DE666554C

DE666554C - Circuit arrangement for quickly heating up electric hotplates, roasters or similar electric heating points

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Publication number: DE666554C
Application number: DEM129606D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-12-28
Filing date: 1934-12-28
Publication date: 1938-10-22

Description

Schaltungsanordnung zum schnellen Anheizen von Elektrokochplatten, -bratöfen . oder ähnlichen Elektroheizstellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum schnellen Anheizen von Elektrokochplatten, -bratöfen oder ähnlichen Elektroheizstellen mit zwei Heizleitern, die im normalen Betrieb an zwei Phasen eines Drehstromsystems angeschlossen sind und deren Regelung in der bekannten Serieneinzelparallelschaltung erfolgt.Circuit arrangement for quick heating of electric hotplates, - roasting ovens. or similar electric heaters The invention relates to a Circuit arrangement for quickly heating up electric hotplates, roasting ovens or Similar electrical heating points with two heating conductors, which in normal operation are connected to two Phases of a three-phase system are connected and their regulation in the known Series individual parallel connection takes place.

Es sind für Elektrokochplatten bereits eine Reihe von Schaltungen bekannt, die es ermöglichen, die Stromaufnahme zwecks schnelleren Anheizens ,auf ein Mehrfaches zu. erhöhen. Erwähnt seien einige derjenigen Schaltungen, die die Kochplatte während der Anheizzeit höher belasten, z. B. durch Anlegen an eine höhere Spannung, also beispielsweise bei q.-Leiter-Drehstrom von 22o Volt auf 380 Volt, oder die andere Schaltung, bei der ein oder mehrere Heizleiter nochmals in sich unterteilt und diese Teile parallel geschaltet werden, oder schließlich noch eine Schaltung, bei der während der Anheizzeit Teile der einzelnen Heizleiter kurzgeschlossen oder abgeschaltet werden u. dgl. mehr.A number of circuits are already known for electric hotplates, which make it possible to multiply the power consumption for the purpose of faster heating. raise. Mention should be made of some of those circuits that place higher loads on the hotplate during the heating-up time, e.g. B. by applying a higher voltage, for example with q.-conductor three-phase current from 220 volts to 380 volts, or the other circuit in which one or more heating conductors are divided again and these parts are connected in parallel, or finally a circuit in which parts of the individual heating conductors are short-circuited or switched off during the heating-up time, and the like.

Bei kleineren Heizstellengruppen, die in der Regel nur an 2 Leiter angeschlossen werden, sind diese Lösungen ohne weiteres möglich und auch einfach. Sehr unangenehm auf die Belastung des Mehrleitersystems wirken sich aber diese Schaltungen dann aus, wenn es sich um größere Stromverbraucher - also z. B. Elektrogroßherde - handelt. Nimmt man eine Großkochplatte von etwa 5 kW an, die während der Anheizdauer die dreifache Nennaufnahme haben soll, so wird sich diese Aufnahme von nunmehr 15 kW als einphasige Belastung im Mehrleiternetz stets störend bemerkbar machen, und zwar selbst dann, wenn man nach bekanntem Vorbild diese höhere Belastung bei 4.-Leiter-DrehstrOm 380[22o Volt durch Umschalten des 2-Leiter-Anschlusses der Kochplatte von 220 Volt auf 380 Volt herbeiführt. Bei einem Elektrogroßherd kann auch noch der Zufall eintreten, daß auf die gleiche Phase noch eine oder gar mehrere andere Großkochplatten geschaltet sind. Hierbei wird als bekannt vorausgesetzt, daß sich bei einem Elektrogroßherd keinesfalls die Forderung durchführen läßt, daß im Betrieb die einzelnen Phasen gleichmäßig belastet sind oder auch nur geringe Unterschiede in den Stromaufnahmen aufweisen.In the case of smaller groups of heating stations, which are usually only connected to 2 conductors, these solutions are easily possible and also simple. However, these circuits have a very unpleasant effect on the load on the multi-conductor system when it comes to larger power consumers - e.g. B. Large electric cookers - acts. If one assumes a large hotplate of around 5 kW, which should have three times the nominal consumption during the heating-up period, this consumption of now 1 5 kW will always be noticeable as a single-phase load in the multi-conductor network, even if one is following the familiar model this higher load with 4-wire three-phase current 380 [220 volts by switching the 2-wire connection of the hotplate from 220 volts to 380 volts brings about. In the case of a large electric stove, the coincidence can also occur that one or even several other large hotplates are connected to the same phase. It is assumed here that, in the case of a large electric stove, the requirement that the individual phases are evenly loaded during operation or that there are only slight differences in the power consumption can not be met.

Gemäß der Erfindung wird nun bei Elektrokochplatten, -bratöfen oder ähnlichen Elektroheizstellen mit zwei Heizleitern, die im normalen Betrieb an zwei Phasen eines Drehstromsystems angeschlossen sind und deren Regelung in der bekannten Serieneinzelparallelschaltung erfolgt, dieser Übelstand dadurch beseitigt, daß ein Heizleiter durch eine Anzapfung unterteilt und daß diese Anzapfung während des Anheizens über die Leitung an die dritte Phase des Drehstromsystems anschaltbar ist.According to the invention is now with electric hotplates, -bratöfen or Similar electrical heating points with two heating conductors, which in normal operation are connected to two Phases of a three-phase system are connected and their regulation in the known Series individual parallel connection takes place, this deficiency is eliminated by the fact that a Heating conductor divided by a tap and that this tap during heating above the line can be connected to the third phase of the three-phase system is.

In Abb. i der Zeichnung ist zunächst die übliche Schaltung mit Serieneinzelparallel#schalteng der beiden Heizleiter für eine Koelz-. platte von beispielsweise 5 kW normale Nennaufnahme dargestellt, die zu einem' Elektrogroßherd gehört, der an 3-Leiter-Drehstrom 22o Volt angeschlossen ist, k ist die Kochplatte mit den Heizleitern il und 22. h ist ein 5-Takt-Heizregulierschalter, dessen innere Schaltung in Schaltstufe 4 (der Höchstaufnahme) gestrichelt dargestellt ist. il und 12 sind also parallel geschaltet. Dieser Heizregulierschalter h ist einerseits durch die Leitungen z1, g, z2 mit der Kochplatte und andererseits durch die Drehstromzüleitungen S und T mit dem Netz verbunden.In Fig. I of the drawing, the usual circuit with series single parallel # is shown of the two heat conductors for a Koelz. plate of, for example, 5 kW normal nominal consumption shown, which belongs to a 'large electric stove connected to 3-wire three-phase current 22o Volt is connected, k is the hotplate with the heating conductors il and 22. h is a 5-step heating control switch, its internal circuit in switching stage 4 (the maximum consumption) is shown in dashed lines. So il and 12 are connected in parallel. This heating control switch h is on the one hand through the lines z1, g, z2 to the hotplate and on the other hand connected to the grid by the three-phase supply lines S and T.

Abb. 2 zeigt nun die Schaltung nach vorliegender Erfindung. Zu diesem Zweck ist der Heizleiter il in der Mitte angezapft, wodurch die Heizleiterhälften i11 und 112 entstehen. Vom Anzapfungspunkt führt die Leitung x zu dem einpoligen Ausschalter a, der in seiner geschlossenen Stellung den dritten Drehstromleiter R einschaltet. Schaltet man den Ausschalter a aus, so ist der normale Einphäsenanschluß der Kochplatte wie in Abb. i wieder hergestellt, und die beiden Heizleiterhälften i11 und i12 bilden -wieder den normalen Heizleiter il.Fig. 2 now shows the circuit according to the present invention. To this Purpose is the heating conductor il tapped in the middle, whereby the heating conductor halves i11 and 112 are created. From the tap point, the line x leads to the single-pole Circuit breaker a, which in its closed position the third three-phase conductor R turns on. If the switch a is switched off, the normal single-phase connection is established the hotplate as shown in Fig. i, and the two halves of the heating conductor i11 and i12 again form the normal heating conductor il.

Zur besseren Kennzeichnung des Vorganges der Schaltung nach Abb. i und 2 ist die Schaltung in Abb.3: und 4 wiederholt, aber in anderer Darstellung des Heizleiters i1. Dieser ist jetzt in der Mitte geknickt dargestellt, wodurch sich dann in Abb.4 das bekannte Dreieckschaltbild einer Drehstromschaltung ergibt. In der dargestellten Anheizschaltung in Schaltstufe 4 und mit geschlossenem Schalter a ist dann die Kochplatte an alle drei Phasen des Drehstromnetzes angeschlossen.For better identification of the process of the circuit according to Fig. I and FIG. 2 the circuit in FIGS. 3 and 4 is repeated, but in a different representation of the heatsealing band i1. This is now shown bent in the middle, which means The well-known triangular circuit diagram of a three-phase circuit then results in Fig. In the heating circuit shown in switching stage 4 and with the switch closed a the hotplate is then connected to all three phases of the three-phase network.

Wählt man z. B. bei einem Anschluß an 3-Leiter-Drehstrom 22o Volt die Nennaufnahme der beiden Heizleiter wie folgt: 11 = 3,I25 kW = 14,2 A, i2 = 1,875 kW = 8,53 A, so hat man in den normalen 4 Schaltstellungen des Heizreguliersdhalters h folgende Stromaufnehmen Schaltstufe i = 1,173 kW = 5,33A, - 2 = 1,875 kW = 8;53 A, - 3 = 3,125 kW = 14,2ö A, - 4 = 5,000 kW = 22,73 A, was, nebenbei gesagt, eine jedesmalige Belastungssteigerung von etwa 65 % ergibt.If you choose z. B. with a connection to 3-wire three-phase current 22o volts the nominal consumption of the two heating conductors as follows: 1 1 = 3, I25 kW = 14.2 A, i2 = 1.875 kW = 8.53 A, so you have in the normal 4 switch positions of the heating regulating holder h draw the following current Switching stage i = 1.173 kW = 5.33A, - 2 = 1.875 kW = 8; 53 A, - 3 = 3.125 kW = 14.2ö A, - 4 = 5,000 kW = 22.73 A, which, by the way, results in an increase in load of about 65 % every time.

Würde man jetzt nach der bekannten; eingangs gekennzeichneten Schaltung in Schaltstufe 4 die beiden Heizleiterhälften iii und z12 unter Belassung des Zweileiteranschlusses --fach parallel schalten, so würde die Stromtinahine steigen in der Anheizstufe r@ "I4,375 kW = 65,34A, welche Stromauf-`-riähme ganz zweifellos eine unliebsame, recht hohe einphasige Belastung ergibt.Would you now after the familiar; circuit marked at the beginning in switching stage 4 the two heating conductor halves iii and z12 leaving the two-wire connection as it is --fold in parallel, the current tina would increase in the heating stage r @ "I4.375 kW = 65.34A, which power supply would undoubtedly be an unpopular, results in quite a high single-phase load.

Aber auch wenn man die Kochplatte von 22o Volt auf 380 Volt umschaltet, erhält man eine einphasige Belastung von 15 kW bzw. 39,5 A, welche Stromstärke man selbst in Außenleitern nicht gern hat.But even if you switch the hotplate from 220 volts to 380 volts, you get a single-phase load of 15 kW or 39.5 A, which amperage you don't like even in outer conductors.

In der Anheizschaltung unter Schaltstufe 4 gemäß der Schaltung nach Abb. 4 sind dagegen -die Leistungsaufnahmen in den Zuleitengen wie folgt verteilt: Phase R - S = 6,25 kW = 28,4 A, - R -T = 6,25 kW = 28,4 A, - S-T = 1,87 kW ° 8,53 A. Hieraus ergeben sich in den Zuleitungen folgende Stromstärken: Phase R = 49,2 A, - 5=33,5A, T-= 33,5 A. Die jetzt noch vorhandene Differenz in den Leitungsbelastungen steht nur noch im Verhältnis von 2 3 und ist ohne weiteres tragbar. Das gleiche Verhältnis tritt natürlich auch dann ein, wenn man die Kochplatte von vornherein an 38o Volt anschließt, wie es selbst bei 4-Leiter-Drehstroizi jetzt vielfach von den Elektrowerken verlangt wird, eben um hohe ungleiche Stromstärken in den Außenleitern möglichst zu vermeiden.In the heating circuit under switching stage 4 according to the circuit according to Fig. 4, on the other hand, the power consumption in the supply lines is distributed as follows: Phase R - S = 6.25 kW = 28.4 A, - R -T = 6.25 kW = 28.4 A, - ST = 1.87 kW ° 8.53 A. This results in the following currents in the supply lines: Phase R = 49.2 A, - 5 = 33.5A, T- = 33.5 A. The difference in the line loads that still exists is now only in the ratio of 2 3 and is easily bearable. The same relationship naturally occurs if the hotplate is connected to 38o volts from the outset, as is now often required by electrical companies even with 4-wire rotary currents, precisely to avoid high unequal currents in the outer conductors as far as possible.

Aber auch sonst ergeben sich viele Vorteile aus dieser Schaltung gegenüber den erwähnten anderen Anheizschaltungen: Für eine Kochplatte wie in genanntem Beispiel mit einer Normalnennaufnahme von 22,73 A genügen bei der vorliegenden Schaltung Sicherungen von 35 A für alle 3 Phasen vollkommen, denn die Phase R ist ja nur ganz kurzzeitig während des Aufheizens mit 49;2 A belastet. Die Sicherungsstromstärke von S und T ist dagegen nur unwesentlich höher, wie für die normale Belastung erforderlich ist. Die Phasen S und T könnte man sogar aus dem gleichen Grunde der mir kurzzeitigen Höchstbelastung finit der normalen Sicherungsstromstärke von 25 A sichern.But there are also many other advantages over this circuit the other heating circuits mentioned: For a hotplate as in the example mentioned with a normal nominal consumption of 22.73 A are sufficient for the present circuit Fuses of 35 A for all 3 phases are perfect, because phase R is only whole briefly loaded with 49; 2 A during heating. The fuse current of S and T, on the other hand, is only slightly higher, as required for normal load is. The phases S and T could even be short-termed for the same reason as mine Secure the maximum load finitely with the normal fuse current strength of 25 A.

Der Anheizschalter ca schaltet nur eine Stromstärke von 49,2 A; ist also auch als einpoliges Schütz preiswert zu beschaffen.The heating switch ca only switches a current of 49.2 A; is so it can also be procured inexpensively as a single-pole contactor.

Der Heizregulierschalter lt führt eine Höchststromstärke von nur 33,5 A, weicht also in seiner Stromstärke nur unwesentlich vom normalen Heizregulierschalter ab und ist für diese Stromstärke noch listenmäßig zu beschaffen.The heating control switch has a maximum current of only 33.5 A, so differs only insignificantly in its current strength from normal The heating control switch is off and can still be procured in the list for this amperage.

Schließlich sei noch besonders betont, daß man überhaupt für die ganze Apparatur einschließlich Kochplatte durchaus listenmäßige Apparate verwenden kann. Will man den Außenleiter a nicht von Hand bedienen, so kann man, um einer etwaigen Überlastung des Heizleiters il vorzubeugen, für die Betätigung einen thermischen oder einen Zeitschalter mit Uhrwerk oder sonstwie geregeltem Ablauf einbauen und damit den Ausschalter a als ferngesteuertes Schütz betätigen.Finally, it should be particularly emphasized that one at all for the whole Apparatus including hotplate can use list-based apparatus. If you do not want to operate the outer conductor a by hand, you can turn any To prevent overloading of the heating conductor il, for actuation a thermal or install a timer with clockwork or some other regulated sequence and use it to operate the off switch a as a remote-controlled contactor.

Bei Anwendung eines Zeitschalters verbindet man diesen zweckmäßig noch mit einer Sperrung, um nach der selbsttätigen Ausschaltung der Anheizschaltung diese nicht wieder sofort einschalten zu können, damit einer evtl. zur Zerstörung der Kochplatte führenden Überlastung vorgebeugt wird. Verwendet man als Ausschalter a ein ferngesteuertes Schütz, so kann man hierzu in einfacher Weise für die Dauer der erforderlichen Ruhepause die Steuerleistung unterbrechen.When using a time switch, it is useful to connect it still with a block to after the automatic switch-off of the heating circuit not being able to switch them on again immediately, which could lead to destruction overload leading to the hotplate is prevented. Used as an off switch a remote-controlled contactor, so you can do this in a simple manner for the duration interrupt the tax service after the required rest period.

Man kann natürlich auch beide Heizleiter in der geschilderten Weise anzapfen. Billiger in der Herstellung und einfacher im Anschluß ist es aber, wenn man sich mit der Anzapfung auf nur einen Heizleiter beschränkt. Belastet man im Aufbau der Kochplatte den angezapften Heizleiter il in der normalen Belastung spezifisch schwächer wie den nicht unterbrochenen Heizleiter i2, so ist auch bei ö.fterer Anwendung der Änheizschaltung mit .einer langen Lebensdauer der Kochplatte zu ' @@.@c@l@nen.You can of course also use both heating conductors in the manner described tap. But it is cheaper to manufacture and easier to connect if tapping is limited to just one heating conductor. If you are burdened in the Structure of the hotplate specifically the tapped heat conductor il in normal load weaker than the uninterrupted heating conductor i2, so is also with frequent use the heating circuit with .a long service life of the hotplate to '@@. @ c @ l @ nen.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for quickly heating up Electric hotplates, roasting ovens or similar electric heating points with two heating conductors, which are connected to two phases of a three-phase system during normal operation and their regulation takes place in the known series individual parallel connection, thereby characterized in that a heating conductor is divided by a tap and that this Tapping during heating up via line (x) to the third phase of the three-phase system can be switched on. z. Circuit arrangement according to Claim i, characterized in that that the tapping through the line (x) via a single-pole off switch (a) with the third phase of the three-phase network is connected. 3. Circuit arrangement according to Claim i, characterized in that there is a remote-controlled switch in the line (x) is switched on with an automatic time limit for the switch-on duration.