DE671327C

DE671327C - Delay arrangement in electrical circuits using an electrical conductor with a resistance that decreases as the temperature increases

Info

Publication number: DE671327C
Application number: DES115548D
Authority: DE
Inventors: Dr Holger Lueder; Dr Eberhard Spenke
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1934-09-29
Filing date: 1934-09-29
Publication date: 1939-02-17

Description

Verzögerungsanordnung in elektrischen Stromkreisen unter Verwendung eines elektrischen Leiters mit bei zunehmender Erwärmung fallendem Widerstand Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung von elektrischen Verzögerungsschaltungen unter Anwendung von Widerständen, deren Widerstandswert mit zunehinender E rwärmung stark absinkt. Derartige Widerstände sollen im folgenden- als Heißleiter bezeichnet sein und können eine steigende oder fallende Spannungsstromcliarakteristik besitzen.Delay means in electrical circuits by using an electric conductor with decreasing with increasing heat resistance The present invention relates to the formation of electrical delay circuits using resistors whose resistance value with zunehinender E rwärmung drops markedly. Such resistors are to be referred to below as thermistors and can have a rising or falling voltage current characteristic.

Es ist bekannt, Widerstände mit negativen Temperaturkoeffizienten für Verzögerungszwecke, z. 9. als Einschaltschütze für Motoren, zu verwenden. Zweck der Erfindung ist es, a) Verzögerungszeiten zu erzielen, die im Vergleich mit der Abkühlzeit lang sind, oder j3) dem Spannungs- bzw. Stroniverlauf eine gewünschte Form zu geben, oder c) beide Bedingungen gleichzeitig zu erfüll#en.It is known to use resistors with negative temperature coefficients for delay purposes, e.g. 9. To be used as switch-on contactors for motors. The purpose of the invention is to a) achieve delay times that are long compared to the cooling time, or j3) give the voltage or current curve a desired shape, or c) meet both conditions at the same time.

Die Abkühlzeit ist dabei insofern von Bedeutung, als erst nach ihrem Verstreichen der Heißleiter für einen neuen, verzögerten Einschaltvorgang wiederi bereit ist.The cooling time is important to the extent that it is only after it If the thermistor expires again for a new, delayed switch-on process ready.

Nach der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß im Spannungsstrombild des den Heißleiter enthaltenden Kreises die Charakteristik des Heißleiters und die Charakteristik des restlichen äußeren Widerstandes derart gewählt werden,. daß beide Charakterigtiken sich innerhalb eines be- stimmten Gebietes mögl:chst eng aneinander schmiegen oder in unmittelbarer Nähe verlaufen.According to the invention, this object is achieved in that the characteristic of the thermistor and the characteristic of the remaining external resistance are selected in the voltage current diagram of the circuit containing the thermistor. that both Charakterigtiken located within a certain area poss: waxed closely nestle against each other or extend in close proximity.

Nach der -weiteren Erfindung. -werden diese Charakteristiken so ausgebildet, daß auf das eben genannte Gebiet ein solches folgt, in welchem beide Charal-,teristiken möglichst ,großen Abstand"voneiiiander besitzen, worauf sie sich von neuem nähern oder auch schneiden. Im letztgenannten Falle bedeutet der Schnittpunkt diejenigen Werte, von welchen ab die Verhältnisse stabil bleiben. Die in dem zweitgenanntenGebiet durchlaufendenStrom- bzw. Spanntingswerte werden vorzugsweise groß gewählt, so daß dadurch erreicht wird, daß. nach einer gewissen Verzögerungszeit, in welcher Strom oder Spannung sich nur wenig ändern, Strom oder Spannung sich verhältnismäßig schnell und uni einen großen Betrag ändern, so daß stufenförmige Anlaufvorgänge entstehen. Diese können für viele Zwecke erwünscht sein, z. B. für das stufenweise Ansprechen von Relais, das E inschalten von Motoren usw.After another invention. -these characteristics are developed in such a way that the area just mentioned is followed by one in which the two characteristics are as far apart as possible, whereupon they approach or intersect anew. In the latter case, the point of intersection means those values from which the conditions remain stable. The current or voltage values passing through in the second-mentioned area are preferably selected to be large, so that what is achieved is that after a certain delay time in which the current or voltage changes only slightly, the current or voltage changes change relatively quickly and uni a large amount so that stepped starting processes occur. These can be desirable for many purposes, such. as for the gradual response of relays, the e inschalten of motors, etc.

Eine besonders einfache Ausführungsforrn eines Verzögerungswiderstandes nach der Erfindung besteht darin, daß als Heißleiter ein Widerstand mit einer fallenden Spannungsstronicharakteristik benutzt und als äußerer Widerstand ein normaler Ohmscher Widerstand gewählt wird, der eine geradlinige Widerstandscharakteristik besitzt, die die Charakteristik des Heißleiters im fallenden Teil schneidet. Die Neigung der Widerstandsgeraden und die Höhe der Gesamtspannung werden dabei so bemessen, daß die Gerade möglichst nahe oberhalb des Spannungsmaximunis der Charakteristik des Heißleiters verläuft. Der äußere Widerstand kann iedoch ebenfalls ganz oder teilweise als Heißleiter, gegebenenfalls mit einer anderen Zeitkonstanten ausgebildet sein.A particularly simple embodiment of a delay resistor according to the invention consists in that as a thermistor a resistance with a falling voltage current characteristic and used as an external resistance a normal ohmic resistance is chosen which has a straight-line resistance characteristic that cuts the characteristics of the thermistor in the falling part. the The inclination of the straight line of resistance and the level of the total stress are dimensioned in such a way that that the straight line is as close as possible above the voltage maximum of the characteristic of the thermistor runs. The external resistance can, however, also be entirely or partly designed as a thermistor, possibly with a different time constant be.

Es ist bekannt, Widerstände mit fallender Spannungsstronicharakteristik (Kennlinie i in Fig. i) mit Widerständen in Reihe zu schalten, die z. B. durch Fernsprechleitungen geel bildet werden. Bei den bekannten Anordnun-(yen WUrde jedoch der fallende Teil der Spaniinligsstromcharakterist;k zur Entdämpfung der Fernsprechleitungen für überlag"exte Sprechströme, nicht jedoch, wie bei der vorliegenden Erfindung, zur Erzielung besonders großer oder gestaffelter Verzögerungszeiten benutzt. Voraussetzung zur Erzielung eines stabilen Arbeitspunktes im fallenden Teil der V#Tiderstandscharakteristik ist, wie bekannt, die keihenschaltung eines Vorschaltwiderstandes, dessen absoluter Betrag größer ist als der Betrag des differentiellen Widerstandes des Heißleiters im Arbeitspunkt.It is known, resistors with falling voltage droop characteristics (Characteristic curve i in Fig. I) to be connected in series with resistors, the z. B. through telephone lines geel forms. In the known arrangements, however, the falling part the Spaniinligsstromcharist; k for attenuation of the telephone lines for overlay "exte Speech streams, but not, as in the present invention, particularly for achieving it large or staggered delay times are used. Requirement to achieve a stable operating point in the falling part of the V # resistance characteristic is, as is known, the series connection of a series resistor, its absolute The amount is greater than the amount of the differential resistance of the thermistor in the working point.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den nachfolgenden Ausführungen, die an Hand von Zeichnungen erläutert sind, hervor.Further details of the invention can be found in the following statements, which are explained with reference to drawings.

Fig, i zeigt ein prinzipielles Diagramm mit einem Heißleiter, der eine fallende Spannungsstronicharakteristik besitzt.Fig, i shows a basic diagram with a thermistor, the has a falling voltage current characteristic.

Fig. #q, -ibt den Stromzeitverlauf nach Fig. i bei Wahl bestimmter Verhältnisse wieder.Fig. #Q, shows the current time curve according to Fig. I when certain Conditions again.

Fig. 3 stellt einen einfachen Regelstromkreis * zur Einstellung der Zeitkonstanten nach der Erfindung dar.Fig. 3 shows a simple control circuit * for setting the time constants according to the invention.

Fig.,4 zeigt ein ähnliches Diagramm wie Fig. i, wobei zu dem Heißleiter ein Widerstand parallel gelegt ist.Fig. 4 shows a diagram similar to Fig. I, with the thermistor a resistor is placed in parallel.

Fig. 4a stellt einen weiteren Regelstrornkreis dar.Fig. 4a shows a further control circuit.

Fig. 5 zeigt ein ähnliches Diagrainm wie Fig. 4 für die verzögerte Einschaltung von Spannungen bei konstantem Strom.FIG. 5 shows a diagram similar to FIG. 4 for the delayed switching on of voltages at constant current.

Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit der Annäherung der Generatorkennlinie an die Heißleiterkennlinie. 6 shows a further possibility for approximating the generator characteristic curve to the thermistor characteristic curve.

In Fig. i ist im rechten oberen Quadranten die nichtlineare, teilweise fallende Charakteristik i eines Heißleiters in einer Spannungsstroniebene dargestellt. Dabei ist nach rechts der Strom, nach oben die Spannung aufgetragen. Die Charakteristik i durchläuft der Heißleiter nur bei Stromänderunggen, die so langsam erfolgen, daß die durch den elektrischen Strom in ihm in der Zeiteinheit entwickelte Wärme mit der durch die Wärmeableitung zur Umgebung abgeführten Wärme im Gleichgewicht steht.In Fig. I, the non-linear, partial is in the right upper quadrant falling characteristic i of an NTC thermistor shown in a voltage current plane. The current is shown to the right and the voltage to the top. The characteristic i runs through the thermistor only when the current changes are so slow that the heat developed in it in the unit of time by the electric current the heat dissipated to the environment through the heat dissipation is in equilibrium.

Wird aber der Strom auf irgendeine Weise so schnell geändert, daß das erwähnteGleich-2clewicht sich nicht einstellen kann, so ist der D Heißleiter wie ein reiner Ohmscher Widerstand aufzufassen, d. h. der Zusammenhang zwischen Spannung V und Strom I läßt sich durch eine durch Null gehende Gerade darstellen, wie sie z. B. durch :2 gekennzeichnet ist. Die Neigung dieser Geraden (z. B. 2, 2') hängt dabei ausschließlich von der jeweiligen Temperatur des Heißleiters ab, Diese Geraden lassen sich also als Momentancharakterishiken des Heißleiters ansprechen, während die Charakteristik i die stationäre Charakteristik des Heißleiters ist, deren Punkte genau genommen erst nach unendlich langer Zeit erreicht werden.If, however, the current is changed in any way so quickly that the aforementioned equal weight cannot be established, then the thermistor is to be understood as a pure ohmic resistance, i.e. H. the relationship between voltage V and current I can be represented by a straight line going through zero, as z. B. is characterized by: 2. The inclination of this straight line (e.g. 2, 2 ') depends exclusively on the respective temperature of the thermistor. These straight lines can therefore be addressed as momentary characteristics of the thermistor, while the characteristic i is the stationary characteristic of the thermistor, the points of which are precise taken only after an infinitely long time.

Wird demH.eißleiter von einerStromquelle der SpannungE über einen Vorschaltwiderstand, dessen Charakteristik im Spannungsstrombild durch dargestellt ist, Strom zu-3 z, geführt, so ergibt sich als einstweiliger Arbeitspunkt im Spannungsstrombild der Schnittpunkt der Geraden 3 mit der den Kaltwiderstand des Heißleiters darstellenden Geraden2. Der Heißleiter wird dann mit der Leistung V, - 1, erwärmt, und es verringert sich mit ansteigenderTemperatur seinWiderstand, was mit einem Neigen der Widerstandsger;#den. 2 (vgl. z. B. --') gleichbedeutend ist. Bei diesem Vorgang kann sich der Arbeitspunkt nur auf der Generatorkennlinie3 abwärts bewegen bis schließlich der Schnittpunkt 7 mit der stationären Charakteristik i erreicht ist.If the hot conductor is fed from a current source of voltage E via a series resistor, the characteristic of which is shown in the voltage current diagram by, current to -3 z, then the interim working point in the voltage current diagram is the intersection of straight line 3 with straight line 2 representing the cold resistance of the thermistor. The thermistor is then reacted with the power V, -, heated 1, and it decreases with temperature-rising seinWiderstand, which with a tilting of the Widerstandsger; #Be careful. 2 (cf. e.g. - ') is synonymous. During this process, the operating point can only move downwards on the generator characteristic 3 until finally the intersection 7 with the stationary characteristic i is reached.

Die Leistung, die zum Aufladen der Heißleiterwärmekapazität auf höhere Temperaturen zur Verfügung steht, ändert sich nun während dieses Vorganges fortwährend. War sie im Anfang VJ, so ist sie schon im nächsten Augenblick wesentlich kleiner, weil eine gewisse Übertemperatur gegenüber der Umgebung zustande kommt, so daß ein Wärmestrom zur kalten Umgebung einsetzt. Die Leistung V - I wird also zum Teil, nämlich 11 Ö zum weiteren Aufla den der Wärmekapazität.W und zum Teil, nämlich Ab, zum Aufrechterhalten der Übertemperatur b gegenüber der kalten Umgebung verbraucht, wobei /11 die Wärmekapazität, ö die Übertemperatur, di ein Zeitelement und A der Wärmeleitwert für die Wärmeabfuhr des Heißleiters ist. Der letztgenannte Teil muß gleich der Wärmeinenge sein, die auch im stationären Zustand zum Aufrechterhalten der Temperatur erforderlich ist, die dem Schnittpunkt der momentanen Widerstandsgeraden mit der stationären Charakteristik entspricht. Der entsprechende Wärmestrom wird also durch das Rechteck Vstat * istat dargestellt. Infolgedessen ist der erstgenannte, zur Aufladung auf höhere Temperatur verbleibende Teil der entwickelten Joalschen Wärme durch die schraffierte Fläche gegeben.The power available for charging the thermistor thermal capacity to higher temperatures now changes continuously during this process. If it was at the beginning of VJ, it is already considerably smaller in the next moment, because a certain excess temperature occurs compared to the surroundings, so that a heat flow to the cold surroundings begins. The power V - I is therefore partly consumed, namely 11 Ö for further charging of the heat capacity W and partly, namely Ab, to maintain the excess temperature b compared to the cold environment, where / 11 is the heat capacity, ö the excess temperature, ie a time element and A is the thermal conductivity for the heat dissipation of the thermistor. The latter part must be equal to the amount of heat that is required even in the steady state to maintain the temperature which corresponds to the intersection of the instantaneous resistance line with the steady-state characteristic. The corresponding heat flow is represented by the rectangle Vstat * istat. As a result, the first-mentioned part of the developed Joal's heat remaining for charging to a higher temperature is given by the hatched area.

Nach Fig. i ist die Geschwindigkeit, mit der die relative Übertemperaturb des Heißleiters aliste,"-t, jeweils durch das Verhältnis aus schraffierter Fläche zu unschraffierter Fläche innerhalb des durch die Schnittpu;ikte 8' usw. bestimmten Rechtecks gegeben. Daraus geht hervor, daß entsprechend einer Drehung der Geraden 3 UM den Schnittpunkti, d.h. durch Veränderung des Vorschaltwiderstandes und der Spannung E, der Einschaltvorgang weitgehend beeinflußt werz# 0 den kann. Insbesondere kann dem Einschaltvor-an- bzw. der Verzög ,' 11 gerung eine verhält-. nismäßig lange Dauer gegeben werden, wenn zi die Gerade 3 so gelegt wird, daß sie sich dem Spannungsmaxiinum der Charakteristik i stark annäliert. Die für den -,##"Lifheizvorgang maßgebende Fläche ist dann in der Nähe des Maximums außerordentlich klein. Besonders . lank3 -sain wird der Einschaltvorgang, wenn der Schnittpunkt 7 in die Niffie des Wendepunk-tes der Charakteristik i zu liegen kommt. Strom und Spannung kriechen dann ihrem Eildwert zu.According to FIG. 1, the speed with which the relative overtemperature of the thermistor alist, "- t, is given in each case by the ratio of the hatched area to the unshaded area within the rectangle determined by the intersection points 8 ' , etc. From this it follows that that according to rotation of the line 3 UM Werz, that largely affects the Schnittpunkti by changing the Vorschaltwiderstandes and the voltage e, the switch-# 0 the can. In particular, the Einschaltvor-on or the delay, '11 delay a proportionate. can be given a moderately long duration if zi the straight line 3 is placed in such a way that it approaches the voltage maximum of the characteristic i strongly. Especially . lank3 -sain is the switch-on when the point of intersection 7 th in the Niffie of inflection of the characteristic comes to lie i. Current and voltage then creep up to their rapid value.

Ist der fallende Teil der Charakteristik i nach unten gekrümmt und liegt der SchnittPunkt 7 vorn Wendepunkt weit entfernt im Gebiet hoher Ströme, so tritt ein stufenförmiges Ansteigen des Stromes auf bei - eichzeitiger Verzögerung zwischen den eingl e, zelnen Stufen. Die Einstellung auf den Endwert erfolgt dabei um so rascher, je gekrünimter der negativeAst derCharakteristik ist und je weiter der Schnittpunkt vom Wendepunkt entfernt liegt. Von dieser Erscheinung kann vorteilhaft fürdieHerstellung von Zeit- oder Verzögerungsrelais, Stromstufenrelais usw. Gebrauch gemacht -werden, die für alle möglichen Zwecke, z. B. für Fernsteuerung, geeignet sind. Der Verlauf einer entsprechenden Stromänderung ist in Fig. 2 beispielsweise dargestellt. Nach oben ist der Strom, nach rechts die Zeit aufgetragen. Bis zum Zeitpunkte io steigt der Strom auf den Wert II, den er daun für einen längeren Zeitraum io-ii ungefähr beibehält, worauf er in der verhältnismäßig kurzen Zeit 11-1:2 seinen Endwert I, erreicht. Die Zeit io-ii entspricht dein Kriechen des Stromes in der Nähe des Spa-nnungsmaximums der Heißleitercharakteristik (i, Fig. i), die Zeit 11-12 der Stromänderung über den konkaven Teil der Charakteristik bis zum SchnittPunkt7 mit der Geraden 3. Is the falling part of the curved characteristic i down and is the point of intersection 7 forward turning point far away in the area of high currents, as occurs a stepped increase in the current on at - calibratable time delay between the eingl e, individual steps. The setting to the final value takes place all the faster, the more crooked the negative branch of the characteristic is and the further the intersection is from the turning point. This phenomenon can advantageously be used for the manufacture of timing or delay relays, current step relays, etc., which are used for all possible purposes, e.g. B. for remote control, are suitable. The course of a corresponding change in current is shown in FIG. 2, for example. The current is shown upwards and the time to the right. Up to the point in time io, the current rises to the value II, which it then approximately maintains for a longer period of time io-ii, whereupon it reaches its final value I in the relatively short time 11-1: 2. The time io-ii corresponds to the creeping of the current in the vicinity of the voltage maximum of the thermistor characteristic (i, Fig. I), the time 11-12 corresponds to the current change over the concave part of the characteristic up to the intersection point 7 with the straight line 3.

Wie bereits angedeutet, kann die Verzögerungszeit einer Anordnung gemäß der Erfindung in einfacher Weise durch entsprechende Änderung von Vorschaltwiderstand oder Spannung oder auch beidenbeeinflußtwerden. Fig. 3 zeigt dafür eine einfache Schaltung. An den Klemmen 13, 14 sei eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, die über den Spannungsteiler 15 Strom liefert. Mit diesem ist sekundär ein Stromkreis, bestehend aus dem Vorschaltwiderstand 16 und dein Heißleiter i verbunden. Durch Änderung des Spannungsabgriffes bei 15 kann die Stromanlaufszeit entsprechend einer Änderung der im Heißleiterstromkreis wirkenden Spannun- -eändert werden. Die Änderun- der Stromanlaufszeit kann ebenfalls durch Beeinflussung von 16 herbeigeführt bzw. unterstützt werden. Selbstverständlich ist auch eine Änderung durch selbsttätige Mittel, 7. B. durch Stromänderung in 15 in Abhängigkeit von irgendeiner Größe möglich. Beliebige andere Schaltungen mit selbsttätiger Spannungs- oder auch Widerstandsänderung (letztere im Kreise des Heißleiters) können für den vorliegenden Zweck gewählt werden, worauf hier nicht näher eingegangen wer-den soll.As already indicated, the delay time of an arrangement according to the invention can be influenced in a simple manner by a corresponding change in the series resistance or voltage or both. 3 shows a simple circuit for this. A DC voltage source is connected to the terminals 13, 14, which supplies current via the voltage divider 15. A secondary circuit consisting of the series resistor 16 and the thermistor i is connected to this. By changing the voltage tap at 15, the current start-up time can be changed in accordance with a change in the voltage acting in the thermistor circuit. The change in the current start-up time can also be brought about or supported by influencing 16. It goes without saying that a change is also possible by automatic means, 7. B. by changing the current in 15 as a function of any size. Any other circuits with automatic voltage or resistance change (the latter in the circle of the thermistor) can be selected for the present purpose, which will not be discussed in more detail here.

BestürlinteVerzögerungsverhältnissekönnen in einfacher Weise auch dadurch erhalten werden, daß nach Fig. 4a ein gewöhnlicher Widerstand 9 parallel zum Heißleiter i gelegt wird. Falls dieser Widerstand regelbar ist, ist auch die Verzügerungszeit e;nstellbar. Ein entsprechendes Diagramm ist in Fig. 4 dargestellt. Die Parallelschaltung stellt sich in diesem Diagramin als eine Scherung der Charakteristik des Heißleiters i mit der Geraden 9 dar, die die Spannungsstrorncharakteri,stik des Widerstandes 9 bezeichnet. Auf diese Weise wird die resultierende Charakteristik durch die Kurve i' dargestellt, während 3 wiederum die Charakteristik für einen gemeinsamen Vorschaltwiderstand bezeichnet. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß nicht das gesamte Rechteck V - I (vgl. z. B. 8') für den Aufheizvorgang des Heißleiters maßgebend ist, da das Rechteck V - I., das der im Widerstand 9 entwickelten Wärme entspricht, abzuziehen ist. Die für die weitere Aufheizung zur Verfügung stehende Wärme ergibt sich also als Differenz der Rechtecke V-(I-I,') undVt-(It-I,). Aus der Fig.4 ist zu ersehen, daß durch entsprechende Bemessung des Widerstandesq die Charakteristik i' mehr oder weniger nach rechts verschoben und dadurch der Geraden 3 mehr oder weniger dem Spannungsmaximum von i' genähert werden kann. Die im Beispiel der Fig- 3 dargestellte Regelungsschaltung kann im eben erläuterten Sinne durch einen Parallelwiderstand züi i erweitert werden bzw. können die Maßnahmen nach dem Beispiel nach Fig. 3 zur Unterstützung der Regelung herangezogen werden.Reliable delay ratios can also be obtained in a simple manner by placing an ordinary resistor 9 parallel to the thermistor i, as shown in FIG. 4a. If this resistance can be regulated, the delay time can also be adjusted. A corresponding diagram is shown in FIG. 4. The parallel connection is shown in this diagram as a shear of the characteristic of the thermistor i with the straight line 9 , which denotes the voltage current characteristics, stik of the resistor 9. In this way, the resulting characteristic is represented by curve i ', while 3 in turn denotes the characteristic for a common ballast resistor. It must be taken into account here that not the entire rectangle V - I (cf. e.g. 8 ') is decisive for the heating process of the thermistor, since the rectangle V - I, which corresponds to the heat developed in the resistor 9, must be subtracted is. The heat available for further heating is the difference between the rectangles V- (II, ') and Vt- (It-I,). From FIG. 4 it can be seen that, by appropriately dimensioning the resistance q, the characteristic i 'can be shifted more or less to the right and, as a result, the straight line 3 can be more or less approximated to the voltage maximum of i'. The control circuit shown in the example of FIG. 3 can be expanded in the sense just explained by a parallel resistor züi i or the measures according to the example according to FIG. 3 can be used to support the control.

Der Fall der Bemessung der Verzögerung durch einen Parallelwiderstand gewinnt erhöhte Bedeutung für die verzögerte Schaltun- von Spannungen, insbesondere um Spannull,gen stufenweise verzögert abzuschalten, wie es z. B. für die Einschaltung von Motoren erwünscht ist, bei denen zur Erzielung eines konstanten Drehmomentes auch schon im Moment des Einschaltens der volle Nennstrom vorhanden sein muß und für die zunächst noch fehlende Gegen-EMK Ersatz geschaffen werden muß. Fig. 5 zeigt dafür ein Beispiel. In diesem Beispiel ist, wie nach Fig4a, dem Heißleiter ein Widerstand parallel geschaltet, wobei die Kombination derart bemessen ist, daß die resultierende Charakteristik in der Nähe des Spannungsmaximums ein Stück fast vertikal verläuft oder in ihrem Verlauf so beeinflußt ist, daß die Spannung über den Heißleiter nach einem gewünschten Zeitverlauf abfällt, z. B. in dem Maße, wie die Gegenspannung des Motors aufkommt.The case where the delay is measured by a parallel resistor is gaining in importance for the delayed switching of voltages, in particular to switch off voltages with a gradual delay, as is the case e.g. B. is desirable for switching on motors in which the full rated current must be available at the moment of switching on in order to achieve a constant torque and a replacement must be created for the initially missing back-EMF. Fig. 5 shows an example of this. In this example, as shown in FIG NTC thermistor drops after a desired lapse of time, e.g. B. to the extent that the counter voltage of the motor arises.

Es sei angenommen, daß der Strom durch irgendwelche Mittel, z.S.durchBeeinflussung der Stromquelle (Motor mit aufkommender Gegen-EMK) oder Vorschaltung eines geeigneten Widerstandes, konstant gehalten wird, so daß die Charakteristik 3 einen vertikalen Verlauf nimmt. Es er-eben sich die gleichen Verhältnisse wie nach Fig. 3, nur mit dem Unterschied, daß sich die Spannung allein, t> und zwar verzögert ändert. je größer die Ausbuchtung der Charakteristikzwischendern Spannungsmaximum und dem Schnittpunkt der Charakteristik 3 mit der Charakteristik i ist, desto schneller strebt die Spannung nach einer gewissen Verzögerungszeit bei 8 ihrem Endwert V, im Punkt 7 zu, d. h. desto schneller ist die Spannungsänderung und desto schärfer der Zeitpunkt, an welchem die Spannungsänderung stattfindet, festgelegt. Derartige Anordnungen können auch für die Herstellung -von Spannungsstufenrelais benutzt werden.It is assumed that the current is kept constant by some means, e.g. by influencing the current source (motor with emerging back-EMF) or connecting a suitable resistor in front of it, so that characteristic 3 takes a vertical course. The same conditions occur as in FIG. 3, only with the difference that the voltage alone, t> , changes with a delay. the larger the bulge of the characteristic between the voltage maximum and the point of intersection of characteristic 3 with characteristic i, the faster the voltage tends to reach its final value V at point 7 after a certain delay time at 8 , i.e. H. the faster the voltage change and the more precisely the point in time at which the voltage change takes place, is defined. Such arrangements can also be used for the production of voltage step relays.

In Fiü. 6 ist endlich angedeutet, daß die Erfindung nicht auf die gegebenen Beispiele beschränkt ist, bei denen der Vorschaltwiderstand eine lineare Charakteristik besitzt, sondern daß es auchmöglicherscheint, Vorschaltwiderstände mit Charakteristiken auf die Heißleiter derart abzustimmen, daß gewünschte Verhältnisse im Sinne der vorliegenden Erfindung erzielt werden. i bezeichnet eine Heißleitercharakteristik wie in den vorhergehenden Beispielen, 17 die Charakteristik eines Widerstandes, der zwar auch einen negativen Temperaturkoeffizienten, aber keine fallende Stromspannungscharakteristik besitzt, da andernfalls ein Schnittpunkt der Kennlinieri, d. h. ein stabiler Arbeitspunkt im fallenden Bereich, nicht zustande kommen könnte. Bei geeigneter Wahl der Verhältnisse kann, wie in Fig. 6 angedeutet, erreicht werden, daß beide Charakteristiken sich innerhalb eines gewissen Abschnittes fast berühren, worauf dann erst ein Schnitt (7) erfolgt. Innerhalb des Zeitabschilittes 18, lo kriecht der Strom dein E ii(lwerte zu, den er im Punkte 7 erreicht.In Fiü. 6 it is finally indicated that the invention is not limited to the examples given, in which the series resistor has a linear characteristic, but that it also appears possible to match series resistors with characteristics to the thermistors in such a way that the desired ratios in the sense of the present invention are achieved. i denotes a thermistor characteristic as in the previous examples, 17, the characteristic of a resistance, which even a negative temperature coefficient, but has no falling current-voltage characteristic, since otherwise an intersection of the Kennlinieri, d. H. a stable working point in the falling area, could not come about. With a suitable choice of the conditions, as indicated in FIG. 6 , it can be achieved that the two characteristics almost touch each other within a certain section, after which a cut (7) is only made. Within the time segment 18, lo, the current creeps up to your E ii (l values, which it reaches at point 7 .

Die Charakteristiken des Heißleiters und der Parallel- bzw. Vorschaltwiderstände können auch in der Weise ausgebildet werden, daß eine größere Anzahl von Verzögerungsschaltstufen, als in den vorangehenden Beispielen angegeben, erzielt wird.The characteristics of the thermistor and the parallel or series resistors can also be designed in such a way that a larger number of delay switching stages, than indicated in the previous examples.

Der für die Wiederbereitschafts7eit maßgebende Abkühlvorgang ist selbstverständlich von.der Lage und Form der Generatorkennlinie völlig unabhängig. Da andererseits, wie nachgewiesen, die Einschaltzeit oder Verzögerungszeit in starkem Maße voll dieser Lage und Form der Generatorkennlinie beeinflußt wird, so ist das für viele Anwendungszwecke äußerst wichtige Verhältnis von Verzögerungszeit zur Wie#derbereit-?D schaftszeit damit in weiten Grenzen beeinflußbar. Erwünscht ist ein großes Verhältnis von Verzögerungszeit zür Wiederbere,tschaftszeit. Solange die Generatorkennlinie in üblicher Weise sich nicht dem Maximum der Heißleiterkennlinie stark nähert, ist aber dieses Verhältnis sogar wesentlich kleiner als i, also äußerst ungünstig. Der beträchtliche Fortschritt der Erfindung besteht darin, daß dieses Verhältnis weit über i vergrößert werden kann, daß also die Verzögerungszeiten weit größer als die Bereitschaftszeiten gemacht werden können.The cooling process, which is decisive for the recovery time, is a matter of course completely independent of the position and shape of the generator characteristic. On the other hand, as demonstrated, the turn-on time or delay time to a large extent full of this The position and shape of the generator characteristic is influenced, this is the case for many purposes extremely important ratio of delay time to standby time can thus be influenced within wide limits. A large ratio of delay time is desirable for recovery time. As long as the generator characteristic is in the usual way does not come close to the maximum of the thermistor characteristic, but this ratio is even considerably smaller than i, so extremely unfavorable. The considerable progress of the invention is that this ratio can be increased far beyond i that means that the delay times are made far greater than the standby times can be.

Claims

PATENT CLAIMS -. i. Delay arrangement in electrical circuits using an electrical conductor with falling resistance (thermistor) as the temperature increases, characterized in that the EMF and the residual resistance of the circuit in which the thermistor, which remains unchanged in its structure, is chosen so that the through the The difference between the EMF and the voltage drop at the residual resistance-formed generator characteristic of this circle in the current voltage picture, in particular from the reaching of the voltage maximum of the thermistor characteristic, approaches the characteristics of the thermistor so closely that the influence of this circle on the arrangement achievable delay time outweighs the influence of the thermal time constant of the thermistor 1) additional delay time. : 2. Arrangement according to claim 1, characterized by such a design and dimensioning of the thermistor or the attracted resistors that the area in which the characteristics approach one another is followed by one in which the characteristics are as closely spaced as possible are different, whereupon the characteristics approach or intersect anew. #. Arrangement according to Claim i with falling Spantig current characteristic, characterized, in that the generator characteristic, has (characteristic of the residual resistance) has the shape of a straight line which intersects the characteristic curve of the thermistor in the decreasing portion 'at an acute angle and preferably extending just above the Spannungsniaximums. 4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the part of the thermistor characteristic lying between the voltage maximum and the point of intersection is as far away as possible from the straight generator characteristic. 5. Arrangement according to claim 2 to 4, characterized in that it is used as a step time relay, for. B. for switching on voltage or current levels, is used. 6. Arrangement according to claim 5 as a voltage step relay, characterized in that the thermistor is connected in parallel to achieve a desired course of the voltage characteristic, which guarantees a required voltage course over time, a resistor. 7. Arrangement according to claim i, characterized in that a controllable series resistor, an adjustable voltage divider or a variable voltage source are provided for the purpose of setting the achievable delay time. 8. Arrangement according to claim i, characterized in that an adjustable parallel resistor to the thermistor is provided. G. Arrangement according to claim 6, characterized in that it is used as an occasion for electrical apparatus, e.g. B. Motors is used. ok Arrangement according to Claim i, characterized in that a thermistor, which has a falling voltage current characteristic, is connected in series with a resistance of falling resistance but not falling voltage electronic characteristic.