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Schaltvorrichtung für Gleichrichter mit verzögerter Einschaltung des
Anodenkreises Die Erfindung bezieht sich auf eine Schältvorrichtung für Gleichrichter
mit verzögerter Einschaltung des Anodenkreises .und von Hand bedienten Schaltern.
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Besonders bei gasgefüllten Gleichrichtern ist es erwünscht, d.aß die
Einschaltung des Anodenkreises mit Bezug auf die Einschaltung des Heizstromes der
Gleichrichterröhre in genügendem Maße verzögert wird, um eine vorzeitige Belastung
der noch nicht in genügendem Maße aufgeheizten Kathode mit dem Emissionsstrom zu
verhüten.
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Es waren bisher folgende zwei Methoden bekannt, durch die dieser Zweck
erreicht werden konnte: i. Heizstromschalter und Gleichstromschalter wurden beide
von Hand bedient, 2. nur der Heizstromschalter wurde von Hand bedient, der Gleichstromkreis
wurde nach einer vorbestimmten Zeit mittels eines selbsttätig verzögerten Schaltschützes
eingeschaltet.
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Beide Methoden hatten ihre Nachteile. Die unter i beschriebene kann
nur in Frage kommen, wenn man reit Sicherheit annehmen kann, daß das Bedienungspersonal
die Einschaltung nicht vor Ablauf der vorschriftsmäßigen Zeitdauer vornehmen wird.
Besonders wenn für die Bedienung keine fachkundigen Kräfte zur Verfügung stehen,
ist keine Gewähr dafür gegeben, daß dies der Fall sein wird.
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Eine falsche Behandlung des Gleichrichters wie bei der ersten Methode
ist nach der Methode 2 von vornherein ausgeschlossen, aber sie hat den Nachteil,
ziemlich kostspielig zu sein, weil in jeden Gleichrichter einselbsttätig verzögertes
Schaltschütz eingebaut werden muß.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der obenerw.ähnten Übelstände
durch die Schaffung einer Schaltvorrichtung, bei der zwar von Hand geschaltet wird,
aber bei der eine zwangsläufige Verriegelung das Schließen des Gleichstromschalters
während der vorbestimmten Regelungszeit unmöglich macht. Hierzu wird erfindungsgemäß
der Gleichstromschalter bei geöffnetem Wechselstromschalter in seiner geöffneten
Stellung verriegelt und durch das zur Verzögerung .dienende Organ nach der vorbestimmten
Anheizzeit eine Elektromagnetspule eingeschaltet, welche den Gleichstromschalter
entriegelt und bei Einschaltung dieses den Wechselstromschalter
in
seiner geschlossenen Stellung verriegelt, der erst bei Öffnen des Gleichstromschalters
wieder entriegelt wird.
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Als Verzögerungsorgan eignet sich besonders ein thermische, vorzugsweise
ein mit Binietällköntakt arbeitendes Relais.
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Besonders vorteilhaft ist es, für die Einsciialtung von Wechselstrom
und Gleichstrom Drehschalter zu verwenden, deren Achsen zueinander parallel verlaufen,
und die Verriegelung mittels Einkerbungen in den drehenden Betätigungsorganen der
Schalter und eines in seiner Längsachse unter dem Einfluß der Elektroinagnetspule
verschiebbaren stabförmigeii Organs auszuführen, das mit seinen beiden Enden in
die Einkerbungen eingreift.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Fig. i veranschaulicht eine schematische Darstellung der gegenseitigen
Lage der Verriegelungsorgane . einer erf@iidungsgemäßen Schaltvorrichtung. In Fig.
2 ist eine Schaltskizze der Vorrichtung wiedergegeben: Fig.3 zeigt den Aufbau' einer
Schaltvorrichtung in halb schematischer Darstellung. In Fig. i sind die drehenden
Teile des Wechselstrom- und des Gleichstromschalters mit i bzw: 2 angedeutet. Zwischen
beiden befindet sich das stabförmige Verriegelungsorgaii 3, das seinerseits mittels
der Elektromagnetspüle 5 in der Pfeilrichtung verschoben werden kann.
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Wenn der Gleichrichter ausgeschaltet ist, befinden sich die Scheiben
i und 2 xn .der ausgezogenen Stellung. Zur Einschaltung des Gleichrichters muß erst
der Schalter i gedreht werden. Die Einkerbungen nehmen dann die punktierte Stellung
ein. Es wird hierbei der Heiztransformator bzw. Speisetransformator des Gleichrichters
eingeschaltet. Es ist jetzt nicht möglich, den Schalter 2 (Gleichstromschalter)
zu drehen, da dieser durch den Stab 3, der sich in der Aussparung q: befindet, in
seiner Stellung verriegelt ist. Beim Umlegen des Schalters wird aber gleichzeitig
der Heizstrom eines Bimetallrelais eingeschaltet. Nach einer vorbes 'timmten, zur
Aufheizung der Glühkathode ausreichenden Verzögerungszeit wird in dem Bimetallrelais
ein die Elektromagnetspule 5 erregender Stromkreis geschlossen, wodurch sich der
Stab 3 in der Pfeilrichtung verschiebt und die Verriegelung von 2 aufgehoben wird.
Der Gleichstromkreis kann jetzt durch Direhung des Schalters 2 geschlossen werden.
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Außerdem unterbricht der Stab bei seiner Verschiebung einen Hilfskontakt,
der den Heizstrom des Binietalistreifens führt, es wird also die Elektromagnetspule
5 wieder stromlos.
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Bei der Ausschaltung des Gleichrichters ist man zuerst genötigt, den
Gleichstromschalter 2 zu drehen, da der Wechselstromschalter i in dq eingeschalteten
Stellung des Gleichstromsfalters 2 verriegelt ist.
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Nach Ausschaltung des Gleichstromschalters liegen die Einkerbungen
q. wieder in der Verlängerung des Stabes 3; es ist also möglich, den Wechselstromschalter
zu drehen, dabei wird der Stab 3 wieder in die Einkerbungen q: -geschoben, so daß
der Gleichstromschalter 2 wieder verriegelt ist.
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Die Schaltvorrichtung befindet sich also wieder in ihrer Ausgangsstellung,
bei einer nachfolgenden Einschaltung wiederholen sieh die oben geschilderten Vorgänge
in derselben Reihenfolge.
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Die Schaltskizze der Fig.2 zeigt die Eingangsklemmen io und z i eines
Gleichrichters, an die ein beliebiges Wechselstromnetz angeschlossen ist und die
mit den Schaltkontakten 12, 13 eines zweipoligen, dem Schalter i von Fig. i entsprechenden
Drehschalters verbunden sind. Von diesem Schalter aus führen die Leitungen 14, 15
zu dem nicht abgebildeten Heiztransformator des Gleichrichters. Ferner ist mit dem
Wechselstromschalter 12, 13 ein doppelter Stromkreis verbunden, dessen einer Zweig
über den mittels des stabförmigen Verriegelungsorgans 3 betätigten Hilfskontakt
16, einen Strombegrenzungswiderstand 17 und das Heiz-Organ 18 des Bimetallrelais
verläuft, während der andere Zweig mittels des Bimetallkontaktes i9 :eingeschaltet
wird und im wesentlichen durch die Elektromagnetspule 5 .gebildet wird. Das Bimetallrelais
ist durch den Kreis 2o mit den Kontaktbuchsen 21, 22, 23 und 24 versinnbildlicht,
die 'man sich z. B. als normale Radioröhrenfassung vorstellen kann, in die das Bimetallrel:ais
in Form eifixes luftdichten Glaskolbens mit Radioröhrensokkel eingesetzt wird. Es
erübrigt sich, auf die vollkommen normale Ausführung der Innenteile des Bimetallrelais
näher einzugehen.
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An Hand des sich auf die Fig. i beziehenden Beschreibungsteiles ist
die Wirkung der Schaltvorrichtung nach Fig.2 ohne weiteres klar. Nach dem Schließen
der Schaltkontakte 12 und 13 muß sich der nicht eingezeichnete Schalter 2
in seiner verriegelten, ö.ffenen Stellung befinden, der Hilfskontakt 16 ist geschlossen,
der Bimetallkontakt icg ist offen. Es wird sich das Heizelement 18 des Bimetallkontaktserwärmen,
und;nach der vorbestimmten Zeit wird die Glühkathode des Gleichrichters mittels
des in 14, 15 angeschlossenen Heiztransformators ihre Betriebstemperatur
erreicht
haben, und es wird sich. der Bimetallkontakt i9 schließen. Hierdurch verschiebt
sich der Stab 3 in der angedeuteten Pfeilrichtung, der Gleichstromschalter 2 wird
entriegelt und der Heizstrom des Bimetallkontaktes wird in 16 ausgeschaltet. Es
ist @ also möglich, den Gleichstromkreis einzuschalten, durch welche Einschaltung
der Wechselstromschalter i in seiner eingeschalteten Stellung verriegelt wird. Erst
nach Ausschaltung des Gleichstromschalters 2 ist es möglich, durch Öffnen des.Wechselstromschalters
i wieder in die Nullstellung des Apparates zurückzukehren. ' In Fig. 3 sind die
Schalter i und 2 der vorhergehenden Figuren Inur mit ihren Achsen mit den Bezugsziffern
i und 2 angedeutet. In derselben Ebene mit.den parallelen Achsen dieser Schalter
.aber senkrecht ,auf diesen ist das stabföi-mige Verriegelungsorgan 3 der Länge
nach verschiebbar angeordnet und kann gemäß der zur Fig. i gegebenen Beschreibung
in die Einkerbungen der an den Schalterachsen i und 2 'angeordneten scheibenförmigen
Teile eingreifen. Zwei E-förmig@e Transformatorblechpakete 25, 26 bilden
die feststehende Armatur des durch die Elektromagnetspule 5 erregten Elektromagneten.
Das stabförmige Verriegelun.gsorgan 3 durchsetzt den Zwischenraum der Kerne der
beiden Eisenkörper 25 und 26 in der Achse der sie umgebenden Elektromagnetspale
und trägt an der rechten Seite die beiden beweglichen Joche 27 und 28, die von den
Eisenkörpern 25 und 26 in der Pfeilrichtung angezogen werden können, so daß das
Verriegelun.gsorgan 3 in seine linke Stellung gebracht und' der Hilfskontakt 16
geöffnet wird. Dann ist es möglich, den Schalter i durch eine Vierteldrehung des
Schalters 2 in der gezeichneten, Stellung zu. verriegeln. An der Oberseite des Aufbä.ues
befindet sich ein Vorschaltwidwerst.and 17 (s. Fig.2) und ein in einem Glaskolben
eingeschmolzenes Bimetallrelais mit Heizorgan 18 und Kontakt i9, das in eine Röhrenfassung
mit Kontakten 21, 22, 23 und 2¢ eingesetzt ist, deren Anordnung und. Schaltung entsprechend
der Fig.2 ausgeführt sein kann, so daß sich der Kontakt i 9 durch Erhitzung 'schließt.
Die mechanische und elektrische Wirkung einer auf diese Weise zusammengesetzten
Schaltvorrichtung ist der zu Fig. i und Fig. 2 gehörenden Beschreibung ohne weiteres
zu entnehmen.