DE69507484T2

DE69507484T2 - Leistungssteuerungssystem

Info

Publication number: DE69507484T2
Application number: DE69507484T
Authority: DE
Inventors: Lawrence
Original assignee: Individual
Current assignee: Woltering Andrea 83627 Warngau De Woltering Ju
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2015-07-21
Also published as: MX9700481A; AU700796B2; DE69507484D1; CA2226498C; CN1087585C; CN1155967A; AU2988495A; GB2307119B; EP0771518B1; CA2226498A1; ATE176118T1; NZ289906A; GB9703695D0; BR9508791A; EP0771518A1; JP3746295B2; JPH10504122A; WO1996003018A1; ES2129838T3; HK1011517A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Leistungssteuerschaltung und insbesondere eine elektrische Leistungssteuerschaltung für elektrische Beleuchtungssysteme, wie beispielsweise für Leuchtstoff-Beleuchtungssysteme in großen Geschäftsgebäuden.
Ein bekanntes Leistungssteuersystem zum Bereitstellen einer reduzierten Spannung für Leuchtstofflampen in einer elektrischen Beleuchtungsanlage ist im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 zusammengefaßt und ist in WO-A-88/03353 offenbart. In diesem Dokument stellt ein Transformator eine reduzierte Spannung bereit, die durch einen weiteren Transformator bis zu einer normalen Netzspannung für den Zweck eines Ermöglichens, daß die Leuchtstofflampen sich entzünden, ergänzt werden kann. Der weitere Transformator wird dann desaktiviert, so daß wiederum die reduzierte Spannung zum Betreiben des Beleuchtungssystems angelegt wird, um dadurch den Leistungsverbrauch zu reduzieren. Natürlich sollte eine Spannungsreduzierung nicht in einer merklichen Dimmer-Lichtausgabe resultieren.
Ein weiteres bekanntes Leistungssteuersystem zum Bereitstellen einer reduzierten Spannung für Leuchtstofflampen in einem elektrischen Beleuchtungssystem enthält die Verwendung einer Vielzahl von umschaltbaren Transformatoren, die beim Starten ausgeschaltet werden, so daß eine normale Netzspannung direkt an die Beleuchtung angelegt wird. Dann werden sie eingeschaltet, um die reduzierte Beleuchtung bereitzustellen. Jedoch wird es einen plötzlichen Anstieg der Spannung geben, welcher dann erzeugt wird, wenn der Transformator abgetrennt wird, wenn er gerade arbeitet. Beispielsweise könnte ein Transformator von 10 KVA für eine Reihe von bis zu 200 Lampen einen plötzlichen Anstieg von 400 Ampere erzeugen, wenn er auf diese Weise eingeschaltet wird. Unter anderem würden sich die Umschaltkontakte sehr schnell verschlechtern, was zu einer Unzuverlässigkeit führt. Somit ist dieser Typ von Systemen aufgrund ihrer Ausfallrate nicht verwendet worden.
Ein weiteres derartiges Leistungssteuersystem ist in US-A-4 189 664 offenbart und aus diesem Dokument bekannt. Dieses Dokument zeigt einen Auto-Transformator, der mit einer Leistungsquelle verbunden ist. Eine Vielzahl von Abgriffen ist an dem Transformator vorgesehen und ist mit einer Umschalteinheit verbunden. Die Umschalteinheit führt selektiv die Spannung von einem der Abgriffe zu Ausgangsleitungen gemäß Steuersignalen zu, die durch eine Steuerung gemäß einer Schwellenerfassung, Zeitsteuerungen oder externe Steuerungen ausgegeben werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Leistungsversorgungsschaltung zu schaffen, die die obigen Probleme bei Umschalttransformatoren überwindet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist folgendes geschaffen: ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Leistungssystems zur Bereitstellung einer gewählten Spannung aus einer Mehrzahl von wählbaren Spannungen für einen Verbraucher, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(a) elektrisches Verbinden eines Endes einer Wicklung mit dem positiven Anschluß einer elektrischen Energiequelle, wobei die Wicklung an einer vorbestimmten Position zur Versorgung eines Ausgangsanschlusses mit einer gewählten Spannung abgegriffen wird;
(b) Aktivieren einer Anschlußverbindungseinrichtung zum elektrischen Verbinden des anderen Endes der Wicklung mit einem neutralen Anschluß der elektrischen Energiequelle in Abhängigkeit der erforderlichen Leistungsversorgung;
(c) Ausnehmen einer vorbestimmten Anzahl von Windungen der Wicklung in Abhängigkeit einer Anforderung einer anderen gewählten Spannung;
(d) Überwachen wenigstens einer Fehlerzustandsart; und
(e) elektrisches Trennen der Wicklung von dem neutralen Anschluß und elektrisches Kurzschließen des anderen Endes der Wicklung in der vorbestimmten Position, wenn bei der Überwachung ein Fehlerzustand festgestellt wird.
Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung eine Anzahl unterschiedlicher Ausgangsspannungen am Ausgangsanschluß gemäß einer Anforderung bereitstellen. Weiterhin wird dann, wenn ein Fehlerzustand überwacht wird, ein Ausfallsicherungszustand bereitgestellt, wobei der Effekt der Wicklung aus der Schaltung auf eine sichere Weise herausgenommen wird, indem die Wicklung vom neutralen Anschluß getrennt wird und indem verhindert wird, daß Windungen der Wicklung im Leerlauf sind. Demgemäß wird eine Beschädigung der Wicklung und der Schaltung des Systems im allgemeinen vermieden.
Vorzugsweise weist der Schritt (c) ein Desaktivieren der Anschlußverbindungseinrichtung auf, um das andere Ende der Wicklung von dem neutralen Anschluß elektrisch zu trennen, und ein Aktivieren einer Schalteinrichtung, um den neutralen Anschluß elektrisch in Verbindungszustand zu bringen, um eine vorbestimmte Anzahl von Windungen der Wicklung von dem anderen Ende der Wicklung auszunehmen.
Somit ist es möglich, die Windungen der Wicklung genau in Richtung zu dem anderen Ende der Wicklung kurzzuschließen, das mit dem neutralen Anschluß verbunden wurde. Dies wird in Richtung zum Ende des neutralen Anschlusses bewirkt, wodurch eine bessere Leistungsfähigkeit von der Verbindungseinrichtung und der Schalteinrichtung ermöglicht wird, da kleinere Ströme angetroffen werden.
Angenehmerweise weist der Schritt (e) ein Desaktivieren der Anschlußverbindungseinrichtung und der Schalteinrichtung und ein Aktivieren einer weiteren Schalteinrichtung auf, um das andere Ende der Wicklung zu der vorbestimmten Position elektrisch kurzzuschließen.
Auf diese Weise kann die Wicklung von dem neutralen Anschluß auf eine sichere und effektive Weise getrennt werden, während verhindert wird, daß Windungen der Wicklung im Leerlauf sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf, gemäß dem eine größer werdende Verbraucheranforderung und der Anhalteschritt (c) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Verbraucheranforderung überwacht werden.
Als Ergebnis kann, während eine bevorzugte (reduzierte) Spannung während stabiler Zustände zugeführt werden kann, eine relativ höhere Spannung zugeführt werden, wenn eine zusätzliche Verbraucheranforderung auftritt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf, daß der Schritt zum Überwachen der Spannung an einem Ende der Wicklung und der Anhalteschritt (c) in Abhängigkeit davon erfolgt, daß die Spannung unter einen vorbestimmten Wert abfällt.
Als Ergebnis kann, während eine bevorzugte (reduzierte) Spannung während stabiler Zustände zugeführt werden kann, eine relativ höhere Spannung zur Kompensation zugeführt werden, wenn die Eingangsspannung abfällt.
Angenehmerweise weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf, gemäß dem die geforderte weitere ausgewählte Spannung angelegt wird, nachdem ein vorbestimmtes Zeitintervall im Anschluß an die erforderliche Energieversorgung verstrichen ist. Auf diese Weise kann eine weitere Spannung auf eine einfache, angenehme und kosteneffektive Weise zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist folgendes geschaffen: ein elektrisches Leistungssteuersystem zum Bereitstellen einer Mehrzahl von ausgewählten Spannungen für einen Verbraucher, wobei das elektrische Leistungssteuersystem folgendes aufweist:
einen positiven und neutralen Anschluß zum Verbinden mit einer elektrischen Energiequelle;
einen Ausgangsanschluß zum Versorgen eines Verbrauchers mit einer Mehrzahl von wählbaren Spannungen;
eine Wicklung, welche ein Ende hat, welches elektrisch mit dem positiven Anschluß verbunden ist und die an einer vorbestimmten Position zur Versorgung des Ausgangsanschlusses mit einer gewünschten Spannung abgegriffen wird;
eine Anschlußverbindungseinrichtung, welche aktiviert werden kann, um das andere Ende der Wicklung mit dem neutralen Anschluß elektrisch zu verbinden;
eine Schalteinrichtung, welche eine Aktivierung gestattet, um eine vorbestimmte Anzahl von Windungen der Wicklung in Abhängigkeit von einer Anforderung einer anderen gewählten Spannung auszunehmen;
eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen wenigstens einer Fehlerzustandsart; und
eine weitere Schalteinrichtung, welche aktiviert werden kann, um das andere Ende der Wicklung mit der vorbestimmten Position elektrisch kurzzuschließen, wenn bei der Überwachung ein Fehlerzustand erkannt wird.
Auf diese Weise können unterschiedliche Ausgangsspannungen am Ausgangsanschluß gemäß einer Anforderung bereitgestellt werden, jedoch wird dann, wenn ein Fehlerzustand erkannt wird, ein Ausfallsicherungszustand bewirkt, wobei der Effekt der Wicklung auf eine sichere Weise entfernt wird, so daß eine Beschädigung der Wicklung und der Schaltung des Systems vermieden wird.
Vorzugsweise ist die Schalteinrichtung mit dem neutralen Anschluß verbunden, um die vorbestimmte Anzahl von Windungen der Wicklung ausgehend von dem anderen Ende der Wicklung auszunehmen.
In einem Fall desaktiviert die Überwachungseinrichtung in Abhängigkeit von der Überwachung eines Fehlerzustandes die Anschlußverbindungseinrichtung und die Schalteinrichtung, um das andere Ende der Wicklung von dem neutralen Anschluß zu trennen, und aktiviert die weitere Schalteinrichtung.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Überwachungseinrichtung weiterhin eine Stromanforderungssensoreinrichtung zum Erfassen von Zwischenstromänderungen bei der Stromanforderung durch den Verbraucher auf; wobei die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von den Zwischenstromänderungen oberhalb eines vorbestimmten Pegels desaktiviert.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Überwachungseinrichtung weiterhin eine Stromüberlastungs-Überwachungseinrichtung zum Überwachen des an die Wicklung angelegten Stroms auf, wobei die Überwachungseinrichtung die Anschlußverbindungseinrichtung und die Schalteinrichtung desaktiviert, um das andere Ende der Wicklung von dem neutralen Anschluß elektrisch zu trennen, und die weitere Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einem überwachten Strom oberhalb eines vorbestimmten maximalen Wertes aktiviert.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Überwachungseinrichtung weiterhin eine Spannungsüberwachungseinrichtung zum Überwachen der Spannung an einem Ende der Wicklung auf, wobei die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einer Spannung unterhalb eines vorbestimmten minimalen Wertes desaktiviert.
Angenehmerweise weist die Überwachungseinrichtung weiterhin eine Zeitgebereinrichtung zum Messen der Zeit ausgehend von einem Anlegen einer gewünschten Spannung auf, wobei die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung aktiviert, wenn die gemessene Zeit ein vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet.
In einem Fall überwacht die Zeitgebereinrichtung eine weitere Zeit ausgehend von einem Anlegen einer ausgewählten Spannung, wobei die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung nur dann aktiviert, wenn die weitere Zeit ein vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet, während dem die Spannung an dem einen Ende der Wicklung nicht unter den vorbestimmten minimalen Wert abgefallen ist.
Dadurch, daß man zwei Zeitintervalle auf diese Weise angeordnet hat, werden unnötige Änderungen in bezug auf das System nicht durchgeführt, bis stabile Zustände erreicht worden sind.
Es ist bevorzugt, daß die Zeitgebereinrichtung jedesmal dann zurückgesetzt wird, wenn die Schalteinrichtung desaktiviert wird oder wenn die weitere Schalteinrichtung aktiviert wird.
Angenehmerweise weisen die Anschlußverbindungseinrichtung, die Schalteinrichtung und die weitere Schalteinrichtung Relaiskontakte auf.
Es ist bevorzugt, daß das System weiterhin einen Nulldurchgangsdetektor aufweist, so daß die Bewegung der Relaiskontakte an Nulldurchgangspunkten erfolgen kann.
Nun werden Beispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei:
Fig. 1 ein erstes elektrisches Leistungssteuersystem beim Starten darstellt, das die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 2 das System der Fig. 2 nach dem Starten darstellt;
Fig. 3 das System der Fig. 1 nach einem Schalten zum Ausgeben einer reduzierten Spannung darstellt;
Fig. 4 einen bei einer Steueroperation des in Fig. 1 gezeigten Systems beteiligten Unterschaltkreis darstellt;
Fig. 5 ein zweites elektrisches Leistungssteuersystem beim Starten darstellt, das die vorliegende Erfindung verkörpert.
Gemäß Fig. 1 hat eine positive Schiene 1 einen positiven Anschluß L zur Verbindung mit einer elektrischen Leistungsquelle (nicht gezeigt), und eine neutrale Schiene 2 hat einen neutralen Anschluß N zur Verbindung mit der elektrischen Leistungsquelle. Eine Transformatorwicklung 3 hat ein positives Ende 13, das mit der positiven Schiene 1 verbunden ist, und ein neutrales Ende 14, das sowohl mit einer Anschlußverbindung 4 als auch mit einem Anschluß 15 verbunden ist. Die Anschlußverbindung 4 kann elektrisch mit einem Anschluß 5 verbunden sein, der mit der Schiene 2 verbunden ist, und zwar mittels eines Relaiskontakts 200A, und der Anschluß 15 kann mittels eines Relaiskontakts 300A elektrisch mit einem Anschluß 7 verbunden sein. An einer Stelle 16 innerhalb der Transformatorwicklung ist ein Anschluß 17 angeschlossen. Der Anschluß 17 kann mittels eines Relaiskontakts 100A elektrisch mit dem Anschluß 5 verbunden sein. Die Relaiskontakte 100A, 200A und 300A sind alle normalerweise offene Kontakte. Dies ist in Fig. 1 gezeigt. Nur dann, wenn ihre jeweiligen Spulen 100, 200 und 300 (die hierin nachfolgend beschrieben sind) erregt werden, werden die elektrischen Verbindungen hergestellt.
Die Transformatorwicklung 3 wird an einer vorbestimmten Stelle 18 abgegriffen, die mit einem Ausgangsanschluß T verbunden ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Transformatorwicklung 3 126 Windungen zwischen einer Stelle 16 und dem neutralen Ende 14, 126 Windungen zwischen der Stelle 16 und der Abgriffsstelle 18, und 14 Windungen zwischen der Abgriffsstelle 18 und dem positiven Ende 13. Es wird daher offensichtlich sein, daß durch ein geeignetes Betreiben der Relaiskontakte 100A und 200A entweder die Verbindung des neutralen Endes 14 mit der neutralen Schiene 2 über den Anschluß 5 oder die Verbindung der Stelle 16 mit der neutralen Schiene 2 über den Anschluß 17 und 5 erfolgen kann, so daß eine der zwei ausgewählten reduzierten Spannungen am Anschluß T auftreten kann.
Der Relaiskontakt 300aA wird betrieben, um Windungen der Wicklung zwischen der Stelle 18 und dem neutralen Ende 14 kurzzuschließen, so daß diese nicht im Leerlauf sein können, was schädlich für den Zustand der Transformatorwicklung 3 wäre.
Ein Unterschaltkreis einer Überwachungseinrichtungssteuerschaltung ist zwischen den Schienen 1 und 2 angeschlossen. Dieser Unterschaltkreis weist eine Sicherung 10 auf, die ein Ende mit der Schiene 1 verbunden hat und das andere Ende mit einer Anschlußstelle eines normalerweise offenen Relaiskontakts 600A verbunden hat. Der Relaiskontakt 600A kann eine elektrische Verbindung zu einer Anschlußstelle herstellen, die mit einer Seite eines Wärmesensors 12 verbunden ist. Die andere Seite des Wärmesensors 12 ist sowohl mit einer Spule 800 als auch mit einer Anschlußstelle eines normalerweise geschlossenen Relaiskontakts 300B verbunden. Der Relaiskontakt 300B kann eine elektrische Verbindung zu einer Anschlußstelle herstellen, die mit einer Anschlußstelle eines Relais 500A verbunden ist, das durch einen Kasten enthalten ist, der allgemein durch ein Bezugszeichen 51 identifiziert ist. Der Relaiskontakt 500A kann eine elektrische Verbindung entweder zu einer Anschlußstelle herstellen, die mit der Spule 100 verbunden ist, die mit der Schiene 2 verbunden ist, oder mit sowohl einer Lampe Am (Amber), die mit der Schiene 2 verbunden ist, als auch mit einer Anschlußstelle, die mit der Spule 200 verbunden ist, die mit der Schiene 2 verbunden ist. Eine rote Lampe Rd ist auch von einer Stelle aus zwischen der Sicherung 10 und dem Relaiskontakt 600A und der Schiene 2 angeschlossen.
Ein weiterer Unterschaltkreis der Überwachungseinrichtungssteuerschaltung ist auch zwischen den Schienen 1 und 2 angeschlossen. Dieser Unterschaltkreis weist eine Sicherung 20 auf, die ein Ende mit der Schiene 1 verbunden hat, und das andere Ende mit einer Anschlußstelle eines normalerweise geschlossenen Relaiskontakts 100B verbunden hat. Der Relaiskontakt 100B kann eine elektrische Verbindung zu einer Anschlußstelle herstellen, die mit einer Anschlußstelle eines weiteren Relaiskontakts 200B verbunden ist. Der Relaiskontakt 200B kann einen elektrischen Kontakt zu einer Anschlußstelle herstellen, die mit einer Fehlerzustandseinheit verbunden ist.
Die Fehlerzustandseinheit weist eine Gleichstromversorgung auf, die eine Versorgungsspannung von 12 Volt zu einem Anschluß eines normalerweise offenen Relaiskontakts 800B liefert. Der Relaiskontakt 800B kann eine elektrische Verbindung zu einer Spule 900 herstellen, die mit der Schiene 2 verbunden ist. Eine weitere Spannungsversorgung von 12 Volt ist mit einem Anschluß eines normalerweise offenen Relaiskontakts 700A verbunden. Der Relaiskontakt 700A kann eine elektrische Verbindung zu der Spule 300 herstellen, die mit der Schiene 2 verbunden ist. Eine weitere Spannungsversorgung von 12 Volt ist mit einem Anschluß eines normalerweise geschlossenen Relaiskontakts 800A und einem Anschluß eines normalerweise offenen Relaiskontakts 900A verbunden. Die Relaiskontakte 800A und 900A können eine elektrische Verbindung zu einem Anschluß eines manuellen Rücksetzschalters 20 herstellen. Der andere Anschluß des manuellen Rücksetzschalters 20 ist mit einer Spule 700 verbunden, die mit der Schiene 2 verbunden ist.
Ein Stromsensor 21 in der Form eines Toroids ist um die Schiene 1 gewickelt. Der Ausgang des Sensors 21 ist mit einem ersten Unterschaltkreis verbunden, der allgemein durch das Bezugszeichen 52 identifiziert ist und detailliert in Fig. 4 gezeigt ist. Wie es gesehen werden kann, ist der Ausgang des Sensors 21 mit einem Umwandlungsnetzwerk 24 verbunden. Das Netzwerk wandelt das Stromsignal vom Sensor 21 um und liefert eine Ausgabe, die eine Spannung aufweist, die proportional zu dem Strom ist, der entlang der Schiene 1 fließt. Der Spannungsausgang vom Netzwerk 24 ist mit einem Stufensensor 22 und einem Pegelsensor 23 verbunden.
Der Stufensensor 22 erfaßt den Anstieg in bezug auf den Pegel des eingegebenen Wertes vom Netzwerk 24 gegenüber dem vorangehenden eingegebenen Wert. Auf diese Weise ist es möglich, zu erfassen, wann der mit dem Anschluß T verbundene Verbraucher schwankt, so daß eine erhöhte Spannung erforderlich sein kann; beispielsweise impliziert in dem Fall einer Leuchtstoffbeleuchtung die Schwankung in bezug auf einen Verbraucher ein Einschalten einer Beleuchtung.
Zum Vermeiden einer unrichtigen Erfassung aufgrund von Übergängen auf der Leitung aufgrund eines Umschaltens induktiver Komponenten kann eine Null-Schaltung enthalten sein, die das Erfassen für eine kurze Zeitperiode während eines Schaltens von sagen wir dem Relaiskontakt 500A effektiv anhält.
Jedesmal dann, wenn der Stufensensor 22 ein Erhöhen in bezug auf den Strom erfaßt, wird ein Signal zu einem Kurz-Zeitgeber 25 gesendet, der rückgesetzt und gestartet wird. Die Ausgabe des Kurz-Zeitgebers 25 wird zu einer Gatterlogik 26 zum Steuern eines Schalters 27 gesendet, um die Spule 500 zu aktivieren oder zu desaktivieren.
Der Pegelsensor 23 erfaßt einen Anfangsstrompegel und gibt ein Signal zu einem Gatter 28 zum Steuern eines Schalters 29 aus, um die Spule 600 zu aktivieren oder zu desaktivieren. In dem Fall, daß der Strompegel einen vorbestimmten maximalen Wert überschreitet, gibt der Pegelsensor 23 ein Signal zur Gatterlogik 26 aus.
Ein Spannungssensor 30 erfaßt die Spannung auf der positiven Schiene 1 über einen Wischkontakt, der an dem Relaiskontakt 600A angeordnet ist. Wenn die Spannung unter einen bestimmten Pegel abfällt, wird ein Signal zur Gatterlogik 26 gesendet, und ebenso zu einem Lang-Zeitgeber 31, der rückgesetzt und gestartet wird. Die Ausgabe des Lang-Zeitgebers wird zur Gatterlogik 26 gesendet.
Das unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene elektrische Leistungssteuersystem arbeitet folgendermaßen. Fig. 1 stellt die Anfangsposition dar, wenn eine Leistung das erste Mal zu den Anschlüssen L und N zugeführt wird. Während der anfänglichen 4 bis 8 ms tritt ein Anfangsstromfluß entlang der Schiene 1 und durch einige Windungen der Wicklung 3 des Transformators zum Ausgangsanschluß T auf, da die Relaiskontakte 100A, 200A und 300A in ihrer normalerweise offenen Position sind, jene Windungen aber keine signifikante Impedanz für eine solche kurze Zeitdauer bieten. Zusätzlich wird eine Lampe Rd über die Sicherung 10 erleuchtet, was nicht nur das Vorhandensein einer Versorgungsspannung zeigt, sondern daß die Sicherung 10 nicht ausgelöst ist. Der Stromsensor 21 erfaßt diesen Stromfluß. Als Ergebnis gibt der Pegelsensor 23 ein Signal entlang einer Leitung 40 zu einem Gatter 28 aus. Die Logik des Gatters 28 liefert ein Signal zu einem Schalter 29, so daß die Spule 600 mit Strom versorgt wird, um die Spule anzuregen, und somit um den Relaiskontakt 600A zu schließen.
Als Ergebnis wird eine Schaltung durch die Sicherung 10 und den nun geschlossenen Relaiskontakt 600A gebildet. Ein Strom kann daher durch den Wärmesensor 12 fließen, der einen Kühlzustand der Wicklung 3 beim Starten erfaßt, und zwar über den normalerweise geschlossenen Relaiskontakt 300B und über den Relaiskontakt 500A, der elektrisch mit der Spule 200 verbunden ist. Strom fließt auch durch den Wärmesensor zur Spule 800. Zusätzlich wird die Lampe Am erleuchtet.
Da die Spule 200 nun Strom führt, schließt der Relaiskontakt 200A, um die Anschlüsse 4 und 5 miteinander elektrisch zu verbinden, so daß das neutrale Ende 14 der Wicklung 3 des Transformators mit der Schiene 2 verbunden wird. Demgemäß fließt ein Strom durch alle Windungen der Wicklung 3. Somit erscheint eine Spannung am Anschluß T, die 252/266 der Spannung am Anschluß L beträgt. Die Zufuhr dieser Spannung wird durch das Erleuchten der Lampe Am angezeigt.
Da die Spule 800 nun Strom führt, schließt der Relaiskontakt 800B, und öffnet der Relaiskontakt 800A. Jedoch wird ein Strom nicht lange durch die Sicherung 20 fließen, weil der Relaiskontakt 200B sich mit der Erregung der Spule 200 öffnet. Es wird angenommen, daß die Spulen 700 und 900 derart entwickelt sind, daß sie zu langsam sind, um in Antwort auf eine Erregung (sagen wir 100 ms) arbeiten, so daß die Reaktion ihrer jeweiligen Relais nicht erfolgt, bevor sich der Relaiskontakt 200B öffnet. Somit gibt es kein Risiko, daß die Spule 300 erregt werden kann, um den Relaiskontakt 300A zu schließen. Die obige Situation ist in Fig. 2 gezeigt.
Wie es oben angegeben ist, erfaßt der Stromsensor 21 den anfänglichen Stromfluß durch die Schiene 1. Als Ergebnis erfaßt der Stufensensor 22 eine Stufe im Strom und gibt ein Signal zum Kurz-Zeitgeber 25 und ein Signal zur Gatterlogik 26 entlang der Leitung 41 aus. Mittels der Gatterlogik 26 hält das Vorhandensein eines Signals auf der Leitung 41 einen Schalter 27 von einem Erregen der Spule 500 ab, die in ihrer anfänglichen Position bleibt. Jedoch wird dann, wenn der Stufensensor den anfänglichen Stromfluß einmal für eine vorbestimmte Zeit erfaßt hat, keine weitere Stufe erfaßt, und somit verschwindet das Signal auf der Leitung 41.
Zur gleichen Zeit, zu welcher der Stromsensor 21 den Anfangsstrom erfaßt, erfaßt der Spannungssensor 30 eine Spannung oberhalb einem vorbestimmten minimalen Pegel und gibt ein Signal zum Lang-Zeitgeber 31 und zur Gatterlogik 26 entlang einer Leitung 42 aus.
Wenn die Zeit des Kurz-Zeitgebers 25 einmal verstrichen ist, wird ein Signal zur Gatterlogik 26 entlang einer Leitung 43 ausgegeben. Jedoch erregt der Schalter 27 die Spule 500 nicht, bis auch der Lang-Zeitgeber 31 abläuft und ein Signal entlang einer Leitung 44 ausgibt. Auf diese Weise gibt es keine noch nicht fällige Erregung der Spule 500 während Perioden einer Spannungsinstabilität. Nichts desto weniger steuert der Kurz-Zeitgeber 25 dann, wenn die Spannung einmal stabil geworden ist und so bleibt, die Erregung der Spule 500.
Zusammengefaßt wird die Gatterlogik 26 nicht arbeiten, um den Schalter 27 einzuschalten, wenn es ein Signal auf der Leitung 41 gibt, das eine Stufe in bezug auf eine Stromforderung gibt, oder wenn es kein Signal auf der Leitung 42 gibt, was eine unzureichende Spannung anzeigt, oder wenn sowohl der Kurz-Zeitgeber 25 als auch der Lang-Zeitgeber 31 abgelaufen sind und Signale auf ihren jeweiligen Leitungen 43 und 44 ausgeben.
Wenn die Gatterlogik-Kriterien erfüllt worden sind, dann erfolgt ein Einschalten des Schalters 27, so daß ein Strom durch die Spule 500 fließt. Als Ergebnis wird der Relaiskontakt 500A bewegt, um eine elektrische Verbindung zum Relaisanschluß herzustellen, der mit der Spule 100 verbunden ist. Somit läuft Strom nicht mehr durch die Spule 200, die entregt wird, während nun die Spule 100 erregt wird. Als Ergebnis schließt der Relaiskontakt 100A und der Relaiskontakt 200A öffnet sich. Somit werden die Windungen der Wicklung 3 zwischen der Stelle 16 und 14 eliminiert. Folglich erscheint eine Spannung am Anschluß T, die 126/140 der Spannung am Anschluß L ist. Es wird angenommen, daß es bevorzugt ist, daß der Relaiskontakt 100A schließt, bevor sich der Relaiskontakt 200A öffnet. Diese Situation ist in Fig. 3 gezeigt.
Zusätzlich zu den obigen Bewegungen des Relaiskontakts wird es verstanden werden, daß, während der Relaiskontakt 200B sich nun schließt und der Relaiskontakt 100A sich öffnet, kein Stromfluß durch die Schaltung bleibt, die diese Relaiskontakte enthält.
Die Schaltung dieses Ausführungsbeispiels enthält eine Fehlerüberwachung, um eine Anzahl von Sicherheitsmerkmalen bereitzustellen.
Insbesondere kann das vorliegende Ausführungsbeispiel einen Ausfallsicherungszustand in dem Fall eines Ausfalls des Relaiskontakts, der die Spulen betreibt, einer allgemeinen Überlastung des Systems, eines Fehlers extern vom System, der einen Überlastungszustand erzeugt, eines Fehlers in der Wicklung, was einen thermischen Aufbau verursacht und den Wärmesensor 12 betätigt, eines Fehlers, der ein Auslösen der Sicherung 10 verursacht, einer Trennung in bezug auf die Verdrahtung des Unterschaltkreises, was ein Lösen der Relaiskontakte 100A oder 200A verursacht, und irgendeines Fehlers, der veranlaßt, daß die Wicklung zu einem Leerlauf gelangt, liefern.
Das Auftreten des Fehlersicherungszustands wird unten unter Bezugnahme auf eine Anzahl von Beispielen beschrieben. Solange wie ein Strom durch die Schiene 1 unter einem vorbestimmten Pegel fließt, bleibt die Spule 600 erregt und ist der Relaiskontakt 600A geschlossen. Jedoch dann, wenn der Pegelsensor 23 einen Strom über einem maximal zulässigen Strom erfaßt, wird ein Signal zu einem Gatter 28 entlang einer Leitung 45 ausgegeben, und die Logik des Gatters 28 führt zu einem Ausschalten eines Schalters 29, so daß die Spule 600 nicht mehr erregt wird. Als Ergebnis öffnet sich der Relaiskontakt 600A, was die Spulen 100, 200 und 800 entregt. Als Folge öffnen sich die Relaiskontakte 100A und 200A und schließen die Relaiskontakte 100B, 200B und 800A.
Die letzteren drei Relaiskontakte, die sich schließen, sorgen für einen Stromfluß, der die Spule 700 erregt, über einen manuellen Rücksetzschalter 20. Somit veranlaßt die Spule 700 nach etwa 100 ms, daß sich der Relaiskontakt 700A schließt, was einen Stromfluß durch die Spule 300 liefert. Als Ergebnis schließt sich der Relaiskontakt 300A um eine Verbindung zu den Anschlüssen 15 und 7 herzustellen, um dadurch einen Kurzschluß über die Primärwindungen der Wicklung 3 zwischen den Stellen 18 und 14 einzustellen. Folglich wird das Magnetfeld zerstört, so daß die Wicklung 3 aufhört als Transformator zu arbeiten und im wesentlichen keine Impedanz zwischen den Stellen 13 und 18 bietet.
Da nun die vollständige Eingangsspannung am Anschluß T erscheint, hat ein Schließen des Relaiskontakts 300A den Effekt, daß das elektrische Leistungsversor gungssystem der vorliegenden Erfindung umgangen wird. Zusätzlich wird eine Zerstörung der Wicklung 3, die sonst dadurch auftreten könnte, daß sie im Leerlauf ist, vermieden, so daß ein fehlersicherer Zustand bereitgestellt werden kann. Diesbezüglich sollte die Situation eines Belassens eines derartigen Leerlaufs betrachtet werden. Wenn ein Leerlauf für irgendeine Zeitdauer auftritt, wird es einen Spannungsabfall zwischen den Stellen 13 und 16 geben, und zwar im vorliegenden Fall von 24 Volt, so daß das elektrische Leistungsversorgungssystem der vorliegenden Erfindung nicht umgangen wird, und somit wird kein wirklich fehlersicherer Zustand bereitgestellt. Weiterhin wird es eine Umkehr-Erregung der Wicklung geben, was zu einer unangenehmen und störenden Schwingung in der Form eines Summens oder Brummens führen wird. Zusätzlich wird die Wicklung möglicherweise eine Sättigungsspannung über dem Leerlaufteil der Wicklung erreichen. Diese Sättigungsspannung kann äußerst hohe Werte erreichen, und zwar im vorliegenden Fall in der Größenordnung von 760 Volt, was nicht nur potentiell sehr gefährlich für jemanden ist, der das System zufällig berühren sollte, sondern auch ein Entzünden aufgrund eines Zusammenbrechens der Isolierung erzeugen kann, wodurch ein Wicklungsisolierfehler erzeugt wird.
Es sollte beachtet werden, daß die Erregung der Spule 300 den Relaiskontakt 300B öffnet, so daß ein elektrischer Betrieb der Spulen 100 und 200 und ihrer jeweiligen Relaiskontakte verhindert wird. Wenn der Strom, der entlang der Schiene 1 fließt, wieder abfällt, verschwindet das Signal entlang der Leitung 45, und das Gatter 28 schaltet den Schalter 29 wiederum ein, so daß die Spule 600 wieder erregt wird. Dies führt zu einem Schließen des Relaiskontakts 600A mit dem Effekt, daß der Relaiskontakt 300A sich öffnet und entweder der Relaiskontakt 100A oder der Relaiskontakt 200A sich schließt, und zwar in Abhängigkeit von der Ausgabe von der Gatterlogik 2B. Vorzugsweise ist der in Fig. 4 gezeigte Unterschaltkreis derart aufgebaut, daß sich der Relaiskontakt 200A schließt, wenn wieder ein Strom entlang der Schiene 1 fließt. Dies kann erreicht werden, indem sichergestellt wird, daß der Lang- Zeitgeber 31 rückgesetzt wird, sagen wir durch Unterbrechen der Spannungserfassung des Spannungssensors 30. Diesbezüglich ist zu beachten, daß, ungeachtet des Stromflusses, wenn die Spannung auf der Schiene 1 unter den vorbestimmten Pegel abfällt, der Lang-Zeitgeber 31 rückgesetzt wird, so daß der Relaiskontakt 500A automatisch zu der Position zurückkehrt, die mit der Spule 200 verbunden ist.
Wenn das elektrische Leistungsversorgungssystem der vorliegenden Erfindung in Gebrauch ist, fließt dann, wenn der Wärmesensor 12 aufgrund einer Überhitzung unterbricht, kein Strom mehr zu den Spulen 100, 200 und 800, was zum Ergebnis hat, daß die Relaiskontakte 100A, 200A und 800 sich öffnen. Somit wird der Relaiskontakt 300A mit denselben Effekten wie oben geschlossen.
Wenn der Wärmesensor 12 wiederum eine geeignete Temperatur erfaßt und sich schließt, kann Strom wieder zur Spule 800 fließen. Als Ergebnis öffnet der Relaiskontakt 800A ein Abbrechen des Strompfads zur Spule 700. Dies resultiert darin, daß sich ihr Relaiskontakt 700A öffnet, so daß Strom nicht mehr zur Spule 300 fließt. Der Effekt davon besteht für ihren Relaiskontakt 3008 in einem Schließen, um wieder Strom bereitzustellen, um die Spule 100 oder die Spule 200 zu erregen. Es wird angenommen, daß, obwohl der Relaiskontakt 800B geschlossen ist, die Spule 900 langsam arbeitet, so daß der Relaiskontakt 900A zu der Zeit nicht arbeitet, um einen alternativen Strompfad zur Spule 700 bereitzustellen. Somit wird das System erneut gestartet.
Eine weitere Fehlerüberwachung betrifft die Situation, wenn sich einer der Relaiskontakte 100A oder 200A aufgrund eines mechanischen oder eines elektrischen Fehlers öffnen sollte. Obwohl der Kontakt 8008 aufgrund eines Stromflusses durch die Spule 800 geschlossen ist, wird die Spule 900 nicht mit Strom versorgt, weil entweder der Relaiskontakt 100A oder der Relaiskontakt 2008 offen ist. Jedoch wird sich bei dem mechanischen oder dem elektrischen Fehler jener offene Relaiskontakt schließen, so daß nun Strom zur Spule 900 zugeführt wird. Nach etwa 100 ms wird sich der Relaiskontakt 900A schließen, so daß über einen manuellen Schalter 20 Strom zur Spule 700 geführt wird, was möglicherweise dazu führt, daß der Relaiskontakt 300A wie oben arbeitet. Es sollte beachtet werden, daß dies das System verriegelt, so daß eine physikalische Untersuchung des Systems erforderlich wird. Jedoch wird noch Leistung zum Verbraucher zugeführt werden, der mit dem Anschluß T verbunden ist.
Auf ähnliche Weise kann für den Fall, daß der Relaiskontakt 800A oder die Spule 800 einen Fehler haben sollte, ein ähnlicher fehlersicherer Zustand noch erhalten werden.
Es wird angenommen, daß ein Betrieb des Relaiskontakts 300A, während die Relaiskontakte 100A oder 200A aktiviert sind, nicht nur elektrisch verhindert wird, son dern auch mechanisch, und zwar durch Verriegeln der Kontakte miteinander, so daß der Relaiskontakt 300A zwischen dem Relaiskontakt 100A und 200A positioniert ist, so daß ein Betrieb von einem von ihnen den Betrieb des Relaiskontakts 300A verhindert, und ein Betrieb des Relaiskontakts 300A den Betrieb der Relaiskontakte 100A und 200A verhindert.
Es wird auch angenommen, daß dann, wenn einmal der fehlersichere Zustand erhalten worden ist, das System durch Aktivierung des Rücksetzschalters 20 zum Normalbetrieb zurückgebracht werden kann, der die Stromzufuhr zur Spule 700 unterbricht, was dann die Zufuhr von Strom zur Spule 300 unterbrechen wird, so daß sich der Relaiskontakt 300A öffnet und sich der Relaiskontakt 100A oder der Relaiskontakt 200A schließt.
Fig. 5 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, wobei Komponenten, die gemeinsam mit dem ersten Ausführungsbeispiel sind, gleiche Bezugszeichen haben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 kann gesehen werden, daß der Unterschaltkreis, der die Sicherung 20 enthält, modifiziert worden ist. Insbesondere ist die Fehlerzustandseinheit geändert worden. Der Relaiskontakt 200B ist nun mit einem Anschluß eines normalerweise offenen Relaiskontakts 1000A und mit einer Spule 1000 verbunden, die mit der Schiene 2 verbunden ist. Der Relaiskontakt 1000A kann eine elektrische Verbindung zu einem Anschluß des Relaiskontakts 800B herstellen, mit einem Anschluß des normalerweise offenen Relaiskontakts 700A, mit einem Anschluß des normalerweise geschlossenen Relaiskontakts 800A und mit einem Anschluß des normalerweise offenen Relaiskontakts 900A. Die übrigen Verbindungen sind dieselben wie in Fig. 1.
Zusätzlich zum obigen ist eine grüne Lampe Gr über der Spule 100 angeschlossen, und eine blaue Lampe ist über der Spule 300 angeschlossen. Somit weiß ein Anwender dann, wenn die Lampe Rd erleuchtet ist, daß das System in einen Schaltkreis angeschlossen ist, und daß eine Spannung auf den Schienen 1 und 2 existiert und daß die Sicherung 10 nicht ausgelöst ist, wenn die Lampe Am erleuchtet ist, daß eine Spannung, die aus dem Relaiskontakt 200A resultiert, am Ausgangsanschluß T zur Verfügung gestellt wird, wenn die Lampe Gr erleuchtet ist, daß eine Spannung, die aus dem Relaiskontakt 100A resultiert, am Ausgangsanschluß T zur Verfügung gestellt wird, und wenn eine Lampe BI erleuchtet ist, daß ein Fehlerzustand aufgetreten ist.
Es wird offensichtlich werden, daß beim anfänglichen Starten des Ausführungsbeispiels in Fig. 5 ein Strom durch die Relaiskontakte 100B und 200B zur Spule 1000 fließt. Jedoch arbeitet die Spule 1000 langsam, so daß die Relaiskontakte 100B und 200B sich öffnen, bevor sich der Relaiskontakt 1000A schließen kann. Somit müssen die verschiedenen Funktionen der Fehlerzustandseinheit keinen zu ihnen zugeführten Strom haben.
Unter den Umständen eines Fehlerzustandes besteht der Effekt im Schließen beider Relaiskontakte 100B oder 200B, so daß Strom zur Spule 1000 zugeführt wird. Nach dem Aufbauen einer Zeitverzögerung schließt sich der Relaiskontakt 1000A, um einen Strom zur Fehlerzustandseinheit zuzuführen, so daß sie arbeiten kann, wie es oben beschrieben ist.
Es wird verstanden werden, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel eine Anwendung der Erfindung in einer Form nur zum Zwecke der Darstellung zeigt. In der Praxis kann die Erfindung auf verschiedene Konfigurationen angewendet werden, wobei die detaillierten Ausführungsbeispiele für Fachleute auf dem Gebiet ohne Schwierigkeiten anzuwenden sind.
Beispielsweise kann der Relaiskontakt 200A, während die beschriebenen Ausführungsbeispiele verbunden sind, um so zu arbeiten, daß der Relaiskontakt 200A sich trennt, wenn der Relaiskontakt 100A eine Verbindung herstellt, verbunden gelassen werden, während der Relaiskontakt 100A eine Verbindung herstellt.
Zusätzlich können, während zwei Relaiskontakte 100A und 200A vorgesehen sind, um die Zufuhr von zwei ausgewählten Spannungen am Anschluß T zu aktivieren, weitere Relaiskontakte vorgesehen sein, um die Zufuhr von mehr als zwei ausgewählten Spannungen zu aktivieren bzw. zu ermöglichen.
Während die Ausführungsbeispiele für eine Verwendung mit einer Netzversorgung von 240 Volt bei 50 Zyklen bzw. 50 Hz beschrieben sind, können andere Netzspannungen und -frequenzen verwendet werden, wie beispielsweise 100 Volt oder 277 Volt bei 60 Zyklen bzw. Hz.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind mit einem automatischen Rücksetzen und einem konstanten Erfassen in bezug auf Fehler vollständig automatisiert. Jedoch können, während das vorliegende Ausführungsbeispiel das Schalten vom Relaiskontakt 100A zum Relaiskontakt 200A unter den Umständen beschreibt, wenn eine Leistungsanforderung auftritt, wenn ein Schalten eines mit einem Anschluß T verbundenen Verbrauchers auftritt, wenn eine niedrige ankommende Spannung auftritt, wenn irgendein Fehler im Unterschaltkreis der Fig. 4 auftritt oder wenn irgendein Schaltungsfehler, der eine Stromschwankung erzeugt, die über ein vorbestimmtes Maß hinausgeht, auftritt, Kosten dadurch eingespart werden, daß weniger Rücksicht auf diese Umstände genommen wird. Beispielsweise können bei einfacheren Formen der Erfindung einige dieser Aspekte weggelassen werden, um Kosten einzusparen, d. h. der Kurz- und der Lang-Zeitgeber können durch ein einfaches Zeitverzögerungsrelais zum Schalten des Relaiskontakts 500A ersetzt werden. Gleichermaßen können der Spannungssensor und der Stufensensor, die in Fig. 4 gezeigt sind, weggelassen werden.
Zusätzlich ist der Relaiskontakt 500A in einem Kasten 51 als ein Relaiskontakt gezeigt, der durch eine Spule betrieben werden kann. Es wird angenommen, daß eine Steuerung des Betriebs des Relaiskontakts innerhalb des Kastens 51 viele Formen annehmen kann. Beispielsweise kann sie von einem Komplex von Zeitgebern abhängig sein, wie es beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist, oder sie kann von einem Zeitverzögerungsrelais abhängig sein. Das letztere ist insbesondere für die Steuerung von Lasten bzw. Verbrauchern mit genau einer oder zwei Einheiten geeignet, wie beispielsweise eine Straßenbeleuchtung.
Obwohl mechanisch betriebene Relaiskontakte verwendet werden könnten, wird es offensichtlich sein, daß elektronisch betriebene Schalter als Alternative verwendet werden könnten. Jedoch sollte beachtet werden, daß dadurch, daß man die Relaiskontakte 100A und 200A am neutralen Ende der Wicklung 3 angeordnet hat, viel kleinere Schaltströme angetroffen werden als bei Anordnungen nach dem Stand der Technik. Tatsächlich ist es durch Anwendung der vorliegenden Erfindung möglich geworden, die Leistungsrate der erforderlichen Relaiskontakte drastisch zu reduzieren. Beispielsweise kann ein System von 20 KVA mit dem Relaiskontakt mit einer Rate eines Systems von 2 KVA behandelt werden, ohne die Verschlechterung, die normalerweise zum Schalten großer induktiver Lasten gehört. Somit ist eine extrem hohe Zuverlässigkeit sichergestellt.
Während der Stromsensor 21 auf der Schiene 1 angeordnet ist, wird angenommen, daß der Stromsensor auf der mit dem Anschluß T verbundenen Schiene angeordnet sein könnte.
Somit stellt die vorliegende Erfindung ein System zur Verfügung, das eine Spannung ausgeben kann, die geschaltet werden kann zwischen einem Pegel nahe einer Netzspannung (oder einer gewählten Spannung) und einem vollständig reduzierten Pegel beim Einschalten der Last und zu einem reduzierten Spannungswert, der keinen merklichen Abfall in bezug auf die Last erzeugt, sagen wir eine Illumination einer Beleuchtung, der aber eine wesentliche Verbesserung in bezug auf die Ökonomie bereitstellt, während über die gesamte Zeit ein sicherer und zuverlässiger fehlersicherer Zustand im Fall eines Fehlers bereitgestellt wird, um dadurch die Sicherheit des Systems zu erhöhen und sicherzustellen, daß das System mit verschiedenen gesetzlichen Anforderungen in Übereinstimmung ist.
Es wird offensichtlich werden, daß, obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einer Leuchtstoffbeleuchtung beschrieben worden ist, die vorliegende Erfindung allgemein auf andere Belichtungssysteme und andere Lasten bzw. Verbraucher angewendet werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines elektrischen Leistungssystems zur Bereitstellung einer gewählten Spannung aus einer Mehrzahl von wählbaren Spannungen für einen Verbraucher, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(a) elektrisches Verbinden eines Endes einer Wicklung (3) mit dem positiven Anschluß (L) einer elektrischen Energiequelle, wobei die Wicklung an einer vorbestimmten Position (18) zur Versorgung eines Ausgangsanschlusses (T) mit einer gewählten Spannung abgegriffen wird;

(b) Aktivieren einer Anschlußverbindungseinrichtung(200A)zum elektrischen Verbinden des anderen Endes (14) der Wicklung mit einem neutralen Anschluß (N) der elektrischen Energiequelle in Abhängigkeit der erforderlichen Leistungsversorgung;

c) Ausnehmen einer vorbestimmten Anzahl von Windungen der Wicklung in Abhängigkeit einer Anforderung einer anderen gewählten Spannung;

d) Überwachen wenigstens einer Fehlerzustandsart; und

e) elektrisches Trennen der Wicklung von dem neutralen Anschluß und elektrisches Kurzschließen des anderen Endes der Wicklung in der vorbestimmten Position, wenn bei der Überwachung ein Fehlerzustand festgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (c) aufweist, daß die Anschlußverbindungseinrichtung desaktiviert wird, um das andere Ende der Wicklung von dem neutralen Anschluß elektrisch abzukoppeln und eine Schalteinrichtung (100A) aktiviert wird, um elektrisch den neutralen Anschluß in Verbindungszustand zu bringen und eine vorbestimmte Anzahl von Windungen der Wicklung von dem anderen Ende der Wicklung auszunehmen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt (e) aufweist, daß die Anschlußverbindungseinrichtung und die Schalteinrichtung desaktiviert werden und eine weitere Schalteinrichtung (300A) aktiviert wird, um das andere Ende der Wicklung in der vorbestimmten Position elektrisch kurzzuschließen.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches ferner den Schritt aufweist, gemäß dem eine größer werdende Verbraucheranforderung und der Anhalteschritt (c) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Verbraucheranforderung überwacht werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches ferner aufweist, daß der Schritt zum Überwachen der Spannung an einem Ende der Wicklung und der Anhalteschritt (c) in Abhängigkeit davon erfolgt, daß die Spannung unter einen vorbestimmten Wert abfällt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches ferner den Schritt aufweist, gemäß dem die geforderte weitere ausgewählte Spannung angelegt wird, nachdem ein vorbestimmtes Zeitintervall im Anschluß an die erforderliche Energieversorgung verstrichen ist.

7. Elektrisches Leistungssteuersystem zum Bereitstellen einer Mehrzahl von ausgewählten Spannungen für einen Verbraucher, wobei das elektrische Leistungssteuersystem folgendes aufweist:

einen positiven und neutralen Anschluß (L, N) zum Verbinden mit einer elektrischen Energiequelle;

einen Ausgangsanschluß (T) zum Versorgen eines Verbrauchers mit einer Mehrzahl von wählbaren Spannungen;

eine Wicklung (3), welche ein Ende (13) hat, welches elektrisch mit dem positiven Anschluß verbunden ist, und die an einer vorbestimmten Position (18) zur Versorgung des Ausgangsanschlusses (T) mit der gewünschten Spannung abgegriffen wird, gekennzeichnet durch:

eine Anschlußverbindungseinrichtung (200A), welche aktiviert werden kann, um das andere Ende (14) der Wicklung mit dem neutralen Anschluß elektrisch zu verbinden;

eine Schalteinrichtung (100A), welche eine Aktivierung gestattet, um eine vorbestimmte Anzahl von Windungen der Wicklung in Abhängigkeit von einer Anforderung einer anderen gewählten Spannung auszunehmen;

eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen wenigstens einer Fehlerzustandsart; und

eine weitere Schalteinrichtung (300A), welche aktiviert werden kann, um das andere Ende der Wicklung mit der vorbestimmten Position elektrisch kurzzuschließen, wenn bei der Überwachung ein Fehlerzustand erkannt wird.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Schalteinrichtung (100A) mit dem neutralen Anschluß (N) verbunden ist, um die vorbestimmte Anzahl von Wicklungen der Windung ausgehend von dem anderen Ende der Wicklung auszunehmen.

9. System nach Anspruch 8, bei dem in Abhängigkeit von der Überwachung eines Fehlerzustands die Überwachungseinrichtung die Anschlußverbindungseinrichtung (200A) desaktiviert, die Schalteinrichtung (100A) das andere Ende der Wicklung von dem neutralen Anschluß elektrisch abkoppelt und die weitere Schalteinrichtung (300A) aktiviert.

10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die Überwachungseinrichtung ferner eine Stromanforderungssensoreinrichtung (21) zum Erfassen von Zwischenstromänderungen bei der Stromanforderung durch den Verbraucher aufweist, und bei dem die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von den Zwischenstromänderungen oberhalb eines vorbestimmten Pegels desaktiviert.

11. System nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Überwachungseinrichtung ferner eine Stromüberlastungs-Überwachungseinrichtung zum Überwachen des an die Wicklung angelegten Stromes aufweist, wobei die Überwachungseinrichtung die Anschlußverbindungseinrichtung und die Schalteinrichtung desaktiviert, um das andere Ende der Wicklung von dem neutralen Anschluß elektrisch abzukoppeln und die weitere Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einem überwachten Strom oberhalb eines vorbestimmten maximalen Wertes zu aktivieren.

12. System nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem die Überwachungseinrichtung ferner eine Spannungsüberwachungseinrichtung (30) zum Überwachen der Spannung an einem Ende der Wicklung aufweist, und bei dem die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einer Spannung unterhalb eines vorbestimmten minimalen Wertes desaktiviert.

13. System nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem die Überwachungseinrichtung ferner eine Zeitgebereinrichtung (25, 31) zum Messen der Zeit ausgehend von einem Anlegen einer gewünschten Spannung aufweist, und bei dem die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung aktiviert, wenn die gemessene Zeit ein vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet.

14. System nach Anspruch 12 und 13, bei dem die Zeitgebereinrichtung eine weitere Zeit ausgehend von einem Anlegen einer ausgewählten Spannung überwacht, und bei dem die Überwachungseinrichtung die Schalteinrichtung nur dann aktiviert, wenn diese weitere Zeit ein vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet, währenddem die Spannung an dem einen Ende der Wicklung nicht unter den vorbestimmten minimalen Wert abgefallen ist.

15. System nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Zeitgebereinrichtung jedes mal dann zurückgesetzt wird, wenn die Schalteinrichtung desaktiviert wird oder wenn die weitere Schalteinrichtung aktiviert wird.

16. System nach einem der Ansprüche 7 bis 15, bei dem die Anschlußverbindungseinrichtung, die Schalteinrichtung und die weitere Schalteinrichtung Relaiskontakte aufweisen.

17. System nach Anspruch 1 in Abhängigkeit von einem der Ansprüche 10 bis 15, welches ferner einen Nulldurchgangsdetektor aufweist, so daß die Bewegung der Relaiskontakte an den optimalen Punkten während des Zyklus erfolgen kann.