Relaisschaltung für ein Wechselstromgerät, das mit Hilfe eines Wechselrichters
. aus einem Gleichstromnetz gespeist wird Zusatz zum Patent 727 449 Das Hauptpatent
7a7.4.9 bezieht sich auf eine Relaisschaltung für ein Wechselstromgerät, beispielsweise
einen Kühlschrank. -der :nit einem gekapselten Einphasenwechselstrommotor als Kompressorantriebsmotor
ausgerüstet ist und der mit Hilfe eines Wechselrichters, insbesondere eines Kontaktwechselrichters,
aus einem Gleichstrotnnetz gespeist wird und wobei ein im Wechselstromkreis liegender
Relaiskontakt betriebsmäßig betätigt wird. Die Wicklung des den Schaltkontakt betätigenden
Relais liegt beim Hauptpatent im Gleichstromkreis des Wechselrichters. Das Anlaufen
des Antriebsmotors wird bei dem im Hauptpatent behandelten Kühlschrank durch eine
Hilfsphasenwicklung erreicht, die für die Zeit des Anlaufs durch den Kontakt eines
Hilfsrelais angeschaltet wird. Das Hilfsrelais liegt beim Anschluß des Kühlschrankes
an einem Wechselstromnetz im Stromkreis der Hauptphasenwicklung. Beim Einschalten
zieht das Hilfsrelais infolge der großen Einschaltstromstärke der Hauptphase an
und schaltet die Hilfsphase ein, so daß der Motor anläuft. Während des Anlaufvorganges
sinkt die Stromstärke der Hauptphasenwicklung, das Hilfsrelais fällt ab und schaltet
die Hilfsphase wieder ab. Das Verhältnis der Stromstärken in der Hauptphase beim
Einschalten und beim Abfall des Hilfsrelais beträgt 1,5 : r. Der Ansprechstrom des
Hilfsrelais liegt zwischen diesen beiden Stromstärken. Beim Anschluß an ein Wechselstromnetz
liefert also der Stromverlauf der Hauptphase ein eindeutiges Kriterium für den Anlauf
des Motors und damit eine eindeutige Bemessungsvorschrift für <las Hilfsrelais.
Wenn
man den Kühlschrank über einen Wechselrichter an ein Gleichstromnetz legt, liegen
die Verhältnisse anders. Das Verhältnis der Stromstärken in der Hauptphase zti Beginn
und am Ende des Anlaufs des Motors beträgt hier 1,2 : i. Bei diesen Schaltung:n
verwendet inan einen Funkenlöschkon<lensator, der auf die Induktiv ität der Hauptphase
beim Betrieb abgestimmt ist. Während der Anlaufszeit ist jedoch keine Abstimmung
vorhanden, so dali die Ströme und Spannungen Schwankungen unterworfen sind. Da hier
ein .eindeutiges Kriterium für den Anlauf des Motors fehlt, sind die Ansprechbedingunge.i
für das Hilfsrelais, wenn es im Stromkreis der Hauptphasenwicklung bleibt, erschwert.
Die I?rfindung hat eine: Schaltung zum Gegenstand, mit der es möglich ist, diese
Schwierigkeiten zii überwinden, so daß das Hilfsrelais einwandfrei arbeiten kann.
Erfindungsgemäß ist das Relais finit einer an sich bekannten ZeitvLrzögerungseinrichtung
versehen, so daß es eine bestimmte Zeit nach Einschalten des Gleichstromkreises
abfällt.Relay circuit for an AC device that operates with the help of an inverter
. is fed from a direct current network Addition to patent 727 449 The main patent
7a7.4.9 relates to a relay circuit for an AC device, for example
a refrigerator. -der: with an enclosed single-phase AC motor as the compressor drive motor
is equipped and with the help of an inverter, in particular a contact inverter,
is fed from a DC network and one lying in the AC circuit
Relay contact is operated during operation. The winding of the switch contact actuating
In the main patent, relay is located in the DC circuit of the inverter. The start-up
of the drive motor is in the refrigerator treated in the main patent by a
Auxiliary phase winding reached for the time of the start by the contact of a
Auxiliary relay is switched on. The auxiliary relay is located when the refrigerator is connected
on an alternating current network in the circuit of the main phase winding. When switching
The auxiliary relay picks up due to the high inrush current of the main phase
and switches on the auxiliary phase so that the motor starts up. During the start-up process
If the amperage in the main phase winding drops, the auxiliary relay drops out and switches
the auxiliary phase again. The ratio of the currents in the main phase at
Switching on and when the auxiliary relay drops out is 1.5: r. The response current of the
Auxiliary relay lies between these two currents. When connected to an alternating current network
The current curve of the main phase therefore provides a clear criterion for start-up
of the motor and thus a clear dimensioning specification for the auxiliary relay.
if
if the refrigerator is connected to a direct current network via an inverter, lie
the circumstances are different. The ratio of the currents in the main phase to the beginning
and at the end of the motor start-up is 1.2: i. With this circuit: n
uses a spark quenching capacitor that focuses on the inductivity of the main phase
is coordinated during operation. However, there is no vote during the start-up period
present, so that the currents and voltages are subject to fluctuations. There here
there is no clear criterion for starting the motor, the response conditions are
difficult for the auxiliary relay if it remains in the main phase winding circuit.
The Iinvention has a: circuit to the subject, with which it is possible this
Overcome difficulties zii so that the auxiliary relay can work properly.
According to the invention, the relay is finite of a time delay device known per se
provided so that there is a certain time after switching on the DC circuit
falls off.
Der Relaiswicklung kann z. B. in bekannter Weise ein Widerstand zugeordnet
sein, dessen Widerstandswert sich derart ändert, daß das Relais mit der gewünschten
Zeitverzögerung arbeitet. Die Zeitverzögerung kann auch durch andere an sich bekannte
Mittel, z. B. durch eine besondere Verzögerungswiclclung, einen Kupfermantel o.
dgl., erreicht Zierden. Durch die Erfindung gelingt es, das Ein- und Abschalten
der Hilfsphase unabhängig vom hinschaltstrom durchzuführen.The relay winding can, for. B. assigned a resistor in a known manner
be whose resistance value changes in such a way that the relay with the desired
Time delay works. The time delay can also be caused by others known per se
Means, e.g. B. by a special delay winding, a copper jacket or the like.
Like., achieved ornaments. The invention makes it possible to switch on and off
the auxiliary phase independently of the switching current.
Man kann verschiedene Schaltungen zur Durchführung der Erfindung anwenden.
Beispielsweise kann man die Schaltung in bekannter Weise so ausbilden, daß parallel
zur Relaiswicklung ein thermonegativer Widerstand liegt. Eine solche Schaltung ist
als Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. i dargestellt. Aus einem Gleichstromnetz
1, 2 ' wird über einen Schalter 3 und einen Wechselrichter .I der zum Antrieb des
Kompressors dienende gekapselte Einphaseninotor 5 gespeist. Mit 6 ist die Hauptphasenwicklung,
finit 7 die Hilfspliasenwicklung des Motors bezeichnet. Als Wechselrichter dient
ein Kontaktwechselrichter, der mit den hin und her schwingenden Kontakten 8 und
9 arbeitet. Beim Anlaßvorgang wird ein Relajskontakt TO geschlossen, wodurch die
Hilfsphasen-«-iclzlung 7 des Einphasenmotors eingeschaltet wird. Die Wicklung i
i des zum Kontakt io gehörigen Relais liegt im Gleichstromkreis des Wechselrichters.
Parallel zur Wicklung i i liegt ein thernionegativer Widerstand 12. Die Schaltung
ist so bemessen, daß das Hilfsrelais die Iiilfspliasenwicklut1- 7 nach Einschalten
der Anordnung eine Sekunde lang anschaltet. Die dargestellte Schaltung ist unabhängig
davon, ob der Motor anläuft oder nicht. Deshalb wird man, um den Anlauf des Motors
sicherzustellen, die Kontaktzuit des Hilfsrelais größer als o,5 Sekunden wählen.Various circuits can be used to practice the invention.
For example, you can train the circuit in a known manner so that in parallel
there is a thermo-negative resistance to the relay winding. One such circuit is
shown as an embodiment of the invention in Fig. i. From a direct current network
1, 2 'is via a switch 3 and an inverter .I to drive the
Compressor serving encapsulated single-phase rotor 5 fed. With 6 is the main phase winding,
finite 7 denotes the auxiliary winding of the motor. Serves as an inverter
a contact inverter, which with the reciprocating contacts 8 and
9 works. When starting a relay contact TO is closed, whereby the
Auxiliary phases - «- iclung 7 of the single-phase motor is switched on. The winding i
i of the relay belonging to contact io is in the DC circuit of the inverter.
A thermally negative resistor 12 is located parallel to winding i i. The circuit
is dimensioned in such a way that the auxiliary relay switches off the auxiliary splinters 1-7 after switching on
the arrangement turns on for a second. The circuit shown is independent
whether the motor starts or not. Therefore you will have to start the motor
ensure that the contact length of the auxiliary relay is greater than 0.5 seconds.
Die dargestellte Schaltung wirkt folgendermaßen: Beim Einschalten
fließt bei einem Einschaltstrom von ioAmpere etwa j Ampere über (las Hilfsrelais
i i, das den Kontakt io schließt und damit die Hilfsphasenwicklung 7 einschaltet.
mach etwa i Sekunde ist der Widerstand 12, der etwa vierfach überlastet wird, auf
ijio seines Widerstandswertes im kalten Zustand abgesunken. Entsprechend fließt
durch das Hilfsrelais jetzt ein Strom von beispielsweise 2 Ampere, so daß (las Hilfsrelais
nunmehr abfällt. Durch Änderung des in Reihe mit der Wicklung ii liegenden Olimschen
Widerstandes i3 kann man die Kontaktzeit des Hiffsrelais ändern, und. zwar ergibt
eine Verkleinerung des Widerstandes 13 eine größere Kontaktzeit des Hilfsrelais.
Die dargestellte Schaltung arbeitet im normalen Betrieb völlig einwandfrei.The circuit shown works as follows: When switching on
With an inrush current of ioAmpere, about j amperes overflows (read auxiliary relay
i i, which closes the contact io and thus switches on the auxiliary phase winding 7.
open for about 1 second, the resistor 12, which is overloaded about four times
ijio of its resistance value decreased when cold. Flows accordingly
a current of, for example, 2 amperes through the auxiliary relay, so that (read auxiliary relay
now falls away. By changing the Olimschen in series with winding ii
Resistance i3 you can change the contact time of the auxiliary relay, and. although results
a reduction in resistance 13 increases the contact time of the auxiliary relay.
The circuit shown works perfectly in normal operation.
Besondere Schwierigkeiten können sich ergeben, wenn anormale Betriebsverhältnisse
auftreten. Solche Verhältnisse hpnnen z. B. auftreten, wenn der Motor bei tiefen
Außentemperaturen nicht sofort anläuft oder wenn der Strom durch unregelmäßiges
Arbeiten des Motors so groll wird, daß der Motorschutz in Tätigkeit tritt. In diesem
Falle ist unter Umständen zu befürchten, (iaß der Widerstand 12 durch die Überlastung
sehr stark erwärmt wird und sich dann langsamer abkühlt als der Thermokontakt i.l.
des Motorschutzschalters. Schaltet dieser wieder ein, so wurde dann das Hilfsrelais
infolge des noch zu kleinen Widerstandes 12 nicht anziehen; der --Motor kann also
nicht anlaufen, und der Thermoschalter würde im,nier wieder ein- und ausschalten.Particular difficulties can arise when abnormal operating conditions
appear. Such conditions can be used e.g. B. occur when the engine is at deep
Outside temperature does not start immediately or when the current is irregular
When the engine is working, it becomes so angry that the engine protection is activated. In this
Trap is to be feared under certain circumstances (usually the resistor 12 due to the overload
is very hot and then cools down more slowly than the thermal contact i.l.
of the motor protection switch. If this switches on again, the auxiliary relay then became
due to the still too small resistance 12 do not tighten; So the engine can
would not start, and the thermal switch would switch on and off again in no time.
Diese Schwierigkeit kann dadurch überwunden werden, daß man parallel
zum Widerstand 12 noch einen zweiten thernionegativen Widerstand 15 schaltet, wie
dies in Fig. i gestrichelt angedeutet ist. Hierdurch wird iin normalen Betriebsfall
die Kontaktzeit des Hilfsrelais i i etwa 2 bis 3 Sekunden groß. Bei Betriebsfällen,
in denen der -Motorschutz bei hohen Stromstärken wirksam wird, ist nunmehr die Belastung
der Widerstände 12 und i 5 geringer, so daß sie schnell genug ab- . kühlen und das
Hilfsrelais beim Wiedereinschalten durch den Motorschutzschalter 14 wieder zum Ansprechen
kommt.This difficulty can be overcome by working in parallel
a second thermally negative resistor 15 switches to resistor 12, as
this is indicated by dashed lines in FIG. This makes normal operation
the contact time of the auxiliary relay i i is about 2 to 3 seconds. In operational cases,
in which the motor protection is effective at high currents, is now the load
of resistors 12 and i 5 lower, so that they decrease quickly enough. cool and that
Auxiliary relay to respond when switched on again by motor protection switch 14
comes.
-Man kann gemäß der weiteren Erfindung die Schaltung auch so ausführen,
daß die Ab- j hängigkeit der thermischen Zeitkonstanten von (Zen Außentemperaturen
vermieden wird.
Fig. 2 zeigt eine Schaltung, bei der die Hilfsrelaiswicklung
i i über einen Kondensator 16 erregt wird. Hier ist für den zeitlichen Ablauf des
Schaltvorganges eine elektrische Zeitkonstante wirksam, so daß das Problem des Anlaufes
bei verschiedenen Betriebstemperaturen entfällt. Beim Einschalten fließt in diesem
Falle der Aufladestrom des Kondensators 16 über die Wicklung i i des Hilfsrelais.
Dieses Relais spricht demzufolge an und schaltet die Hilfsphasenwicklung 7 ein.
Die Größe der Kontaktzeit des Hilfsrelais wird bestimmt durch die Größe des Kondensators
16, der beiden Ohmschen Widerstände 17 und 18 und die Haltestromstärke des Hilfsrelais.
Der Strom über den Kondensator 16 klingt ab nach der Formel
Der Widerstand 17 muß so groß sein, daß der Barüberfließende Strom kleiner ist als
der Haltestrom des Relais i i. Dieser Widerstand 17 dient dazu, den Kondensator
16 nach dein Ausschalten wieder zu entladen. Um diesen Entladevorgang möglichst
zu beschleunigen, wählt man einen möglichst kleinen Ohmschen Widerstand 17. Die
Kontaktzeit des Hilfsrelais kann zwischen i und 1,5 Sekunden liegen bei einem Wert
von 8,aF für den Kondensator 16. Mit der beschriebenen Schaltung lassen sich sehr
rasch hintereinander Ein- und Ausschaltungen durchführen. Schwierigkeiten des Anlaufes
bei tiefen Außentemperaturen können nicht eintreten, cla das Abkühlen des Bimetallstreifens
am Motorschutzschalter viel langsamer erfolgt als die Entladung des Kondensators
16.According to the further invention, the circuit can also be designed in such a way that the dependence of the thermal time constants on external temperatures is avoided an electrical time constant is effective for the timing of the switching process, so that the problem of start-up at different operating temperatures is eliminated. When switching on, the charging current of capacitor 16 flows through winding ii of the auxiliary relay. This relay therefore responds and switches auxiliary phase winding 7 The size of the contact time of the auxiliary relay is determined by the size of the capacitor 16, the two ohmic resistors 17 and 18 and the holding current of the auxiliary relay. The current across the capacitor 16 decays according to the formula The resistor 17 must be so large that the bar overflowing current is less than the holding current of the relay i i. This resistor 17 serves to discharge the capacitor 16 again after it has been switched off. In order to accelerate this discharge process as much as possible, the smallest possible ohmic resistance 17 is chosen. The contact time of the auxiliary relay can be between i and 1.5 seconds with a value of 8, aF for the capacitor 16. The circuit described can be used very quickly in succession Perform switching on and off. Difficulties in starting up at low outside temperatures cannot occur, since the cooling of the bimetal strip on the motor protection switch takes place much more slowly than the discharge of the capacitor 16.