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Als selbsthaltendes Relais wirkende kontaktlose Schaltung Für die
Lösung verschiedenartiger Aufgaben werden sogenannte selbsthaltende Relais verwendet,
d. h. Relais, welche auch nach Aufhören des Erregerimpulses ihre Ansprechstellung
beibehalten und erst durch besondere Maßnahmen wieder in die Ruhestellung zurückgeführt
werden müssen. Solche Relais werden beispielsweise in Überwachungseinrichtungen
zur Anzeige von Fehlerströmen benutzt. In vielen Fällen steht nun zur Auslösung
der Relaiswirkung nur eine äußerst geringe Leistung zur Verfügung, mit der ein mechanisches
Relais nicht ohne weiteres gesteuert wZrden kann. Man kann sich in diesen Fällen
dadurch helfen, daß man dem Relais einen Verstärker vorschaltet. Die Erfindung hat
sich nun zur Aufgabe gestellt, einen Verstärker zu schaffen, der bereits an sich
die Wirkung eines selbsthaltenden Relais besitzt, bei dem also der Strom- bzw. Spannungszustand
des Ausgangskreises, der durch den Auslöseimpuls ausgelöst wurde, auch nach Aufhören
des Auslöseimpulses weiter bestehenbleibt.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der die
Relaiswirkung auslösende Steuergleichstrom eine in einem Zweig einer Wechselstrombrückenschaltung
liegende Drosselspule vormagnetisiert und durch die dadurch bedingte Störung des
Brückengleichgewichts in der Brückendiagonale einen Strom auslöst, welcher, durch
einen Hilfsgleichrichter gleichgerichtet, die Drosselspule im gleichen Sinne magnetisiert
wie der , Steuergleichstrom. Magnetische Verstärker, bei denen eine vormagnetisierte
Drossel in einem Zweig einer Brückenschaltung liegt, sind an sich bekannt. Bei den
bekannten Verstärkern dieser
:Art ändert sich jedoch der Strom in
der Brückendiagonale eindeutig mit einerÄnderung des Steuergleichstromes, :d. h.
-wenn der Steuergleichstrom wieder auf seinen ursprünglichen Wert zurückgeht, verschwindet
auch die durch ihn bedingte Störung des Brückengleichgewichts wieder. Bei der Anordnung
nach der Erfindung bleibt dagegen die Gleichgewichtsstörung, wenn der Steuergleichstrom
auf seinen ursprünglichen Wert wieder zurückkehrt, weiterhin bestehen und muß erst
durch besondere Schaltmaßnahmen wieder beseitigt werden. Die Schaltung gemäß der
Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die Störung des Brückengleichgewichts auch
dann noch bestehenbleibt, wenn die die Brückenschaltung speisende Wechselspannung
vorübergehend verschwindet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 'Erfindung dargestellt,
@an Hand dessen- die Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert werden möge. An
einer nicht näher bezeichneten Wechselspannungsquelle liegt eine Drossel.r mit Mittelanzapfung.
An die Stelle dieser Drossel kann auch einTransformator treten, :dessen Sekundärwicklung
eine Mittelanzapfung besitzt. Jede Hälfte der Wicklung der Drosselspule r bildet
einen Zweig einer Brückenschaltung. Die beiden anderen Zweige der Brückenschaltung
werden durch die Drosselspülen 2 und 5 gebildet. Die Drosselspule 2 ist mit zwei
Vormagnetisierungswicklungen 3 und 4 ,ausgerüstet. Die Vormagnetisierungswicklung
4 liegt in dem Steuerstromkreis, welcher die Relaiswirkung auslöst. In der Brückendiagonale
liegt ein Hilfsgleichrichter 6, in dessen Gleichstromkreis außer einem Anzeigegerät,
beispielsweise einem Relais 8, die zweite Vormagnetisierungswicklung 3 der Drosselspule
2 geschaltet ist. Der Wicklungssinn der beiden Vormagnetisierungs-Wicklungen 3 und
4 ist so gewählt, daß beide im gleichen Sinne vormagnetisierend auf den Kern der
Drosselspule 2 einwirken.
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Die Brücke möge 'so abgeglichen sein, daß Gleichgewicht besteht, wenn
in der Steuerwicklung 4 kein Strom fließt. Die Induktivitäten der Drosselspulen
2 und 5 müssen in diesem Falle also gleiche Größe besitzen. Im Gleichgewichtszustand
ist die Vormagnetisierungswieklung 3 offensichtlich stromlos. Fließt nun über die
Vormagnetisierung:swicklung 4 ein Strom, so wird die Induktivität der Drossel: dadurch
herabgesetzt, das Brückengleichgewicht wird gestört, und es fließt nunmehr auch
ein Gleichstrom über die Wicklung 3 und das Relais B. Voraussetzung ist dabei natürlich,
daß die bei dieser Störung entstehende Spannung an der Brückendiagonale, d. h. an
den Eingangsklemmen des Hilfsgleichrichters 6, den Schwellwert der Gleichrichterscheiben
:dieses Hilfsgleichrichters überschreitet. Durch den in der Wicklung 3 fließenden
Strom wird die Vormagnetisierung der Drossel :2 verstärkt, wodurch die an der Brückendiagonale
auftretende Spannung und damit der Strom in der Wicklung 3 wiederum erhöht werden.
Es tritt also eine Rückkopplungswirkung auf, welche ein Ansteigen -des Stromes in
der Brückendiagonale bis auf einem von der Höhe des Stromes in der Wicklung q. praktisch
unabhängigen Grenzwert zur Folge hat. Dieser Grenzwert muß durch geeignete Wahl
der einzelnen Bemessungsgrößen so bestimmt werden, daß er mit Sicherheit ausreicht,
um :das Anzeigegerät 8 zum Ansprechen zu bringen.
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Wenn jetzt der Steuerstrom in der Wicklung 4. wieder verschwindet,
so wird, da,die von dieser Wicklung hervorgerufene Vormagnetisierung nur einen Bruchteil
der von der Wicklung 3 herrührenden Vormagnetisierung beträgt, an dem Zustand der
Drosselspule 2 praktisch nichts geändert. Die Gleichgewichtsstörung der Wechselstrombrücke
bleibt also bestehen, und damit fließt auch der Strom über die Anzeigevorrichtung
8 trotz des Verschwindens des Steuerstromes in der Wicklung 4 weiter. Bleibt in
diesem Zustand die die Brücke speisende Wechselspannung aus, so verbleibt infolge
der Remanenz im Kern der Dro§sel 2 . ein Gleichfeld, das nach Wiederkehr der Wechselspannung
sofort wieder zu einem Ansprechen der Anzeigevorrichtung 8 führt. Um das Brückengleichgewicht
wiederherzustellen, wird der Schalter 7, welcher zu der Wicklung 3 parallel geschaltet
ist; geschlossen und :die Wicklung 3 dadurch kurzgeschlossen. Das hat, wenn die
Wechselspannung vorhanden ist und in der Wicklung 4 kein Steuergleichstrom fließt,
eine Entmagnetisierung der Drossel 2 zur Folge, so daß nach Öffnen des Schalters
7 der Gleichstrom in dem Relais 8 verschwunden ist. An Stelle des in der Zeichnung
dargestellten Druckknopfschalters 7 kann selbstverständlich auch eine andersartige
Kontaktvorrichtung benutzt werden. Soll die zu steuernde Anzeigevorrichtung bzw.
das zu steuernde Relais mit Ruhestrom arbeiten, so kann man seine Wicklung, wie
in,der Zeichnung durch den Schaltungsteil 9 angedeutet, der Arbeitswicklung der
Drossel :2 bzw. einem Teil davon parallel schalten. Solange die Brücke sm Gleichgewicht
ist, liegt nämlich an der Wechselstromwicklung der Drossele die halbe Wechselspannurig,
sobald dagegen die Drossel 2 vormagnetisiert ist, geht die Spannung an ihrer Wechselstromwicklung
bis auf einen geringen Restbetrag zurück.
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Die Anordnung nach der Erfindung benötigt auch bei Verwendung von
normalem Dynamoblech für die Drosselkerne nur eine äußerst geringe Steuerleistung.
Durch Verwendung von Kernmaterial mit hoher Anfangspermeabilität 'kann die Steuerleistung
noch weiter herabgesetzt werden. Der erreichbare Verstärkungsfaktor ist in jedem
Falle sehr groß.