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Relaiskettenschaltung mit Haftrelais Zusatz zum Zusatzpatent 925 835
Im Patent gog 2I I ist eine Relaiskettenschaltung mit nur einem Relais je Schaltstufe
beschrieben, in der als Kettenrelais selbsthaltende Relais verwenclet werden. Die
Schaltung ist dabei so ausgebildet, daß die Erregung jedes Kettenrelais unmittelbar
nach seinem Anzug wieder unterbrochen wird, wodurch das zugehörige Steuerrelais
abfällt und damit den Erregerstromkreis für das nächstfolgende Kettenrelais schließt,
das seinerseits bei seiner Erregung das vorhergehende Kettenrelais durch Gegenerregung
abwirft. Diese Gegenerregung erfolgt dort über eine zweite Wicklung des betreffenden
Kettenrelais, die jeweils in Reihe zu der Erregerwicklung des folgenden Kettenrelais
geschaltet ist. Da diese Schaltweise eine ganz bestimmte und verhältnismäßig schwer
zu beherrschende Bemessung der Relais erfordert, um die notwendige Reihenfolge des
Ansprechens und Wiederabfallens der Kettenrelais zu gewährleisten, wurde die Kettenschaltung
durch das Zusatzpatent 925 835 dahingehend verbessert, daß die Abwurfwicklung
jedes Kettenrelais zunächst über einen Kontakt des nächstfolgenden Kettenrelais
kurzgeschlossen ist und däß dieser Kurzschluß erst beim Ansprechen dieses nächsten
Kettenrelais aufgehoben wird. Damit ist die zwangläufige Arbeitsfolge der Relais
auf rein schaltungsmäßigem Wege sichergestellt und nicht mehr von der Relaisbemessung
abhängig, wodurch auch eine wesentlich höhere Betriebssicherheit erreicht ist.
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Bei dem im Zusatzpatent beschriebenen Ausführungsbeispiel, das zum
besseren Verständnis der
Erfindung in Fig. 1 nochmals auszugsweise
dargestellt ist, sind die Abwcrfwicklungen aller Kettenrelais parallel an Erde gelegt.
Es hat sich gezeigt, daß durch diese Anordnung in einem ganz speziellen Betriebsfalle
die Möglichkeit einer Störung des geordneten Ablaufs der Kettenschaltung besteht.
Diese Störung kann auf folgende Weise zustande kommen: Es sei angenommen, daß die
Relaiskettenschaltung ordnungsgemäß angelaufen ist. Kettenrelais I ist erregt und
hat mit seinem Kontakt 1' den Erregerstromkreis für das Relais II vorbereitet. Dieser
Stromkreis wird geschlossen, sobald das Steuerrelais S1 abfällt. Relais II wird
erregt. Fällt nun in dem Zeitpunkt, in dem der Kontakt 2' betätigt wird, aus irgendeinem
Grunde der Betriebsstrom für die Kettenschaltung -aus noch ehe das Relais I Zeit
hatte, durch Wirksamwerden seiner Abwurfwicklung abzufallen, so erhält man einen
abnormalen Schaltzustand der Kette mit zwei gleichzeitig erregten Relais, der, wie
ohne weiteres erkennbar, den ordnungsgemäßen Weiterlauf der Kette nach Wiederanschaltung
der Spannung unmöglich macht.
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Aufgabe der Erfindung ist nun, die im Zusatzpatent beschriebene Relaiskettenschaltung
ohne zusätzlichen Aufwand so zu verbessern, daß auch dieser ungewöhnliche Störungsfall
nicht mehr eintreten kann, so daß man eine in jeder Beziehung absolut betriebssichere
Kettenschaltung erhält.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abwurfwicklungen
sämtlicher Kettenrelais mit Ausnahme des letzten hintereinandergeschaltet und durch
eine aus Umschaltekontakten der einzelnen Kettenrelais gebildete Kontaktkette im
Ruhezustand der Schaltung kurzgeschlossen sind, und daß diese Kontaktkette so angeordnet
ist, daß beim Umlegen eines der Kontakte die Abwurfwicklung des Kettenrelais, dem
dieser Kontakt zugeordnet ist, in Reihe zur Erregerwicklung des nächstfolgenden
Kettenrelais geschaltet wird, während der Kurzschluß dieser Abwurfwicklung erst
bei der Erregung dieses folgenden Kettenrelais durch Umlegen des zugehörigen Kettenkontaktes
aufgehoben wird.
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In Fig. 2 ist ein Schaltungsbeispiel dieser verbesserten Relaiskette
dargestellt, an dem gezeigt werden soll, daß die obengenannte Störung des ordnungsgemäßen
Kettenablaufs nicht mehr auftreten kann. In diesem Beispiel sind soweit als möglich
auch die gleichen Relais- und Kontaktbezeichnungen gewählt, wie in Fig. 1. Ein weiterer,
für das Wesen der Erfindung jedoch völlig belangloser Unterschied zwischen Fig.
1 und 2 besteht darin, daß in letzterem Beispiel ,eine Relaiskette mit einer größeren
Stufenzahl gewählt ist.
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Zunächst sei das normale Arbeiten der Kettenschaltung kurz beschrieben.
In voller übereinstimmung mit der im Zusatzpatent beschriebenen Relaiskette gemäß
Fig. 1 wird das Anlaufen der Kette dadurch bewirkt, daß am fernen Ende der Leitung
La ein Schalter geschlossen und dabei Minuspotential an die Leitung gelegt
wird. Der Kontakt b" ist geschlossen, da das zugehörige, hier nicht dargestellte
Relais B im Ruhezustand der Anlage dauernd erregt ist. Der über die La-Ader gebildete
Stromkreis ist folgender: -' La' b..' s2", S l, I (I/2), m"' In diesem Stromkreis
spricht zunächst Relais I und anschließend Relais S1 an. Relais S1 trennt mit seinem
Kontakt si' den Stromweg für Relais S2 auf und bringt außerdem in bereits früher
beschriebener Weise ein nicht gezeigtes Relais ;M zum Ansprechen, das bei seiner
Erregung den obengenannten Stromkreis an Kontakt m" auftrennt.
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Relais I wird hierdurch zwar stromlos, hält aber als Haftrelais seinen
Anker in der Arbeitsstellung. Dagegen- fällt Relais ;S1 bei dieser Stromkreisunterbrechung
ab. Die genannten, jedoch nicht dargestellten Relais B und M bleiben während des
Durchlaufens- der Kette erregt.
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Relais T .hatte bei seinem Ansprechen mit Kontakt 1' die Erregung
des Kettenrelais II vorbereitet. Diese kommt zustande, sobald Relais S1 abgefallen
ist. Dann wird folgender Stromkreis gebildet: - La) b"y s1"3 S2, 1I (I/2),
1', 3' . . . 13', 15', 16', 14' ... 4', 2', m il, + . (2) In diesem Stromkreis
spricht zunächst das Steuerrelais S2 an, das mit seinem Kontakt s2' den Stromkreis
für S1 unterbricht, und darauf Relais II. Dieses legt seinen Kontakt 2' um, wodurch
die im Stromkreis (2) enthaltene Kontaktkette unterbrochen wird. An ihre Stelle
wird jetzt die Abwurfwicklung 5/6 des Relais I eingeschaltet, so daß sich folgender
Stromkreis ergibt: -@ La b", s1 ", S2, 1I (I/2), 1', I (5/6), m##, +. (2
a) In diesem Stromkreis erhält Relais I Gegenerregung und fällt ab. Damit wird aber
auch an Kontakt 1' der Stromkreis (2a) unterbrochen, S2 fällt ab, während Relais
Il seinen Anker angezogen hält. In gleicher Weise wird nun über S1 und die Kontaktkette
in umgekehrter Richtung Relais III erregt, das mit seinem Ansprechen die Kontaktkette
unterbricht, dabei einerseits die Erregung von Relais IV vorbereitend und andererseits
die Gegenwicklung von Relais Il einschaltend. Der Abwerfstromkreis für Relais II
ist dann folgender: La, b.. s..,, Sp III (I/2), 2', 1I (5/6), 1@, (3 a) In gleicher
Weise wird die Kette bis zum letzten Relais weitergeschaltet, wobei die Kontaktkette
stets bei Erregung eines Relais nach dem Pluspol hin an einer Stelle aufgetrennt
und durch das Abwerfen eines Relais an einer anderen Stelle wieder geschlossen wird.
Die Kette, die im Ruhezustand sämtliche in Reihe geschaltete Abwerfwicklungen kurzschließt,
ist so ausgebildet, daß mit Ausnahme der Kontakte des ersten und des letzten Kettenrelais
jeder Kontakt in der Ruhelage
seine eigene Abwerfwicklung und die
des vorhergehenden Kettenrelais kurzschließt, während der Kontakt i' nur seine eigene
Abwerfwicklung und Kontakt 16' nur die Abwerfwicklung des vorhergehenden Kettenrelais
kurzschließt.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß jeweils nur eine einzige der in
Reihe geschalteten Abwerfwicklungen wirksam werden kann.
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Es sei nun noch kurz das Verhalten der Relaiskette in dem eingangs
beschriebenen Störungsfall dargelegt. Hierzu sei wie oben angenommen, daß die Kette
ordnungsgemäß angelaufen ist, daß Kettenrelais I erregt wurde und mit seinem Kontakt
i' den Erregerstromkreis für Relais II vorbereitet hat.
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Fällt nun in dem Augenblick, in dem Relais II erregt wird und seinen
Kontakt 2' umlegt, der Betriebsstrom aus, ohne daß die Gegenerregung für Relais
I Zeit hatte, sich auszuwirken, so sind anschließend die Relais I und II gleichzeitig
erregt. Bei Wiederkehr der Spannung sind dann zwei parallele Stromkreise vorhanden,
die wie folgt verlaufen: a) -, La b.., s1"' S2 1I (i/2), i', I (5/6),
ni', -F-und b) -, La, b", s2 ', S1, III (i/2), 2', q.' . . . 1q.',
16', 15', 13' . . . 3', I (5/6), m", +.
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In beiden Stromkreisen wird die Abwurfwicklung von Relais I gleichsinnig
vom Strom durchflossen, und Relais I fällt rasch ab. Dadurch wird Stromkreis a)
unterbrochen und Relais S2 stromlos, noch ehe es ansprechen konnte. Im Stromkreis
b) sprechen Kettenrelais III und Steuerrelais Si an, wodurch an Kontakt 3' der Kurzschluß
der Abwurfwicklung des Relais II aufgehoben wird und dieses Relais auch wieder abfällt.
Die Kette arbeitet nun vollkommen normal weiter. Auf diese Weise ist eine Störung
des Kettenablaufes durch unvorhersehbare Betriebsstörungen mit Sicherheit vermieden
und damit eine Betriebssicherheit der Kettenschaltung erzielt, die allen Anforderungen
gerecht wird.