DEP0007698DA - Anordnung zum optischen Anzeigen des Fließens von Wechselstrom - Google Patents

Description

Beim Betrieb elektrischer Geräte oder Einrichtungen besteht häufig der Wunsch, den Stromdurchgang durch den Verbraucher in einfacher Weise kontrollieren zu können, um Gewissheit zu haben, dass tatsächlich Strom fließt und keine Störung vorliegt, bzw. um ständig übersehen zu können, dass der Stromverbraucher noch eingeschaltet ist.

Die Verwendung eines in die Leitung eingeschalteten Strommessers ist zu diesem Zweck in vielen Fällen technisch oder auch wirtschaftlich mit zu großem Aufwand verbunden, zumal auch hierbei in der Regel keinerlei Wert legt auf eine quantitative Überwachung der Stärke des fließenden Stroms. Die Kontrolle mit Hilfe einer sogenannten Stromzeigelampe, die direkt in den zu kontrollierenden Stromkreis eingeschaltet wird, ist an sich zwar ebenfalls sehr einfach und billig auszuführen, man kann aber von ihr nur dann Gebrauch machen, wenn die zu überwachende Stromaufnahme einschaltbarer Verbraucher lediglich innerhalb enger Grenzen schwankt, weil derartige Lampen nur einen verhältnismäßig kleinen Belastungen besitzen, oder es müssen bei indirekter Anschaltung einer solchen Signallampe besondere Regelorgane zusätzlich verwendet werden, was wiederum eine zu große Aufwendung für die gedachten Zwecke darstellt und häufig praktisch überhaupt nicht durchführbar ist.

Es gibt demgegenüber aber eine ganze Reihe von Möglichkeiten eines Stromverbrauchs, bei dem eine stromüberwachende Einschaltkontrolle sehr erwünscht ist, von der man aber verlangen muss, dass sie bei möglichst geringem technischen Aufwand innerhalb eines relativ großen Strombereichs arbeitsfähig ist, wobei es genügt, dass sie lediglich qualitativ anzeigt, d.h., dass sie nur einwandfrei übersehen lässt, ob

Strom fließt oder nicht. Vielfach ist es auch von erheblicher Bedeutung, angezeigt zu bekommen, ob der eingeschaltete Verbraucher nicht plötzlich durch Ausfall des Netzes außer Betrieb kommt, weil hierdurch mitunter größerer Schaden entstehen kann, wie z.B., um nur einen einzigen Fall zu nennen, beim elektrischen Backen eintretende Stromunterbrechung sofort bemerkt werden sollte. Auch ein Vergessen der Abschaltung des Stromverbrauchers kann, abgesehen vom unnützen Stromverbrauch einer Stromkontrolle leicht vermeidbar sind. Als Beispiele der Anwendbarkeit einer solchen Kontrolle seien vor allem genannt die Anschlüsse von elektrischen Geräten aller Art, vor allem soweit sie keine Antriebsmechanismen enthalten, insbes. von Haushaltsgeräten und Haushaltswärmegeräten, wie Bügeleisen, Kochplatten, Tauchsieder u.a. oder der Betrieb fest installierter Heizgeräte, wie Herde, Warmwasserspeicher usw. Die Stromaufnahme dieser Geräte ist in der Regel von gerät zu Gerät und bei verschiedenen Heizstufen auch innerhalb des gleichen Gerätes in weiten Grenzen schwankend, so dass für diese Zwecke also nur eine Anzeigenanordnung brauchbar ist, die diesen gesamten Bereich umfasst und also nahezu unabhängig ist von der jeweiligen Größe des fließenden Stromes, der einheitlich überwachbar sein muss.

Eine einfache, billige, ganz universelle Stromkontrolle, die diesen Bedingungen entspricht und den hierbei erforderlichen weiten Grenzen für den möglichen Verbraucherstrom gerecht wird, existiert bisher nicht. Sie zu schaffen, ist der zweck der neuen Stromanzeigeanordnung. Sie erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Glimmlampe, welche so angeschlossen ist, dass sie ohne Schaden Wechselströme stark schwankender Stromstärke anzeigbar macht, indem sie beispielsweise von der vielwindungszahliger Sekundärwicklung stromwandelnden Übertragers gespeist wird, dessen Primärwicklung mit geringer Windungszahl vom anzuzeigenden Wechselstrom durchflossen ist.

Auf Grund der Eigenschaft von Glimmstrecken, innerhalb eines relativ weiten Bereiches Strom führen zu können, ist eine Kombination eines Stromwandlers mit einer Glimmlampe schon an sich geeignet, Ströme innerhalb ziemlich weiter Grenzen zur Anzeige zu bringen. Eine weitere Vergrößerung dieser durch die Belastbarkeit der Glimmlampe gegebenen Grenzen ist durch Ausnutzung von Sättigungserscheinungen im Eisenkern des Stromwandlers noch zusätzlich möglich. Nimmt nämlich bei zunehmender Sättigung des Wandlerkerns der magnetische Leitwert des Kerns ab, dann folgt der Sekundärstrom dem Primärstrom nicht mehr starr und der Primärstrombereich kann daher gegenüber dem durch die Belastbarkeit der Glimmlampe festgelegten Sekundärstrombereich weiter vergrößert werden. Dementsprechend kann also in Weiterbildung der Erfindung der stromwandelnde Übertrager so dimensioniert ist, dass er primär gespeist im Bereich der oberen Grenze der anzeigenden Stromstärken eine zunehmend Eisenkernsättigung erhält, die damit den Anzeigebereich der sekundär angeschlossenen Glimmlampe hinsichtlich ihrer Belastbarkeit zusätzlich erweitert.

Die praktische Anwendung derartiger neuer Stromanzeigegeräte ist in mannigfaltiger Form möglich. Die Stromanzeige kann getrennt ausgeführt sein und an einer beliebigen, zur Beobachtung geeigneten Stellen der Installation montiert werden. Sie lässt sich aber auch konstruktiv mit Steckdosen oder Einschaltern vereinigen. Sie kann ferner mit Wandsteckern oder Gerätekupplungen zu einer Einheit zusammengebaut sein. Schließlich lässt sie sich andererseits auch fest in das stromverbrauchende Gerät, beispielsweise in den Elektroherd selbst oder in jedes andere Verbrauchergerät, zweckdienlich einbauen.

Bei geeigneter Ausführung und richtiger Bemessung ist der Eigenverbrauch derartiger neuer Stromanzeigegeräte praktisch vernachlässigbar gering. Andererseits lässt sich aber der verwendete stromwandelnde Übertrager ohne Schwierigkeiten auch so ausführen, dass er kurzzeitig sehr hohe Überlastungen ohne Schädigung aushalten kann, so dass er auch Kurzschluss-Ströme sogar aufnehmen kann, bis dieser normal über Sicherungen abgeschaltet sind.

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles mit Zeichnungen noch näher beschrieben und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung der neuen Stromanzeige.

Fig. 2 schaubildlich den apparativen Aufbau eines der Erfindung entsprechenden Gerätes und

Fig. 3 die Kombination eine solchen Gerätes mit einer

Steckdose.

Der auf seinen Speisestrom zu überwachende Verbrauch V ist über die aus wenigen Windungen verschwindend geringen Widerstand bestehende Primärwicklung I eines stromwandelnden Übertragers U an die Netzphasen R S des speisenden Wechselstromnetzes angeschlossen. Der Stromkreis der aus vielen Windungen bestehenden Sekundärwicklung II des Stromwandlers Ü ist über eine Glimmlampe Gl geschlossen. Diese Glimmlampe leuchtet auf, sobald der Verbraucher V Strom aufnimmt. Infolge der Eigenschaft der Glimmlampe, in weiten Grenzen spannungsbelastbar zu sein und der entsprechend dimensionierten Wahl der Wicklungen des Übertragers Ü und seiner Eisenbemessung ermöglicht die angegebene Anordnung die Kontrolle von sehr kleinen bis zu relativ großen Stromstärken angeschlossener Verbraucher, ohne dass die Glimmlampe Schaden leidet. Es ist lediglich erforderlich, dass bei der kleinsten Stromstärke, die noch berücksichtigt werden soll, für die Glühlampe der Zündspannungswert erreicht ist.

Fig. 2 lässt erkennen, wie baulich einfach das neue Anzeigegerät ausfällt. Es hat etwa die Größe einer gewöhnlichen Steckdose, und kann wie eine solche eingekapselt und montiert werden. Sein Eisenkern E, der flach liegend angeordnet ist, trägt die Primärwicklung I, bestehend aus wenigen Windungen im Querschnitt mindestens der normalen Speiseleitung, so dass der Widerstand dieser Wicklung praktisch vernachlässigbar ist, und ferner die Sekundärwicklung II mit großer Windungszahl, zusammengefasst in einem Spulenkörper üblicher Ausführung. Außerdem sitzt auf dem Eisenkern E in zwei Lagerlaschen L, gehalten als Patrone, die Glimmlampe Gl, an die die Sekundärwicklung angeschlossen ist. In der Kappe K, die die genannten Teile abdeckt, befindet sich ein Fenster F, durch das das Aufleuchten der Glimmlampe Gl beobachtet werden kann.

Wie Fig. 3 erkennen lässt, kann die Anzeigevorrichtung auch mit einer Steckdose zu einem einheitlichen Gerät kombiniert sein, das baulich kaum wesentlich größer ausfällt als etwa eine Doppelsteckdose.

Claims (7)

1.) Anordnung zum optischen Anzeigen des Fließens von Wechselstrom mittels einer Lampe, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige mittels einer Glimmlampe erfolgt, die von der vielwindungszahligen Sekundärwicklung eines Stromwandlers gespeist wird, dessen Primärwicklung eines Stromwandlers gespeist wird, dessen Primärwicklung mit geringer Windungszahl vom anzuzeigenden Wechselstrom durchflossen ist.

2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromwandler im oberen Strombereich gesättigt arbeitet.

3.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Steckdose kombiniert ist.

4.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Stromeinschalter oder Selbstschalter vereinigt ist.

5.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Wandstecker vereinigt sind.

6.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie in eine Gerätekupplung mit eingebaut ist.

7.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie am Verbrauchergerät eingebaut ist.