NO820207L - Koblingsanordning for et magnetisk drivelement, saerlig til en koblingskontaktor, som forsynes fra et strekt varierende likespenningsnett - Google Patents

Description

Koblingsanordning for et magnetisk drivelement, særlig til en koblingskontaktor, som forsynes fra et sterkt varierende like-spenningsnett

Utgangspunktet for oppfinnelsen er en koblingsanordning for et magnetisk drivelement som forsynes fra et sterkt varierende 1ikespenningsnett, som nærmere definert i hovedkravets innledning.

Slike sterkt varierende 1ikespenningsnett er f.eks. strøm-forsyningsnett for elektriske baner. Der tillates her spen-ningsvariasjoner i området fra 70 til 120% av nominell spenning. For koblingsapparater foreligger i den forbindelse krav om sikker tiltrekning selv ved minimal spenning (70% UN) og høy omgivelsestemperatur såvel som lang mekanisk levetid selv ved maksimal spenning (120% ).

Sammenholdt med holdet i 1 standen behøves der ved innkob-1 ingen av manøvreringsmagneter ved kontaktorer sterkere mag-netiseringsstrømmer. Dette krav oppfylles som bekjent ved at manøvreringsspolen for tiltrekning kobles direkte til nettspenning, og der i holdeti1 standen kobles en såkalt sparemotstand i serie. Den er shuntet (kortsluttet) før og under inn-kobl ingsprosessen . Da kontaktorene av hensyn til kravet om sikker tiltrekning ved 70% UN må være dimensjonert for en slik minimal spenning, ytrer langvarige tilstander med spennings-verdier i det øvre område seg særlig kritisk. De utløser store mekaniske overskuddskrefter med øket ti 1trekningsfart og sli-tasje, som sterkt reduserer den mekaniske levetid.

Oppfinnelsens oppgave er å rydde de omtalte ulemper av veien og å innsnevre kontaktor-driftsspenningens toleranse-område, som er årsaken til dem. Videre skal den mekaniske levetid dermed garanteres i hele spenningstoleranseområdet.

Denne oppgave blir for en kobling av den innledningsvis angitte art løst i henhold til hovedkravets karakteristikk.

Elektronisk spenningsbegrensning, også langsregulatorer til formålet, er kjent i og for seg. Imidlertid er det vesent-lig at spenningsbegrensningen lar seg oppheve individuelt av koblingstilstanden av hvert apparat. Dette har hittil ikke latt seg løse på enkel måte. Ytterligere gunstige utformnin-ger av oppfinnelsesgjenstanden er angitt i patentkravene.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli belyst nærmere ved

et skjematisk utførelsesekempel.

Tegningen viser en kobling for en elektronisk spenningsbegrensning for en kontaktor som ligger på en inngangsspenning UEfog hvis manøvreringsspole er betegnet med 1, og hvis for-eller sparemotstand er betegnet med 2. Denne sparemotstand 2 kan kortsluttes med en sparebryter 3 som avhenger av kontaktorens koblingstilstand og er innkoblet i utkoblet tilstand av kontaktoren. I serie med manøvreringsspolen 1 er der koblet en seriekobling av en diode 4 og en VDR-motstand 5. Disse ele-menter tjener som en slags friløpskrets. Ved frakoblingen av spolen 1 begrenser de dannelsen av spenningsspisser, samtidig som innflytelsen på det kronologiske forløp av kontaktorens utkobling blir liten. Foran en slik utløsning for en kontaktor (i stiplet ramme) er der nå ifølge oppfinnelsen innskutt en elektronisk spenningsbegrensning. Denne består i det vesentlige av en langstransistor 6 og en Z-diode 7. 8 betegner en sperrediode og 9 en tilpasningsmotstand. 10 betegner en ytterligere VDR-motstand som beskytter mot spenningsspisser ved åpningen av sparebryteren 3, og 11 en diode der tjener som ompolariseringsvern. Elementene 10 og 11 .blir å anse som supp-lementer til utrustningen og ikke som ubetinget vesentlige for oppfinnelsen.

Innkobles manøvreringsspolen 1, ligger nettspenningen UEdirekte over transistoren 6 via den - som vist - innkoblede sperrebryter 3 hvis den er lik eller mindre enn Z-diodens gjen-nombruddsspenning. Kontaktoren kan tiltrekke uten kraftminsk-ning. Transistoren 6 er gjennomstyrt.

°" Ér ne ttspenningen Ug høyere enn Z-diodens gj ennombrudds-spenning, som f.eks. er valgt lik 90% av nettspenningen, får man som spenning på manøvreringsspolen 1 Z-diodens gjennom-bruddsspenning med fradrag av basis-emitter-spenningen (ters-kelspenningen) for transistoren 6.

Har kontaktoren trukket til, åpner sparebryteren 3 og legger seriemotstanden 2 inn foran manøvreringsspolen 1. Derved kommer der til Z-diodens anode høyere potensial, hvor-ved gjennombruddet i Z-dioden oppheves. Manøvreringsspolen 1 får således nettspenning redusert med spenningsfallet på sparemotstanden 2. Den elektroniske spenningsbegrensning er således frakoblet.

Den bare kortvarige påkjenning på transistoren 6 er gunstig når det gjelder dimensjoneringen av denne.

Ved bruk av oppfinnelsen er det på enkel måte mulig å be-grense spolespenningen ved innkoblingsprosessen til maksimalt 90% av styrespenningens nominelle verdi. Koblingen kan lett utføres utstøpt som komponent. Enkelheten av kobling og tilslutning er gunstig når det gjelder komplettering av eksiste-rende kontaktorer.

Parallellkretsen (diode 4, VDR-motstand 5) til manøvre-ringsspolen 1 kan etter valg også utføres som bestanddel av den utstøpte komponent.

Med den kortvarig virksomme elektroniske spenningsbegrensning er det mulig å garantere mekanisk levetid i det samlede spenningstoleranseområde.

Claims (6)

1. Koblingsanordning for et magnetisk drivelement, særlig til en koblingskontaktor, hvis manøvreringsspole ligger i serie med en sparemotstand som kan shuntes med en sparebryter, og hvor der parallelt med manøvreringsspolene er koblet en fri-løpsdiode med en spenningsavhengig seriemotstand, karakterisert ved at manøvreringsspolen (1) forsynes med spenning via en tilordnet elektronisk spenningsbegrensning som via sparebryteren (3) er kronologisk begrenset til innkoblingsprosessen med hensyn til sin virkning.

2. Koblingsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den elektroniske spenningsbegrensning som langsregulator består av en transistor (6), hvis emitter-kollektorstrekning ligger ved en tilslutning til manøvrerings-spolen (1), og hvis basis via en Z-diode (7) ligger til betje-ningsspolens (1) annen tilslutning, og at der ved høyning av kollektor-emitter-spenningen på transistoren (6) er lagt av redusert spenning på manøvreringsspolen (1).

3. Koblingsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at transistoren (6) via sparemotstanden (2), som kan kobles inn i dens styrestrømvei, av sparebryteren (3) kan omstilles fra styrt til gjennomkoblet drift og dermed kan settes ut av drift med hensyn til sin styrefunksjon.

4. Koblingsanordning som angitt i krav 2 og 3, karakterisert ved at der mellom transistorens (6) basis og Z-dioden (7) er innskudt en sperrediode (8).

5. Koblingsanordning som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at spenningsbegrensningen er tilmålt for en ti 1trekningsspenning på ca. 90% nominell spenning.

6. Koblingsanordning som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at den elektroniske spenningsbegrensning dannes av en utstøpt komponent for direkte montasje på kontaktoren.