SE440428B

SE440428B - CONTROL CIRCUIT FOR A POWER DRIVE ENGINE

Info

Publication number: SE440428B
Application number: SE7806078A
Authority: SE
Inventors: R Weible
Original assignee: Sueddeutsche Kuehler Behr
Priority date: 1977-05-28
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1985-07-29
Also published as: FR2392521B1; ES470171A1; GB1604111A; IT7822780A0; DE2724269A1; DE2724269C2; SE7806078L; FR2392521A1; IT1112676B

Description

7806078-7 10 15 20 25 30 35 2 Det är också känt att ha skyddsomkopplare med spärr mot återinkoppling, som till följd av överströmmar och/eller överhettning av det inkopplade motståndet bryter strömkretsen. 7806078-7 10 15 20 25 30 35 2 It is also known to have protective switches with a lock against reconnection, which as a result of overcurrents and / or overheating of the connected resistor breaks the circuit.

Dessa åtgärder fordrar ett stort kretsarrangemang för regle- ring och övervakning av de temperatur- och/eller strömberoende kopplingsfunktionerna. Säkerheten att erhålla en påverkan efter mångårig omkopplingsfri drift bereder stora svårigheter bland annat på grund av kontaktbeläggningar och kontakthopbränning.These measures require a large circuit arrangement for regulating and monitoring the temperature- and / or current-dependent switching functions. The security of obtaining an impact after many years of switch-free operation poses great difficulties, among other things due to contact coatings and contact accumulation.

Vid andra kända kretsar ingår ytterligare smält- och lödsäkringar för det inkopplade motståndet. Dessa är delvis även direkt inbegripna i nämnda motstånd. Därigenom erhålles dock ett icke omkastbart säkringsförlopp och något prov av säk- ringsfunktionen kan ej genomföras.Other known circuits include additional fuses and solder fuses for the connected resistor. These are in part also directly included in said resistors. As a result, however, a non-reversible fuse sequence is obtained and no test of the fuse function can be performed.

Vid komplicerade elektroniska omkopplaranordningar förekommer reläer respektive effekthalvledare för brytning av kretsen. Brytsignalen är ett resultat av en temperatur-, ström-, spännings- eller resistansmätning, respektive en kombination av dessa storheter. Dylika skyddskopplingar med mätvärdesavkännare, elektronisk mätvärdesutvärdering och en kopplingskrets fordrar förutom dessa komplicerade kretsar större kretsutrymme och ytterligare kabel- dragning.In the case of complicated electronic switching devices, relays and power semiconductors for breaking the circuit are present. The break signal is the result of a temperature, current, voltage or resistance measurement, respectively a combination of these quantities. Such protective couplings with measured value sensors, electronic measured value evaluation and a coupling circuit require, in addition to these complicated circuits, greater circuit space and additional wiring.

Redogörelse för uppfinningen Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är därför att åstadkomma en överlastsäker kopplingskrets för effektavledning vid elektrisk fläktdrift, vilken med säkerhet förhindrar skador på och bränder i krets- kammaren och därtill anslutande kretselement. Vidare skall kopplingskretsen kunna inrymmas tillsammans med fläktdrivanordningen och endast fordra låga monterings- och underhållskostnader. Detta uppnås enligt uppfinningen genom de medel som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1.Disclosure of the Invention The object of the present invention is therefore to provide an overload-safe switching circuit for power dissipation in electric fan operation, which certainly prevents damage to and fires in the circuit chamber and associated circuit elements. Furthermore, the coupling circuit must be able to be accommodated together with the fan drive device and only require low installation and maintenance costs. This is achieved according to the invention by the means stated in the characterizing part of claim 1.

Enligt en vidareutveckling kan plattorna vara försedda med kammare och/eller turbulens- U'| 10 15 20 25 30 35 7806078-7 utpräglingar. PTC-resistorn kan vara pålödd eller limmad på kontakt- och kylplattorna.According to a further development, the plates may be provided with chambers and / or turbulence 10 15 20 25 30 35 7806078-7 embossments. The PTC resistor can be soldered or glued to the contact and cooling plates.

En vidareutveckling av uppfinningen upp- visar en PTC-resistor som är fjädrande anbragt mellan plattorna medelst ett fjäderelement och ett klämelement. Företrädesvis är förkopplings- motstånden anordnade i fläktluftströmmen. Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är kyl- och anslutningsplattorna utformade i ett stycke med anslutningsdonet.A further development of the invention shows a PTC resistor which is resiliently arranged between the plates by means of a spring element and a clamping element. Preferably, the ballast resistors are arranged in the fan air flow. According to a further embodiment of the invention, the cooling and connection plates are formed in one piece with the connector.

Föredragna utföringsformer Ytterligare fördelar med och kännetecken för uppfinningen kommer att framgå i samband med be- skrivningen av de på bifogade ritningar visade utföringsformerna och där fig. 1 visar en tvåstegs fläktstyrkrets med en omkopplare, fig. 2 visar förkopplingsmotståndets uppdelning i ett fast motstånd och en PTC-resistor, fig. 3 visar en fyrstegs fläktstyrkrets, fig. 4 visar en modifierad fyrstegs fläktstyr- krets, motsvarar den i fig. 1 visade styrkretsen, fig. 5 och 5a visar en mekanisk anordning som motsvarar den i fig. 1 visade styrkretsen, fig. 6 visar en klämförbindning mellan en PTC- resistor och kyl- och kontaktytorna och fig. 7 och 7a visar en modifierad utföringsform av den mekaniska anordningen avsedd att motsvara styr- kretsen enligt fig. 3.Preferred embodiments Further advantages and features of the invention will become apparent in connection with the description of the embodiments shown in the accompanying drawings and in which Fig. 1 shows a two-stage fan control circuit with a switch, Fig. 2 shows the division of the ballast resistor into a fixed resistor and a PTC resistor, Fig. 3 shows a four-stage fan control circuit, Fig. 4 shows a modified four-stage fan control circuit, corresponds to the control circuit shown in Fig. 1, Figs. 5 and 5a show a mechanical device corresponding to the control circuit shown in Fig. 1. Fig. 6 shows a terminal connection between a PTC resistor and the cooling and contact surfaces and Figs. 7 and 7a show a modified embodiment of the mechanical device intended to correspond to the control circuit according to Fig. 3.

Vid den i fig. 1 visade utföringsformen av upp- finningen ingår en fläktmotor 4 i strömkretsen, vilken motor är säkrad medelst en fordonssäkring 1. Vidare ingår en omkopplare 2 och en som självsäkrande förkopplings- motstånd anordnad PTC-resistor 3a för fläktmotorns första reglersteg. I det andra reglersteget skyddas motorn 4 av fordonssäkringen 1.In the embodiment of the invention shown in Fig. 1, a fan motor 4 is included in the circuit, which motor is secured by means of a vehicle fuse 1. Furthermore, a switch 2 and a PTC resistor 3a arranged as a self-securing ballast resistor for the first control stage of the fan motor are included. In the second control stage, the engine 4 is protected by the vehicle fuse 1.

Vid utföringsformen enligt fig. 2 är förkopplings- motståndet 3a uppdelat i en fast resistans Sa och en PTC- 10 15 20 25 30 35 7806078-'7 4 resistor 3b. Vid denna krets reduceras den vid drift uppkomna förlusteffekten över PTC-resistorn 3 i jämförelsen med den i fig. 1 visade anordningen. PTC-resistorn 3 är med fördel rumsmässigt sammanbyggd med den fasta resi- stansen 5 och fungerar framför allt som temperatur- och strömbegränsande säkringselement.In the embodiment according to Fig. 2, the ballast resistor 3a is divided into a fixed resistor Sa and a PTC resistor 3b. In this circuit, the loss power generated during operation across the PTC resistor 3 is reduced in comparison with the device shown in Fig. 1. The PTC resistor 3 is advantageously spatially integrated with the fixed resistor 5 and functions above all as a temperature- and current-limiting fuse element.

Vid utföringsformen enligt fig. 3 föreligger en fyrstegs fläktstyrkrets där PTC-resistorn 3c med för- del rumsmässigt är sammanbyggd med de fasta resistanserna 5b, 5c och fungerar inom reglerstegen I, II, III samt som förkopplingsmotstånd och som temperatur- och ström- begränsande säkringselement. Termistorn kan även vara uppdelad enligt utföringsformen visad i fig. 2.In the embodiment according to Fig. 3 there is a four-stage fan control circuit where the PTC resistor 3c is advantageously integrated with the fixed resistors 5b, 5c and functions within the control stages I, II, III and as a ballast resistor and as a temperature and current limiting fuse element. . The thermistor can also be divided according to the embodiment shown in Fig. 2.

Vid den i fig. H visade utföringsformen av den fyrstegiga styrkretsen fungerar vardera PTC-resistor 3d, Se och 3f som självsäkrande förkopplingsmotstånd för var sitt regler-steg, Även i detta fall kan varje enskild PTc- resistor 3 uppdelas på sätt som framgår av fig. 2.In the embodiment of the four-stage control circuit shown in Fig. H, each PTC resistor 3d, Se and 3f functions as a self-fusing ballast resistor for each control stage. Also in this case, each individual PTc resistor 3 can be divided in the manner shown in Figs. 2.

PTC-resistorförkopplíngen 3 behöver endast vara dimensionerad för den vid drift uppkommande förlust- effekten. Den fordrar ej någon överdimensionering för störníngsfall. Termistorförkopplingen kan därigenom göras kompakt och inbyggas direkt i den av termoplast utförda värme- och fläktkammaren. PTC-resistorförkopplingen saknar helt rörliga delar och är därmed ej utsatt för någon mekanisk förslitning eller någon inskränkning beträffande sin funktionssäkerhet vid långvarig drift. Vidare är säkrings- funktionen reversibel och sålunda oförstörbar, så att den alltid kan provas. Efter det att PTC-resistorför- kopplingens 3 säkringsfunktíon inträtt är en ringa avkyl- ning, exempelvis genom en kortvarig brytning av driv- spänningen, tillräcklig för att återföra förkopplings- motståndet till sin ursprungsfunktion. Vidare är det för- delaktigt att PTC-resistorförkopplingen 3 ej fordrar någon som helst extra kabeldrngning.The PTC resistor ballast 3 only needs to be dimensioned for the loss effect occurring during operation. It does not require any oversizing for malfunctions. The thermistor ballast can thereby be made compact and built directly into the heating and fan chamber made of thermoplastic. The PTC resistor ballast has no completely moving parts and is thus not exposed to any mechanical wear or any restriction regarding its functional safety during prolonged operation. Furthermore, the fuse function is reversible and thus indestructible, so that it can always be tested. After the fuse function of the PTC resistor ballast 3 has entered, a slight cooling, for example by a short-term break of the drive voltage, is sufficient to return the ballast resistor to its original function. Furthermore, it is advantageous that the PTC resistor ballast 3 does not require any additional cable penetration.

Särskilt fördelaktiga utföringsformer av det överlastsäkra förkopplingsmotståndets mekaniska uppbyggnad visas i fig. 5 - 7. Därvid visar fig. 5 - Sa en mekanisk 10 15 20 25 30 35 7806078-'7 5 uppbyggnad som motsvarar det i fig. 1 visade kretsut- förandet. PTC-resistorn 3 är elektriskt termiskt och mekaniskt förbunden med två metalliska anslutnings- och kykplattor Ba, Sb medelst mjuklod eller limning med ledande lim.Particularly advantageous embodiments of the mechanical construction of the overload-proof ballast resistor are shown in Figs. 5 to 7. Fig. 5 to 5 show a mechanical construction corresponding to the circuit embodiment shown in Fig. 1. The PTC resistor 3 is electrically thermally and mechanically connected to two metallic connection and peep plates Ba, Sb by means of soft solder or bonding with conductive glue.

Den avböjda armen 7 på anslutníngsplattorna Ba, Gb är hopnitad med, indiktad i eller hopgjuten med en elektriskt isolerande grundskiva 8. Denna arm 7 tjänar samtidigt som ett elektriskt kontaktdon Qa, 9b. Kyl- plattorna 6a, Bb är företrädesvis anordnade i fläktluft- strömmen och kan vara försedda med kammar eller turbulens- prägling 10 för förbättring av kylverkan.The deflected arm 7 on the connection plates Ba, Gb is riveted with, indented in or molded with an electrically insulating base plate 8. This arm 7 simultaneously serves as an electrical connector Qa, 9b. The cooling plates 6a, Bb are preferably arranged in the fan air stream and may be provided with combs or turbulence embossing 10 for improving the cooling effect.

Vid den i fig. 6 återgivna utföringsformen är PTC-resistorn 3g inklämd mellan kyl- och kontaktytorna 6c, 6d. Den skivformade PTC-resistorn Sg är försedd med ett centralt hål. Ett isolerstift 11 sammanhåller på ett fjädrande sätt kontaktytorna Bc, 6d och PTC-resistorn 3g medelst ett fjäderelement 12 (exempelvis en fjädrande skiva eller en tallriksfjäder) och ett klämelement (exempelvis en säkríngsbricka eller en mutter). För att uppnå bättre elektrisk respektive termisk kontakt kan man införa en ledande pasta mellan PTC-resistorn 3g och kontaktytorna 6c, Gd.In the embodiment shown in Fig. 6, the PTC resistor 3g is sandwiched between the cooling and contact surfaces 6c, 6d. The disc-shaped PTC resistor Sg is provided with a central hole. An insulating pin 11 resiliently holds the contact surfaces Bc, 6d and the PTC resistor 3g together by means of a spring element 12 (for example a resilient disc or a disc spring) and a clamping element (for example a safety washer or a nut). To achieve better electrical and thermal contact, a conductive paste can be inserted between the PTC resistor 3g and the contact surfaces 6c, Gd.

Den i fig. 7 - 7a visade utföringsformen utgör en mekanisk uppbyggnad av en kopplingskrets enligt fíg. 3. Pâ en grundplatta 1H är resistanserna Sd, 5e anordnade i form av en tryckt krets och anslutna till anslutningsdonet 15. Resístansbanan Sf tjänar som kontakt- yta för PTC-resistorn 3h. Medelst en klämkoppling av det i fig. 6 visade slaget är PTC-resistorn 3h ansluten till kontaktytorna 5f och till de som kyl- och anslut- ningsplattor i ett stycke utvidgade kontaktdonet 15a.The embodiment shown in Figs. 7 - 7a constitutes a mechanical construction of a switching circuit according to fig. 3. On a base plate 1H, the resistors Sd, 5e are arranged in the form of a printed circuit and connected to the connector 15. The resistance path Sf serves as a contact surface for the PTC resistor 3h. By means of a clamping coupling of the type shown in Fig. 6, the PTC resistor 3h is connected to the contact surfaces 5f and to the contactors 15a which are expanded in one piece as cooling and connection plates.

Den föreliggande uppfinningen är ej begränsad till de visade och beskrivna utföringsformerna. Den om- fattar givetvis alla tänkbara varianter och vidareutveck- língar liksom kombinationer av olika delar av dv hnnhrivna och/eller visade kännetecknen hos och formerna på kopplinga- kretsen. Med beteckningen PTC-resistor avses vidare 7806078-7 6 sådana resístanselement som i 'tyskt språkbruk inbegripes under benämningen kalledare (Kaltleiter).The present invention is not limited to the embodiments shown and described. It of course includes all conceivable variants and further developments as well as combinations of different parts of the hand-driven and / or shown characteristics of and the shapes of the coupling circuit. The term PTC resistor further refers to such resistance elements which in German language usage are included under the name cold conductor (Kaltleiter).

Claims

19 15 20 25 30 35 7806078-7 7 PATENT REQUIREMENTS

Control circuit for a fan drive motor (4), in particular in connection with heating, ventilation and air-conditioning systems in vehicles, and arranged to cause the motor to operate at one of at least two possible speeds, the motor being connected to1. A current source via a main supply line comprising a switch (2) with which a number of branch circuits (I - IV) corresponding to possible speeds can be switched on, characterized in that at least one PTC resistor (3) is arranged in at least one of the branch circuits (I - IV) to protect the motor (4) when the switch (2) connects the motor to the power source via a branch circuit with such PTC resistance.

Circuit according to Claim 1, characterized in that the PTC resistor (3) is connected in series with one or more fixed ballast resistors (5).

Circuit according to Claim 1 or 2, characterized in that the PTC resistor (3) is arranged between two metallic electrical connection and cooling plates (6).

H. Circuit according to claim 3, characterized in that the plates (6) are provided with cams and / or turbulence embossments (10).

Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the PTC resistor (3) is soldered to the contact and cooling plates (6).

Circuit according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the PTC resistor (3) is glued to the contact and cooling plates (B).

Circuit according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the PTC resistor (3) is resiliently clamped by means of spring elements (12) and clamping elements (13) between the plates (B).

Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the ballast resistors (5) are arranged in the fan air stream.

Circuit according to one of Claims 3 to 8, characterized in that the cooling and connection plates (6) are formed in one piece with a connector (15).