DE1040125B - Schaltungsanordnung zur UEberwachung einer Spannung - Google Patents
Schaltungsanordnung zur UEberwachung einer SpannungInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Spannung durch Vergleich
mit Bezugsspannungen und zur Signalgabe bei mindestens zwei Spannungswerten einer Gleich- oder
Wechselspannungsquelle. Derartige Schaltungen werden vielfach in der elektrischen Nachrichtenübertragungs-
und Meßtechnik benötigt.
Bei den zur Nachrichtenübertragung verwendeten Mehrfachträgerfrequenzsystemen sind sogenannte
Pilotüberwachungseinrichtungen vorgesehen, welche die Aufgabe haben, ein Signal abzugeben oder einen
Regelvorgang zu steuern, wenn der Pilotpegel am Ausgang eines Verstärkers um mehr als einen bestimmten
Betrag vom Sollwert abweicht. Vielfach wird dabei nicht jeder Verstärker durch eine eigene
Einrichtung überwacht, sondern es werden mehrere Verstärker durch ein wählerähnliches Organ abgetastet,
wodurch statt vieler nur ein Pilotempfänger nötig ist. Die Umlaufzeit des Abtastorgans und damit
die Abtastzeit eines Verstärkers muß dabei kurz sein, wenn man erreichen will, daß ein Pegelfehler ohne
große Verzögerung gemeldet bzw. geregelt wird. Dies bedingt, daß zur Signalisierung der Pegelabweichungen schnell schaltende Relais, z. B. Telegrafenrelais,
verwendet werden müssen. Ferner ist zu beachten, daß an die Pegelhaltung in den einzelnen Verstärkerämtern
bei modernen Nachrichtenübertragungssystemen erhöhte Anforderungen gestellt werden.
Genügte es bisher, Pegelabweichungen von 0,5 Neper mit ±0,1 Neper Genauigkeit zu signalisieren, so
wird jetzt gefordert, daß eine Abweichung von 0,2 Neper auf ± 0,02 Neper genau gemeldet werden soll. Mit einfachen
Telegrafenrelais, deren Ansprechtoleranz etwa ± 20% beträgt, läßt sich eine solche Genauigkeit
nicht mehr ohne weiteres erzielen. Die sehr präzise ansprechenden Drehspulrelais sind zu träge und bedürfen
eines Telegrafenrelais in der Folgeschaltung.
Es ist bekannt, daß man bei Verwendung von Telegrafenrelais in den üblichen Überwachungsschaltungen einen auf den jeweiligen Relaisansprech-
wert zugeschnittenen Abgleich vornimmt. Er ist umständlich und müßte bei Relaiswechsel erneut
vorgenommen werden. Außerdem bleibt der bei Abgleich vorausgesetzte Ansprechwert nicht auf die
Dauer erhalten, vor allem dann nicht, wenn dem Relais Erregungen angeboten werden, die weit über
dem Ansprechwert liegen, weil dann die Kontakte mechanisch verformt werden.
Es ist weiter eine Schaltung nach Fig. 1 bekannt, mit der es möglich ist, die Relaiserregung bis zu
einem bestimmten Wert der zu überwachenden Spannung U auf O1 zu halten und oberhalb dieses Wertes
innerhalb eines sehr kleinen Spannungsbereiches stark steigen zu lassen, wie dies Fig. 1 a zeigt. Man nutzt
S chaltungs anordnung
zur überwachung einer Spannung
zur überwachung einer Spannung
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Dipl.-Ing. Georg Gründer, München-Großhadern,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
hier die Nichtlinearität eines Gleichrichters Gl aus, der durch die am Spannungsteiler R0ZR2 liegende
Spannung U2 in Sperrichtung vorgespannt wird. Ein
Strom kann erst dann durch das Relais F fließen, wenn U1 >
U2 geworden ist. U0 ist eine feste Vergleichsspannung,
U2 die daraus abgeleitete Bezugsspannung. Das Relais F wird seinen Kontakt /
schließen, wenn die Erregung Jw den Ansprechwert (Jw)0 erreicht bzw. übersteigt. Ist (Jw)n der Nennansprechwert
des Relais und α die Ansprechtoleranz, so liegt (Jw)0 in dem schraffierten Bereich (1 —a) (Jw)n
bis (1 + a) (Jw)n der Fig. la. Wenn UA der durch
Kontaktgabe von f zu signalisierende Spannungswert ist, dann wird die Signalgabe um so genauer erfolgen,
je steiler der /w-Verlauf bei U^>U2 ist und je kleiner
(Jw)n und α sein können. Die Steilheit des Erregerverlaufs
wird erhöht durch niedrigen Relaiswiderstand R, hohe Spannung U2 und kleine Innenwiderstände
bei den U1 und U2 liefernden Spannungsquellen.
Diese Tatsachen werden auch bei der Schaltung nach Fig. 2 ausgenutzt. Hier ist gegenüber der zuvor
beschriebenen Schaltung durch Einfügen des Widerstandes R1 der Erregungsverlauf nach Fig. 2 a so geändert
worden, daß ein gepoltes Relais mit Mittelstellungskontakt / zwei Signale durch unterschiedliche
Kontaktgabe liefern kann, z. B. bei 0,9 Un und bei 1,1 Un, wenn Un der Sollwert der zu überwachenden
Spannung U ist. Beiden erwähnten Schaltungen ist gemeinsam, daß die Erregung unterhalb eines gewissen
Wertes von U begrenzt ist, so daß der Relaiskontakt / mechanisch geschont wird, wenn die Spannung
U ausfällt.
Es ist ferner bereits eine Schaltungsanordnung zur Anzeige der Abweichungen einer Spannung von einem
konstanten Sollwert mittels eines polarisierten Relais mit zwei Wicklungen vorgeschlagen worden, bei der
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die beiden Wicklungen gegensinnig hintereinander- signalisierenden Spannungswerte weitgehend unab-
geschaltet und mit ihren freien Enden mit je einer hängig ist. Während sich in den angrenzenden Be-
Eingangsklemme verbunden sind, während ihr Ver- reichen die Erregung bei kleinen Spannungsände-
bindungspunkt über zwei gegensinnig gepolte Gleich- rungen sehr rasch ändert, wodurch die Genauigkeit
richter, denen je ein einstellbarer Widerstand vorge- 5 der Signalgabe von den Ansprechstreuungen des
schaltet ist. mit den beiden anderen Klemmen ver- Relais weitgehend unabhängig wird, ermöglicht es der
bunden ist. dazwischenliegende Bereich mit vorzugsweise kon-
Überlegungen im Rahmen der Erfindung führten zu stanter Erregung, diese Genauigkeit der Signalgabe
einer Schaltung nach Fig. 3, bei der gemäß Diagramm auch aufrechtzuerhalten, wenn die zu signalisierenden
nach Fig. 3 a auch die Erregung bei hohen Werten io Spannungswerte einen beliebigen Abstand haben. Ein
von U begrenzt werden kann, indem man einen Erregungsverlauf, der diese Bedingungen erfüllt, hat
zweiten Gleichrichter G/2 in Reihe zur Wicklung FI im einfachsten Fall, und wenn nur zwei Spannungs
des Relais F schaltet. Damit wird gegenüber Fig. 2 a werte zu signalisieren sind, zwei Unstetigkeitsstellen,
die Erregung J1W1 auf den Wert 0 begrenzt, wenn im folgenden als »Knicke« bezeichnet, und diese
£*1>LT 6 wird. Um auch hier ein Signalisieren zweier 15 liegen an den Enden eines Bereiches, der z.B. die
Spannungswerte von U zu ermöglichen, wird der Erregung 0 aufweist. Dieser Bereich wiederum liegt
J1 a-j-Verlauf (gestrichelt in Fig. 3 a) durch die kon- zwischen den beiden zu signalisierenden Spannungs-
stante Erregung/.,W2 (strichpunktiert) in der Wick- werten. Will man unterhalb des einen und oberhalb
lung FII verschoben, so daß sich der in Fig. 3 a aus- des anderen dieser Spannungswerte die Erregung
gezogene resultierende Erregungsverlauf ergibt. 20 noch begrenzen, so muß der Erregungsverlauf vier
Haben die gezeigten Schaltungen, vor allem die Knicke aufweisen. Überlegungen über die zu treffenletzte,
auch den Vorteil der Erregungsbegrenzung, so den Maßnahmen zeigen, daß pro Knick ein Gleichist
ihnen jedoch allen ein Nachteil gemeinsam: Will richter und eine feste Bezugsspannung und für jeweils
man — wie bei der Schaltung nach Fig. 2 erwähnt — zwei Knicke mindestens eine Relaiswicklung nötig
beispielsweise eine Signalgabe bei 0,9 Un und die an- 25 sind. Sieht man keine Begrenzung vor, so kann man
dere bei 1,1 Un erreichen, so ist damit die .Steilheit mit vier Knicken bei drei, mit sechs Knicken bei vier
des sich linear mit der Spannung U ändernden Er- usw. Spannungswerten Signal geben. Pro Begrenzung
regungsverlaufes festgelegt, da die Nennansprech- außerhalb der zu signalisierenden Spannungswerte
werte ± (/«.')„ durch das Relais gegeben sind. Hier- ist ein weiterer Knick erforderlich. Legt man sich
mit sind auch die Ansprechtoleranzen a, also die 30 nicht darauf fest, zwischen den jeweils zu signali-Breiten
der schraffierten Ansprechstreubereiche in sierenden Spannungswerten Bereiche konstanter Er-Fig.
2a gegeben. Durch die Forderung der zu signali- regung vorzusehen, so kann man mit weniger Knicken
sierenden Spannungswerte ist auch die mögliche im Erregungsverlauf auskommen.
Genauigkeit der Relaisansprache festgelegt, weil der Wenn die zu überwachende Spannung eine Wechsel-Erregungsverlauf zwischen den vorgegebenen Span- 35 spannung ist, kann einer der zur Erzielung der Knicke nungswerten linear ist. Der Ansprechfehler wird um nötigen Gleichrichter zur Umwandlung der Wechseiso größer, je flacher der Erregungsverlauf ist, d. h. in eine Gleichspannung mitbenutzt werden. Da, wie je weiter die zu signalisierenden Spannungswerte bereits erwähnt, die Bezugsspannungen und damit voneinander entfernt sind. Wird, wie eingangs er- natürlich auch die zu überwachende Spannung mögwähnt, eine Signalgabe bei 0,2 Neper Unter-, die an- 40 liehst hoch sein sollen, um die Steilheit des Erregungsdere bei 0,2 Neper Überpegel verlangt, dann muß bei Verlaufes zu erhöhen, ist es in gewissen Fällen vorRelais mit einer Ansprechtoleranz α = 20% eine Un- teilhaft, die Gleichrichtung einer Wechselspannung genauigkeit von mindestens + 0,04 Neper in Kauf ge- mit einer bekannten Spannungs-Verdopplerschaltung nommen werden. Dies ist die gleiche Ungenauigkeit, vorzunehmen. Dies ist vor allem da nötig, wo nur die auch bei den üblichen Überwachungsschaltungen 45 Gleichrichter mit begrenzten Sperrspannungswerten, ohne Erregungsbegrenzung auftritt. z. B. Kristalldioden bei Gleichrichtung hoher Fre-
Genauigkeit der Relaisansprache festgelegt, weil der Wenn die zu überwachende Spannung eine Wechsel-Erregungsverlauf zwischen den vorgegebenen Span- 35 spannung ist, kann einer der zur Erzielung der Knicke nungswerten linear ist. Der Ansprechfehler wird um nötigen Gleichrichter zur Umwandlung der Wechseiso größer, je flacher der Erregungsverlauf ist, d. h. in eine Gleichspannung mitbenutzt werden. Da, wie je weiter die zu signalisierenden Spannungswerte bereits erwähnt, die Bezugsspannungen und damit voneinander entfernt sind. Wird, wie eingangs er- natürlich auch die zu überwachende Spannung mögwähnt, eine Signalgabe bei 0,2 Neper Unter-, die an- 40 liehst hoch sein sollen, um die Steilheit des Erregungsdere bei 0,2 Neper Überpegel verlangt, dann muß bei Verlaufes zu erhöhen, ist es in gewissen Fällen vorRelais mit einer Ansprechtoleranz α = 20% eine Un- teilhaft, die Gleichrichtung einer Wechselspannung genauigkeit von mindestens + 0,04 Neper in Kauf ge- mit einer bekannten Spannungs-Verdopplerschaltung nommen werden. Dies ist die gleiche Ungenauigkeit, vorzunehmen. Dies ist vor allem da nötig, wo nur die auch bei den üblichen Überwachungsschaltungen 45 Gleichrichter mit begrenzten Sperrspannungswerten, ohne Erregungsbegrenzung auftritt. z. B. Kristalldioden bei Gleichrichtung hoher Fre-
Gemäß der Erfindung sind ein oder zwei Gleich- quenzen, zur Verfügung stehen. Eine solche Gleichrichter
sowie ein Widerstand und eine feste Ver- richterschaltung kann gleichfalls einen der zur Knickgleichsspannung
jeweils einer von zwei oder mehreren erzeugung nötigen Gleichrichter ersetzen.
Wicklungen eines ungepolten oder gepolten Relais 50 Es ist vorteilhaft, die zu überwachende Spannung derart zugeordnet, daß die Reihenschaltung einer aus einer Quelle niedrigen Innenwiderstandes zu Wicklung und eines Gleichrichters jeweils zwischen liefern. Handelt es sich um eine Wechselspannung, so einem Punkt mit festem Vergleichspotential und dem enveist es sich als zweckmäßig, diesen Innenwidereinen Ende eines Widerstandes liegt, der von der zu stand durch eine Spannungsgegenkopplung klein zu überwachenden Spannung über einen weiteren Gleich- 55 halten. Der Eingangswiderstand der Überwachungsrichter gespeist ist und die Gleichrichter durch ent- schaltung hat etwa die Funktion einer Hyperbel, sprechende Polung in Abhängigkeit von der wenn man ihn abhängig von der zu überwachenden Höhe der zu überwachenden Spannung bei be- Spannung aufträgt. Die eine Asymptote liegt parallel stimmten Werten, welche durch die Vergleichs- zur Widerstandsachse und schneidet die Spannungsspannung, die Größe des Widerstandes und den Wick- 60 achse bei dem Spannungswert, der im Erregungslungswiderstand bestimmt sind, stromführend oder verlauf dem ersten Knick entspricht. Unterhalb dieser stromlos werden, derart, daß die Erregung des Relais Spannung ist der Eingangswiderstand unendlich groß, in Abhängigkeit von der zu überwachenden Spannung Die zweite Asymptote parallel zur Spannungsachse unstetig verläuft, zwischen zwei von den zu signali- schneidet die Widerstandsachse bei dem Wert des sierenden Spannungswerten einen wählbaren Bereich 65 Eingangswiderstandes, der sich bei unendlich großer mit einem von den angrenzenden Bereichen unter- Eingangsspannung ergibt. Dieser minimale Eingangsschiedlichen Erregungsverlauf, insbesondere mit kon- widerstand sollte mindestens zwanzigmal größer als stanter Erregung, aufweist und die Genauigkeit der der Innenwiderstand des Verstärkerausgangs sein.
Signalgabe sowohl von den Ansprechstreuungen des Auch die zur Erzeugung der Knicke nötigen Relais als auch von dem gegenseitigen Abstand der zu 70 Bezugsspannungen sollten zweckmäßig mit niedrigem
Wicklungen eines ungepolten oder gepolten Relais 50 Es ist vorteilhaft, die zu überwachende Spannung derart zugeordnet, daß die Reihenschaltung einer aus einer Quelle niedrigen Innenwiderstandes zu Wicklung und eines Gleichrichters jeweils zwischen liefern. Handelt es sich um eine Wechselspannung, so einem Punkt mit festem Vergleichspotential und dem enveist es sich als zweckmäßig, diesen Innenwidereinen Ende eines Widerstandes liegt, der von der zu stand durch eine Spannungsgegenkopplung klein zu überwachenden Spannung über einen weiteren Gleich- 55 halten. Der Eingangswiderstand der Überwachungsrichter gespeist ist und die Gleichrichter durch ent- schaltung hat etwa die Funktion einer Hyperbel, sprechende Polung in Abhängigkeit von der wenn man ihn abhängig von der zu überwachenden Höhe der zu überwachenden Spannung bei be- Spannung aufträgt. Die eine Asymptote liegt parallel stimmten Werten, welche durch die Vergleichs- zur Widerstandsachse und schneidet die Spannungsspannung, die Größe des Widerstandes und den Wick- 60 achse bei dem Spannungswert, der im Erregungslungswiderstand bestimmt sind, stromführend oder verlauf dem ersten Knick entspricht. Unterhalb dieser stromlos werden, derart, daß die Erregung des Relais Spannung ist der Eingangswiderstand unendlich groß, in Abhängigkeit von der zu überwachenden Spannung Die zweite Asymptote parallel zur Spannungsachse unstetig verläuft, zwischen zwei von den zu signali- schneidet die Widerstandsachse bei dem Wert des sierenden Spannungswerten einen wählbaren Bereich 65 Eingangswiderstandes, der sich bei unendlich großer mit einem von den angrenzenden Bereichen unter- Eingangsspannung ergibt. Dieser minimale Eingangsschiedlichen Erregungsverlauf, insbesondere mit kon- widerstand sollte mindestens zwanzigmal größer als stanter Erregung, aufweist und die Genauigkeit der der Innenwiderstand des Verstärkerausgangs sein.
Signalgabe sowohl von den Ansprechstreuungen des Auch die zur Erzeugung der Knicke nötigen Relais als auch von dem gegenseitigen Abstand der zu 70 Bezugsspannungen sollten zweckmäßig mit niedrigem
Innenwiderstand geliefert werden. Es ist vorteilhaft, sie einem Spannungsteiler zu entnehmen, dessen
Querstrom groß gegen die Relaiswicklungsströme ist. Er sollte mindestens zehnmal größer als die Summe
der Wicklungsströme bei der höchsten zu überwachenden Spannung sein. Da es sich in den meisten Fällen
darum handelt, die Signalgabe bei absoluten Spannungswerten vorzunehmen, wird der Spannungsteiler
zweckmäßig an eine stabilisierte Spannung gelegt.
Der Erregungsverlauf im Relais muß bei be- ίο
stimmten Werten der zu überwachenden Spannung einen vorgegebenen Betrag der Erregung, z. B. den
Wert 0 oder den Nennansprechwert, aufweisen. Da sich diese Erregungswerte durch die Knickbildung
allein nicht immer erreichen lassen, ist es erwünscht, daß sich der Erregungsverlauf im Erregungs-Spannungs-Achsenkreuz
verschieben oder drehen läßt. Eine Verschiebung senkrecht zur Spannungsachse wird durch eine Relaiswicklung bewirkt, die von
einem entsprechenden konstanten Strom durchflossen wird, der beispielsweise der obenerwähnten stabilisierten
Spannungsquelle entnommen wird. Wird dagegen eine solche zusätzliche Wicklung von einem
Strom durchflossen, welcher der zu überwachenden Spannung proportional ist, so erfolgt eine Drehung
des Erregungsverlaufs im Achsenkreuz. Eine weitere Variationsmöglichkeit für den Erregungsverlauf ergibt
sich durch Veränderung der Windungszahlen und Wicklungswiderstände der einzelnen Relaiswicklungen
und dadurch, daß man die von den einzelnen Wicklungen erzeugten Durchflutungen bedarfsweise in
gleicher oder entgegengesetzter Richtung wirken lassen kann.
Die Erfindung wird an Hand der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der Schaltung nach Fig. 4 werden drei Gleichrichter G/l bis Gl3, zwei Wicklungen FI und /7II sowie
drei Bezugsspannungen U a, Ub und U c benutzt,
um abhängig von der zu überwachenden Spannung U — hier als Wechselspannung angenommen —· in dem
gepolten Relais F eine Erregung zu erzielen, wie sie in Fig 4 a dargestellt ist. Die Bezugsspannungen J7&
und Uc werden an dem Spannungsteiler R0IRJR-2 abgegriffen,
der an der stabilisierten Spannung JJ0 liegt.
Solange die angelegte Wechselspannung U so klein ist. daß GIl gesperrt bleibt, fällt an R1 die Bezugsspannung U0 ab, deren Größe sich aus Ub und dem
Teilerverhältnis Wicklungswiderstand von PIZR1 ergibt.
In diesem Bereich von U fließt durch FI der von U unabhängige Strom Z1, der im Relais F die in
Fig. 4a dargestellte konstante Erregung erzeugt. Der durch die Wicklung FII fließende Strom J2 ist 0, da
G/3 durch Uc gesperrt ist. Steigt U so weit, daß die
an R1 abfallende Spannung größer als U11 wird, so
wird J1 sinken und damit auch die Erregung in F. Ist
U1 = Ub geworden, so ist J1 = 0, das Relais F damit
ohne Erregung. Dieser Zustand bleibt zunächst auch, wenn U1 größer als Ub wird, da G/2 sperrt. G/3
bleibt gesperrt, solange U1 kleiner als Uc ist. Erst
wenn U1 größer als Uc wird, beginnt ein Strom J2
durch die Wicklung FII zu fließen, wodurch die Erregung
— je nach Polung von FII — in positiver oder negativer Richtung steigt, wenn U weiter wächst.
Nach Erläuterung der Schaltung nach Fig. 4 wird klar, daß es durch die Wahl der Bezugsspannungen
möglich ist, den Bereich der Erregung 0 in Fig. 4 a so auszudehnen, daß der Abstand der zu signalisierenden
Spannungswerte von U beliebig gewählt werden kann, ohne daß die Genauigkeit der Relaisansprache dadurch
beeinflußt wird. Diese ist allein durch die Steilheit der angrenzenden Erregungsbereiche gegeben, wobei die
Steilheit nur noch von Wicklungs- und Strombemessung abhängt. Bei der Schaltung nach Fig. 4
erfolgt eine Erregungsbegrenzung bei kleinen Spannungen U. Fig. 5 gibt eine Schaltung an, bei der unter
Benutzung eines weiteren Gleichrichters auch eine Begrenzung bei hohen Spannungswerten von U erfolgt.
In dieser Schaltung fließen bei kleinen Spannungen U die Ströme J1 und J2 durch die Wicklungen FI und
FII; sie sind von U unabhängig, solange CZ1 den
Wert U11 nicht überschreitet. Wird U1 = Ub, so ist J1
zu 0 geworden, die Erregung in F wird nur noch durch J2 bestimmt. Steigt U1 über die Bezugsspannung
Uc hinaus, so verringert sich J2, um schließlich
bei U1 = Ud zu Null zu werden. Die Erregung im
Relais F bleibt 0, auch wenn U noch weiter wächst, weil die Gleichrichter Gl2 und Gl4: sperren. E'ig. 5 a
zeigt die entsprechenden Erregungsverläufe, und zwar ausgezogen, wenn FI und FII gleichsinnige Durchflutungen
erzeugen, und gestrichelt, wenn die beiden Wicklungen gegeneinandergeschaltet sind. Hieraus
ist zu ersehen, welche Variationen durch Umpolen einer Wicklung zu erreichen sind. Außerdem ist nach
dem Gesagten verständlich, daß durch Verändern der Windungszahl Verhältnisse und der Wicklungswiderstände
weitere Abwandlungen möglich sind. Der ausgezogene Erregungsverlauf nach Fig. 5 a gestattet es
noch nicht, bei Verwendung eines Mittelstellungskontaktes / zwei Spannungswerte getrennt zu signalisieren,
da nur im Bereich positiver Erregung gearbeitet wird. Mit Hilfe einer weiteren, in Fig. 5
gestrichelt angedeuteten Wicklung FIII, die von konstantem Strom durchflossen wird, ist es aber möglich,
den Erregungsverlauf so zu verschieben, daß er dem in Fig. 5 b gezeigten entspricht.
Man kann sich nun vorstellen, daß es mit Hilfe weiterer Gleichrichter, Bezugsspannungen und Wicklungen
möglich ist, weitere Knicke im Erregungsverlauf zu erzielen. Zum Beispiel läßt sich die bei
Fig. 4 zwischen Ua und Uc liegende Reihenschaltung
eines Gleichrichters und einer Wicklung von F bei Fig. 5 zwischen Uc und U0 legen. Wird dann U1
größer als U0, so würde durch diese zusätzliche Wicklung
von F ein Strom zu fließen beginnen, der den in Fig. 5 b gezeigten, bei hohen Spannungen U begrenzten
negativen Erregungswert wieder verringern kann. Der auf eine Seite gelegte Kontakt / würde bei einem
dritten, hohen Spannungswert wieder öffnen und dadurch diesen Wert signalisieren können.
Die Schaltung nach Fig. 6 soll ein Beispiel geben, wie es mit Hilfe einer Wicklung FI, die von einem
der zu überwachenden Spannung proportionalen Strom durchflossen wird, möglich ist, einen nach
Fig. 5 a erzeugten stufenförmigen Erregungsverlauf so abzuwandeln, daß er sägezahnförmig wird, wie
dies in Fig. 6 a gezeigt ist. Wird die am Kondensator C und damit am Widerstand R1 liegende Spannung
U1 größer als U0, so verringert sich der
ursprünglich fließende Strom J1. Infolge des FI vorgeschalteten
Widerstandes R1 und der hohen Bezugsspannung U2 verläuft die entsprechende, in Fig. 6 a
gestrichelt gezeichnete Erregungsänderung aber sehr flach. Der in den Wicklungen FII und FIII mit Hilfe
der Gleichrichter GIl bis G/4 erzeugte Erregungsverlauf entspricht dem von Fig. 5a (ausgezogen), er
ist in Fig. 6 a strichpunktiert eingetragen. Der sich ergebende resultierende Erregungsverlauf ist in Fig. 6 a
ausgezogen dargestellt. Verwendet man in dieser Schaltung wieder ein Relais mit Mittelstellungskontakt f, der wie in Fig. 6 geschaltet ist, so wird sich
bei bestimmten Bereichen der Spannung U Kontaktgabe,
bei den dazwischenliegenden aber keine einstellen. Diese Anordnung läßt sich verwenden, um
einen zeitabhängigen Anstieg der zu überwachenden Spannung U, wie er etwa in Fig. 6b dargestellt ist,
über eine Leitung mittels eines Impulstelegramms zu signalisieren.
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Spannung durch Vergleich mit Bezugsspannungen
und zur Signalgabe bei mindestens zwei Spanliungswerten
einer Gleich- oder Wechselspannungsuuelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zwei
Gleichrichter (672, G/3) sowie ein Widerstand
(R1) und eine feste Vergleichsspannung (U b, Uc)
jeweils einer von zwei oder mehreren Wicklungen (/•"I. /7II) eines ungepolten oder gepolten Relais
derart zugeordnet sind, daß die Reihenschaltung einer Wicklung (FI bzw. FII) und eines Gleichrichters
(G/2 bzw. G/3) jeweils zwischen einem Punkt mit festem Vergleichspotential und dem
einen Ende eines Widerstandes (R1) liegt, der von
der zu überwachenden Spannung (U) über einen weiteren Gleichrichter (GH) gespeist ist und die
Gleichrichter (GIl, G12, G/3) durch entsprechende
Polung in Abhängigkeit von der Höhe der zu überwachenden Spannung (U) bei bestimmten
Werten, welche durch die Vergleichsspannung, die Größe des Widerstandes und den Wicklungswiderstand
bestimmt sind, stromführend oder stromlos werden, derart, daß die Erregung des Relais in
Abhängigkeit von der zu überwachenden Spannung (U) unstetig verläuft und zwischen zwei von den
zu signalisierenden Spannungswerten einen wählbaren Bereich mit einem von den angrenzenden
Bereichen unterschiedlichen Erregungsverlauf, insbesondere mit konstanter Erregung, aufweist und
die Genauigkeit der Signalgabe sowohl von den Ansprechstreuungen des Relais als auch von dem
gegenseitigen Abstand der zu signalisierenden Spannungswerte weitgehend unabhängig ist
(Fig. 4).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der den Relaiswicklungen
zugeordneten Gleichrichter zugleich zur Gleichrichtung einer Wechselspannung dient.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der
Ansprechgenauigkeit die zu überwachende Spannung aus einer Wechselspannung durch eine
Spannungsverdopplerschaltung erzeugt ist, durch welche zugleich einer der mit den Relaiswicklungen
verbundenen Gleichrichter ersetzt wird.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
zu überwachende Spannung aus einer Quelle mit niedrigem Innenwiderstand geliefert wird, bei
Wechselspannungen insbesondere durch einen spannungsgegengekoppelten Verstärker mit einem
vergleichsweise zum niedrigsten Eingangswiderstand der Überwachungsschaltung mindestens
zwanzigmal kleineren Innenwiderstand.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Vergleich benötigten Bezugsspannungen
(Ub, Uc) einem Spannungsteiler (R0, R2, R3) entnommen
sind, dessen Ouerstrom mindestens zehnmal höher als die Summe der durch alle Relaiswicklungen
(FI, FII) fließenden Ströme (Z1, J2)
bei dem größtmöglichen Wert der zu überwachenden Spannung (U) ist, und daß der Spannungsteiler
von einer stabilisierten Spannungsquelle (U0) gespeist wird (Fig. 4).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Verwendung weiterer Wicklungen
(FIII) des überwachenden Relais derart, daß sie von einem der zu überwachenden Spannung
proportionalen und/oder von einem konstanten Strom durchflossen werden, wodurch die Erregung
des Relais bei bestimmten Werten der zu überwachenden Spannung einen vorgegebenen Betrag,
insbesondere den Betrag 0 erreicht (Fig. 5, 5 b).
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den mit Gleichrichtern
verbundenen Relaiswicklungen eine cder mehrere eine gegen die andere(n) gerichtete Durchflutung erzeugen und daß der von der zu überwachenden Spannung abhängige Erregungsverlauf
dadurch und durch Wahl der Windungszahlverhältnisse und Wicklungsw-iderstände bestimmt ist.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Xr. 1 013 786.
Deutsches Patent Xr. 1 013 786.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
1 809 640/205 9.58
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES49263A DE1040125B (de) | 1956-06-29 | 1956-06-29 | Schaltungsanordnung zur UEberwachung einer Spannung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES49263A DE1040125B (de) | 1956-06-29 | 1956-06-29 | Schaltungsanordnung zur UEberwachung einer Spannung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1040125B true DE1040125B (de) | 1958-10-02 |
Family
ID=7487199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES49263A Pending DE1040125B (de) | 1956-06-29 | 1956-06-29 | Schaltungsanordnung zur UEberwachung einer Spannung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1040125B (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1133454B (de) * | 1958-09-10 | 1962-07-19 | Rank Precision Ind Ltd | Polarisierter elektronischer Schalter |
| DE1220931B (de) * | 1962-09-15 | 1966-07-14 | Schenck Gmbh Carl | Schaltungsanordnung zur Regelung einer physikalischen Groesse |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1013786B (de) | 1955-10-07 | 1957-08-14 | Felten & Guilleaume Gmbh | Schaltungsanordnung zur Anzeige der Abweichungen einer Spannung von einem konstanten Sollwert |
-
1956
- 1956-06-29 DE DES49263A patent/DE1040125B/de active Pending
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| DE1220931B (de) * | 1962-09-15 | 1966-07-14 | Schenck Gmbh Carl | Schaltungsanordnung zur Regelung einer physikalischen Groesse |
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