DE1060023B - Schutzschaltung zum Anschluss spannungsempfindlicher Verbraucher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anlaßvorrichtung zur Verhinderung unerwünschter Spannungs- und Stromstöße beim Anlegen einer spannungsempfindlichen Last an eine elektrische Energiequelle unter Zwischenschaltung eines einstellbaren Spannungsreglers, wobei die Last nur an die Energiequelle angeschlossen werden kann, wenn der Spannungsregler so eingestellt ist, daß die an der Last liegende Spannung minimal ist.

Bei bestimmten Anlagen, insbesondere bei Schaltungen, welche dazu dienen, Magnetfeldröhren mit elektrischer Energie zu beschicken, kommt es vor, daß, wenn die volle Betriebsspannung plötzlich angelegt wird, unerwünschte Spannungs- und Stromstöße sowohl in der Energiequelle als auch in der Magnetfeldröhre auftreten. Diese Spannungs- und Stromstöße verursachen nicht nur ein Sprühen der Kathode und infolgedessen eine Verkürzung der Lebensdauer — der Magnetfeldröhre, sondern auch eine unerwünschte Arbeitsweise der Magnetfeldröhre. Außerdem verur-Sachen diese Stromstöße bzw. Spannungsstöße kurzzeitige Überlastungen der Energiequelle, wodurch die Lebensdauer der darin verwendeten Röhren in ungünstigem Sinne beeinflußt wird. Die Anwendung von kombinierten Anlaß- und Schutzschaltungen, insbesondere von solchen, die nach dem Ausschalten oder einem Netzausfall eine Wiederinbetriebnahme des zu schützenden Gerätes nur dann erlauben, wenn der Anlasser zuvor in eine solche Stellung gebracht wurde, daß am Gerät nur eine minimale Spannung anliegt, ist als bekannt vorauszusetzen. Dementsprechende \"orrichtungen sind im allgemeinen mit einem selbsthaltenden Schütz ausgestattet, welches nur dann erregt wird, wenn der Anlasser die dem Gerät zugeführte Spannung weitestgehend herabsetzt. Es ist aber auch bereits bekannt, die dem Verbraucher zugeführte Spannung durch Vorscbalten eines Regeltransformators bekannter Bauart, vorzugsweise eines Autotransformators zu verändern.

Zweck der Erfindung ist es, durch eine besonders vorteilhafte Zusammenschaltung eines Autotransformators und eines selbsthaltenden Schützes mit einem Verbraucher, der einen Eingangsnetztransformator mit einer Anzapfung der Primärwicklung aufweist, eine Anlaß- und Schutzschaltung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln einen sehr großen Spannungsvariationsbereich zu erzielen gestattet, bei der keine Gefahr des Verschmorens der Lastkontakte des Schützes besteht, der wirtschaftlich und billig zu fertigen ist und der bei einfachster Bedienbarkeit einen sicheren Schutz des Gerätes bewirkt.

Das in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Autotransformator 15 Schutzschaltung zum Anschluß
spannungs empfindlicher Verbraucher

Anmelder:

Raytheon Manufacturing Company,
Waltham_r Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 1. Februar 1954

Alvin Stanley Luftman, Allston, Mass.,
John Tomlinson Goodway, Roslindale, Mass.,
und Charles Harleth Peterson, Bedford, Mass.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

mit einer einzigen Wicklung 17 und einem Schleifkontakt 18, der zwischen bestimmten Grenzen hin- und herbewegt werden kann, sowie einem Transformator 40, der z. B. auch zum Verbraucher 30 gehören kann und dessen Primärwicklung 42 eine Anzapfung 47 aufweist. Der Schleifer 18 des Autotransformators 15 ist über einen Hauptschalter 13 an den einen Strang 11 eines bei 10 angeschlossenen Energienetzes angeschlossen, dessen anderer Strang 12 an ein Ende 46 der Primärwicklung 42 des Transformators 40 angelegt ist. Das eine Ende 14 der Wicklung 17 des Autotransformators 15 ist an das andere Ende 45 der Wicklung 42 des Transformators 40 angeschlossen, und das andere Ende 28 der Wicklung 17 des Autotransformators 15 ist über einen Relaisschalter 24 mit der Anzapfung 47 des Transformators 40 verbunden. Die an den Kontakten 10 anliegende Netzspannung ist über die Zuleitung 11 und einen Hauptschalter 13 an den Schleifer 18 des Autotransformators 15 und über die Zuleitung 12 an das zweite Ende 46 der Primärwicklung 42 des Transformators 40 angeschlossen. Der Schalter 24 zwischen dem Ende 28 der Wicklung 17 des Autotransformators 15 und der Anzapfung 47 der Wicklung 42 des Transformators 40 wird von einem Schütz 20 mit Selbsthalteeinrichtung 25 betätigt, das durch einen Schalter 35 erregt werden kann. Dieser Schalter 35 ist nur dann geschlossen, wenn sich der

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Claims (3)

Schleiferie des Autotransformators 15 an dem Ende - 14 der Wicklung 17 befindet, das mit dem einen Ende 45 der Primärwicklung 42 des Transformators 40 verbunden ist. Der Schalter 24 bleibt infolge der Selbsthalteeinrichtung 25, die den Schalter 35 überbrückt, auch dann geschlossen, wenn der Schleifer 18 des Autotransformators 15 sich in beliebigen anderen, vom Ende 14 der Wicklung 17 des Autotransformators 15 entfernteren Stellungen befindet. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist die doppelte Regelungsmöglichkeit der am Verbraucher liegenden Spannung mittels des Autötransformators 15. Beim Abschalten der Gesamtvorrichtung mittels des Hauptschalters 13 oder bei Netzausfall wird sich der Schleifer 18 des Regeltransformators 15 in der Nähe des Wicklungsendes 28 befinden, das an die Anzapfung 47 des Transformators 40 über den Schalter 24 angeschlossen ist. Beim Wiedereinschalten bzw. beim plötzlichen Wiederkehren der Netzspannung ist dieser Schalter 24 offen. Die Spannung liegt über den als Serieninduktivität wirkenden Autotransformator 15 an dem Transformator 40, der die dem Verbraucher zugeführte Spannung auf Grund seines Übersetzungsverhältnisses verkleinert. Durch die Bewegung des Schleifers 18 auf das Ende 14 zu, das mit dem Ende 45 des Transformators 40 verbunden ist, steigt die Betriebsspannung, da die Serieninduktivität verkleinert wird, allmählich so weit an, bis nur noch das Übersetzungsverhältnis des Transformators 40 die Betriebsspannung des Verbrauchers 30 bestimmt. Dann schließt sich der Schalter 35, und das Schütz verbindet das Ende 28 des Autötransformators 15 mit der Anzapfung 47 des Transformators 40. Der Verschleiß der Kontakte 24 ist äußerst gering, "da nicht der Laststrom, sondern nur der über den als Serieninduktivität wirkenden Autötransformators 15 fließende Strom geschaltet werden muß. Funken, die ein Verschmoren der Kontakte bewirken, können also nicht auftreten, wodurch die Lebensdauer der Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber bekannten wesent-Hch vergrößert wird. Beim Zurückbewegen des Schleifers 18 steigt die Verbraucherspannung weiter an, da das Gesamtübersetzungsverhältnis der aus beiden Transformatoren 15 und 40 bestehenden Anordnung verringert wird. Befindet sich der Schleifer 18 in seiner Endstellung am Wicklungsende 28 des Autötransformators 15, so liegt die volle Betriebsspannung am Verbraucher. Insgesamt ergibt sich so eine Vorrichtung, die eine stetige Erhöhung einer anfangs kleinen, am Verbraucher liegenden Spannung bis auf die volle Betriebsspannung bei einfachster und sicherer Bedienbarkeit gestattet. Diese Schaltung ist überall dort anwendbar, wo mit einfachen Mitteln eine möglichst weitgehende Verringerung des Anlaß stromes erreicht werden soll. Patentansprüche:

1. Schutzschaltung zum Anschluß spannungsempfindlicher Verbraucher an eine Wechselstromquelle mittels eines einstellbaren Anlassers, wobei beim Einschalten die am Verrbaucher liegende Spannung stets ein Bruchteil der Betriebsspannung ist, gekennzeichnet durch einen Autotransformator mit einer einzigen Wicklung (17) und einem Schleifkontakt (18), der zwischen bestimmten Grenzen hin- und herbewegt werden kann, und einen Ausgangstransfarmator (40), der eine Primärwicklung (42) mit einer Anzapfung (47) aufweist, wobei das eine Ende (14) der Wicklung des Autötransformators an das eine Ende (45) der Wicklung des Ausgangstransformators angeschlossen, das andere Ende (28) der Wicklung des Autötransformators über einen Schalter (24) mit der Anzapfung (47) des Ausgangstransformators verbunden ist und die Wechselspannungsquelle über einen Hauptschalter an das zweite Ende (46) der Wicklung des Ausgangstransformators und an den Schleifer (18) des Autötransformators angeschlossen ist, und wobei ferner der Schalter (24) von einem Schütz (20) mit Selbsthaltevorrichtung betätigt wird, das durch einen Schalter (35) eingeschaltet werden kann, der nur dann geschlossen ist, wenn sich der Schleifer des Autötransformators an demjenigen Ende (14) der Wicklung befindet, das mit dem einen Ende (45) der Wicklung des Ausgangstransformators verbunden ist, wobei aber der Schalter (24) durch die Selbsthaltevorrichtung (25), die den Schalter (35) überbrückt, auch dann geschlossen bleibt, wenn der Schleifer des Autötransformators, zur Erhöhung der Betriebsspannung, auf dasjenige Ende der Wicklung hin bewegt wird, das mit der Anzapfung des Ausgangstransformators verbunden ist.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Schütz (20) betätigte Schalter (24) im Falle eines starken Absinkens der Netzspannung, eines Netzausfalles oder des Öffnens des Hauptschalters (13) selbsttätig geöffnet wird.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer (18) des Autötransformators (15) mit dem Schalter (35) mechanisch verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 417 023, 599 730;
USA.-Patentschrift Nr. 1 392 059.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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