DE1060984B - Schaltdrosselspule - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind Schaltdrosselspulen bekannt, die die Aufgabe haben, eine stromschwaohe Pause zu erzeugen, innerhalb der ein Kontakt, z. B. der Kontakt eines Kontaktumformers, geöffnet wird. Für diese Schaltdrosselspulen werden Eisensorten verwendet, die eine nahezu rechteckföcmige Magnetisierungskennlinie besitzen. Damit der Strom in der stromschwachen Pause Null wird oder bei positiv gerechnetem Laststrom etwas positiv ist, ist es bekannt, der Drosselspule eine Vormagnetisierung zu geben, die wahrend der Ummagnetisierungszeit der Schaltdrosselspule ihren Magnetisierungsstrom oder einen· etwas größeren Strom liefert. Der zu öffnende Kontakt hat dann nur noch einen geringfügigen, vorzugsweise positiven Reststrom zu unterbrechen. Ist die Sohaltdrosselspule gesättigt, so muß der Strom im Voirmagnetisierungskreis durch besondere Mittel begrenzt werden, z. B. durch ohmsche Widerstände oder Induktivitäten. Es ist auch bekannt, den Voirmagnetisierungsstrom von einer sinusförmigen Wechselspannung liefern zu lassen und in diesen Kreis einen ohmscben Widerstand zur Begrenzung einzuschalten. Bei dieser Anordnung -entspricht zwar der Vormagnetisierungsstrom während der Stufe dem Magnetisierungsstrom der Drosselspule; außerhalb der Stufe ist er jedoch wesentlich größer, was unnötige Verluste bedingt. Verwendet man zur Vormagnetisierung ebenfalls einen Wechselstrom und legt in· den Vormagnetisierungskreis eine Induktivität, so ergibt sich unter anderem der Nachteil, da der Strom sinusförmig ist, daß bei verschiedenen Betriebszuständen des Umformers der Vormagnetisierungsstrom während der Stufe nicht immer der gleiche ist.

DreErfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Schaltdrosselspule, die eine stromschwache Pause erzeugt, innerhalb der ein in Reihe mit ihr liegender Kontakt, z. B. dier Kontalct eines Kontaktumformers, geöffnet wird, mit Vormagnetisierung durch eine besondere Wicklung, - deren Erregung während der - stromschwachen Pause den Magnetisierungsstrom der Schaltdrosselspule oder einen etwas größeren Strom liefert, so daß der zu öffnende Kontakt nur noch einen geringfügigen, vorzugsweise positiven Reststrom zu unterbrechen hat. Zur Vermeidung der obengenannten Nachteile sind in den Vormagnetisierungskreis zwei Ventile mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung in Reihe geschaltet, von denen mindestens das eine von einem olimschen Widerstand und einer Drosselspule überbrückt ist. Eine solche Anordnung bewirkt, daß Ströme vom Wert Null bis zum Wert des Gleichstromes, der sich über Ventil, ohmschen Widerstand und Drosselspule schließen kann, ohne nennenswerte Spannungsänderungen hindurchgelassen werden, daß aber Ströme -darüber hinaus abgesperrt werden. Zum Schaltdrosselspule

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Friedrich Richter, Berlin,
ist als Erfinder genannt worden

Beispiel kann man Ventile in Brückenschaltung vorsehen, zwischen deren Gleichstiromanschlüssen ein ohmscher Widerstand in Reihe mit einer Drosselspule liegt, während an die Wechselstromklemmen. der Voirmagnetisierungskreis angeschlossen ist. —

Derartige Strombegrenzungsschaltungen sind an sich bereits bekannt, und zwar in Verbindung mit parallel zu den Kontakten von Kontaktumformerri angeordneten Nebenwegen, in denen jeweils zwei gegeneinandergeschaltete Ventile vorgesehen sind;, die durch eine aus Drosseln und Widerständen bestehende Schaltung überbrückt sind. Die bekannten Anordnungen haben den Zweck, den Nebenwegstrom in einer oder in beiden Richtungen auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen. Es ist a.uch bekannt, diese strombegrenzten Nebenwege gleichzeitig zur Vorerregung der Schaltdrosseln zu verwenden. Mit den bekannten Anordnungen ist es aber nicht möglich, den Schaltdrosselspulen eine solche Vormagnetisierung zu geben, daß diese bereits im Öffnungszeitpunkt des zugeordneten Kontaktes im Sinne einer Verminderung des Stufenstromes wirksam ist.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt

Fig. 1 zeigt eine Schaltung für einen Kontaktumformer. An die Sekundärwicklungen 1 eines Trans-

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Claims (3)

formafors sind die Schaltdrosselspulen 2 und die Kontakte 3 angeschlossen, die periodisch geöffnet und geschlossen werden. Mit 4 ist die Belastung bezeichnet. Jede Drosselspule besitzt eine Hauptwicklung 5 und eine Vormagnetisierungswicklung 6. Der Vormagnetisierungskreis ist nur für die rechte Drosselspule gezeichnet. Die Vormagnetisierungswicklung 6 ist über die Sekundärwicklung eines Transformators 7, der von einer Wechselspannungsquelle erregt wird, an die Wechselstromklemmen einer Brückenschaltung 8 angeschlossen, die aus den vier Trockengleichrichtern 9 besteht. Die Gleichstromklemmen der Brückenschaltung sind über eine Reihenschaltung aus einer Drosselspule 10 und einem ohmschen Widerstand 11, der vorzugsweise einstellbar ist, miteinander verbunden. Bei dieser Anordnung, die als Strombegrenzungsschaltung bereits bekannt ist, fließt im stationären Zustand über die Drosselspule 10 und den ohmschen Widerstand 11 ein Gleichstrom, dessen Größe von der an die Wechselstromklemmen der Brückenschaltung angelegten Spannung (Spannung des Transformators 7 und der Schaltdrosselspule) und dem ohmschen Widerstand 11 bestimmt ist. Bis zur Höhe dieses Stromes ist die Ventilanordnung nach beiden Richtungen durchlässig, ohne daß sie dem Strom praktisch einen Widerstand entgegensetzt. Oberhalb dieses Wertes jedoch wird ein plötzlicher Stromanstieg begrenzt. Es fließt als Vormagnetis ierungsstrom-ein trapezförmiger Strom, dessen Scheitelwert so groß ist wie der Gleichstrom im ohmschen Widers-tand. Es wird durch Einstellung dieses Widerstandes bzw. dier Spannung des Transformators 7 so gewählt, daß er die gewünschte Größe besitzt, z. B. etwas größer ist als der Magnetisierungsstrom der Schaltdrosselspule, wenn die Stufe im Positiven verlaufen soll. Wird der Kontakt in der stromschwachen Pause geöffnet, so kann sich der Vormagnetisierungsstrom plötzlich verringern, ohne daß ein nennenswerter Spannungsabfall auftritt. Gegenüber bekannten Anordnungen zur Vormagnetisierung der Schaltdrossel^ bei denen an Stelle der Brückenschaltung ein ohmscher Widerstand verwendet wird, hat die Anordnung nach der Erfindung den Vorteil, daß die Amplitudie des Vormagnetisierungsstromes über nahezu 180° konstant und' gleich dem zur Bildung des erwünschten Stufenstromes erforderlichen Wert ist, während bei Verwendung eines ohmschen Widerstandes dies nur in der sifcromschwachen Pause (Stufe) erreichtist, dagegen, wenn dieSchaltdrosselspule im Sättigungsgebfet arbeitet, ein viel größerer Strom als der Magnetisierungsstrom fließt. Außerdem hat der trapezförmige Strom d'en Vorteil, daß auch bei Verschiebung der Stufe während des Betriebes der Vormagnetisierungsstrom für die Stufe immer der gleiche bleibt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann man auch in Reihe mit der Drosselspule und dem ohmseben Widerstand eine Gleichspannungsquelle, z. B. eine Batterie 13, legen. Diese erhöht den Strom, bis zu dem sich der Vormagnetisierungsstrom plötzlich ändern kann, um einen Wert, der durch die Höhe der Gleichspannungsquelle und der Größe des ohmschen Widerstandes bestimmt ist. Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3. Hier ist die Vormagnetisierungswicklung 6 der Schalt- 6g drosselspule von einer Spannung erregt, die gleich der Summe aus der Spannung an der Schaltdrosselspule und der Kontaktspannung ist. Im Vormagnetisierungskreis könnte wieder eine Ventilanordnung entsprechend Fig. 1 oder 2 eingeschaltet werden, je- doch wird hier eine andere, an sich bekannte Anordnung zur Strombegrenzung verwendet. Es sind zwei einander entgegengeschaltete Ventile 9 vorgesehen, die über je eine Drosselspule 10 bzw. 12 und einen gemeinsamen ohmschen Widerstand 11 geschlossen sind. Auch diese Anordnung ist ohne nennenswerte Widerstände durchlässig bis zu einem Strom, der durch die angelegte Spannung und den ohmschen Widerstand bestimmt ist. Bei der gewählten Erregung des Vormagnetisierungskreises tritt erst am Ende der Kommutierung eine Spannung an der Vormagnetisierungswicklung auf. Infolge der gewählten Anordnung kann jedoch sofort ein Strom im Vormagnetisierungskreis fließen, der durch, das Zeitintegral dieser Spannung und den ohmschen Widerstand bestimmt ist. Er wird wieder so gewählt, daß er dem gewünschten Vormagnetisierungsstrom entspricht. Bei dieser Anordnung fließt der Strom nur in einer Richtung, er beisitzt aber wieder eine annähernd konstante Amplitude. Auch hier kann man wieder diesen Strom vergrößern, wenn man, wie in Fig. 4 dargestellt, eine Gleiohspannungsquelle 13 vorsieht. Da bei der Anordnung nach Fig. 3 nur Spannungen einer Richtung wirken, könnte man auch die Drosselspulen 12 weglassen. In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. So weit die Teile mit denen der vorhergehenden Figur übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Auch hier liegt in Reihe mit der Vormagnetisierungswicklung 6 eine Brückenschaltung 8, jedoch tritt an Stelle der Wechselspannung, die der Transformator 7 in Fig. 1 liefert, die verkettete Spannung. Die Wirkungsweise ist ähnlich wie die der Fig. 1. Man könnte auch bei der Anordnung nach den Fig. 1 und 5 statt der Ventile in Baückenschaltung eine Ventilanordnung verwenden, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, und umgekehrt. Patentansprüche:

1. Schaltdrosselspule, die eine stromschwache Pause erzeugt, innerhalb dar ein in Reihe mit ihr liegender Kontakt, z. B. der Kontakt eines Kontaktumformers, geöffnet wird, mit Vormagnetisierung durch eine besondere Wicklung, deren Erregung während der stromschwachen Pause den Magnetisierungsstrom der Schaltdrosselspule oder einen etwas größeren Strom liefert, so dlaß der zu öffnende Kontakt nur noch, einen geringfügigen, vorzugsweise positiven Reststrom zu unterbrechen hat, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vormagnetisierungskreis zwei' Ventile mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung in Reihe geschaltet sind, von denen mindestens das eine von einem ohmschen Widerstand und einer Drosselspule überbrückt ist.

2. Schaltdrosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sieh bekannter Weise auch das andere Ventil durch eine Drosselspule und einen Widerstand überbrückt ist und der ohmsche Widerstand für beide Ventile der gleiche ist.

3. Schaltdroßsölspuie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise dieVentileinBrückenschaltung angeordnet sind und die Gleichstromklemmen durch die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes und einer