DE1090289B

DE1090289B - Control unit for AC switch

Info

Publication number: DE1090289B
Application number: DES56503A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Johannes Wegener; Rudolf Patzelt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-01-09
Filing date: 1958-01-09
Publication date: 1960-10-06

Description

Bei Schaltern zur Unterbrechung eines Wechselstromes in der Nähe seines Nulldurchganges ist es bereits bekannt, den Schaltvorgang durch ein Synchronkommando zu steuern, das von dem Nulldurchgang einer elektrischen Hilfsgröße (Strom oder Spannung) abgeleitet ist, die dem zu unterbrechenden Strom um eine im wesentlichen konstante Zeit (Voreilzeit) voreilt. Die eigentliche Auslösung des Schaltvorganges erfolgt durch ein Asynchronkommando, das das Synchronkommando freigibt, beispielsweise durch Schließen eines Hilfsschalters von Hand. Die Voreilzeit muß auf die Eigenzeit des Schalters abgestimmt sein; sie muß also ausreichen, um beispielsweise bei einem magnetisch betriebenen Schalter ein die Schaltbewegung steuerndes Magnetfeld auf- oder abzubauen und eine eventuell vorhandene Verklinkung zu lösen; danach muß der Schalter noch innerhalb der Voreilzeit seine Löschdistanz erreichen, d. h. so weit geöffnet werden, daß der im Nulldurchgang erlöschende Lichtbogen nicht wieder gezündet wird. Die Voreilzeit kann aber nicht so knapp bemessen sein, daß der Schalter bei planmäßigem Ablauf der Steuer- und Schaltvorgänge im Nulldurchgang nur gerade eben die Löschdistanz erreicht. Die Voreilzeit muß vielmehr außerdem noch einen zeitlichen Sicherheitsabstand enthalten derart, daß bei Verzögerungen der Steuer- oder Schaltvorgänge, wie sie normalerweise vorkommen können, die Löschdistanz im Nulldurchgang noch erreicht wird. Die voreilende Hilfsgröße, von der das Synchronkommando abgeleitet ist, kann z. B. in an sich bekannter Weise aus drei Komponenten zusammengesetzt sein, von denen die eine dem zu unterbrechenden Strom, die beiden anderen seiner ersten bzw. seiner zweiten zeitlichen Ableitung proportional sind.In the case of switches for interrupting an alternating current in the vicinity of its zero crossing, it is already known to control the switching process by a synchronous command from the zero crossing an electrical auxiliary variable (current or voltage) is derived that the current to be interrupted a substantially constant time (lead time) leads. The actual triggering of the switching process takes place by an asynchronous command that releases the synchronous command, for example by closing an auxiliary switch by hand. The lead time must be matched to the proper time of the switch; it must therefore be sufficient to initiate the switching movement, for example in the case of a magnetically operated switch build up or dismantle the controlling magnetic field and release any latches that may be present; thereafter must the switch still reach its extinguishing distance within the lead time, d. H. so wide open ensure that the arc that is extinguished in the zero crossing is not re-ignited. The lead time can however, it should not be so tight that the switch can be operated as planned in the zero crossing only just reached the extinguishing distance. Rather, the lead time must also still contain a time safety interval such that in the event of delays the control or Switching operations, as they can normally occur, the extinguishing distance is still reached at the zero crossing will. The leading auxiliary variable from which the synchronous command is derived can, for. B. in It is known to be composed of three components, one of which is the one to be interrupted Current, the other two of its first and second time derivative are proportional.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für einen Schalter zur Unterbrechung eines Wechselstromes in der Nähe seines Nulldurchganges, bei dem durch ein Asynchronkommando ein Synchronkommando in Form eines elektrischen Impulses zur Auslösung des Schaltvorganges freigegeben wird, das von dem Nulldurchgang einer dem zu unterbrechenden Strom um eine konstante Zeit (Voreilzeit) voreilenden elektrischen Hilfsgröße abgeleitet ist, wobei die Voreilzeit außer der Eigenzeit des Schalters einen zeitlichen Sicherheitsabstand enthält. Die Erfindung besteht darin, daß die Dauer des Synchronkommandos kleiner ist als der Sicherheitsabstand. Es ist ratsam, die Dauer des Synchronkommandos höchstens in der Größenordnung von 10—⁵ Sekunden zu wählen.The invention relates to a control device for a switch for interrupting an alternating current in the vicinity of its zero crossing, in which an asynchronous command releases a synchronous command in the form of an electrical pulse to trigger the switching process Constant time (lead time) leading electrical auxiliary variable is derived, the lead time including the proper time of the switch, a time safety margin. The invention consists in that the duration of the synchronous command is shorter than the safety distance. It is advisable to choose the duration of the synchronous commands at most in the order of 10- ⁵ seconds.

Die Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen:The invention is based on the following considerations:

Es sei angenommen, daß das Synchronkommando eine Dauer besitzt, die größer ist als der in der Voreilzeit enthaltene zeitliche Sicherheitsabstand. Wenn unter solchen Umständen das willkürlich von Hand Steuergerät für WechselstromschalterIt is assumed that the synchronous command has a duration which is greater than that in the lead time included time safety interval. If under such circumstances this is done arbitrarily by hand AC switch control unit

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaf t,Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr. rer. nat. Johannes Wegener und Rudolf Patzelt,Dr. rer. nat. Johannes Wegener and Rudolf Patzelt,

Berlin-Siemensstadt,
sind als Erfinder genannt wordenBerlin-Siemensstadt,
have been named as inventors

oder durch ein Relais gegebene Asynchronkommando zufällig in den Zeitraum des Synchronkommandos hineintrifft, so kann es vorkommen, daß der Schalter zu spät ausgelöst wird, da das Synchronkommando nicht mit seinem Beginn, sondern erst später wirksam geworden ist. Falls diese Verspätung den vorgesehenen zeitlichen Sicherheitsabstand überschreitet, kann der Schalter beschädigt oder zerstört werden. Derartige Fehlschaltungen können bei dem Steuergerät nach der Erfindung nicht auftreten, da auch dann, wenn das Asynchronkommando in den das Synchronkommando bildenden Impuls hineintrifft, die Verspätung der Schalterauslösung innerhalb des zeitlichen Sicherheitsabstandes bleibt, soweit überhaupt noch eine Auslösung zustande kommt.or asynchronous command given by a relay happens randomly during the period of the synchronous command, it can happen that the switch is triggered too late because the synchronous command is not with its beginning, but only later became effective. If this delay is the scheduled If the time limit is exceeded, the switch can be damaged or destroyed. Such Incorrect switching cannot occur in the control device according to the invention, since even if the Asynchronous command enters the pulse forming the synchronous command, the delay of the Switch triggering within the time safety interval remains, if there is still a triggering at all comes about.

Gemäß der weiteren Erfindung kann das Synchronkommando in der Weise erzeugt werden, daß an eine der voreilenden Hilfsgröße proportionale Spannung die Steuerorgane einer elektronischen Schalteinrichtung angeschlossen sind derart, daß die Schalteinrichtung mit dem Nulldurchgang der Hilfsgröße leitfähig wird, und daß die Schalteinrichtung in Reihe mit der Primärwicklung eines Sättigungswandlers an einer Hilfsgleichspannung liegt, wobei das Synchronkommando an der Sekundärwicklung des Wandlers abgenommen wird. Der Sättigungswandler ist dabei so zu bemessen, daß sein Voltsekundenwert, d. h. das zu seiner vollständigen Ummagnetisierung erforderliche zeitliche Spannungsintegral, dividiert durch den Betrag der Hilfsgleichspannung, eine Zeit ergibt, die kleiner ist als der zeitliche Sicherheitsabstand. AlsAccording to the further invention, the synchronous command can be generated in such a way that to a the leading auxiliary variable voltage proportional to the control organs of an electronic switching device are connected in such a way that the switching device is conductive with the zero crossing of the auxiliary variable is, and that the switching device in series with the primary winding of a saturation converter at a Auxiliary DC voltage, with the synchronous command on the secondary winding of the converter is removed. The saturation converter is there to be dimensioned so that its volt-second value, i. H. that required for its complete remagnetization The voltage integral over time, divided by the amount of the auxiliary DC voltage, results in a time that is smaller than the temporal safety margin. as

009 610/285009 610/285

3 43 4

von der voreilenden Hilfsgröße gesteuerte Schaltein- Ableitung i" (Sekundärwicklung 12) proportional Switching input derivative i " (secondary winding 12) controlled by the leading auxiliary variable is proportional

richtung wird vorzugsweise ein Transistor verwendet. sind. Zwischen den Punkten α und b tritt somit einedirection, a transistor is preferably used. are. Thus occurs between the points α and b

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht Spannung etwa folgender Form auf:Another embodiment of the invention consists of voltage roughly of the following form:

darin, daß an eine der voreilenden Hilfsgröße propor- ^ ^ , ., . .„in that one of the leading auxiliary variables is proportional to ^ ^,.,. . "

tionale Spannung die Steuerorgane einer elektroni- 5 " ^{x 2} tational tension the controls of an electronic 5 " ^{x 2}

sehen Schalteinrichtung angeschlossen sind derart, In dieser Gleichung bedeutet der Strich die Ab-see switching device are connected in such a way, In this equation, the dash means the

daß die Schalteinrichtung mit dem Nulldurchgang der leitung nach dem elektrischen Winkel, d. h.that the switching device with the zero crossing of the line after the electrical angle, d. H.

Hilfsgröße leitfähig wird, und daß die Schalteinrich- ^- ^₂ .Auxiliary variable is conductive, and that the switching device ^ - ^ ₂ .

tung in Reihe mit einem Widerstand an einer Hilfs- i' = ; i" = · ;direction in series with a resistor on an auxiliary i ' =; i " = ·;

gleichspannung liegt, daß ferner an dem Widerstand io da>t d(cot)² DC voltage is present, that furthermore at the resistor io da> td (cot) ²

die Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem (ω = 2 η f = Kreisfrequenz).the series connection of a capacitor and a (ω = 2 η f = angular frequency).

weiteren Widerstand angeschlossen ist, wobei die Durch geeignete Wahl der Konstanten C₁ und C₂ während der Umladung des Kondensators" an dem kann die Funktion u_v der mit Rücksicht auf die Eigenweiteren Widerstand auftretende impulsartige Span- zeit des Schalters und den zeitlichen Sicherheitsnungsänderung das Synchronkommando darstellt. 15 abstand erforderlichen Vorauslösezeit angepaßt wer-Hierbei ist zur Erzielung eines genügend kurzen Syn- den; in Fig. 3 ist beispielsweise angenommen, daß chronimpulses zu beachten, daß die Zeitkonstante des diese Voreilzeit 2 Millisekunden beträgt. Gleichzeitig aus dem Kondensator und den Widerständen bestehen- können die Konstanten so bestimmt werden, daß sich den Kreisen kleiner sein muß als der zeitliche Sicher- die Voreilzeit innerhalb des Zeitkonstantenbereiches heitsabstand. Auch hier kann als Schalteinrichtung ein 20 der im Netz üblichen Ausgleichsvorgänge nur um Transistor verwendet werden. wenige Prozent ändert.Another resistor is connected, whereby the appropriate choice of the constants C ₁ and C ₂ during the reloading of the capacitor "on which the function u _v the pulse-like span time of the switch occurring with regard to the intrinsic resistance and the temporal safety change the synchronous command 15 distance required pre-release time is adapted to achieve a sufficiently short syn- ne; in Fig. 3, for example, it is assumed that the chronimpulses must be observed that the time constant of this lead time is 2 milliseconds. Simultaneously from the capacitor and the resistors exist- the constants can be determined in such a way that the circles must be smaller than the temporal security- the lead time within the time constant range.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann ein An die Punkte α und b ist ein Transformator 20 an-Kippkreis vorgesehen sein, der beim Eintreffen des geschlossen, der demnach primär von der voreilenden Synchronkommandos seinen Zustand ändert und da- Spannung u_v gespeist wird. Die mit Mittelanzapfung durch den Schalter auslöst. Dieser Kippkreis umfaßt 25 versehene Sekundärwicklung 21 des Transformators vorzugsweise zwei miteinander gekoppelte Tran- 20 steuert zwei Transistoren 23 und 23', die den sistoren. Das zur Auslösung des Schalters erforder- Halbwellen entgegengesetzter Polarität der voreilenliche Asynchronkommando wird mit Vorteil derart in den Hilfsspannung u_v zugeordnet sind. Ferner ist ein das Steuergerät eingeführt, daß in der Leitung, die Sättigungswandler 24 mit zwei Primärwicklungen 25 dem Kippkreis das Synchronkommando zuführt, eine 30 und 25' und einer Sekundärwicklung 26 vorgesehen. Schalteinrichtung liegt, die das Synchronkommando Die Primärwicklung 25 wird durch die Quelle einer normalerweise sperrt und erst nach Zuführung des Hilf sgleichspannung 27/28 über Emitter und Kollektor Asynchronkommandos freigibt. Das Asynchron- des Transistors 23 und einen Widerstand 29 gespeist; kommando kann beispielsweise durch Schließen eines entsprechendes gilt für die Speisung der Primärwick-Schalters von Hand gegeben werden. Wird das 35 lung 25' durch den Transistor 23'. Die Erregungen der Asynchronkommando in üblicher Weise durch einen Primärwicklungen 25 und 25' sind entgegengesetzt Überstromauslöser erzeugt, so kann als Schalt- gerichtet, so daß der Wandler 24 am Beginn der Halbeinrichtung zur Sperrung bzw. Freigabe des Synchron- wellen entgegengesetzter Polarität in wechselnder kommandos ein Transistor dienen, wobei der Über- Richtung ummagnetisiert wird. Der Wandler 24 bestromauslöser möglichst so ausgebildet sein soll, daß 40 sitzt einen Kern aus einem Material mit rechtecker keine mechanischen Kontakte enthält. Die letzt- förmiger Magnetisierungsschleife,· er ist unter Begenannte Maßgabe ist dadurch begründet, daß der dem riicksichtigung der Spannung der Hilfsspannungs-Überstromauslöser nachgeschaltete Transistor zu quelle 27/28 so bemessen, daß sich aus seiner Voltseiner Steuerung nur sehr kleine Steuerströme bei Sekunden-Fläche (d. h. dem zu seiner Ummagnetikleinen Spannungen benötigt, die sich mit mechanischen 45 sierung erforderlichen zeitlichen Spannungsintegral) Kontakten nicht zuverlässig schalten lassen. eine Ummagnetisierungsdauer ergibt, die in derIn a further embodiment of the invention, a transformer 20 on breakover circuit can be provided at points α and b, which is closed when it arrives, which therefore primarily changes its state from the leading synchronous command and is supplied with voltage u _v . Which triggers with a center tap through the switch. This breakover circuit comprises 25 provided secondary winding 21 of the transformer, preferably two transistors coupled to one another, controls two transistors 23 and 23 ', the transistors. The half-waves of opposite polarity of the leading asynchronous command required to trigger the switch are advantageously assigned in this way in the auxiliary voltage u _v. Furthermore, a control device is introduced that feeds the synchronous command with two primary windings 25 to the breakover circuit, a 30 and 25 'and a secondary winding 26 in the line, the saturation converter 24. The primary winding 25 is normally blocked by the source of a switching device and only releases asynchronous commands after the auxiliary DC voltage 27/28 has been supplied via the emitter and collector. The asynchronous of the transistor 23 and a resistor 29 fed; command can be given by hand, for example, by closing a corresponding applies to the supply of the primary Wick switch. The 35 ment 25 'through the transistor 23'. The excitations of the asynchronous command in the usual way by primary windings 25 and 25 'are generated in opposite overcurrent release, so can be switched as a switching direction, so that the converter 24 at the beginning of the half-device to block or release the synchronous waves of opposite polarity in alternating commands The transistor is used, the over-direction being reversed. The converter 24 current release should be designed so that 40 sits a core made of a material with rectangular no mechanical contacts. The last-shaped magnetization loop, under the condition mentioned above, is justified by the fact that the transistor to source 27/28 connected downstream of the voltage of the auxiliary voltage overcurrent release is dimensioned in such a way that only very small control currents per second area result from its voltage (ie which needs voltages for its magnetic reversal, which can be achieved with mechanical 45 ization required time integral voltage) Contacts cannot be switched reliably. a reversal of magnetization results in the

Die Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele der Größenordnung von l«/o der Voreilzeit liegt, wobei1 and 2 show exemplary embodiments of the order of magnitude of 1/10 of the lead time, where

Erfindung, die Fig. 3 erläutert die Funktionen der diese selbst von der Größenordnung ΙΟ"³ SekundenInvention, the Fig. 3 explains the functions of this itself of the order of ΙΟ " ³ seconds

Schaltung nach Fig. 2 in Zeitdiagrammen. ist. An der Sekundärwicklung 26 des Wandlers 24Circuit according to FIG. 2 in timing diagrams. is. On the secondary winding 26 of the converter 24

Nach Fig. 1 fließt der zu unterbrechende Strom i 5° entstehen infolgedessen bei jeder Ummagnetisierung durch einen Leiter 1; der Pfeil 2 möge die positive kurzdauernde Spannungsimpulse, die über Ventile 30 Richtung des Stromes bezeichnen. In dem Leiter 1 bzw. 30' einem Kippkreis 40 zugeführt werden,
liegen ein ohmscher Widerstand 3 und die Primär- Der Kippkreis 40 umfaßt zwei weitere Transistoren wicklung 5 eines Lufttransformators 4. An der 41 und 42. Die Kollektoren und Basen der Tran-Sekundärwicklung 6 des Transformators 4 tritt eine 55 sistoren 41 und 42 sind kreuzweise über Widerstände Spannung auf, die der ersten zeitlichen Ableitung i' 43 und 44 miteinander verbunden. Die Emitter-Koldes Stromes i proportional ist. Eine weitere Sekundär- lektor-Kreise dieser Transistoren werden durch die wicklung 7 des Transformators 4 speist über einen Hilfsspannungsquelle 27/28 über einen gemeinsamen ohmschen Widerstand 13 einen zweiten Lufttrans- Emitterwiderstand 45 und über je besondere Kollektorformator 10 mit einer Sekundärwicklung 12. Der Be- 60 widerstände 46 bzw. 47 gespeist.According to Fig. 1, the current to be interrupted flows i 5 ° as a result of each magnetization reversal through a conductor 1; the arrow 2 may indicate the positive, short-duration voltage pulses which indicate the direction of the current via valves 30. In the conductor 1 or 30 'are fed to a tilting circuit 40,
lie an ohmic resistor 3 and the primary The breakover circuit 40 includes two more transistors winding 5 of an air transformer 4. At the 41 and 42. The collectors and bases of the tran secondary winding 6 of the transformer 4 is a 55 transistors 41 and 42 are crossed over Resistors voltage connected to the first time derivative i '43 and 44. The emitter-Koldes current i is proportional. Another secondary lector circuit of these transistors is fed through the winding 7 of the transformer 4 via an auxiliary voltage source 27/28 via a common ohmic resistor 13 a second air trans- emitter resistor 45 and via each special collector transformer 10 with a secondary winding 12. The loading 60 resistors 46 and 47 fed.

trag des Widerstandes 13 ist groß gegen den induk- Der Transistor 41 des Kippkreises 40 ist normalertiven Widerstand des Lufttransformators 10; die an weise leitfähig. Sein Emitterpotential wird durch der Sekundärwicklung 12 abgenommene Spannung ist einen Spannungsteiler bestimmt, der aus dem Widerdaher nahezu proportional der zweiten zeitlichen Ab- stand 45 und dem Widerstand 46 besteht, sein Basisleitung i" des Stromes i. An dem stark ausgezogenen 65 potential durch einen weiteren Spannungsteiler, der Leitungszug zwischen den Punkten α und b liegt dem- aus dem Widerstand 48 und dem Widerstand 44 zunach eine aus drei Komponenten zusammengesetzte sammengesetzt ist. Für den Emitter des Transistors Spannung, wobei diese Komponenten praktisch dem 42 werden entsprechende Spannungsteiler durch die Strom i (Widerstand 3), seiner ersten Ableitung i' Widerstände 45 und 47 (Emitterpotential) bzw. 49 (Sekundärwicklung 6) und "seiner zweiten zeitlichen 70 und 43 (Basispotential) gebildet. Die Widerstände 43,The resistance of the resistor 13 is large compared to the inductive The transistor 41 of the breakover circuit 40 is normalertiven resistance of the air transformer 10; which is conductive. Its emitter potential is determined by the voltage taken from the secondary winding 12, a voltage divider consisting of the resistor almost proportionally to the second time interval 45 and the resistor 46, its base line i "of the current i. At the strongly drawn 65 potential by another Voltage divider, the line between points α and b is therefore initially composed of three components composed of resistor 48 and resistor 44. Voltage for the emitter of transistor, these components being practically the voltage divider corresponding to 42 by the current i (Resistor 3), its first derivative i ' resistors 45 and 47 (emitter potential) or 49 (secondary winding 6) and "its second temporal 70 and 43 (base potential) are formed. The resistors 43,

44, 48.und 49 sind, verglichen mit den Widerständen44, 48th and 49 are compared to the resistances

45, 46 und 47, hochohmig und so gewählt, daß die Basen je nach Schaltzustand, der Kippschaltung positiv oder negativ gegenüber Emitter sind.45, 46 and 47, high resistance and chosen so that the Bases, depending on the switching state, of the flip-flop are positive or negative compared to the emitter.

Die Mitte der Sekundärwicklung 26 des Sättigungswandlers 24 ist mit dem Pluspol 27 der Hilfsspannungsquelle über eine Schalteinrichtung 31 verbunden. Es sei angenommen, daß diese Schalteinrichtung geschlossen bzw. leitfähig ist. Entsteht nun infolge Ummagnetisierung des Wandlers 24 in seiner ic Sekundärwicklung 26 ein Spannungsimpuls, so erhält die Basis des bisher gesperrten Transistors 42 entweder über das Ventil 30 oder über das Ventil 30' ein negatives Potential gegenüber Emitter, so daß der Transistor 42 leitfähig und der Transistor 41 infolgedessen gesperrt wird. Der Kippkreis 40 behält seinen geänderten Zustand auch nach Abklingen des Spannungsimpulses an der Wicklung 26.The center of the secondary winding 26 of the saturation converter 24 is connected to the positive pole 27 of the auxiliary voltage source via a switching device 31. It is assumed that this switching device is closed or conductive. Now arises as a result Magnetization of the transducer 24 in its secondary winding 26 a voltage pulse is obtained the base of the previously blocked transistor 42 either via the valve 30 or via the valve 30 ' negative potential with respect to the emitter, so that the transistor 42 is conductive and the transistor 41 as a result is blocked. The trigger circuit 40 retains its changed state even after the voltage pulse has decayed on winding 26.

Dem Kippkreis ist als Verstärker ein weiterer Transistor 50 nachgeschaltet. Emitter und Kollektor dieses Transistors liegen in Reihe mit den Auslöseeinrichtungen 51 des Schalters an einer Spannungsquelle 52. Der Emitter ist ferner an den Zwischenabgriff eines Spannungsteilers 53 angeschlossen, der an den Polen 27 und 28 der Hilfsspannungsquelle liegt. Die Potentialdifferenz Emitter—Basis des Transistors 50 wird durch den Spannungsabfall am Widerstand 46 bestimmt. Die Einstellung des Spannungsteilers 53 ist so gewählt, daß der Emitter des Transistors 50, solange der Transistor 41 leitfähig ist, negativ gegenüber der Basis und bei gesperrtem Transistor 41 positiv gegenüber der Basis ist. Das Kippen des Kreises 40 hat demnach zur Folge, daß der Transistor 50 leitfähig wird" und der Schalter 54 infolge der Erregung seiner Auslöseeinrichtung 51 aus der Quelle 52 geöffnet wird.A further transistor 50 is connected downstream of the breakover circuit as an amplifier. Emitter and collector this Transistors are connected in series with the tripping devices 51 of the switch to a voltage source 52. The emitter is also connected to the intermediate tap of a voltage divider 53, which is connected to the poles 27 and 28 of the auxiliary voltage source is located. The emitter-base potential difference of transistor 50 is determined by the voltage drop across resistor 46. The setting of the voltage divider 53 is chosen so that the emitter of the transistor 50, as long as the transistor 41 is conductive, negative with respect to the base and when the transistor 41 is blocked is positive with respect to the base. Tilting the circle 40 accordingly has the consequence that the transistor 50 is conductive is "and the switch 54 opens as a result of the excitation of its trigger 51 from the source 52 will.

Ist die Schalteinrichtung 31 unterbrochen bzw. im Sperrzustand, so sind die an der Sekundärwicklung 26 des Wandlers 24 entstehenden Spannungsimpulse von der Kippschaltung 40 getrennt, so daß der Schalter 54 nicht ausgelöst wird. Das Schließen der Schalteinrichtung 31 hat daher die Bedeutung eines Asynchronkommandos ; es führt dazu, daß das nächste Synchronkommando den Zustand des Kippkreises 40 ändert und daß der Schalter im darauffolgenden Nulldurchgang des Stromes i geöffnet wird. Die Schalteinrichtung 31 kann auch in Abhängigkeit vom Strom i, beispielsweise durch einen Überstromauslöser, gesteuert werden.If the switching device 31 is interrupted or in the blocking state, then the voltage pulses arising on the secondary winding 26 of the converter 24 are separated from the flip-flop circuit 40, so that the switch 54 is not triggered. Closing the switching device 31 therefore has the meaning of an asynchronous command; it leads to the fact that the next synchronous command changes the state of the trigger circuit 40 and that the switch is opened in the subsequent zero crossing of the current i . The switching device 31 can also be controlled as a function of the current i, for example by an overcurrent release.

Nach Auslösung des Schalters 54 kann der Kippkreis 40 durch Schließen einer Rückstelltaste 57 in den Ausgangszustand gebracht werden. Das Schließen der Rückstelltaste hat die Wirkung, daß die Emitter-Kollektor-Spannung des Transistors 41 zusammenbricht und daraufhin der Transistor 42 wieder gesperrt wird. Die Rückstelltaste 57 kann beispielsweise mit dem Schalter 54 verbunden sein, so daß die Rückstellung automatisch nach dem Öffnen des Schalters erfolgt. Sie kann auch durch einen Isoliertransformator ersetzt werden, durch den dem Transistor 41 ein Spannungsimpuls zugeführt wird, der kurzzeitig die Emitter-Kollektor-Spannung des Transistors aufhebt und dadurch ein Kippen des Kreises 40 bewirkt.After triggering the switch 54, the toggle circuit 40 can be closed by closing a reset button 57 in be brought to the initial state. Closing the reset button has the effect of reducing the emitter-collector voltage of transistor 41 collapses and then transistor 42 is blocked again will. The reset button 57 can for example be connected to the switch 54, so that the reset takes place automatically after opening the switch. You can also use an isolating transformer are replaced by the transistor 41 is supplied with a voltage pulse that briefly the The emitter-collector voltage of the transistor cancels and thereby causes the circuit 40 to flip.

Wenn es nicht erforderlich ist, das Steuergerät von dem Leiter 1 potentialmäßig zu trennen, kann der Isoliertransformator 20 auch durch einen Widerstand mit Mittelabgriff ersetzt werden, der zwischen den Punkten α und b liegt.If it is not necessary to isolate the control unit from the conductor 1 in terms of potential, the insulating transformer 20 can also be replaced by a resistor with a center tap, which lies between the points α and b .

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Überstromauslöser dargestellt, der der besonderen Ausbildung des Steuergerätes angepaßt ist.In Fig. 2 is a further embodiment of the invention in connection with an overcurrent release shown, which is adapted to the special design of the control unit.

Wie bei der Anordnung nach Fig. 1 sind zwei Transistoren 23 und 23' vorgesehen, die durch die zwischen den Punkten α und b bestehende voreilende Hilfsspannung gesteuert werden; die Umwandlung der von den Transistoren 23 und 23' geführten Rechteckströme in kurzdauernde Impulse wird jedoch bei der Schaltung nach Fig. 2 in anderer Weise vorgenommen. Der Transistor 23 wird aus der Hilfsspannungsquelle 27/28 über einen Widerstand 60 gespeist, ebenso der Transistor 23' über einen Widerstand 60'. Parallel zum Widerstand 60 liegt die Reihenschaltung eines Kondensators 61 und eines Widerstandes 63. Die Kapazität des Kondensators 61 und die Beträge der Widerstände 60 und 63 sind so bemessen, daß die Zeitkonstante des Umladekreises kleiner ist als der zeitliche Sicherheitsabstand, also z. B. in der Größenordnung von 1% der Voreilzeit liegt. Durch den Spannungsabfall am Widerstand 63 wird ein weiterer Transistor 70 gesteuert, dessen Emitter am PluspolAs in the arrangement according to FIG. 1, two transistors 23 and 23 'are provided which are controlled by the leading auxiliary voltage existing between points α and b; however, the conversion of the square-wave currents carried by the transistors 23 and 23 'into short-duration pulses is carried out in a different manner in the circuit according to FIG. The transistor 23 is fed from the auxiliary voltage source 27/28 via a resistor 60, as is the transistor 23 'via a resistor 60'. The series connection of a capacitor 61 and a resistor 63 is parallel to the resistor 60. B. is in the order of 1% of the lead time. The voltage drop across the resistor 63 controls a further transistor 70, the emitter of which is at the positive pole

27 der Hilfsgleichspannung, dessen Kollektor über einen n-p-n-Transistor 71 am Minuspol 28 und dessen Basis über den Widerstand 63 ebenfalls am Minuspol27 of the auxiliary DC voltage, the collector of which via an n-p-n transistor 71 at the negative pole 28 and its Base via resistor 63 also at the negative pole

28 liegt. Es sei angenommen, daß der Transistor 71 leitfähig und der Transistor 23 zunächst gesperrt ist. Das Potential des Punktes 66 (rechte Platte des Kondensators 61) liegt dann nur wenig unter dem Potential des Pluspols 27, da nur ein geringer Teil der Spannung zwischen den Polen 27 und 28 an der Emitter-Basis-Strecke des Transistors 70 und der weitaus größere Teil am Widerstand 63 abfällt. Das Potential des Punktes 65 (linke Kondensatorplatte) ist, solange der Transistor 23 gesperrt ist, gleich dem Potential des Minuspols 28. Der Kondensator 61 ist also mit nahezu der gesamten Spannung der Hilfsspannungsquelle 27/28 aufgeladen.28 lies. It is assumed that the transistor 71 is conductive and the transistor 23 is initially blocked. The potential of the point 66 (right plate of the capacitor 61) is then only slightly below the potential of the positive pole 27, since only a small part of the voltage between poles 27 and 28 at the emitter-base junction of transistor 70 and the far larger part at resistor 63 drops. The potential of point 65 (left capacitor plate) is as long as the transistor 23 is blocked, equal to the potential of the negative pole 28. The capacitor 61 is therefore with almost the entire voltage of the auxiliary voltage source 27/28 is charged.

Sobald nun der Transistor 23 mit dem Nulldurchgang der Hilfsspannung u_v leitfähig wird, wird das Potential des Punktes 65 auf das Potential des Pluspols 27 gehoben. Der Kondensator 61 entlädt sich daraufhin über die Widerstände 63 und 60., so daß das Potential des Punktes 66 infolge des Spannungsabfalls am Widerstand 63 vorübergehend positiv gegenüber dem Pluspol 27 wird. Infolgedessen wird der Transistor 70 vorübergehend gesperrt. Entsprechende Vorgänge ergeben sich in den Halbwellen entgegengesetzter Polarität bei der Umladung des Kondensators 61'; die zugeordneten Schaltelemente sind die Widerstände 62', 63' und der Transistor 70'.As soon as the transistor 23 becomes conductive with the zero crossing of the auxiliary voltage u _v , the potential of the point 65 is raised to the potential of the positive pole 27. The capacitor 61 then discharges through the resistors 63 and 60, so that the potential of the point 66 is temporarily positive with respect to the positive pole 27 as a result of the voltage drop across the resistor 63. As a result, the transistor 70 is temporarily blocked. Corresponding processes occur in the half-waves of opposite polarity when the capacitor 61 'is recharged; the associated switching elements are resistors 62 ', 63' and transistor 70 '.

Durch die Leitfähigkeitszustände der Transistoren 70 bzw. 70' wird ein Kippkreis 75 gesteuert, dessen Aufbau im wesentlichen der gleiche ist wie der des Kippkreises 40 in Fig. 1. Der Widerstand 49 der Schaltung nach Fig. 1 ist jedoch beim Kippkreis 75 in zwei Widerstände 49 und 49' aufgeteilt, und zwar derart, daß die Parallelschaltung dieser beiden Widerstände etwa den gleichen Betrag hat wie der Widerstand 48. Der Widerstand 49 ist über den Transistor 70, der Widerstand 49' über den Transistor 70' mit dem Pluspol der Spannungsquelle 27 verbunden.A trigger circuit 75 is controlled by the conductivity states of the transistors 70 and 70 ' Structure is essentially the same as that of the tilting circuit 40 in Fig. 1. The resistor 49 of the The circuit according to FIG. 1 is, however, divided into two resistors 49 and 49 'at the trigger circuit 75, namely in such a way that that the parallel connection of these two resistors has approximately the same amount as the resistance 48. Resistor 49 is connected via transistor 70, resistor 49 'via transistor 70' connected to the positive pole of the voltage source 27.

Der Transistor 41 des Kippkreises 75 ist normalerweise leitfähig, ebenso die Transistoren 70 und 70'. Wird jedoch infolge der oben geschilderten Vorgänge beim Umladen des Kondensators 61 bzw. 61' der Transistor 70 oder der Transistor 70' vorübergehend gesperrt, so wird — Leitfähigkeit von Transistor 71 vorausgesetzt — die Basis des bis dahin gesperrten Transistors 42 über die Widerstände 49 und 62 bzw. 49' und 62' mit dem negativen Pol der Spannungs-The transistor 41 of the trigger circuit 75 is normally conductive, as are the transistors 70 and 70 '. However, as a result of the above-described processes when reloading the capacitor 61 or 61 'the Transistor 70 or transistor 70 'is temporarily blocked, so transistor 71 becomes conductive provided - the base of the previously blocked transistor 42 via the resistors 49 and 62 or 49 'and 62' with the negative pole of the voltage

quelle verbunden, so daß dieser Transistor leitfähig wird, der Kippkreis 75 also seinen Zustand ändert. Er behält den geänderten Zustand auch dann bei, wenn der Transistor 70 bzw. 70' nach Ablauf des Umladeimpulses des Kondensators 61 bzw. 61' wieder leitfähig wird. Die weiteren Vorgänge bis zur Auslösung des Schalters sind die gleichen, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 geschildert wurden.source connected, so that this transistor is conductive, the trigger circuit 75 thus changes its state. He maintains the changed state even if the transistor 70 or 70 'after the end of the recharging pulse of the capacitor 61 or 61 'becomes conductive again. The further processes up to the triggering of the switch are the same as those described in connection with FIG.

Voraussetzung für das Kippen des Kreises 75 ist, daß der n-p-n-Transistor 71 leitfähig ist. Der Transistor 71 hat also die gleiche Bedeutung wie die Schalteinrichtung 31 in Fig. 1. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Transistor 71 durch einen Überstromauslöser 80 gesteuert, der im folgenden beschrieben wird:The precondition for the tilting of the circle 75 is that the n-p-n transistor 71 is conductive. The transistor 71 thus has the same meaning as the switching device 31 in FIG. 1. In the present case Embodiment of the invention, the transistor 71 is controlled by an overcurrent release 80, which is described below:

Im Zuge des Leiters 1 liegt ein ohmscher Widerstand 81, der mit dem Widerstand 3 der Fig. 1 identisch sein kann und an den ein Isoliertransformator 82 angeschlossen ist. Der Transformator 82 besitzt eine Sekundärwicklung 83 mit Mittelabgriff, deren Teilabschnitte über Widerstände 84 bzw. 84' mit zwei Kondensatoren 85 bzw. 85' verbunden sind. Parallel zu den Kondensatoren liegt die Emitter-Kollektor-Strecke je eines Transistors 86 bzw. 86'. Die Basis jedes Transistors ist jeweils über einen Widerstand 87 bzw. 87' an die zugeordneten Enden der Sekundärwicklung 83., der Kollektor an den Mittelabgriff der Sekundärwicklung angeschlossen.In the course of the conductor 1 there is an ohmic resistor 81 which is identical to the resistor 3 in FIG. 1 and to which an isolating transformer 82 is connected. The transformer 82 has a Secondary winding 83 with center tap, the sections of which via resistors 84 and 84 'with two Capacitors 85 and 85 'are connected. The emitter-collector path is parallel to the capacitors a transistor 86 or 86 '. The base of each transistor is in each case via a resistor 87 and 87 'to the associated ends of the secondary winding 83., the collector to the center tap of the Secondary winding connected.

Solange der Strom i und damit die Spannung an der Sekundärwicklung 83 die bezeichnete Polarität haben, wird der Kondensator 85 über den Widerstand 84 mit seiner oberen Platte positiv geladen. Der Transistor 86 ist während des Ladevorganges gesperrt, da der Emitter infolge des Spannungsabfalls am Widerstand 84 gegenüber der Basis ein negatives Potential besitzt. Der Widerstand 84 und die Kapazität des Kondensators 85 sind so groß gewählt, daß die Zeitkonstante des Ladekreises groß ist gegen die Stromperiode, so daß also die Spannung am Kondensator 85 nur einen kleinen Bruchteil der an der oberen Hälfte der Sekundärwicklung 83 auftretenden Spannung beträgt. Kurz bevor das Potential des oberen Endes der Sekundärwicklung 83 ISTuIl erreicht, hört die Aufladung auf; bei negativem Potential des oberen Endes der Sekundärwicklung 83 wird die Basis des Transistors 86 gegenüber seinem Emitter, der mit der positiven Platte des Kondensators 85 verbunden ist, negativ, so daß der Transistor 86 leitfähig wird. Dadurch entlädt sich der Kondensator 85 sehr schnell über Emitter und Kollektor des Transistors 86. Während der weiteren Dauer der negativen Halbwelle bleibt der Kondensator 85 ungeladen. Mit der nächsten positiven Halbwelle wiederholt sich der gleiche Vorgang. Die Wirkungsweise des Kondensators 85' und des Transistors 86' ist in den Halbwellen entgegengesetzter Polarität die gleiche. Die maximale Spannung der Kondensatoren 3 bzw. 4 ist demnach ein Maß für die Stromzeitfläche der betreffenden Halbwelle.As long as the current i and thus the voltage on the secondary winding 83 have the specified polarity, the capacitor 85 is positively charged via the resistor 84 with its upper plate. The transistor 86 is blocked during the charging process, since the emitter has a negative potential as a result of the voltage drop across the resistor 84 with respect to the base. The resistor 84 and the capacitance of the capacitor 85 are chosen so that the time constant of the charging circuit is large compared to the current period, so that the voltage across the capacitor 85 is only a small fraction of the voltage across the upper half of the secondary winding 83. Just before the potential of the upper end of the secondary winding 83 reaches ISTuIl, the charging ceases; If the potential of the upper end of the secondary winding 83 is negative, the base of the transistor 86 becomes negative with respect to its emitter, which is connected to the positive plate of the capacitor 85, so that the transistor 86 becomes conductive. As a result, the capacitor 85 discharges very quickly via the emitter and collector of the transistor 86. During the further duration of the negative half-cycle, the capacitor 85 remains uncharged. The same process is repeated with the next positive half-wave. The operation of the capacitor 85 'and the transistor 86' is the same in the half-waves of opposite polarity. The maximum voltage of the capacitors 3 or 4 is therefore a measure of the current-time area of the relevant half-wave.

Durch die Spannung der Kondensatoren 85 bzw. 85' wird ein Kippkreis 90 gesteuert, der zwei weitere Kondensatoren 91 und 92 umfaßt und grundsätzlich gleichartig ausgebildet ist wie die bereits beschriebenen Kippkreise 40 und 75. Er unterscheidet sich von diesen lediglich insofern, als der Emitterwiderstand 93 als verstellbarer Widerstand ausgebildet ist, so daß durch die Einstellung des Widerstandes 93 das Emitterpotential und damit der Ansprechwert des Überstromauslösers verändert werden kann. Der Transistor 91 des Kippkreises 90 ist normalerweise leitfähig. Überschreitet jedoch das Potential der positiven Platte 1 der Kondensatoren 85 bzw. 85' das eingestellte Emitterpotential des Transistors 91, so wird die Basis des bis dahin leitfähigen Transistors 91 positiv gegenüber dem Emitter; das hat zur Folge, daß der Transistor 91 gesperrt und der Transistor 92 leitfähig wird. Infolgedessen fließt jetzt ein Strom aus dem Pol 27 der Spannungsquelle über den Widerstand 93, Emitter und Kollektor des Transistors 92 und den Kollektorwiderstand 94 zum Pol 28. Die am Widerstand 94 bestehende Spannung steuert den Transistor 71. Solange der Transistor 92 gesperrt ist, ist der Spannungsabfall am Widerstand 94 praktisch gleich Null, da er selbst niederohmig ist und mit dem hochohmigen Widerstand 96 in Reihe liegt. Sobald jedoch der Transistor 92 leitfähig wird, erzeugt der Widerstand 94 einen erheblichen Spannungsabfall, der der Basis des n-p-n-Transistors 71 ein positives Potential gegenüber Emitter gibt. Der Transistor 71 wird dadurch leitfähig. Das hat zur Folge, daß nunmehr in der oben beschriebenen Weise der nächste Umladeimpuls eines der Kondensatoren 61 bzw. 61' den Kippkreis 40 zum Kippen bringt und dadurch den Schalter auslöst.A trigger circuit 90 is controlled by the voltage of the capacitors 85 or 85 ', and the two others Comprises capacitors 91 and 92 and is basically constructed in the same way as those already described Tilt circuits 40 and 75. It differs from these only in that the emitter resistor 93 as adjustable resistor is formed, so that by setting the resistor 93, the emitter potential and thus the response value of the overcurrent release can be changed. The transistor 91 of the trigger circuit 90 is normally conductive. Exceeds however, the potential of the positive plate 1 of the capacitors 85 and 85 'is the set Emitter potential of the transistor 91, the base of the transistor 91, which has been conductive up to that point, is positive with respect to it the emitter; this has the consequence that the transistor 91 is blocked and the transistor 92 becomes conductive. As a result, a current now flows from pole 27 of the voltage source via resistor 93, emitter and collector of transistor 92 and collector resistor 94 to pole 28. The existing at resistor 94 Voltage controls transistor 71. As long as transistor 92 is blocked, the voltage drop is at resistor 94 practically equal to zero, since it is itself low-resistance and with the high-resistance 96 is in series. However, once transistor 92 becomes conductive, resistor 94 creates a significant amount Voltage drop, which the base of the n-p-n transistor 71 has a positive potential Emitter there. The transistor 71 becomes conductive as a result. As a result, now in the above described manner, the next charge transfer pulse of one of the capacitors 61 or 61 'to the breakover circuit 40 to Tilts and thereby triggers the switch.

Es ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, daß der Überstromauslöser 80 das zeitliche Integral jeder Halbwelle des Stromes i mißt und daß er anspricht, sobald ein vorgegebener Betrag dieses Integrals überschritten wird. Eine solche Ausbildung eines Überstroniauslösers hat den Vorteil, daß sehr steile, kurzzeitige Stromspitzen, die z. B. beim Einschalten eines Kondensators auftreten und an sich den Stromkreis nicht gefährden, nicht zur Auslösung des Schalters führen. Der Überstromauslöser 80 ist seiner Aufgabe, einen mit Transistoren arbeitenden Synchronauslöser in Tätigkeit zu setzen, insofern besonders angepaßt, als er selbst keine mechanischen Kontakte, sondern nur Transistoren als Schalteinrichtungen enthält. Es wurde bereits oben bemerkt, daß Transistoren zu ihrer Steuerung nur kleine Ströme bei kleinen Spannungen benötigen, die sich mit mechanischen Kontakten nicht zuverlässig schalten lassen.It follows from the above description that the overcurrent release 80 measures the time integral of each half-wave of the current i and that it responds as soon as a predetermined amount of this integral is exceeded. Such a design of an over-current release has the advantage that very steep, short-term current peaks that z. B. occur when switching on a capacitor and do not endanger the circuit, do not trigger the switch. The overcurrent release 80 has the task of activating a synchronous release operating with transistors, and is particularly adapted in that it does not contain any mechanical contacts, but only transistors as switching devices. It was already noted above that transistors only need small currents at low voltages for their control, which cannot be switched reliably with mechanical contacts.

Zur Rückstellung der Kippkreise 75 und 90 ist eine Taste 77 vorgesehen; bei Schließung der Taste 77 erhalten die Basen der bis dahin leitfähigen Transistoren 42 und 92 ein positives Potential gegenüberA button 77 is provided to reset the tilting circuits 75 and 90; obtained when key 77 is closed the bases of the previously conductive transistors 42 and 92 have a positive potential opposite

+5 Emitter, so daß sie gesperrt werden und die Kippkreise wieder in ihren Ausgangszustand zurückkehren. Für die Rückstelltaste 77 gilt im übrigen das gleiche, was oben bereits im Zusammenhang mit der Rückstelltaste 57 der Fig. 1 gesagt wurde.+5 emitters, so that they are blocked and the breakover circuits return to their original state. The same applies to the reset button 77, what has already been said above in connection with the reset button 57 of FIG.

In Fig. 3 sind die Vorgänge in der Schaltung nach Fig. 2 bei der Auslösung des Schalters durch eine Überstromhalbwelle in Zeitdiagrammen dargestellt. Die Diagramme 3 f und 3 g treffen auch für die Schaltung nach Fig. 1 zu.In Fig. 3, the processes in the circuit of FIG. 2 when the switch is triggered by a Overcurrent half-wave shown in timing diagrams. Diagrams 3 f and 3 g also apply to the circuit according to Fig. 1 to.

In Fig. 3 a sind zwei Halbwellen des Stromes i dargestellt, wobei die zweite Halbwelle eine Fläche besitzt, die den Ansprechwert des Überstromauslösers 80 überschreitet. Die gestrichelte Kurve stellt den Verlauf der voreilenden Spannung u_v dar, die an den Punkten α und b auftritt. Die Kurve u_v geht jeweils mit einer angenommenen Vorauslösezeit von 2 Millisekunden von dem Strom i durch Null.In Fig. 3a, two half-waves of the current i are shown, the second half-wave having an area which exceeds the response value of the overcurrent release 80. The dashed curve represents the course of the leading voltage u _v that occurs at points α and b. The curve u _v goes from the current i through zero with an assumed pre-release time of 2 milliseconds.

Die Kurve der Fig. 3 b zeigt den Potentialverlauf e_e8 am Punkt 88 der Schaltung nach Fig. 2, also an der oberen Platte des Kondensators 85, gegenüber dem Potential e_2S des Minuspols der Hilfsgleichspannungsquelle. Die Kurve e₈₈ ist das Integral der Kurve i der Fig. 3 a. Der Ansprechwert des Überstromauslösers 80 ist durch das Potential e_a gegeben; dieser Ansprechwert entspricht der Fläche F in Fig. 3 a.The curve in FIG. 3 b shows the potential _profile e e8 at point 88 of the circuit according to FIG. 2, that is to say on the upper plate of the capacitor 85, with respect to the potential e _{2S of} the negative pole of the auxiliary DC voltage source. The curve e ₈₈ is the integral of the curve i of FIG. 3a. The response value of the overcurrent release 80 is given by the potential e _a; this response value corresponds to the area F in Fig. 3a.

Das Diagramm nach Fig. 3 c zeigt den Potentialverlauf am Punkt 72, also der Basis des Transistors 71, relativ zum Potential des Minuspols 28 der Hilfsgleichspannung. Vor dem Ansprechen des Überstromauslösers hat das Potential e₇₂ einen geringen positiven Wert, der durch den Spannungsabfall am Widerstand 94 gegeben ist. In dem Augenblick, in dem die Kurve e₈₈ nach Fig. 3 a den Ansprechwert e_a überschreitet, erhält der Punkt 72 ein erhebliches positives Potential, so daß der Transistor 71 leitfähig wird. Das bedeutet, daß der Kippkreis 75 nunmehr auf ein Synchronkommando, das durch den Nulldurchgang der Spannung u_v erzeugt wird, ansprechen kann.The diagram according to FIG. 3 c shows the potential profile at point 72, that is to say the base of transistor 71, relative to the potential of negative pole 28 of the auxiliary DC voltage. Before the overcurrent release responds, the potential e _{72 has} a small positive value, which is given by the voltage drop across the resistor 94. At the moment when the curve e ₈₈ according to FIG. 3 a exceeds the response value e _a , the point 72 receives a considerable positive potential, so that the transistor 71 becomes conductive. This means that the trigger circuit 75 can now respond to a synchronous command which is generated by the zero crossing of the voltage u _v .

Das Zeitdiagramm nach Fig. 3 d stellt den Potentialverlauf e_6S an der linken Platte des Kondensators 61 dar, gemessen gegenüber dem Minuspol 28 der Hilfsgleichspannungsquelle. Das Potential e_g5 stimmt zunächst mit dem Potential e₂₈ überein. Mit dem NuIlduTchgang der Spannung u_v wird jedoch der Punkt 65 über den Transistor 23 mit dem Pluspol 27 verbunden, so daß das Potential e₆₅ auf dessen Potential angehoben wird. Zugleich wird auch das Potential e_ee der rechten Platte des Kondensators 61, das bis dahin gegenüber dem Potential e₂₇ schwach negativ war, um den gleichen Betrag gehoben (Fig. 3e). Der Kondensator 61 entlädt sich jedoch mit sehr kleiner Zeitkonstante über die Widerstände 60 und 63, so daß der Punkt e_eg sehr bald sein ursprüngliches Potential wieder erreicht.The time diagram according to FIG. 3 d shows the potential _profile e 6S on the left plate of the capacitor 61, measured with respect to the negative pole 28 of the auxiliary DC voltage source. The potential e _g5 initially coincides with the potential e ₂₈ . With the zero-leakage transition of the voltage u _v , however, the point 65 is connected to the positive pole 27 via the transistor 23, so that the potential e _{65 is raised} to its potential. At the same time, the potential e _{ee of} the right plate of the capacitor 61, which until then was slightly negative compared to the potential e ₂₇ , is raised by the same amount (FIG. 3e). However, the capacitor 61 discharges with a very small time constant via the resistors 60 and 63, so that the point e _eg very soon reaches its original potential again.

Die impulsartige Potentialänderung des Punktes 66 hat zur Folge, daß der Transistor 70 vorübergehend gesperrt wird. Infolgedessen kippt der Kreis 75, so daß der bis dahin leitfähige Transistor 41 gesperrt wird. Das Kollektorpotential e₅₅ des Transistors 41 ist in Fig. 3f als ausgezogene Kurve dargestellt; man erkennt, daß es zunächst gegenüber dem Potential des Minuspols 28 positiv ist und beim Kippen des Kreises 75 praktisch auf das Potential des Minuspols sinkt. Die gestrichelte Horizontale in Fig. 3f zeigt das Potential des Punktes 56 des Spannungsteilers 53. Die Potentiale e₅₅ und e₅₆ sind gleichzeitig Basis- und Emitterpotential des Transistors 50. Aus Fig. 3 f ergibt sich, daß der Transistor 50 beim Umschlagen des Potentials e_ss leitfähig wird. Infolgedessen wird die Auslöseeinrichtung 51 des Schalters von einem Strom i₅₁ durchflossen, der in Fig. 3 g dargestellt ist.The pulse-like change in potential of point 66 has the consequence that transistor 70 is temporarily blocked. As a result, the circle 75 flips, so that the transistor 41, which has been conductive up to that point, is blocked. The collector potential e _{55 of} the transistor 41 is shown in Fig. 3f as a solid curve; it can be seen that it is initially positive with respect to the potential of the negative pole 28 and practically drops to the potential of the negative pole when the circle 75 is tilted. The dashed horizontal line in Fig. 3f shows the potential of the point 56 of the voltage divider 53. The potentials e ₅₅ and e ₅₆ are at the same time the base and emitter potential of the transistor 50. From Fig. 3 f it follows that the transistor 50 when the potential changes e _ss is conductive. As a result, the tripping device 51 of the switch is _{traversed by a current i 51} , which is shown in Fig. 3g.

Claims

Patent claims:

1. Control device for switches to interrupt an alternating current near its zero crossing, in which an asynchronous command is a synchronous command in the form of an electrical pulse to trigger the switching process is released, that of the zero crossing of the current to be interrupted by a constant time (lead time) leading electrical auxiliary variable is derived, the lead time apart from the proper time of the switch a contains a time safety margin, thereby marked, that the duration of the synchronous command is shorter than the safety distance.

2. Control device according to claim 1, characterized in that one of the leading auxiliary variable proportional voltage connected to the control organs of an electronic switching device are such that the switching device becomes conductive with the zero crossing of the auxiliary variable, and that the switching device in series with the primary winding of a saturation converter at one Auxiliary DC voltage, with the synchronous command on the secondary winding of the converter is removed.

3. Control device according to claim 2, characterized in that a transistor is used as the switching device is used.

4. Control device according to claim 1, characterized in that one of the leading auxiliary variable proportional voltage connected to the control organs of an electronic switching device are such that the switching device is conductive with the zero crossing of the auxiliary variable is, and that the switching device in series with a resistor at an auxiliary DC voltage is that further to the resistor, the series circuit of a capacitor and a Another resistor is connected, the during the charge reversal of the capacitor to the further resistance occurring pulse-like voltage change represents the synchronous command.

5. Control device according to claim 4, characterized in that that a transistor is used as the switching device.

6. Control device according to claim 1, characterized in that a tilting circle is provided which changes its state when the synchronous command arrives and thereby triggers the switch.

7. Control device according to claim 6, characterized in that the tilting circle is two with each other includes coupled transistors.

8. Control device according to claim 6, characterized in that in the line which is the breakover circuit the synchronous command supplies, a switching device is located, which the synchronous command normally blocked and only released after the asynchronous command has been supplied.

9. Control device according to claims 7 and 8 with generation of an asynchronous command an overcurrent release, characterized in that as a switching device for blocking or releasing a transistor is used for the synchronous command and that the overcurrent release does not have any mechanical Contains contacts.

For this purpose 2 sheets of drawings