DE1100153B

DE1100153B - Relay circuit for voltage monitoring

Info

Publication number: DE1100153B
Application number: DEE18536A
Authority: DE
Inventors: Hans Huettner
Original assignee: Eberle & Koehler Kommanditgese
Current assignee: Eberle & Koehler Kommanditgese
Priority date: 1959-11-20
Filing date: 1959-11-20
Publication date: 1961-02-23

Description

Relaisschaltung zur Spannungsüberwachung Es ist bekannt, daß zur Spannungsüberwachung von Gleich- und Wechselstromquellen Relaiskombinationen verwendet werden, deren Anzugs- und Abfallwerte einjustiert sind. Derartige Anordnungen bestehen im allgemeinen aus mehreren Relais, deren Kontaktsätze in ihrer Arbeitsweise voneinander abhängig sind und die mit Zeitverzögerungsgliedern ausgerüstet sind. Neben ihrem großen Aufwand besitzen diese Anordnungen den Nachteil, daß sie wegen der verhältnismäßig großen Anzahl von Kontakten, die in ihrer Arbeitsweise aufeinander abgestimmt sein müssen, leicht zu Störungen neigen.Relay circuit for voltage monitoring It is known that for voltage monitoring of DC and AC sources relay combinations are used, their The tightening and dropping values are adjusted. Such arrangements generally exist from several relays, the contact sets of which are dependent on one another in terms of their mode of operation and which are equipped with time delay elements. In addition to their great effort these arrangements have the disadvantage that they because of the relatively large Number of contacts that have to be coordinated in their working methods, easily prone to interference.

Bekannt ist ferner, daß der Anzugswert eines Relais mit Hilfe von Zenerdioden heraufgesetzt werden kann, um das Verhältnis zwischen Ansprech- und Rückfallwert zu verringern.It is also known that the pull-in value of a relay with the help of Zener diodes can be stepped up to increase the ratio between response and Reduce the fallback value.

Die Erfindung besteht aus einer Relaisschaltung zur Spannungsüberwachung, bei der ein Relais mit mehreren, mindestens drei Wicklungen ausgestattet ist und mindestens zwei Wicklungen je eine Zenerdiode zugeordnet ist. Das Relais kann durch diese Maßnahme nur innerhalb eines Spannungsbereiches ansprechen, der durch die Daten der Wicklungen und die durch die Zenerdioden gegebenen Einsatzpunkte der Ströme vorbestimmt ist.The invention consists of a relay circuit for voltage monitoring, in which a relay is equipped with several, at least three windings and a Zener diode is assigned to at least two windings. The relay can through address this measure only within a voltage range that is determined by the Data of the windings and the starting points of the currents given by the Zener diodes is predetermined.

Nach der Erfindung können zum Ab gleich der Anordnung auf abgestimmte Ansprechwerte und auch zum Temperaturausgleich zu den Wicklungen bzw. den Zenerdioden in Reihe oder parallel veränderbare oder feste Widerstände vorgesehen werden.According to the invention, the arrangement can be matched to from the same Response values and also for temperature compensation to the windings or the Zener diodes In series or in parallel variable or fixed resistors are provided.

Zur Überwachung von Wechselspannungen können der Erfindung zufolge zwei oder mehrere Zenerdioden in Vollwegschaltung zur Anwendung kommen, wobei die Flußrichtung der Zenerdioden mit einfachen Gleichrichterdioden gesperrt wird.According to the invention, for monitoring alternating voltages two or more Zener diodes in full-wave connection are used, with the The direction of flow of the zener diodes is blocked with simple rectifier diodes.

Schließlich sieht die Erfindung vor, daß bei Überwachung von Wechselspannungen vor die Relaisschaltung ein mehrphasig oder auch einphasig geschaltetes Gleichrichteraggregat mit oder ohne Glättungsmittel geschaltet werden kann.Finally, the invention provides that when monitoring AC voltages a multi-phase or single-phase rectifier unit in front of the relay circuit can be switched with or without smoothing agent.

Gegenüber den bekannten Anordnungen bietet die Relaisschaltung nach der Erfindung den Vorteil, daß mit geringem Aufwand durch ein einziges Relais in Verbindung mit mehreren Zenerdioden nicht nur ein unterer, sondern auch ein oberer Spannungswert einer Stromquelle überwacht werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind Betriebsstörungen nicht zu befürchten, weil sie keine Kontaktsätze enthält, die in ihrer Arbeitsweise voneinander abhängig sind.Compared to the known arrangements, the relay circuit offers the invention has the advantage that with little effort by a single relay in Connection with several Zener diodes not only a lower one, but also an upper one Voltage value of a current source can be monitored. In the inventive Arrangement, malfunctions are not to be feared because they have no contact sets which are interdependent in their way of working.

Der Erfindungsgedanke wird an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.The concept of the invention is explained using exemplary embodiments.

Abb. 1 zeigt eine Relaisschaltung zur Spannungsüberwachung. Das Relais 1 besitzt ein elektromagnetisches Triebsystem 2, welches einen Kontakt 3 betätigt. Das elektromagnetische Triebsystem wird durch die Wicklungen 4, 5 und 6 erregt. Mit den Wicklungen ist je eine Zenerdiode'7, 8, 9 in Reihe geschaltet. Die Wicklung 5 ist im entgegengesetzten Sinn wie die beiden Wicklungen 4 und 6 an die Gleichspannungsquelle 10, 11 angeschlossen.Fig. 1 shows a relay circuit for voltage monitoring. The relay 1 has an electromagnetic drive system 2 which actuates a contact 3. The electromagnetic drive system is excited by the windings 4, 5 and 6. A Zener diode 7, 8, 9 is connected in series with the windings. The winding 5 is in the opposite sense as the two windings 4 and 6 to the DC voltage source 10, 11 connected.

Der Kontakt 3 dient zur Auslösung eines nicht näher dargestellten Steuervorgangs, durch den ein zu überwachender Vorgang im gewünschten Sinn beeinflußt werden kann.The contact 3 is used to trigger a not shown Control process through which a process to be monitored influences in the desired sense can be.

Abb. 2 zeigt die Kennlinie der in Abb. 1 dargestellten Anordnung. Aufgetragen sind der magnetische Fluß (D und der Erregerstrom J des elektromagnetischen Triebsystems 2 in Abhängigkeit von der angelegten Spannung U der Gleichspannungsquellen 10, 11. Der magnetische Gesamtfluß des Triebsystems ist durch die magnetisierende Kraft der Erregerströme in den drei Wicklungen 4, 5 und 6 gegeben. Die den einzelnen Wicklungen vorgeschalteten Zenerdioden haben die Aufgabe, den Einsatzpunkt des Stromes auf der Kennlinie gegenüber der Spannung vom Nullpunkt ausgehend um einen vorbestimmten Wert zu verschieben. Die Kurve J4 zeigt den Verlauf des Stromes in der Wicklung 4. Mit steigender Spannung beginnt im Punkt Z4 der Strom J4 zuzunehmen, bis im Punkt A1 das Relais 1 anzieht. Mit weiterhin zunehmender Spannung setzt im Punkt Z5 der Strom J;, ein, der durch die vorgeschaltete Zenerdiode 8 vom Nullpunkt ausgehend verschoben ist. Die gegenüber der Wicklung 4 entgegengesetzte Wirkung der Wicklung 5 erzielt bei weiterem Ansteigen der Spannung eine Abnahme der magnetisierenden Kraft und damit `des magnetischen Flusses 0, bis im Punkt A2 das Relais wieder abfällt.Fig. 2 shows the characteristic curve of the arrangement shown in Fig. 1. The magnetic flux (D and the excitation current J of the electromagnetic drive system 2 are plotted as a function of the applied voltage U of the DC voltage sources 10, 11. The total magnetic flux of the drive system is given by the magnetizing force of the excitation currents in the three windings 4, 5 and 6 The Zener diodes upstream of the individual windings have the task of shifting the starting point of the current on the characteristic curve with respect to the voltage from the zero point by a predetermined value. Curve J4 shows the course of the current in winding 4. With increasing voltage begins at the point Z4, the current J4 increases until the relay 1 picks up at point A1. As the voltage continues to increase, the current J ; Winding 5 achieves a decrease in magnetism as the voltage increases further sizing force and thus `the magnetic flux 0, until the relay drops out again at point A2.

Um ein nochmaliges Anziehen des Relais bei weiterem Ansteigen der Spannung zu verhindern, ist die der Wicklung 6 vorgeschaltete Zenerdiode 9 so ausgewählt, daß bei Spannungen oberhalb des Einsatzpunktes Z6 für den Strom .T6 in der Wicklung 6 der magnetische Fluß 0 angenähert auf dem Wert Null gehalten wird. -Bei Abnahme der Spannung U zieht das Relais bei dem Punkt Bi an und fällt bei dem Punkt B2 wieder ab.To prevent the relay from picking up again when the voltage continues to rise, the Zener diode 9 connected upstream of the winding 6 is selected so that at voltages above the starting point Z6 for the current .T6 in the winding 6, the magnetic flux 0 is approximately zero is held. -When the voltage U decreases, the relay picks up at point Bi and drops again at point B2.

Die Einsatzpunkte Z4, 25 und ZG auf der Kennlinie für die Ströme T4, 1. und T, in Abhängigkeit von der Spannung lassen sich erfindungsgemäß durch Reihenschaltung mehrerer Zenerdioden auf der Kennlinie festlegen, wie es in der Schaltung nach Abb. 3 angegeben ist.The application points Z4, 25 and ZG on the characteristic curve for currents T4, 1. and T, depending on the voltage, can, according to the invention, be connected in series Set several Zener diodes on the characteristic curve, as shown in the circuit according to Fig. 3 is specified.

In Abb. 4 ist eine Relaisschaltung nach der Erfindung für die Überwachung einer Wechselspannung dargestellt. Die Wicklung des elektromagnetischen Triebsystems 2 besteht hierbei aus drei Wicklungsgruppen von je zwei Wicklungen. Jede einzelne Wicklung ist mit je einer Zenerdiode in Reihe geschaltet. Die Durchlaßrichtung der Zenerdioden ist den einzelnen Wicklungen so zugeordnet, daß eine Vollweggleichrichtung durch die magnetisierende Kraft der einzelnen Wicklungsgruppen erzielt wird, wobei zusätzlich angeordnete Gleichrichterdioden 12, 13 zur Sperrung des Stromes in der Durchlaßrichtung der Zenerdioden dienen.In Fig. 4 a relay circuit according to the invention for monitoring an alternating voltage is shown. The winding of the electromagnetic drive system 2 consists of three winding groups of two windings each. Each individual winding is connected in series with a Zener diode. The forward direction of the Zener diodes is assigned to the individual windings so that full-wave rectification is achieved by the magnetizing force of the individual winding groups, additional rectifier diodes 12, 13 serving to block the current in the forward direction of the Zener diodes.

Die Erfindung ist nicht auf die Angaben der Ausführungsbeispiele begrenzt. Durch Anordnung von festen oder veränderbaren Widerständen parallel oder in Reihe zu den Zenerdioden kann die Neigung der Kennlinie im Strom-Spannungs-Diagramm beeinflußt werden und damit das Relais in der Überwachungseinrichtung auf vorbestimmte Ansprechwerte eingestellt werden.The invention is not limited to the details of the exemplary embodiments. By arranging fixed or variable resistors in parallel or in series The slope of the characteristic curve in the current-voltage diagram can be influenced for the Zener diodes and thus the relay in the monitoring device to predetermined response values can be set.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Relay circuit for voltage monitoring, characterized in that a relay is equipped with several, at least three windings and a Zener diode is assigned to at least two windings, so that the relay can only respond within a voltage range determined by the data of the winding and the starting points of the currents given by the Zener diodes is predetermined.

2. Relay circuit for voltage monitoring according to claim 1, characterized in that for adjustment or temperature compensation to the Windings or to the Zener diodes in series or in parallel variable or fixed Resistors are provided.

3. Relay circuit for voltage monitoring according to Claims 1 and 2, characterized in that when monitoring alternating voltages two or more Zener diodes in full-wave connection are used, with the The direction of flow of the zener diodes is blocked with simple rectifier diodes.

4. Relay circuit for voltage monitoring according to claim 1 and 2, characterized in that when monitoring AC voltages before -the arrangement according to claim 1, a multi-phase or single-phase rectifier unit is connected with or without smoothing means. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1062 802, 1089051.