DE1288194B - Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von gleichstrombetriebenen Elektromagneten - Google Patents

Claims (4)

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine sondern lediglich zum Wiederaufladen des Konden-

Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von gleich- sators durch die in der Hilfswicklung induzierte Ab-

strombetriebenen Elektromagneten und anderen elek- schaltspannung.

irischen Bauelementen mit hoher Selbstinduktion, In der Zeichnung sind vier Variationen der erfinwobei die zur Schnellerregung des Elektromagneten 5 dungsgemäßen Lösung dargestellt, erforderliche Energie einem aufgeladenen Konden- Gemäß Fig. 1 wird die zur Schnellerregung des sator entnommen wird, der mit einer Diode in Sperr- Elektromagneten erforderliche Energie einem aufrichtung überbrückt und mit der Arbeitswicklung des geladenen Kondensator C entnommen, der mit einer Magneten verbunden und mit ihr, dem Betätigungs- Diode D₁ in Sperrichtung überbrückt und mit der schalter und der Betriebsspannungsquelle "in Reihe io Arbeitswicklung AW des Elektromagneten M im geschaltet ist, so daß die Betriebsspannung um die Punkt V verbunden und mit ihr, dem Betätigungs-Kondensatorspannung erhöht ist und beim Einschal- schalter S und der Betriebsspannungsquelle U_{B t} in ten die Ärbeitswicklung des Magneten zunächst aus Serie geschaltet ist, so daß die Betriebsspannung um der Gesamtspannung und nach Entladung des Kon- die Kondensatorspannung erhöht ist. Beim Schließen densators aus der Betriebsspannungsquelle über die 15 des Schalters S wird die Arbeitswicklung AW des Diode gespeist wird. - - ■ Magneten zunächst aus der Gesamtspannung und Es handelt sich um solche elektrische Bauelemente, nach der Entladung des Kondensators C aus der Bez. B. Elektromagneten, die in schnellem Wechsel, wo- triebsspannungsquelle U_Bl über die Diode D₁ gebei Bruchteile von Sekunden gemeint sind, Steuerun- speist. Eine Hilfswicklung HW, die das von der gen durchführen, z.B. als Elektromagneten abwech- 20 Arbeitswicklung AW erzeugte magnetische Feld umselnd in erregtem Zustand irgendeine Arbeit leisten schließt, liegt in Serie mit einer ebenfalls in Sperrich- und im nicht erregten Zustand untätig sind. tung geschalteten Diode D₂ parallel zum Konden-Bekannt ist durch die deutsche Auslegeschrift sator C. Das beim Öffnen des Schalters S zusammen-1 073 587 bei einer Schaltungsanordnung für Elektro- brechende Magnetfeld induziert in dieser Hilfswickmagneten die Verwendung eines aufgeladenen, im 25 lung HW einen Spannungsstoß, der den Kondensator Einschaltmoment mit der Betriebsstromquelle in auflädt und ihm so die beim Einschalten des Magne-Reihe geschalteten Kondensators und einer zu die- ten entnommene Energie wieder zuführt, sem parallelgeschalteten Diode zur Stromübernahme Eine ebenfalls erfindungsgemäße Variation dieser nach Entladung des Kondensators. Schaltungsanordnung zeigt F i g. 2. Dabei ist der Kon-Bei dieser Schaltungsanordnung sind ein Hilfsrelais 30 densator C nicht an der Verbindungsstelle V mit zwei Umschaltkontakten vorgesehen, wodurch zwischen Arbeitswicklung A W und Hilfswicklung die maximale Betätigungshäufigkeit auf den Bereich HW, sondern an einer Anzapfung Z der Hilfswickunter wenigen 10 Hz beschränkt bleibt. Der Ersatz lung HW angeschlossen, und der Entladestrom der Umschaltkontakte, beispielsweise durch Tran- durchfließt den Teil der Hilfswicklung zwischen Z sistorenschaltungen, wäre unverhältnismäßig auf wen- 35 und V sowie die Arbeitswicklung AW, bis der Kondig. densator entladen ist und die Stromübernahme über Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die Diode D₁ aus der Betriebsspannungsquelle U_Bl Erregungszeitverkürzung mit geringstmöglichem erfolgt. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieselbe wie Aufwand eine praktisch unbegrenzte maximale Be- bei der Schaltung nach Fig. 1. tätigungshäufigkeit ohne zeitweise erhöhte Belastung 40 In Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung dargeder Spannungsquelle zu erreichen, wird bei einer stellt, bei der durch den zusätzlich in den Stromkreis Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art da- eingeschalteten Vorwiderstand R_v und die entdurch gelöst, daß erfindungsgemäß eine das von der sprechend erhöhte Betriebsspannung XJ_{B 2} die Strom-Arbeitswicklung erzeugte magnetische Feld um- anstiegzeit zusätzlich im gleichen Verhältnis verrinschließende Hilfswicklung in Reihe mit einer eben- 45 gert wird, wie dies ohne die erfindungsgemäße Schalfalls in Sperrichtung geschalteten zweiten Diode liegt tung erfolgen würde.

und daß diese Reihenschaltung parallel zum Konden- In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Schaltungssator geschaltet ist, derart, daß der beim Abschalten anordnung dargestellt, bei der der Kondensator C des Magneten in dieser Hilfswicklung induzierte von einer Hilfsspannungsquelle U_n über einen hoch-Spannungsstoß dem Kondensator die beim Einschal- 5° ohmigen Hilfswiderstand R_n vor dem ersten Einten des Magneten entnommene Energie wieder zu- schalten des Elektromagneten M aufgeladen wird, führt. Außerdem verhindert diese Hilfsspannung die Ent-Durch die deutsche Patentschrift 1170 073 ist eine ladung des Kondensators V durch Isolationsverluste Schaltungsanordnung zur Erregungszeitverkürzung oder durch den Kollektorreststrom des hier als bei Schnellmagneten bekannt, die ebenfalls zwei Er- 55 Schalter verwendeten Transistors Tr, der von dem regerwicklungen hat, die durch die Wirkung zweier Steuerstrom /_ST gesteuert wird. Kondensatoren und einer Diode beim Einschalten

erst parallel und nach dem Aufladen der Konden- Patentansprüche: satoren in Reihe geschaltet werden. Die Kondensatoren stellen dabei einen zeitweisen Kurzschluß dar. 60 1. Schaltungsanordnung zur Schnellerregung Bis zur Aufladung derselben fließt der doppelte von gleichstrombetriebenen Elektromagneten und Strom, wodurch die Spannungsquelle belastet wird. anderen elektrischen Bauelementen mit hoher Die erfindungsgemäße Ausnutzung der beim Ab- Selbstinduktion, wobei die zur Schnellerregung schalten in die Kondensatoren fließenden, im Magnet- des Elektromagneten erforderliche Energie einem feld gespeicherten Energie wird bei dieser bekannten 65 aufgeladenen Kondensator entnommen wird, der Schaltungsanordnung bewußt verhindert. Bei der er- mit einer Diode in Sperrichtung überbrückt und findungsgemäßen Lösung wird die Hilfswicklung mit der Arbeitswicklung des Magneten verbunden nicht, und auch nicht zeitweise, zur Erregung benutzt, und mit ihr, dem Betätigungsschalter und der Be-

triebsspannungsquelle in Reihe geschaltet ist, so daß die Betriebsspannung um die Kondensatorspannung erhöht ist und beim Einschalten die Arbeitswicklung des Magneten zunächst aus der Gesamtspannung und nach Entladung des Kondensators aus der Betriebsspannungsquelle über die Diode gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine das von der Arbeitswicklung (AW) erzeugte magnetische Feld umschließende Hilfswicklung (HW) in Reihe mit einer ebenfalls in Sperrichtung geschalteten zweiten Diode (D₂) liegt und daß diese Reihenschaltung parallel zum Kondensator (C) geschaltet ist, derart, daß der beim Abschalten des Magneten (M) in dieser Hilfswicklung (HW) induzierte Spannungsstoß dem Kondensator C die beim Einschalten des Magneten (M) entnommene Energie wieder zuführt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung ao (HW) unterteilt ist und der die Einschaltenergie speichernde Kondensator (C) über einen Teil (Z-V) der Hilfswicklung mit der Arbeitswicklung des Magneten in Reihe geschaltet ist, während der andere Teil (Z-Zl) der Hilfswicklung mit der in Reihe geschalteten Diode (D₂) parallel zum Kondensator liegt.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (Rv) mit der Arbeitswicklung (AW) in Reihe geschaltet und die Betriebsspannung (Ub₂) zum Ausgleich des Spannungsverlustes an diesem Widerstand entsprechend erhöht ist.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsspannung (UH) den Kondensator (C) über einen hochohmigen Widerstand (RH) schon vor dem ersten Einschalten des Elektromagneten (M) auflädt und die Entladung durch Isolationsverluste oder durch den Kollektorreststrom eines etwa als Schalter verwendeten Transistors (Tr) verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen