Die Erfindung befaßt sich mit einem thermischen Verzögerungsglied
für elektrische Schaltkreise, insbesondere überstromauslöser, mit einem strombeheizten
Körper hoher Wärmekapazität, dessen Temperatur gemessen wird.The invention is concerned with a thermal delay element
for electrical circuits, especially overcurrent releases, with a current-heated
Body of high heat capacity, the temperature of which is measured.
Es ist bereits bekannt, die Wärmeerzeugung eines elektrischen Stromes
zur Verzögerung eines elektrischen Schaltvorganges zu benutzen. Beispielsweise werden
für elektrische überstromauslöser Bimetallrelais verwendet, bei denen die durch
die Stromwärme bedingte Auslenkung des Bimetalls zur Kontaktgabe für die Einleitung
des Auslösevorganges verwendet wird. Die bekannten Bimetallrelais dieser Art haben
jedoch eine verhältnismäßig große Leistungsaufnahme. Andererseits ist es nur mit
erheblichem Aufwand möglich, mit elektronischen Mitteln große Schaltverzögerungen
zu erreichen, wie sie für Auslöser erforderlich sind, deren Verzögerung umgekehrt
proportional dem Quadrat des Stromes ist.It is already known, the heat generation of an electric current
to use to delay an electrical switching process. For example be
Bimetal relays used for electrical overcurrent releases, where the through
the deflection of the bimetal caused by the heat to make contact for the introduction
the release process is used. The known bimetal relays of this type have
however, a relatively large power consumption. On the other hand, it's just with
considerable effort is possible, large switching delays with electronic means
as required for triggers, the delay of which is reversed
is proportional to the square of the current.
Ferner ist ein thermisches Verzögerungsglied bekanntgeworden, das
einen gegenüber der Umgebung isolierten Körper hoher Wärmekapazität aufweist, der
durch eine stromdurchflossene Heizwicklung erwärmt wird. Die Temperatur des Körpers
wird durch einen Bimetallschalter gemessen, der in wärmeleitender Verbindung mit
dem strombeheizten Körper steht (deutsche Patentschrift 948 891).Furthermore, a thermal delay element has become known that
has a body of high heat capacity which is insulated from the environment and which
is heated by a current-carrying heating coil. The temperature of the body
is measured by a bimetal switch which is in heat-conducting connection with
the current-heated body is (German Patent 948 891).
Es sind auch fremdbeheizte Heißleiter bekannt, die zur Verzögerung
der Auslösung von Schaltvorgängen in Verbindung mit Relais Verwendung finden. Bei
diesen bekannten fremdbeheizten Heißleitern ist jedoch die Heizwicklung elektrisch
isoliert und in innigem thermischem Kontakt mit freier Oberfläche unmittelbar auf
dem Heißleiter aufgebracht. Derartige fremdbeheizte Heißleiter haben daher eine
niedrige, nur in engen Grenzen wählbare Zeitkonstante.There are also externally heated thermistors known to delay
the triggering of switching processes in connection with relays are used. at
These known externally heated thermistors, however, the heating coil is electrical
isolated and in intimate thermal contact with the free surface immediately
applied to the thermistor. Such externally heated thermistors therefore have a
low time constant that can only be selected within narrow limits.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisches Verzögerungsglied
zu schaffen, das gegenüber schädlichen Einflüssen, wie z. B. Erschütterungen, unempfindlich
ist und einen geringen Leistungsbedarf besitzt, wobei gleichzeitig die Verzögerungszeiten
in einem weiten Bereich wählbar sind. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch
die Verwendung eines Gießharzkörpers gelöst, in den ein Heizwiderstand und ein Temperaturfühler
eingebettet sind. Durch die Einbettung in den Gießharzkörper sind der Heizwiderstand
und der Temperaturfühler vor äußeren Einflüssen geschützt und können ihren gegenseitigen
Abstand, der entsprechend der gewünschten Verzögerungszeit gewählt werden kann,
nicht ändern.The invention is based on the object of a thermal delay element
to create that against harmful influences such. B. Shocks, insensitive
and has a low power requirement, with the delay times at the same time
can be selected in a wide range. According to the invention this object is achieved
solved the use of a cast resin body in which a heating resistor and a temperature sensor
are embedded. The heating resistor is embedded in the cast resin body
and the temperature sensor is protected from external influences and can mutual
Distance, which can be selected according to the desired delay time,
do not change.
Als Temperaturfühler können temperaturabhängige Widerstände, wie z.
B. sogenannte Heißleiter, verwendet werden. Diese Elemente besitzen nur geringe
Abmessungen und können unmittelbar mit Gießharz umgossen werden. Der Einfluß der
Umgebungstemperatur auf die Verzögerungseinrichtung kann zweckmäßig dadurch ausgeglichen
werden, daß in Reihe mit dem Heißleiter, der in den Gießharzkörper eingebettet ist,
ein weiterer Heißleiter geschaltet wird, der außerhalb des Gießharzkörpers angeordnet
ist.As a temperature sensor, temperature-dependent resistors such.
B. so-called NTC thermistors can be used. These elements have only minor
Dimensions and can be cast around directly with casting resin. The influence of the
Ambient temperature on the delay device can expediently compensated for
that in series with the thermistor, which is embedded in the cast resin body,
Another thermistor is switched, which is arranged outside of the cast resin body
is.
In F i g.1 der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer
Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Heizwiderstand 1 ist gemeinsam mit
einem Heißleiter 2 in einen quaderförmigen Körper 3 aus Gießharz eingebettet. Durch
geeignete Wahl des Heizwiderstandes und des Gießharzes sowie durch entsprechende
Abmessungen des Körpers 3 und der Entfernung zwischen dem Heizwiderstand 1 und dem
Heißleiter 2 kann die Zeitverzögerung für die Einleitung des Schaltvorganges bestimmt
werden.In F i g.1 of the drawing, an embodiment is a schematic
Arrangement according to the invention shown. A heating resistor 1 is common with
a thermistor 2 embedded in a cuboid body 3 made of cast resin. By
suitable choice of heating resistor and casting resin as well as appropriate
Dimensions of the body 3 and the distance between the heating resistor 1 and the
NTC thermistor 2 can determine the time delay for initiating the switching process
will.
In F i g. 2 ist ein Beispiel für die Anwendung eines an Hand der F
i g.1 erläuterten Verzögerungsgliedes als Überstromauslöser dargestellt. Das Verzögerungsglied
besteht, wie bereits beschrieben, aus dem Gießharzkörper 3, in den ein Heizwiderstand
1 und ein Heißleiter 2 eingebettet sind. Parallel zu dem Heißleiter 2 liegt ein
Relais 4, wobei die Schaltung so gewählt ist, daß dieses Relais erregt ist, wenn
in dem Heizwiderstand kein Steuerstrom fließt. Sobald ein Steuerstrom in dem Heizwiderstand
zum Fließen kommt, wird der Gießharzkörper 3 erwärmt. Mit zunehmender Erwärmung
des Gießharzkörpes 3 sinkt der Widerstand des Heißleiters 2, wodurch die Spannung
an dem Relais 4 absinkt, bis es bei Erreichen des vorgesehenen Wertes der Spannung
abfällt.In Fig. 2 is an example of the application of a using the F
i g.1 explained delay element shown as an overcurrent release. The delay element
consists, as already described, of the cast resin body 3, in which a heating resistor
1 and a thermistor 2 are embedded. Parallel to the thermistor 2 is a
Relay 4, the circuit being chosen so that this relay is energized when
no control current flows in the heating resistor. As soon as a control current in the heating resistor
comes to flow, the cast resin body 3 is heated. With increasing warming
of the cast resin body 3, the resistance of the thermistor 2 decreases, whereby the voltage
at the relay 4 drops until it reaches the intended value of the voltage
falls off.
Es ist zweckmäßig, in Reihe mit dem in den Gießharzkörper 3 eingebetteten
Heißleiter 2 außerhalb des Gießharzkörpers einen weiteren Heißleiter 5 vorzusehen,
der zur Kompensation von Raumtemperaturschwankungen dient. Weiter ist es möglich,
an Stelle eines Relais 4 auch andere Steuerglieder, z. B. elektronische Verstärker,
zu verwenden.It is useful in series with the one embedded in the cast resin body 3
Thermistor 2 to provide a further thermistor 5 outside of the cast resin body,
which is used to compensate for room temperature fluctuations. It is also possible
instead of a relay 4, other control elements, e.g. B. electronic amplifiers,
to use.