DE1588335C3 - Einrichtung zur Steuerung der Ein- und Abschaltvorgänge eines Stromversorgungsgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Ein- und Abschaltvorgänge der Ausgangsspannungen eines Stromversorgungsgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits Gegenstand des älteren Patents 12 45 492.

Für viele Arten von elektronischen Geräten und Einrichtungen müssen besondere Schutzmaßnahmen für den Fall ergriffen werden, daß Fehler in der Stromversorgung auftreten. Diese Fehler können Schaden an spannungs- oder stromempfindlichen Bauteilen der Einrichtungen hervorrufen.

ίο Im allgemeinen sind derartige Schutzmaßnahmen nur dann erforderlich, wenn zum Betrieb einer elektronischen Einrichtung mehrere Versorgungsspannungen benötigt werden, von denen einige, welche hier als »kritische Spannungen« bezeichnet werden, wenn sie nur noch alleine vorliegen, diese Schaden hervorrufen. Die kritischen Spannungen sollten daher bei der Einschaltung später als die nicht kritischen Spannungen eingeschaltet werden und bei der Abschaltung — gleichgültig, ob es sich um eine normale Abschaltung oder um eine Notabschaltung handelt — früher abgeschaltet werden als die nicht kritischen Spannungen.

Deshalb muß bei den Ein- und Abschaltvorgängen solcher Stromversorgungsgeräte eine Folgesteuerung vorgesehen werden, welche die Schaltung der kritischen Spannungen in einem günstigen Verhältnis zur Schaltung der nicht kritischen Spannungen durchführt. Diese Schaltfolge wird bei bekannten Einrichtungen zur Stromversorgung jedoch nur bei der manuellen Ein- und Abschaltung berücksichtigt. Bei einer Notabschaltung, im Falle eines festgestellten Fehlers, berücksichtigen diese Einrichtungen die Abschaltfolge jedoch nicht. Sie besitzen darüber hinaus selbst im Falle der normalen manuellen Ein- bzw. Abschaltung zumeist noch folgende Nachteile:

1. Die diesen bekannten Einrichtungen zugrunde gelegten Verfahren zur Erkennung von Stromversorgungsfehlern beruhen meistens auf einer Überwachung der Gleichspannungen am Ausgang eines Siebfilters. Wenn die Ausgangsspannung unter ihre vorgegebene Toleranz absinkt, wird ein Alarmsignal gegeben. Ein nach diesem Verfahren gewonnenes Alarmsignal kann erst dann erzeugt werden, wenn die Spannung sich auf einen Wert verändert hat, welcher nicht mehr verwendet werden kann. Der Zeitpunkt, zu dem dieses Alarmsignal auftritt, ist bereits zu spät, um noch eine Abschaltfolge bis zu ihrem Ende durchzuführen. Ein wirksamer Schutz der nachfolgenden elektronischen Einrichtungen ist in diesem Falle also nicht mehr gegeben.

2. Die Abschaltung wird im allgemeinen mit elektromechanischen Schaltern, z. B. Schützen, durchgeführt, welche wegen ihrer Trägheitseigenschaften ziemlich lange Ansprechzeiten besitzen, die in der Größenordnung von Millisekunden liegen. Diese Zeiten entsprechen etwa der HaIbperiode der Netzwechselspannung. Sie sind deshalb nicht mehr klein im Vergleich zu den Entladezeitkonstanten der Gleichspannungsausgänge, wenn nicht eine unwirtschaftliche Überdimensionierung der Energiespeicherkondensatoren an den Ausgängen der Versorgungsleitungen vorgesehen wird. Die Verzögerung der elektromagnetischen Schalter bei der Abschaltung führt deshalb zu Schwierigkeiten in solchen Fällen,

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wo ein Fehler bei einer nichtkritischen Span- durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles

nung festgestellt wird und diese absinkt, wäh- näher beschrieben. Es zeigt

rend die kritischen Spannungen während dieser Fig. 1 das Blockschaltbild mit der Steuereinrich-

gesamten Zusammenbruchphase eingeschaltet tung nach der Erfindung,

bleiben. 5 Fig. 2 das Prinzipschaltbild eines einphasigen

3. Auch die Kombination einer elektronisch- Netzanschlußgerätes,

mechanisch arbeitenden Sicherung ist bekannt. Fig. 3 das Prinzipschaltbild eines dreiphasigen

Hier tritt im Kurzschlußfalle zuerst im Meß- Netzanschlußgerätes,

verstärker eines Stellgliedes eine Strombegren- Fig. 4 das Prinzipschaltbüd eines gesteuerten

zung ein. Da dieser Grenzstrom auf längere io Stellgliedes nach der Erfindung,

Zeit das Stellglied überlasten würde, erfolgt an- F i g. 5 Impulsdiagramme des Steuergerätes nach

schließend eine Vollabschaltung mit Hilfe eines der Erfindung,

Relais. Ein Kontakt dieses Relais macht den F i g. 6 eine Darstellung des Spannungs-/Zeitver-

Serienwiderstand des Stellgliedes hochohmig. laufs von typischen nichtkritischen und kritischen

Diese Maßnahme ist für viele Fälle zum Schutz 15 Spannungen und

der nachfolgenden elektronischen Einrichtun- F i g. 7 das Blockschaltbild des in der Erfindung gen im wesentlichen ungeeignet; sie sichert verwendeten Statusregisters zur Speicherung von Innämlich nicht eine Abschaltfolge, bei der der formation, die für den gegenwärtigen Zustand der Abfall der kritischen Spannungen früher erfolgt Ein- und Abschaltgegensteuerungen repräsentativ ist. als der Abfall der nichtkritischen Spannungen, ao Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines elektronisch

gesteuerten und überwachten Stromversorgungs-

Des weiteren hat man zum Schutz von Halbleiter- systems, bei welchem die Grundlagen der Erfindung schaltungen bereits daran gedacht, zur Wahrung der Anwendung gefunden haben. Netzseitig ist ein ein-Schaltfolge bei der Zu-und Abschaltung der Betriebs- oder dreiphasiger elektromechanischer Netzschalter und Steuerspannung, die Steuerspannung zeitlich nur 35 EMS vorgesehen, welcher auch über einen Schalter vor der Betriebsspannung einzuschalten und zeitlich MS manuell ein- oder ausgeschaltet werden kann,
nur nach dieser abzuschalten, indem an den Steuer- Das Netzgerät NG besteht in bekannter Weise aus spannungskreis ein durch die Steuerspannung auf- einem Netztransformator, welcher sekundärseitig geladener und nach dem öffnen eines im Steuer- mehrere Wechselspannungen unterschiedlicher Größe spannungskreis liegenden Schalters die Steuerspan- 30 bereitstellt. Für jede Ausgangswechselspannung ist nung noch vorübergehend aufrechterhaltender Kon- eine Gleichrichteranordnung vorgesehen, welcher die densator und weiterhin ein durch die Steuerspan- üblichen Lade- und Siebschaltungen folgen (vgl. nung betätigtes, gegenüber dem Kondensator F i g. 3). Da es sich hier um konventionelle Schaldurch ein richtungsabhängiges Schaltglied abgerie- tungen handelt, sind sie in Fig. 1 nicht näher dargeltes Schaltorgan angeschlossen ist, das bei seinem 35 gestellt. Am Ausgang des Netzgerätes NG stehen durch die Steuerspannung ausgelösten Ansprechen also gleichgerichtete, jedoch noch mit einer gewissen die mit dem Schalter im Betriebsspannungskreis hi Restwelligkeit behaftete, unterschiedliche Spannun-Reihe liegende Schaltstelle schließt. gen bereit, von denen ein Teil zu der Gruppe der Diese relativ einfache Schaltungsanordnung ist kritischen Spannungen und ein Teil zu den nicht jedoch für die Steuerung der Ein- und Abschaltvor- 40 kritischen Spannungen gehört,
gänge von Stromversorgungsgeräten sehr komplexer Diese zuletzt genannten Ausgangsgleichspannunelektronischer Anlagen, wie beispielsweise elektro- gen sind nun diejenigen Spannungen, deren Pegel nischen digitalen Datenverarbeitungssystemen, nicht überwacht werden. Darüber hinaus können diese geeignet. Spannungen auch stabilisiert werden, wobei die Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine 45 Stabilisatorschaltungen so modifiziert werden, daß sie schnell und sicher ansprechende derartige Einrich- die Aufgaben der Erfindung lösen können. Hierzu tung zu schaffen, die insbesondere auch bei der Not- befindet sich im Längszweig der Leitungen, welche abschaltung im Falle erkannter Fehler eine vollstän- die zu stabilisierenden und überwachenden Spandige Abschaltfolge durchführt. nungen führen, ein Stellglied, welches in üblicher Gelöst wird diese Aufgabe durch die in dem 50 Weise aus einem Transistor oder einer Gruppe par-Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen allelgeschalteter Transistoren besteht Parallel zum Merkmale. Ausgang eines Stellgliedes liegen jeweils Konden-Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltun- satoren C₂, welche als Energiespeicher dienen. Die gen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unter- Transistoren werden in bekannter Weise in ihrem ansprüchen zu entnehmen. 55 normalen Betriebszustand in ihrem linearen Bereich Die Vorteile der Steuereinrichtung nach der Erfin- betrieben und dienen so als steuerbare Serienwiderdung bestehen also darin, daß sie mit wesentlich stände, deren Widerstandswert jedoch nur innerhalb höheren Geschwindigkeiten arbeitet. Dadurch ist es endlicher Grenzen verändert werden kann,
möglich, daß eine Notabschaltfolge vollständig In der Einrichtung nach der Erfindung haben sie durchgeführt werden kann und daß spannungs- und 60 jedoch noch eine zusätzliche Aufgabe zu erfüllen, stromempfindliche Bauelemente der versorgten elek- Diese zusätzliche Aufgabe besteht darin, daß sie die tronischen Geräte und/oder Informationsinhalte wir- als Energiespeicher dienenden Kondensatoren C₂ kungsvoll gegen Zerstörung geschützt werden können. sowohl bei der normalen als auch bei der Not-Zu den Vorteilen zählt weiter, daß eine Über- abschaltung möglichst schnell von dem netzgerätedimensionierung der Energiespeicherkondensatoren 65 seitigen Teil der Einrichtung abzutrennen haben,
vermieden wird, was zu Kostenersparungen in den Vorteilhafterweise sollte in dem gesamten Strom-Steuereinrichtungen nach der Erfindung beiträgt. Versorgungssystem nur noch ein elektromechanischer Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Schalter enthalten sein, welcher dann dazu verwendet

werden sollte, die primäre Netz-Wechselspannung NG her, zu beseitigen. Die Entladevorrichtung 7 kann

am Eingang des Systems ein- und abzuschalten. aus einfachen Ableitungen, elektronischen Schaltun-

Zur Überwachung des Systemzustandes dient das gen oder elektromechanischen Anordnungen be-. Statusregister 2, welches im wesentlichen aus Flip- stehen, die entweder für jede Leitung oder aus einer flop-Speichern besteht, die beispielsweise als Ver- 5 gemeinsamen Einrichtung für Spannungen der gleiriegelungsschaltungen ausgeführt sind. Der Inhalt chen Polarität bestehen. Im letzteren Falle kann sie dieses Statusregisters zeigt genau den jeweiligen aus einer parallelen Anordnung von in Reihe geSchritt der Steuereinrichtung beim Durchlaufen einer schalteten Dioden und Strombegrenzungswiderstän-Einschalt- oder Ausschaltfolge oder den Zustand den aufgebaut werden. Die Steuersignale für die Ent- »Ein« oder »Aus« an. Diese Angaben werden auch io ladevorrichtungen 7 werden ebenfalls von der Logikzu einer Logikschaltung 3 übertragen, welche die schaltung 3 erzeugt. Die Logikschaltung enthält also Steuerung der Ein- und Ausschaltfolge und der Auf- zwei Teilschaltungen 9 und 10, die unterschiedliche rechterhaltung des Ein- und Ausschaltezustandes Steuersignale erzeugen. Während die Teilschaltung 9, vornimmt. wie Fig. 4 deutlicher erkennen läßt, ein digitales

Die Logikschaltung 3 ist dafür vorgesehen, daß sie 15 Signal erzeugt, welches mit Hilfe einer UND-Schal-

von den Ausgangssignalen der Registerstufen des tung UT im normalen Regelfall die Übertragung der

Statusregisters 2 verschiedene Spannungssignale ab- Stellsignale zu dem Stellwiderstand STW ermöglicht

leitet, die zur Steuerung der verschiedenen Stell- und im Fehlerfall dieses Stellglied vollkommen sperrt,

glieder 1 und Entladeschalter 6, 7, über die noch zu steuern die Signale der Teilschaltung 10 die rasche

sprechen sein wird, dienen. Damit im Falle der Ab- ao Entladung der Filterkondensatoren C₁ (+Ci). Die

schaltung der Netzwechselspannung sowohl das Stellglieder 1 enthalten eine Teilschaltung 8, welche

Statusregister 2 als auch die Logikschaltung 3 unge- den Regelverstärker RV (Fi g. 4), die Und-Schaltung

stört weiterarbeiten können, ist im System eine Hilfs- ■ UT und den Differential verstärker DV enthält,

gleichspannungsquelle 4 vorgesehen, welche ebenfalls Fig. 2 und 3 zeigen Beispiele des Netzgerätes NG.

über den elektromagnetischen Schalter EMS ein- 35 Die dargestellten Schaltungen besitzen einen weit-

und abgeschaltet wird. Diese Hilfsgleichspannungs- gehend konventionellen Aufbau,

quelle sollte eine Entladezeitkonstante besitzen, die Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten

beträchtlich größer ist, als diejenige für alle Aus- Stromversorgungssystems läßt sich am besten im

gangsspannungen, d.h., sowohl die kritischen als Zusammenhang mit der Fig.5 erläutern. Für die

auch die nicht kritischen des Stromversorgungs- 30 Ein- und Ausschaltung hat man hierbei zu unter-

systemes. Wenn es nötig ist, kann die Hilfsgleich- scheiden zwischen der

Spannungsquelle auch durch einen Akkumulator „ _.

ergänzt werden, welcher auch für Bereitschafts- und ^L Manuellen Einschaltung,

Pufferzwecke verwendet werden kann. 2. Manuellen Abschaltung und

Das Stromversorgungssystem nach der Erfindung 35 3. Automatischen- oder Notabschaltung,
enthält ferner eine Überwachungsschaltung 5 zur Ermittlung von Defekten, die sich als Unterspannung, Manuelle Einschaltung
Überspannung oder Überstrom bemerkbar machen.

Bei der Erkennung einer Änderung eines überwach- Bei der manuellen Einschaltung durch den Schalter

ten Wertes außerhalb seiner Toleranzgrenzen wird 40 MS wird der elektromagnetische Schalter EMS am

ein Alarmsignal AS₂ erzeugt. Zusätzlich kann auch Eingang des Systems eingeschaltet und dieses mit

eine Schaltung NSF, zur frühzeitigen Erkennung von dem Netz verbunden. Außerdem wird die Hilfsspan-

Netzspannungsfehlern vorgesehen werden, die eben- nungsquelle 4 zur sofortigen Versorgung des Re-

falls ein Alarmsignal AS₁ im Falle des Auftretens gisters 2 und der Logikschaltung 3 eingeschaltet,

eines solchen Fehlers erzeugt. Beide Alarmsignale 45 wodurch alle Stellglieder des Systems abgeschaltet,

werden zu dem Statusregister 2 übertragen, welches d. h., an eine solche Steuerspannung gelegt werden,

daraufhin eine Ausschaltfolge einleitet. daß sie ihren maximal möglichen Serienwiderstands-

Ein weiterer Bestandteil des Stromversorgungs- wert annehmen. Das Statusregister 2 wird von dem

systems nach der Erfindung ist eine zu den Energie- Zustand »Aus« in den Zustand >Einschaltfolge« um-

speichern C₂ derjenigen Leitungen, welche kritische 50 geschaltet und dadurch die Einschaltfolge einge-

Spannungen führen, jeweils parallelgeschaltete Kurz- leitet.

Schlußentladevorrichtung 6. Kernstück dieser Kurz- Da die Einschaltzeitpunkte T_E und Ausschaltzeitschlußentladevorrichtung ist im wesentlichen ein punkte T_A der kritischen und nicht kritischen Spansteuerbarer Silizium-Gleichrichter, im- allgemeinen nungen in einem bestimmten Verhältnis zueinander eine Silizium-Vierschichtdiode. Bei der Dimensionie- 55 stehen müssen, muß auch dieser Zusammenhang bei rung dieser Schaltung ist vor allem der maximale der Ein- und Abschaltfolge berücksichtigt werden. Kurzschlußstrom von Bedeutung, da von ihm die Fig. 6 zeigt die charakteristischen Zeitpunkte der Zeit zur Entladung der Energiespeicher abhängt. Ein- und Abschaltung.

Für alle Ausgangsspannungen des Netzgerätes NG, Im abgeschalteten Zustand liegt an den Steuersowohl für die kritischen als auch die nicht kriti- 60 eingängen der Stellglieder das in Fig. 4 dargestellte' sehen, mit Ausnahme jedoch der Hilfsspannung HS Signal SÄ, welches allen Stellgliedern über die Leisind auch die zugeordneten Filterkondensatoren C_x tungen SL zugeführt wird. Nach der manuellen Ein-(und damit auch die Ladekondensatoren C_L\ Fig. 3) schaltung zum Zeitpunkt ES mit Hilfe des Schalters mit einer Schnellentladeeinrichtung 7 parallel ge- MS, erfolgt nach einer Verzögerung O₁ die Einschalschaltet. Die Schnellentladeeinrichtungen sollen in 65 rung des elektromagnetischen Schalters. EMS, wie der Lage sein, die Ladung der Filterkondensatoren 'Fig. 5 im oberen Teil ausführlich zeigt. Unter dem C₁ (+Ci) innerhalb von Sekundenbruchteilen nach Signalzug EMS ist der Verlauf des Effektivwertes dem Aussetzen eines Gleichstromes vom Netzgerät der Netzwechselspannung dargestellt Darauf folgt

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der Signalzug ANG, welcher den Verlauf der Aus- bilen Multivibrator B in seine »Null«-Lage zurück,

gangsgleichspannungen an dem Netzgerät NG zeigt. Außerdem erregt er den monostabilen Multivibrator

Nach der durch den elektromagnetischen Schalter M₂, welcher nach seiner instabilen Periode T₂ wieder EMS gegebenen Verzögerungszeit O₁ wird auch die in die Ausgangslage zurückkehrt und dadurch die Hilfsbatterie 4 über den Schalter BS, durch ein 5 Hilfsbatterie wieder abschaltet. Gleichzeitig mit der Steuersignal auf der Leitung BSL eingeschaltet. Da- Rückkehr des monostabilen Multivibrators M₁ in durch wird der monostabile Multivibrator M₁ in dem seine stabile Lage wird das Steuersignal KS₁ zum aus drei Multivibratoren B, M₁ und M₂ bestehenden Kurzschluß der Eingangskondensatoren C₁ (+C_L) erStatusregisters 2 angestoßen, welcher "nach der in- zeugt.

stabilen Periode T₁ wieder in die stabile »Null«-Lage io Durch das Einschalten des monostabilen Multivizurückkehrt. Hierdurch wird der bistabile Multi- bratorsMj mit Hilfe des Alarmsignals AS₁ werden vibrator B in seine »Eins«-Lage gebracht, und das gleichzeitig die Steuersignale für die Stellglieder wie-Statusregister enthält somit die Information: System der abgeschaltet, so daß deren Serienwiderstand wieeingeschaltet, der auf den Maximalwert eingestellt wird. Die Logik-

Das Ausgangssignal des Statusregisters 2 wird 15 schaltung 3 erzeugt ferner mit Hilfe ihrerKurzschlußauch, wie bereits erwähnt, zu der Logikschaltung 3 steuerschaltung 10 das Signal KS₂, wodurch dieEnerübertragen, welche mit Hilfe ihrer Stellgliedsteue- giespeicher-Kondensatoren C₂, welche parallel zum rung 9 über die Leitung SL mit Beginn der instabilen Ausgang derjenigen Leitungen geschaltet sind, welche Phase von M₁ das Ausgangssignal SL_NK zu den die kritischen Spannungen V_K führen, kurzgeschlos-Stellgliedern für die Regelung nicht kritischer Span- 20 sen werden. F i g. 5 zeigt den schnellen Abfall der nungen überträgt. Durch die Anhebung des Pegels kritischen Spannung VK. Da die Energiespeichervon SE auf SA wird das entsprechende Stellglied in kondensatoren C₂ derjenigen Leitungen, welche die Betrieb genommen, so daß es mit seiner normalen nicht kritischen Spannungen führen, nicht kurzge-Regeltätigkeit beginnen kann. Die Ausgangsspannung schlossen werden, ergibt sich jeweils ein durch die V_N£ der Stellglieder für nicht kritische Spannungen as Belastung gegebener zeitlicher Verlauf der abfallenzeigt ebenfalls die Fig. 5 als vierten Signalzug von den Spannung,
unten gerechnet. Wie Fi g. 5 weiter zeigt, ist im Statusregister 2 die

Nach der durch den monostabilen Multivibrator Abschaltfolge AF dadurch gekennzeichnet, daß in

M₁ festgelegten Verzögerungszeit T₁ erhalten auch die ihrer ersten Phase sich der bistabile Multivibrator B,

Stellglieder für die Regelung der kritischen Spannun- 3° und der monostabile MultivibratorM₁ in ihrer »Eins«-

gen das Potential S_A, so daß auch sie eingeschaltet Lage befinden und der monostabile Multivibrator

werden und ihre normale Regeltätigkeit aufnehmen. M₂ noch in der »Null«-Lage steht. In der zweiten

In F i g. 5 ist dann als vorletztes Signal die kri- Phase, die bis zum Ende der Periode τ₂ dauert, betische Spannung V_K dargestellt. Alle mit Parallelka- finden sich der bistabile Multivibrator B und der mopazitäten behaftete Gleichpannungsleitungen zeigen 35 nostabile MultivibratorM₁ wieder in der »Null«-Lage, den typischen Einschaltverlauf (Signale ANG, V_NK, und der monostabile Multivibrator M₂ ist in seiner V^). »Eins«-Lage.

Nach dem Ablauf der soeben erläuterten Einschalt- Im Abschaltzustand A befinden sich dann alle

folgeEF (Fig. 5), befindet sich das System in seinem Multivibratoren des System-Statusregisters 2 wieder

eingeschalteten Zustand. Dieses wird im Statusregi- 4° in der »Null«-Lage.
ster2 dadurch angezeigt, daß sich nur der bistabile

. Multivibrator B in seiner »Eins«-Lage befindet.

Notabschaltung (Automatische Abschaltung)

Manuelle Abschaltung ₄₅ Bei der Erkennung eines Fehlers entweder auf der

Netzseite oder an den Gleichstromausgängen wird

Die manuelle Abschaltung erfolgt, ebenso wie die wieder ein Alarmsignal ./4S₁ oder AS₂ erzeugt. Das manuelle Einschaltung, mit Hilfe des Schalters MS. Ausgangssignal AS₂ liefert die Überwachungsschal-In F i g. 5 ist die Abschaltung AS in dem ersten Si- tung 5, welche in F i g. 1 dargestellt ist. Beide Alarmgnalzug dargestellt. Die manuelle Abschaltung wirkt 50 signale werden zu dem elektromagnetischen Schalter um die Zeit <5₂ verzögert auf den elektromagnetischen EMS übertragen und bewirken dessen Notabschal-SchalterEMS und schaltet diesen zum ZeitpunktM/4 tung NAA nach der Verzögerungszeit <3₃. Der weitere ab. Dadurch wird die Netzwechselspannung vom Verlauf der Abschaltfolge entspricht nun im wesent-Stromversorgungssystem abgetrennt und von der Feh- liehen derjenigen, die bereits im Zusammenhang mit lerschaltung NSF ein Netzwechselspannungsfehler 55 der manuellen Abschaltung erläutert wurde. Die Ab- NWF erkannt, worauf diese Schaltung das Alarm- schaltfolge mündet schließlich in den Abschaltsignal AS₁ erzeugt. Der Abfall der Gleichspannung zustand A ein, welcher im Statusregister 2 dadurch· des Netzgerätes NG besitzt über den Bereich NABF gekennzeichnet ist, daß sich alle Multivibratoren in einen normalen Verlauf. Erst nach der Erzeugung der »Nulk-Lage befinden.

des Steuersignals KS₁ zum Kurzschluß der Filterkon- 60 Zur Festlegung der instabilen Zeiten T₁ und T₂ der

densatoren C₁ (+Q) erfolgt der beschleunigte Abfall monostabilen Multivibratoren M₁ und M₂ muß im

der Gleichspannungen in dem Bereich KABF, als wesentlichen beachtet werden, daß die instabile

Folge erkannter Fehler EkF. Mit der Abschaltung Periode T₁ größer gemacht wird als die Abschalt-

durch den elektromagnetischen Schalter EMS wird verzögerung <}₃ des elektromechanischen Schalters

die Abschaltfolge AF eingeleitet. Im Statusregister 2 65 EMS. Für die instabile Periode T₂ ist zu berücksichti-

erregt das Alarmsignal AS₁ den monostabilen Multi- gen, daß sie größer sein muß, als die für die Ent-

vibrator M₁. Dieser stellt durch seine Rückkehr in die ladung der Eingangskondensatoren C₁ (+Cjr,) benö-

stabile Lage nach der Verzögerungszeit T₁ den bista- tigte Zeit.

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Statusregister

Im übrigen zeigt F i g. 7 den schematischen Aufbau des Statusregisters. Wie diese Figur erkennen läßt, besitzt dieses Register, wenn man von der Spannungsversorgungsleitung absieht, drei Eingangsleitungen EMSL, AS₁ und AS₂, über welche die erforderlichen Kontrollsignale der aus einer Oder-Schaltung O₁ gebildeten Eingangsstufe zugeführt werden. Der Ausgang dieser Stufe ist kapazitiv mit dem Einstelleingang des monostabilen Multivibrators M₁ gekoppelt. Die Leitung EMSL wird aber nicht nur dem Eingangstor O₁, sondern auch einem weiteren Oder-Tor O₂ zugeführt, dessen Ausgangssignal auf der Leitung BSL den Batterieschalter BS schließt und im Falle der Abschaltung nun die Hilfsbatterie an die Versorgungsleitungen legt. Auch der »Eins«-Ausgang des monostabilen Multivibrators M₁ ist mit einem weiteren Eingang dieses Und-Tores O₂ verbunden. Der bistabile Multivibrator B besitzt sowohl an seinem »Eins «-Eingang als auch an seinem »Null«-Eingang eine Und-Schaltung (U₁, U₂). welche jeweils zwei Eingänge besitzen. Der eine Eingang ist mit dem »Null«-Ausgang des monostabilen Multivibrators M₁ verbunden. Der andere Eingang des Und-Tores U₁ ist mit dem »Null«-Ausgang und der andere Eingang des Und-Tores U₂ mit dem »Eins«-Ausgang des bistabilen Multivibrators B verbunden.

Wie Fig.7 weiter zeigt, führt auch der »Eins«- Ausgang des bistabilen Multivibrators B zu einem Eingang der Oder-Schaltung O₂ und zu den Eingängen zweier weiterer Und-Tore U₅ und CZ₆. Das Ausgangssignal des Und-Tores EZ₈ ist das Signal KS₂ zur Steuerung der Kurzschlußentladung der

Parallelkapazitäten von denjenigen Leitungen, welche die kritische Spannung V_K führen. Das Ausgangssignal des Und-Tores IZ₅ ist das Signal SL_K zur Steuerung des Serienwiderstandes in den Stellgliedern derjenigen Leitungen, welche die kritische Spannung führen.

Der »Null«-Ausgang des bistabilen Multivibrators B ist einer der Eingänge der Und-Tore CZ₃ und U₄. Die Und-Schaltung CZ₃ bezieht ihr zweites Eingangssignal von dem »Eins«-Ausgang des monostabilen Multivibrators Af₁. Das Ausgangssignal dieser Und-Schaltung schaltet den monostabilen Multivibrator M₂ ein, dessen Ausgangssignal ebenfalls zu der Oder-Schaltung O₂ übertragen wird. Dieses Ausgangssignal ist ferner auch das Steuersignal KS₁, welches zur Steuerung der Ableitungen am Eingang der Stellglieder dient.

Der zweite Eingang der Und-Schaltung CZ₄ ist ebenfalls mit dem »Eins«-Ausgang des monostabilen Multivibrators Ai₁ verbunden. Der Ausgang dieses Und-Tores führt ebenso wie der Ausgang des Und-Tores U₅ zu einer Oder-Schaltung O₃, deren Ausgangssignal das Signal SL_NK darstellt. Dieses Signal wird, wie bereits erwähnt, zur Kurzschlußentladung der Parallelkapazitäten derjenigen Leitungen benützt, welche die nicht-kritischen Spannungen führen.

Zur Darstellung des Zustandes, in welchem sich das Statusregister jeweils befindet, dient die nachstehende Tabelle.

»Aus« (A)

= Ή-M₁-M₂

»Einschaltfolge« (EF) -"B-M₁
»Ein« (E) =Β-Ή₁

»Ausschaltfolge« (AF) — B-M₁ + M₂

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung der Ein- und Abschaltvorgänge eines Stromversorgungsgerätes, welches angeschlossenen Geräten verschiedene Spannungen liefert, von denen das Vorhandensein der einen (kritischen) Spannung ohne das Vorhandensein einer weiteren Spannung das angeschlossene Gerät gefährden kann, weshalb die sog. kritische Spannung als letzte ein- und als erste ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Ein- und Abschaltfolge der kritischen und nichtkritischen Spannungen eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die mit Schaltungsanordnungen zur schnellen Erkennung von netzseitigen Wechselspannungsfchlern (NSF; Fig. 1) und Ausgangsspannungsund Stromfehlern (5) verbunden ist, die im Fehlerfall mittels eines primärscitigen elektromagnetischen Schalters (EMS) die Netzwechselspannung vom Gerät trennt und aus einer Schaltung zur Angabe des Zustandes (Ein, Aus, Ein-, Ausschaltfolge) der Einrichtung, ferner aus einer Schaltungsanordnung (3) zur vom Zustand abhängigen Erzeugung von Steuersignalen für die Steuerung der Stellglieder (1) und Siebglieder, wobei die Siebglieder so aufgebaut sind, daß jeweils ein Stellglied mit einem Eingangs- und Ausgangskondensator (C₁ und C₂) eine .-r-Schaltung bildet und schließlich aus steuerbaren Kurzschlußkreisen (6, 7) und Serienwiderständen (STW; Fig. 4) besteht, welche die Entladezeitkonstanten dieser Schaltungsanordnungen beeinflussen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die (logischen) Ein- und Abschaltfolgesteuerungen im wesentlichen aus einem Statusregister (2; Fig. 1) zur Speicherung des momentanen Zustands der Ein- und Abschaltfolgesteuerungen, einer Stellglied-Abschaltesteuerung (9), die bei der Abschaltung den maximalen Serienwiderstand des gesteuerten Stellgliedes (F i g. 4) einschaltet, und aus einer Kurzschluß-Entladesteuerung (10), welche die Energiespeicher-Kondensatoren (C₂), die parallel zum Ausgang derjenigen Leitungen geschaltet sind, welche die kritischen Spannungen führen, kurzschließt, besteht.

3. Einrichtungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Statusregister (2; F i g. 1) im wesentlichen aus einem bistabilen und zwei monostabilen Multivibratoren (B, M₁ und M₂) besteht, welche die Einschaltverzögerung der kritischen Spannungen gegenüber den nichtkritischen und die Abschaltverzögerung der nichtkritischen Spannungen gegenüber der kritischen bestimmen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsspannungsquelle (4; Fig. 1) vorgesehen ist, welche der Ein- und Ausschaltfolge und im Einschaltzustand die logischen Schaltungen (2,3; Fig. 1) und die Überwachungsschaltung (5) speist.