DE1809496C3

DE1809496C3 - Circuit arrangement for the protection of electrical devices against excess temperatures

Info

Publication number: DE1809496C3
Application number: DE19681809496
Authority: DE
Inventors: Gabor; Szabo Istvan; Szell György Dipl.-Ing.; Ancla Geza Dipl.-Ing.; Budapest Dani
Original assignee: Villamos Berendezes esKeszülek Müvek, Budapest
Priority date: 1967-11-14
Filing date: 1968-11-12
Publication date: 1976-09-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord nung zum Schutz von elektrischen Vorrichtungen gegen Libertemperaturen, mit Halbleitertemperaturfühlern der Type PJC. die in Reihe mit der Erregerwicklung eines bei Übertemperatur der elektrischen Vorrichtung dieselbe abschaltenden Relais an eine Hilfs-Spannungsquelle geschaltet sind, wobei das Relais aus einer einen Kontakt enthaltenden Schaltröhre besteht, die zusätzlich zu ihrer Erregerwicklung einen gleichsinnig wirkenden, einstellbar gelagerten, mittels eines Druckknopfes gegen eine Feder zur Einschaltung des Relais in eine vorgeschobene Lage beweglichen Dauermagneten erhält, der so bemessen ist, daß er in der vorgeschobenen Lage den Kontakt einschaltet und in seiner Normallage zusammen mit der vollerregten Erregerwicklung den Kontakt eingeschaltet hält nuch Patent 15 13 095.The invention relates to a circuit arrangement protection of electrical devices against Low temperatures, with semiconductor temperature sensors of type PJC. those in series with the excitation winding a relay that switches off the same when the electrical device is overheated to an auxiliary voltage source are switched, the relay consists of a switching tube containing a contact, which, in addition to its excitation winding, has an adjustable bearing that acts in the same direction, by means of a Push button against a spring to switch on the relay in an advanced position of movable permanent magnet receives, which is dimensioned so that it turns on the contact in the advanced position and in its normal position together with the fully excited excitation winding keeps the contact switched on according to patent 15 13 095.

Bei der Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent ist das Relais als ein Reedrelais ausgebildet, dessen Steuerwicklung im Strorr.kreis der Halbleiterfühler liegt und dem ein gegen die Wirkung einer Feder auf die Kontaktstelle der Trockenzungen des Reedrelais zu beweglicher Dauermagnet zugeordnet ist. wobei die Polarität des Dauermagneten der Polarität der Steuerwicklung gleich ist. Gemäß dem Hauptpatent ist es ferner zweckmäßig, wenn die Steuerwicklung des Reedrclais mit den Temperaturfühlern eine Reihenschaltung bildet, zu der ein Ausgleichwiderstand parallel liegt, wobei an die gemeinsamen Punkte der parallelgeschalteten Stromkreise ein Speisestromkrcis mit Vorschaliwiderstand angeschlossen ist.In the circuit arrangement according to the main patent, the relay is designed as a reed relay, its Control winding is in the power circuit of the semiconductor sensor and the one against the action of a spring the contact point of the dry tongues of the reed relay is assigned to the movable permanent magnet. where the The polarity of the permanent magnet is the same as the polarity of the control winding. It is also according to the main patent Useful if the control winding of the Reedrclais is connected in series with the temperature sensors forms, to which a compensation resistor is in parallel, with the common points of the parallel-connected Circuits a feed current circuit with a pre-connection resistor connected.

Die Erfindung löst die Aufgabe einer Weiterbildung dieser Schaltanordnung durch Ergänzung mit einem Berührungsschutz. Wie bekannt, ist es neben dem Schutz gegen Übertemperaturen in vielen Fällen auch erforderlich. Elektromotoren und Geräte mit einem Berühiungsschutz zu versehen. Diesbezüglich bestehen aber zweierlei Schwierigkeiten. Einerseits ist zum Fühlen eines Fehlstromes und zum Schalten neben einem Summenstromwandler auch ein besonderer Schalter, aber mindestens ein besonderes Relais erforderlich. Andererseits ist es schwierig, eine zuverlässige Erdung zu schaffen, die eine erhebliche Menge an einzubauendem Metall und eine sehr sorgfältige Ausführung verlangt, wodurch sie sehr kostspielig wird, so daß ihre Anwendung erst bei Elektromotoren hoher Leistung wirtschaftlich wird. Fehlerstromschutzschalter mit die Primärleiter umfassendem Summenstromwandler und Auslöserelais sind bereits allgemein bekannt, z. B. durch »Der Elektromeister« 1966. Heft 8. S. 474.The invention solves the problem of a further development of this switching arrangement by supplementing it with one Contact protection. As is known, in addition to protecting against excess temperatures, in many cases it is too necessary. Electric motors and devices with protection against accidental contact to provide. There are, however, two difficulties in this regard. On the one hand is to feel a fault current and a special switch for switching in addition to a summation current transformer, but at least one special relay is required. On the other hand, it is difficult to have a reliable grounding that requires a significant amount of metal to be built in and very careful execution, making them very expensive, so that their application only in high power electric motors becomes economical. Residual current circuit breaker with a summation current transformer encompassing the primary conductors and Trip relays are already well known, e.g. B. by "Der Elektromeister" 1966. Issue 8, p. 474.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, d. h., die Ergänzung der Schaltungsanordnung gemäß dem Hauptpatent mit einem Berührungsschutz, wird erfindungsgeiViäß dadurch gelöst, daß das Relais eine weitere .Steuerwicklung aufweist, deren Polarität gegensinnig zur Polarität der in Reihe mit den Halbleitertemperaturfühlern liegenden Erregerwicklung gerichtet ist und daß in Speisestromkreis (RST) der zu schützenden elektrischen Vorrichtung ein Summenstromwandler vorgesehen ist. dessen Sekundärwicklung über einen Gleichrichter an die weitere Steuerwicklung angeschlossen ist.The object on which the invention is based, ie the addition of the circuit arrangement according to the main patent with a touch guard, is achieved according to the invention in that the relay has a further control winding, the polarity of which is opposite to the polarity of the excitation winding in series with the semiconductor temperature sensors and that a summation current transformer is provided in the supply circuit (RST) of the electrical device to be protected. the secondary winding of which is connected to the further control winding via a rectifier.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht im wesentlichen darin, mit relativ einfachen technischen Mitteln einen Berührungsschutz zu erreichen, der nur geringe Kosten verursacht, so daß er auch zum Schutz kleinerer elektrischer Vorrichtungen wirtschaftlich einsetzbar ist.The advantage achieved with the invention consists essentially in using relatively simple technical means to achieve a protection against contact, which causes only low costs, so that it is also for protection smaller electrical devices can be used economically.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows

F i g. I ein Schaltbild der Schutzschaltung undF i g. I a circuit diagram of the protection circuit and

Fig.2 eine schematische Darstellung des in der Schaltung verwendeten Reedrelais.Fig. 2 is a schematic representation of the in the Circuit used reed relays.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, liegt ein elektrischer Motor M mit Phasenwicklungen 10a. 10Z>, 10c in einem Starkstromnetz R. S. T mit Nulleitung O. Drei Halbleitertemperaturfühler 12a, 126. 12c für die Phasenwicl· langen lO.'j, 106, 10c des Elektromotors Anliegen mit einer Erregerwicklung 35 eines Reedrelais 30 mit Trockenzungenkonlakten 45 in Reihe. Bei 50 und 51 ist diese Reihenschaltung einem Ausgleichswiderstand 52 parallel geschaltet. Bei 50 und 51 ist außerdem ein .Speisestromkreis angeschlossen, der aus einer Graetz-Schaltung 56, einem Glättungskondensator 57, und aus einem regelbaren Vorschaltwiderstand 53 besteht. Der Speisestromkreis 53, 56, 57 ist über einen Trenntransformator 58 bzw. zwei Vorschaltwiderstände 54 und 55 an die Phase Tdes Dreiphasennetzes R, S. Tangeschlossen.As can be seen from the drawing, there is an electric motor M with phase windings 10a. 10Z>, 10c in a high- voltage network RS T with neutral line O. Three semiconductor temperature sensors 12a, 126, 12c for the phase change-long lO.'j, 106, 10c of the electric motor with an excitation winding 35 of a reed relay 30 with drying tongue conflicts 45 in series. At 50 and 51, this series connection is connected in parallel to a balancing resistor 52. At 50 and 51 a .Speisestromkreis is also connected, which consists of a Graetz circuit 56, a smoothing capacitor 57, and a controllable ballast resistor 53. The feed circuit 53, 56, 57 is connected to the phase T of the three-phase network R, S T via an isolating transformer 58 or two series resistors 54 and 55.

Das Reedrelais 30 hat im Sinne der Erfindung eine weitere Steuerwicklung 25, die an eine Sekundärwicklung 27 eines Summenstromwandler 26 im Speisestromkreis des Motors M angeschlossen ist. Zweckmiißigerweise erfolgt der Anschluß über einen Trockengleichrichter 28 und einen Glättungskondensittor 29.According to the invention, the reed relay 30 has a further control winding 25 which is connected to a secondary winding 27 of a summation current transformer 26 in the supply circuit of the motor M. The connection is expediently made via a dry rectifier 28 and a smoothing capacitor 29.

Der Elektromotor M wird beim dargestellten Aus-The electric motor M is in the illustrated embodiment

fuhrtingsbeispiel durch einen dreipoligen Schalter 40 (Hauptschalter) un das Net/ R, S. /"angeschlossen.Leading example through a three-pole switch 40 (main switch) connected to the Net / R, S. / ".

Ein Konirollsiromkreis besteht iius einer Hilfswicklung 37 am .Summenstromwandler 26. und aus einem Widerstand 39 /um Einstellen des Kontrollstromkreises. Der Kontrollstromkreis 37. 39 ist /wischen den Phasen 5 und 7~angelegt. und kann durch einen Druckknopf 38 geschaltet werden.A Konirollsiromkreis consists of an auxiliary winding 37 on .Summenstromwandler 26. and from a resistor 39 / to adjust the control circuit. The control circuit 37. 39 is applied between phases 5 and 7 ~. and can by a push button 38 can be switched.

Der dreipolige Schalter 40 wird durch eine Erregerwicklung 41 betätigt b/w. in geschlossenem Zustand gehalten, wobei die Erregerwicklung 41 /wischen der Phase 7" und der Nullei'ung O vorgesehen und mit einem kontakt 43 versehen ist.The three-pole switch 40 is actuated by an excitation winding 41 b / w. held in the closed state, the field winding 41 / between phase 7 ″ and the neutral line O and being provided with a contact 43.

Der Kontakt 43 ist zu einem Starterknopf 42 parallel geschaltet.The contact 43 is parallel to a starter button 42 switched.

Zum Ausschalten des Elektromotors M dient ein Druckknopf 44 im Stromkreis TO der Erregerwicklung 41. Die Trockenzungen 45 des Reedrelais 30 liegen mit dem Druckknopf 44 in Reihe.A push button 44 in the circuit TO of the excitation winding 41 is used to switch off the electric motor M. The dry tongues 45 of the reed relay 30 are in series with the push button 44.

F i g. 2 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Reedrelais der erfindungsgemhßer. Schutzschaltung gemäß Fig. !, wo das Beziigsze/chen 30 dem Kolben des Reedrelais zugeordnet ist.F i g. Fig. 2 shows an exemplary embodiment of the reed relay of the invention. Protection circuit according to FIG.!, Where the reference symbol 30 is assigned to the piston of the reed relay.

Im Kolben 30 sind dabei in an sich bekannter Weise die Trocken/ungen 45 des Relais vorgesehen. Der Kolben 30 ist mit zwei .Steuerwicklungen 25 bzw. 35 versehen. d:j in der bereits beschriebenen Weise in verschiedenen Stromkreisen der Schutzschaltung liegen. Mit 31 ist ein Dauermagnet bezeichnet, der durch einen Druckknopf 32 gegen eine Feder 33 bewegt werden kann. Die Ausgangslage des Dauermagneten 31 in bezug auf den Kolben 30 bzw. auf die Trockenzu^gen 45 des Reedrelais kann durch eine Stellschraube 34 geändert werden.The dryers 45 of the relay are provided in the piston 30 in a manner known per se. The piston 30 is provided with two control windings 25 and 35, respectively. d: j in the manner already described in different ways Circuits of the protective circuit. At 31, a permanent magnet is designated by a Push button 32 can be moved against a spring 33. The starting position of the permanent magnet 31 in relation on the piston 30 or on the dry sections 45 of the reed relay can be changed by adjusting screw 34.

Die Polaritäten der Steuerwicklung 25 und 35 sind gegensinnig. Die Eiiiichaii:^». Jcs Reedrelais 30 wird durch die Steuerwicklung 35 bewirkt, die mit den Temperaturfühlern 12.7, 126. 12c in Reihe liegt, und deren Erregung mit dem Kraftfeld des Dauermagneten 31 gleichsinnig ist. Bei Abnahme der Erregung der Steuerwicklung 35 schaltet das Reedrelais 30 aus. Da die Polarität der Steuerwicklung 25 bei ihrer Erregung der Polarität bzw. der Erregung der Steuerwickiung 35 gegensinnig ist. wird das Reedrelais 30 bei zunehmender Erregung der Steuerwicklung 25 ebenfalls ausschalten. Es ist leicht einzusehen, daß beide Schaltungen mittels sehr geringer Leistungen durchgeführt werden können.The polarities of the control winding 25 and 35 are in opposite directions. The Eiiiichaii: ^ ». Jcs reed relay 30 will caused by the control winding 35, which is in series with the temperature sensors 12.7, 126. 12c, and their Excitation with the force field of the permanent magnet 31 is in the same direction. When the excitation of the control winding decreases 35 switches the reed relay 30 off. Since the polarity of the control winding 25 when energized the polarity or the excitation of the control winding 35 is in opposite directions. the reed relay 30 becomes with increasing excitation the control winding 25 also turn off. It is easy to see that both circuits are by means of very low services can be carried out.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzschaltung arbeitet wie folgt:The illustrated embodiment of the invention Protection circuit works as follows:

Die Schutzschaltun« nach F i g. i wird über die Vorschaltwiderstände 54. 55 und den Trenniransformator 58 durch den Gleichrichter 56 gespeist. Nachdem der erhaltene Gleichstrom durch den Kondensator 57 geglättet worden ist, fließt er über die Tempera;urfühler 12 a, 126. 12cThe protective circuit according to FIG. i is via the series resistors 54, 55 and the isolating transformer 58 fed by the rectifier 56. After the The direct current obtained has been smoothed by the capacitor 57, it flows through the temperature sensor 12 a, 126. 12c

Wird der Dauermagnet 31 durch den Druckknopf 32 gegen die Feder 33 niedergedrückt, so werden dieIf the permanent magnet 31 is depressed by the push button 32 against the spring 33, the

ίο Trockenzungen 45 im Kolben 30 und der Stromkreis /wischen Phase T und Nulleitung O bis auf die Kontaktstelle beim Druckknopf 42 geschlossen. Somit ist der Elektromotor Λ/startbereit.ίο Drying tongues 45 in the piston 30 and the circuit / wipe phase T and neutral line O closed except for the contact point at the push button 42. This means that the electric motor Λ / is ready to start.

Wird auch der Druckknopf 42 niedergedrückt, so wird der Stromkreis TO vollständig geschlossen und ein Strom über die Erregerwicklung zwischen der Phase 7"und der Nulleitung O fließen, so. daß der Dreipolschalter 40 geschlossen, der Motor M angelassen und auch der Kontakt 43 geschlossen werden.If the push button 42 is also depressed, the circuit TO is completely closed and a current flows through the excitation winding between phase 7 "and the neutral line O , so that the three-pole switch 40 is closed, the motor M is started and the contact 43 is closed .

Das Stillsetzen des Elektromotors M erfolgt durch Niederdrücken des Druckknopfes 44, der den Stromkreis TOdcr Erregerwicklung 4f unterbricht.The electric motor M is stopped by depressing the push button 44, which interrupts the circuit TOdcr excitation winding 4f.

Bei einer bestimmten Übertcmperatur der Phasenwicklungen 10a, 10έ>. 10c nimmt der Strom über die Erregerwicklung 35 so weit ab. daß das Reedrelais 30 abfällt, d h. der Stromkreis TO der Erregerwicklung 41 des Hauptschalters 40 unterbrocher, und der Elektromotor M vom Netz R, S. Tabgeschaltet wird.At a certain excess temperature of the phase windings 10a, 10έ>. 10c, the current through the field winding 35 decreases so far. that the reed relay 30 drops out, i.e. the circuit TO of the excitation winding 41 of the main switch 40 is interrupted, and the electric motor M is switched from the network R, S. Tab.

Das gleiche tritt ein, wenn im Elektromotor Λ/ ein Kurzschluß auftritt, die Spannung ausbleibt, oder der Stromkreis der Fühler 12a, 126 und 12c unterbrochen wird. Beim Ausbleiben der Erregung der Steuerwicklung 35 fällt das Reedrelais 30 ab, wobei der Hauptschalter 40 ausgeschaltet wird.The same occurs if a short circuit occurs in the electric motor Λ /, there is no voltage, or the Circuit of sensors 12a, 126 and 12c interrupted will. If there is no excitation of the control winding 35, the reed relay 30 drops out, with the main switch 40 is turned off.

Solange kein Massenschluß eintritt, ist die Steuerwickiung 25 des Reedrelais 30. 45 stromlos, weil in der Sekundärwicklung 27 des Summenstromwandler 26 keine Erregung stattfindet. Beim Eintritt eines Massenschlusses dagegen erhält die Sekundärwicklung 27 des Summenstromwandler 26 wegen Aufhörcr. der Symmetrie zwischen den Phasen R, S, reine Erregung, wodurch auch die Steuerwickiung 25 des Reedrelais 30 Strom erhält. Da aber diese Erregung der Erregung der Steuerwickiung 35 entgegengesetzt ist, wird das Reedrelais 30 den Stromkreis der Erregerwicklung 41 des Hauptschalters 40 unterbrechen, sobald die Erregung der Steuerwickiung 25 die Erregung der Steuerwickiung 35 ausgleicht.As long as no mass circuit occurs, the control winding 25 of the reed relay 30. 45 is de-energized because there is no excitation in the secondary winding 27 of the summation current transformer 26. On the other hand, when a short to ground occurs, the secondary winding 27 of the summation current transformer 26 receives due to suspension. the symmetry between the phases R, S, pure excitation, whereby the control winding 25 of the reed relay 30 receives current. But since this excitation is opposite to the excitation of the control winding 35, the reed relay 30 will interrupt the circuit of the excitation winding 41 of the main switch 40 as soon as the excitation of the control winding 25 compensates for the excitation of the control winding 35.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Saddle Hung arrangement / for protection of electrical devices against 'ibcrtemperüUiren. with semi-conductor temperature sensors of the type PTC, which are connected in series with the excitation winding of a relay that switches off the same at excess temperature of the electrical device to an auxiliary voltage source, the relay being a switching tube containing a contact which, in addition to its excitation winding, has an adjustable bearing in the same direction, by means of a push button against a spring for switching on the relay in an advanced position receives movable permanent magnet, which is dimensioned. that it switches on the contact in the advanced position and in its normal position the contact is switched on together with the fully excited excitation winding, according to patent 15 13 095, characterized in that the relay (30, 35, 45) has a further control winding (25), the polarity of which is opposite to the polarity of the excitation winding (35) lying in series with the semiconductor temperature sensors (12a, 12t ». 12c) and that a summation current transformer (26) is provided in the supply circuit (RST) of the electrical device to be protected, the secondary winding (27 ) is connected to the further control winding (25) via a rectifier (28).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control winding (25) Via a rectifier (28) and a smoothing capacitor (29) to the secondary winding (27) of the Voice current converter (26) is connected.