DE2304212A1

DE2304212A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SWITCHING INDUCTIVE LOADS

Info

Publication number: DE2304212A1
Application number: DE19732304212
Authority: DE
Inventors: Erich Hoffmann; Herbert Dipl Ing Vanvor
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1973-01-29
Publication date: 1974-08-01

Description

Schaltungsanordnung zum Schalten induktiver Lasten Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schalten induktiver Lasten in Wechselstromkreisen mit Netzfrequenz, insbesondere im Primärkreis eines Transformators mit einem Glied zur Einschaltstrombegrenzung. Circuit arrangement for switching inductive loads The invention relates to a circuit arrangement for switching inductive loads in AC circuits with mains frequency, especially in the primary circuit of a transformer with one element for inrush current limitation.

Man hat bereits vorgeschlagen, zur Einschaltstrombegrenzung eine Drossel zu verwenden, und hat hierdurch auch praktische Ergebnisse beim Begrenzen von Netz- oder Speiseströmen erzielt, welche beim Einschalten im ungUnstigen Zeitpunkt auf über den 50-fachen Wert des Nennstroms ansteigen können.It has already been proposed to use a choke to limit the inrush current to be used, and thereby also has practical results in limiting network or feed currents achieved which when switched on at an unfavorable time can rise above 50 times the value of the nominal current.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zum Schalten induktiver Lasten zu schaffen, insbesondere im Primärkreis eines Transformators, welche vom Zeitpunkt des Schaltens unabhängig den Einschaltstrom begrenzt.The invention has the object of providing a circuit arrangement for To create switching of inductive loads, especially in the primary circuit of a transformer, which limits the inrush current regardless of the time of switching.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass in Serie mit der induktiven Last ein Einschaltstrom-Begrenzungswiderstand liegt, der nach dem Einschalten von einem Zeitrelai nach einer Verzögerungszeit von höchstens 500 Mlllisekunden, vorzugsweise 100 Millisekunden, kurzgeschlossen wird, wobei das Zeitrelais einem Schalter nachgeschaltet ist und parallel zum Strombegrenzungswiderstand und zur induktiven Last liegt.This object is achieved according to the invention in that in series an inrush current limiting resistor with the inductive load lies, after switching on a time relay after a delay time of at most 500 milliseconds, preferably 100 milliseconds, is short-circuited, whereby the Time relay is connected downstream of a switch and parallel to the current limiting resistor and to the inductive load.

Die Vorteile einer solchen Schaltungsanordnung sind offensichtlich: Infolge der Anordnung eines Begrenzungswiderstandes in Serie mit der induktiven Last wird auch im ungünstigsten Schalt-Zeit punkt nur ein sehr begrenzter Einschaltstrom fliessen. Ein Ver schweissen der Schaltkontakte wird vermieden, so dass auch Schaltrelais mit geringen mechanischen Rückstellkräften in der Lage sind, die Schaltkontakte zu öffnen.The advantages of such a circuit arrangement are obvious: As a result of the arrangement of a limiting resistor in series with the inductive Load is only a very limited inrush current even at the most unfavorable switching time flow. A welding of the switching contacts is avoided, so that switching relays with low mechanical restoring forces are able to switch contacts to open.

Eine weitere, sehr erwünschte Nebenwirkung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung besteht darin, dass auch der Ausschaltlichtbogen klein bleibt.Another very desirable side effect of the inventive The circuit arrangement consists in that the switch-off arc also remains small.

Durch das zeitlich verzögerte Kurzschliessen des Strombegrenzungswiderstands gemäss der Erfindung wird ausserdem die am Begrenzungswiderstand anfallende Wärme äusserst gering gehalten.Due to the time-delayed short-circuiting of the current limiting resistor According to the invention, the heat generated at the limiting resistor is also kept extremely low.

In vorteilhafter Weise ist bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung dem Strombegrenzungswiderstand noch eine Lötsicherung nachgeschaltet, deren Lötstelle in gutem Wäriekontak mit dem Widerstand steht. Diese Lötsicherung unterbricht den Stromkreis bei zu grosser Wärmebelastung des Widerstandes.In the circuit arrangement according to the invention, it is advantageous the current limiting resistor is followed by a soldering fuse, its soldering point is in good thermal contact with the resistance. This solder fuse interrupts the Circuit if the resistance is too hot.

Besonders bewährt hat sich eine Lötsicherung, die aus zwei federnden Drahtbügeln besteht, die ein Teilstück des Widerstands umhüllen.A soldering fuse, which consists of two resilient ones, has proven to be particularly effective Consists of wire brackets that enclose a portion of the resistor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig.1 ein Schaltschema in der Anwendung bei einem - Blektrowärmegerät, Fig.2 einen Begrenzungswiderstand in der Schaltanordnung gemäss Fig.1 mit einer Lötsicherung und Fig.3 einen Begrenzungswiderstand gemäss Fig.2 in Ansicht.An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings shown. The figures show: FIG. 2 shows a limiting resistor in the switching arrangement according to FIG. 1 with a Soldering fuse and FIG. 3 a limiting resistor according to FIG. 2 in view.

Wie diesem Schaltschema zu entnehmen, besteht die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung aus einem elektrischen Heizelement 1 eines Ofens, wie Rohrofen, Tiegelofen oder dergl., als Elektrowärmegerät (nicht dargestellt).As can be seen from this circuit diagram, there is the inventive Circuit arrangement consisting of an electrical heating element 1 of a furnace, such as a tube furnace, Crucible furnace or the like. As an electric heating device (not shown).

Das Heizelement 1 wird von der Sekundärwicklung 2 eines Transformators 3 gespeist, dessen Primärwicklung 4 eine induktive Last darstellt. Für die optimale Speisung der Heizelemente insbesondere kleiner Elektrowärmegeräte, wie Laborgeräte, haben sich Transformatoren mit Schnittbandkernen aus lamellierten, zu einem Paket zusammengesetzten Einzelblechen hoher Koerzitivkraft besonders bewährt.The heating element 1 is from the secondary winding 2 of a transformer 3 fed, the primary winding 4 represents an inductive load. For the optimal Supply of the heating elements, especially small electrical heating devices such as laboratory devices, transformers with cut cores made of laminated, in a package Composite single sheets of high coercive force have proven particularly successful.

In Serie mit der Primärwicklung 4 des Transformators 3 liegt ein Einschaltstrom-Begrenzungswiderstand 5, der die Stromstärke beim Einschalten der induktiven Last begrenzt und die Lebensdauer der Schaltkontakte im angeführten Beispiel über eine Million Schaltspiele erhöht hat.In series with the primary winding 4 of the transformer 3 is an inrush current limiting resistor 5, which limits the amperage when the inductive load is switched on and the service life the switching contacts in the example given increased over a million switching cycles Has.

Der Strombegrenzungswiderstand liegt in Serie mit dem Schalter 6, welcher in Offen-Stellung dargestellt ist.The current limiting resistor is in series with switch 6, which is shown in the open position.

Parallel zu Strombegrenzungswiderstand und induktiver Last liegt ein Zeitrelais 7, welches mechanisch mit einem Kontakt 8 zum Kurzschliessen des Widerstands 5 verbunden ist. Der Kurzschluss erfolgt nach Ablauf einer Verzögerungszeit von höchstens 500 Millisekunden, vorzugsweise 100 Millisekunden. Diese Verzögerungszeit wird von einem RC-Glied, bestehend aus dem Widerstand 9 und dem Kondensator 10, bestimmt. Dem RC-Glied ist eine Diode 11 vorgeschaltet. Der Anknüpfungspunkt dieser Diode 11 liegt zwischen dem Strombegrenzungswiderstand 5 und de Schalter 6, so dass das Zeitrelais 7 dem Schalter 6 nachgesc'ha tet ist. Mit 12 sind die Anschlussklemmen für eine Netz- bzw.There is a parallel to the current limiting resistor and inductive load Time relay 7, which is mechanically connected to a contact 8 for short-circuiting the resistor 5 is connected. The short circuit occurs after a delay time of at most 500 milliseconds, preferably 100 milliseconds. This delay time is controlled by an RC element, consisting of resistor 9 and capacitor 10, certainly. A diode 11 is connected upstream of the RC element. The starting point of this Diode 11 lies between the current limiting resistor 5 and the switch 6, so that the timing relay 7 is nachgesc'ha switched to the switch 6. At 12 are the connection terminals for a network or

Speisespannung von z.B. 220 V Wechselstrom und einer Netzfrecuenz von 50 Hz bezeichnet.Supply voltage of e.g. 220 V alternating current and a mains frequency of 50 Hz.

In den Fig.2 und 3 ist eine Lötsicherung 13 für den Widerstand 5, bestehend aus zwei federnden Drahtbügeln 14 und 15, die diesen teilweise umhüllen, dargestellt.In Figures 2 and 3 is a soldering fuse 13 for the resistor 5, consisting of two resilient wire brackets 14 and 15, which partially enclose it, shown.

Besonders bewährt hat sich eine solche Ausführung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung mit einem Strombegrenzungswiderstand in der Grössenordnung von etwa 5 bis 50 Ohm. Der sich dadurch an den Kontakten des Schalters 6 einstellende Ein schaltstrom ist nur wenig höher als der Nennstrom. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Werte beschränkt.Such an embodiment of the invention has proven particularly useful Circuit arrangement with a current limiting resistor in the order of magnitude of about 5 to 50 ohms. The resulting setting at the contacts of the switch 6 A switching current is only slightly higher than the rated current. The invention is self-evident not limited to these values.

Claims

Circuit arrangement for switching inductive loads in alternating current circuits with mains frequency, especially in the primary circuit of a transformer, with one element for inrush current limitation, characterized in that in series with the inductive Load (4) an inrush current limiting resistor (5), which after switching on by a timing relay (7) after a delay time of no more than 500 milliseconds, preferably 100 milliseconds, is short-circuited, the timing relay (7) a Switch (6) is connected downstream and in parallel with the current limiting resistor (5) and inductive load (4).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that A solder fuse (13) is connected downstream of the limiting resistor (5), the The soldering point is in good thermal contact with the resistor (5).

3. Circuit arrangement according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the soldering fuse (13) consists of two resilient wire brackets (14,15), which a Cover part of the resistor (5).

L e r s e i t e