DE2402083A1

DE2402083A1 - Steuerungsvorrichtung fuer magnetventile, insbesondere an verdichteranlagen

Info

Publication number: DE2402083A1
Application number: DE2402083A
Authority: DE
Inventors: Ernst Niemann
Original assignee: Boge Kompressoren Otto Boge GmbH and Co KG
Current assignee: Boge Kompressoren Otto Boge GmbH and Co KG
Priority date: 1974-01-17
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1975-07-31

Description

Steurungsvorrichtung für Magnetventile, insbesondere an Verdichteranlagen" Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung eines Magnetventiles,das insbesondere in einer Entlastungsvorrichtung zum drucklosen Anlaufen von Verdichtern, wie Luft-Verdichtern, angeordnet ist.
Beim Einschalten eines Antriebsmotors eines Luft-Verdichters od.dgl.schliesst sich eine zu einem Speicherdruckkessel od.dgl.
führende Luftleitung, so dass in dieser Luftleitung sich von der ersten Umdrehung des Verdichtermotors ein Luftdruck aufbaut,der die Hochlaufzeit des Verdiehtermotors verzögert oder sein Hochlaufen sogar verhindern kann.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist in der Luftleitting zwischen Verdichter und Druckkessel od.dgl.ein Entlüftungsventil eingesetzt,um den Luftdruck in der Luftleitung während des Anlaufens des Verdichters herabzusetzen.Erst dann,wenn der Verdichter bzw.Antriebsmotor seine Betriebsleitung erreicht hat,wird dieses Ventil geschlossen.
Derartige Entlüftungsventile sind oftmals als Magnetventil ausgebildet,dessen Spule üblicherweise an einer Betatigungsspannung ( Normalspannung ) von z.B. 220 Volt anliegt, entsprechend dieser Normalspannung gewickelt und daher ein verhaltnismässig grosses Anzugsmoment besitzt. Dadurch ist wiederum der Magnetteil des Magnetventiles unverhältnismässig gross gebaut.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerungsvorrichtung vorzusehen, durch welche ein Magnetventil, insbesondere bei Entlastungsvorrichtungen von Verdichtern, in seinem Magnetteil verkleinert gebaut werden kann, ohne die mechanischen Grössen des Magnetventiles zu ändern.
Gemäss der Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für ein Magnetventil, insbesondere in einer Entlastungsvorrichtung zum drucklosen Anlaufen von Verdichtern,wie Luftverdichtern, dadurch gekennzeichnet,dass die elektrische Spule des Magnetventiles in Reihe mit einer Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode, einem Kaltleiter od.dgl. liegt und parallel zu dieser Schalttriode,diesem Kaltleiter od,dgl.angeordnete Widerstände einerseits mit der Spule und andererseits mit der Steuerelektrode der Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode bzw. mit dem Kaltleiter od.dgl. verbunden sind.
Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass zunächst an die Magnetspule beim Einschalten die normale Netzspannung über die Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode anliegt, dann aber durch steigenden Betriebswiderstand in der Magnetspule ein Spannungsabfall eintritt,so dass die Zündspannung unterschritten wird und dip Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode sperrt, da über die parallel geschalteten Widerstände ein geringerer Haltestrom zu der Magnetspule fliesst,und zwar in einer solchen geringeren Menge, in die er auch nur benötigt wird.
Bei Anordnung eines Kaltleiters od.dgl.liegt ebenfalls zunächst die Normalspannung z.B.von 220 Volt an der Magnetspule des Entlüftungsventiles an.Mit steigender Temperatur erhöht sich der Widerstand des Kaltleiters,so dass ebenfalls ein geringerer Haltestrom fliesst.
Das Einschalten der Magnetspule erfolgt daher zunächst durch überstrom,während bei weiterem Anziehen des Magnetkernes eine geringere Spannung an der Spule anliegt.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verdichteranlage mit Entlastungsvorrichtung, Fig. 2 eine Steuerungsschaltung mit Magnetventil und mit in Reihe geschalteter Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode und parallel geschalteten Widerständen, Fig. 3 eine abgeänderte Steuerungsschaltung mit Magnetventil und in Reihe mit der Spule geschaltetem Kaltleiter mit parallel geschaltetem Widerstand.
Mit 9 ist ein Luftverdichter ( Kompressor) bezeichnet, der durch einen elektrischen Motor lo angetrieben wird. Von dem Luftverdichter führt zu einem Speicherdruckkessel 12 eine Druckleitung ll,in der zum drucklosen Anlaufen des Verdichters 9 eine Entlastungsvorrichtung 14 mit einem Magnetventil 15 als sowie Entlüftungsventil/als-Betätigungseinrichtung eingeschaltet ist ( Fig. 1 ).
An die elektrische Wicklung des Antriebsmotors lo ist über eine Leitung 16 eine Steuerungsvorrichtung 17 angeschlossen,die unter Normalspannung z.B. 220 V steht ( Fig.2) Diese Steuerungsvorrichtung 17 weist in Parallelschaltung eine Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode ( Triac ) T und die elektrischen Widerstände W1, W2 sowie W3 ( Fig. 2) auf, deren Leitungen 18 mit der Spule M des Magnetventiles 15 einerseits und deren Leitung 19 mit der Zündelektrode ( Eingangstriode = Gate) andererseits verbunden sind.
Mit dem Einschalten des Motors lo fliesst, da sich der Kern des Magneten des Magnetventiles 15 ausserhalb der Magnetspule M befindet, ein Magnetspulen - Kurzschluss-Strom. Zunächst ist dabei der Spannungsabfall durch den Einschaltwiderstand der Magnetspule M gering,so dass nach der Zündung der Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode T die Spannung ( entsprechend der angelegten Normalspannung ) hoch ist ; der Strom reicht aus, um die Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode T durchzuschalten und den Magnetkern in die Magnetspule M einzuziehen ( zur Offenstellung des Entlüftungsventils der Entlastungsvorrichtung ).
Sobald die Magnetspule M angezogen hat, erhöht sich der Betriebswiderstand der Magnetspule M und damit erniedrigt sich die Eingangsspannung ( Zündspannung ) in der Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode T.
Hierauf sperrt die Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode T, so dass nur noch Strom über die Widerstände W1 und W2 zur Magnetspule M unmittelbar über die Leitung 18 fliesst, wobei die Spannung der Magnetspule M jedoch wesentlich geringer - z.B. llo V - als die Normalspannung ist. Diese niedrigere Spannung ist dann Betriebsspannung des Magnetteiles des Entlüftungsventiles.
Dadurch ist es möglich,den Magnetteil dieses Entlüftungsventiles kleiner zu bauen.
Bei der Anordnung eines Kaltleiters KL ( Fig.3) in Parallelschaltung zu Widerständen Wl verläuft der Spannungsabfall in der Leitung 18 zu der Magnetspule M entsprechend, nachdem zunächst über den Kaltleiter KL eine höhere Spannung an der Magnetspule M anlag, die jedoch mit zunehmender Erwärmung des Kaltleiters KL abnimmt.
Die erfindungsgemässe Steuerungsvorrichtung zeigt somit den Vorteil,dass zunächst kurzzeitig an der Magnetspule M die höhere Normalspannung des Netzes anliegt,wobei die Magnetspule M schnell den Magnetkern anzieht, jedoch nach Spannungsabfall durch Sperrung der Triode T bzw. durch Erwärmung des Kalt leiters KL durch Erhöhung des Widerstandes eine wesentlich geringere Spannung an der Magnetspule M liegt, deren Wicklung nur für eine wesentlich geringere Spannung ausgelegt ist und für den Haltestrom der Magnetspule M ausreicht.
An einem Beispiel soll die Erfindung weiter erläutert werden.
Bei einer Schaltung gemäss Fig.2 betragen beispielsweise der Widerstand der Magnetspule M = 50 Ohm, der Widerstand W1 = looo Ohm, der Widerstand W2 = 50 Ohm, und der Widerstand W3 = 3000 Ohm.
Der Strom zeigt während des Einschaltens IK Spule M = o,82 A und nach dem Anziehen des Magneten IN Spule M = o,l8 A.
Der Nenn-Druck = Betriebsdruck des Magnetventiles 15 beträgt 16 bar.
Im Vergleich dazu zeigen sich bei einer Magnetspule gleicher Grösse ohne die Steuerungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung folgende Werte Spulenwiderstand = 150 Ohm, Strom 1K Spule = o,41 A Strom IN Spule = o,18 A Nenndruck = 4 bar.
Diese beispielsweise herangezogenen Werte zeigen die Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Steuerungsvorrichtunfür ein Magnetventil,insbesondere in einer Entlastungsvorrichtung zum drucklosen Anlaufen von Gasverdichtern,dadurch gekennzeichnet,dass die elektrische Spule des Magnetventiles in Reihe mit einer Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode,einem Kaltleiter od.dgl.

liegt und parallel zu dieser Schalttriode,diesem Kaltieiter od.dgl. angeordnete Widerstände einerseits mit der Spule und andererseits mit der Steuerelektrode der Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode bzw. mit dem Kaltleiter od.dgl.verbunden sinds 2. Verdichteranordnung mit Entlastungsvorrichtung und einem dazu gehörenden Magnetventil,gekennzeichnet durcheine das Magnetventil steuernde Vorrichtung , bei der die elektrische Spule des Magnetventiles in Reihe mit einer Zweiweg-Halb leiter-Schalttriode ,einem Kaltleiter od.dgl.

liegt und parallel zu dieser Schalttriode,diesem Kaltleiter od.dgl. angeordnete Widerstände einerseits mit der Spule und andererseits mit der Steuerelektrode der Zweiweg-Halbleiter-Schalttriode bzw. mit dem Kaltleiter od.dgl. verbunden sind.

3. Verdichteranordnung nach Anspruch 2,gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Zweiweg-Nalbleiter--Schalttriode bzw. des Kaltleiters od.dgl., dass dieser erst dann sperrt,wenn nach dem Anziehen durch die Magnetspule der erhöhte Betriebswiderstand der Magnetspule sich eingestellt hat.

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