DE2428011A1 - Elektrische steuereinrichtung fuer ein bistabiles blockierrelais mit zwei erregerwicklungen - Google Patents

Description

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( LANDlS & GYRJ LANDIS & GYR AG CH-63O1 Zug, Schweiz

Elektrische Steuereinrichtung für ein bistabiles Blockierrelais mit zwei Erregerwicklungen.

Einleitung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuereinrichtung für ein bistabiles Blockierrelais mit zwei Erregerwicklungen.

Bekanntlich müssen Gas- und CeIfeuerungsanlagen mit Feuerungsautomaten '"ausgestattet werden, die Flammenwächter aufweisen und gegen auftretende Störungen ein Sicherheitsrelais steuern, das die Anlage blockieren kann. Die Verriegelung dieses Blockierrelais darf erst nach Behebung der Störung wieder von Hand aufgehoben werden. Aehnliche Blockierrelais finden auch in Steuerungen von Schaltern, beispielsweise von Ne'tzschaltern Verwendung.

Stand der Technik

Eine bekannte Steuerschaltung für eine Brenneranlage mit

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einem Flammenwächter und einem Programmschalter einerseits, der zeitlich aufeinanderfolgend eine Zündeinrichtung und mindestens ein Brennstoffreigabeorgan einschaltet, und andererseits mit einem elektronischen Sicherheitszeitglied,da; im Störungsfall einen Störschalter auslöst und das in der Inbetriebsetzungsphase der Brenneranlage aufseine Funktionsfähigkeit geprüft wird und dabei an einen an seinen Ausgang gekoppelten Sperrschalter einen Freigabeimpuls abgibt, zeichnet sich dadurch aus, dass zur Prüfung der Funktionsfähigkeit des Sicherheitszeitgliedes ein gesonderter Impulsgeber vorgesehen ist, der an das Sicherheitszeitglied Stö'rungssimulationsimpulse abgibt, und dass der Sperrschalter dem Programmschalter vorgeschaltet ist. Der Störschalter ist zu diesem Zwecke mit einem vorzugsweise fernentriegelbaren Blockierrelais mit zwei Wicklungen versehen. Die eine dieser Wicklungen ist mit dem Sicherheitszeitglied_rdie andere mit dem Sperrschalter verbunden.

Es ist ebenfalls eine Steuerungseinrichtung für ein Blockierrelais in einem Feuerungsautomaten bekannt, in welchem die eine Wicklung des Relais zum Blockieren und die zweite Wicklung zum Entblockieren des Relais dienen. Die Entblockierung wird durch eine für diesen Zweck vorgesehene Entstörtaste vorgenommen. Durch diese wird ein die Entblockierwicklung speisender Gleichrichter an Netzspannung gelegt. Ein zweiter Gleichrichter ist zur Speisung der übrigen Schaltungsteile der Sicherheitsschaltung des Feuerungsautomaten vorgesehen. Durch die Entstörtaste wird bei deren Betätigung

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zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschaltung unterbrochen.

Aufgabenstellung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und sicher wirkende elektrische Steuereinrichtung für ein bistabiles Blockierrelais .mit-zwei Erregerwicklungen, von denen die eine zur Rückschaltung nach dem Blockieren durch eine Entstörtaste an eine Spannungsquelle gelegt werden kann und wobei die Entstörteste beim Betätigen zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschaltung unterbricht, zu schaffen, wobei zudem nur ein einziger Gleichrichter in Feuerungsautomaten nötig ist.

Kennzeichen der Erfindung

Die Steuerungseinrichtung der vorgenannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen mit der Masse verbundenen Kondensator, einen Umschalter als Entstörtaste, eine in SperPlchtung für den Entstörimpuls geschaltete Diode in Serie mit der zur Rückschaltung vorgesehenen Wicklung des Blockierrelais sowie einen zweiten Schalter parallel zu dieser Serienschaltung enthält, wobei der Schaltarm des Umschalters mit einem Belag des Kondensators und ein erster Schaltkontakt mit der Gleichspannungsquelle und der zweite Schaltkontakt mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode und der Sekundärwicklung des Blockierrelais verbunden ist und wobei der Umschalter zugleich auf den zweiten Schalter einwirkt.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Steuereinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das der Diode abgewandte Ende der zur Rückschaltung des Blockierrelais vorgesehenen Wicklung mit dem hochohmigen Steuereingang eines Sperrschalters verbunden ist.

Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung nachfolgend näher beschrieben. Darin bedeuten: Fig. 1 ein Schema der Steuereinrichtung und Fig. 2 und 3 ein Detail der Steuereinrichtung der

Fig. 1

In der Fig. 1 ist eine Steuereinrichtung schematisch dargestellt, welche vorzugsweise in einer Einrichtung zur Steuerung einer Brenneranlage mit einem Flammenwächter, einem Programmschalter zur Steuerung einer Zündeinrichtung und mindestens einem Brennstofffreigabeorgan und mit mindestens einem elektronischen Sicherheitszeitglied, das im Störungsfall einen Störschalter auslöst, gemäss Schweizer Patent Nr. 543 der Anmelderin eingesetzt werden kann. In dieser Fig. 1 sind Anschlüsse 1,2 resp. 3, 4 von zwei Wicklungen eines bistabilem Remanenzrelais dargestellt. Der hier nicht interessierende Kern ist nicht sichtbar. Die Primärwicklung mit den Anschlüssen 1, 2 des Remanenzrelais ist mit einem Sicherheitszeitglied (Fig. 1, 1O der Zeichnung des Schweizer Patents Nr. 543 71O) verbunden. Der Anschluss 1 der Primärwicklung liegt an der

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gemeinsamen Masse. Der Anschluss 3 der Sekundärwicklung des Remanenzrelais ist an einen Eingang 5 eines Sperrschalters 17 (entsprechend dem mit der gleichen Kennziffer bezeichneten Sperrschalter der Fig. 1 des CH-Patents Nr. 543 71O) angeschlossen. Dieser Sperrschalter 17 soll über nichtdargestellte Zeitglieder und einen Programmschalter und Verstärker einen Zündstromkreis und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan steuern. Er wirkt demgernäss als Sicherheitsschaltung. Der Anschluss 4 der Sekundärwicklung ist mit der Katode einer Diode 6 und mit einem Widerstand 7 verbunden, deren andere ' Anschlüsse an der gemeinsamen Masse liegen. Der Eingang 5 des Sperrschalters 17 kann ferner über einen Schalter 8 mit der Masse verbunden werden. Eine für die Gleichstromversorgung bestimmte Leitung 9 der elektrischen Steuereinrichtung mit positivem Potential ist mit einem Schaltkontakt 1O eines als Entstörtaste dienenden Umschalters 12 Verbunden. Dessen Schaltarm 11 kann ferner auf einen zweiten Schaltkontakt 13 umgelegt werden, der eine Verbindung zum Anschluss 4 der Sekundärwicklung des Relais herstellt. Mit dem Schaltarm 11 des Umschalters 12 ist ferner ein Belag eines Glättungskondensators 14 verbunden, dessen zweiter Belag an Messe liegt. Eine weitere Verbindung führt vom Schaltarm 11 zu einem Versorgungseingang 15 des Sperrschalters 17.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Schalters 8, die sich durch besondere Einfachheit und Sicherheit auszeichnet. Die Schaltfunktion wird dabei durch die Kollektor-Emitter-

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strecke eines Transistors 16 ausgeübt. Seine Basis wird über einen Spannungsteiler mit dem Widerstand 7 zwischen Basis und Masse und dem Längs-Widerstand 18 an den Verbindungspunkt zwischen dem Anschluss 4 der Sekundärwicklung des Blockierrelais und der Diode 6 angeschlossen. Die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 16 ist zwischen den Eingang 5 des Sperrschalters 17 und Masse geschaltet.

In der Fig. 3 ist der Transistor 16 der Fig. 2 durch einen Thyristor 19 ersetzt, der über den Spannungsteiler mit den Widerständen 7 und 18 gesteuert und zwischen den Eingang 5 des Sperrschalters 17 und Masse geschaltet ist.

Wirkungsweise

Es sei auf die Schaltung der Fig. 1 und 2 verwiesen. Es wird ferner ein positiv ansteigender Impuls am Anschluss 2 der Primärwicklung des Blockierrelais angenommen. Der Strom fliesst in dieser Wicklung vom Anschluss 2 zum Anschluss 1 und baut ein Magnetfeld im Blockierrelais auf. Wenn dieser Impuls nur kurz ist (Prüfimpuls), so zieht das Relais nicht auf. Ist er von längerer Dauer (Blockierimpuls im Störungsfall), so geht das Relais in Blockierstellung. Durch das im Kern des Relais induzierte Gegenfeld fliesst der Strom bei jedem positiv ansteigenden Impuls in der Sekundärwicklung in entgegengesetzter Richtung vom Anschluss 4 zum Anschluss 3. Nach dem Impulsende baut sich das Feld ab. Dadurch wird in der Sekundärwicklung ein gegenüber dem aufbauenden Feld um-

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gekehrter Stromfluss vom Anschluss 3 zum Anschluss 4 erzeugt. Die Impulse in der Sekundärwicklung sind Nadelimpulse von kurzer Dauer, da sie nur beim Feldwechsel entstehen. Die beim Feldabbau entstehende negative Spitze wird durch eine im Eingang des Sperrschalters 17 enthaltene - nicht dargestellte- Diode, deren Kathode am Eingang 5 und Anode an Masse liegt, beschnitten.

Im Normalfall sollen der Umschalter 12 und der zweite Schalter 8 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung sein. Für Prüfzwecke sind die dem Anschluss 2 der Primärwicklung des Blockierrelais zugeführten Impulse 20 so kurz, dass das Relais nicht in Blockierstellung geht. Die beim Aufbau des Magnetfeldes in der Sekundärwicklung entstehenden, einseitig polarisierten Nadelimpulse werden vom Anschluss 3 auf den Eingang 5 des Sperrschalters 17 übertragen. Dort wird das Bestehen einer einwandfreien Verbindung festgestellt oder bei deren Fehlen die entsprechende Schutzmassnahme ausgelöst und Alarm gegeben. Ein längerer positiver Impuls 21 am Anschluss 2 der Primärwicklung wird bei einer Störung vom Feuerungsautomaten abgegeben und bringt das Relais in Blokkierstellung, welches durch seine nichtdargestellten Kontakte die entsprechenden Massnahmen und Anzeigen auslöst.

Nach Behebung der Störung muss zum Entblockieren des Blockierrelais der als Entblockiertaste ausgebildete Umschalter von Hand betätigt werden. Damit wird zugleich der Transi-

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stör 16 leitend gemacht. Der im normalen Betrieb über die Verbindung des Schaltarms 11 mit dem an der Leitung 9 mit positiver Gleichspannung liegenden Schaltkontokt 10 aufgeladene Kondensator 14 wird bei Betätigung des Umschalters 12 an den Umschaltkontakt 13 gelegt. Der Kondensator 14 entlädt sich demzufolge über die Parallelschaltung des Widerstands 7 und 18 und die Sekundärwicklung des Blockierrelais in Richtung von dessen Anschluss 4 zum Anschluss 3 über den nunmehr leitenden Transistor 16. Die Diode 6 sperrt in diesem Augenblick. Durch geeignete Bemessung der Kapazität des Kondensators 14, des Spannungsteilers 7 und 18 und der Induktivität der Sekundärwicklung des Relais ist der Entblockierungsimpuls 22 von genügender Dauer, um das Relais in die entgegengesetzte Stellung zu kippen und zu entblockieren. Da der im Norrnalfall hochohmige Eingang 5 des Sperrschalters 17 bei leitendem Transistor 16 kurzgeschlossen ist, bleibt der Deblokkierungsimpuls für den Sperrschalter 17 unwirksam. Ein Ueberschwingen wird durch die Diode 6 verhindert. Solange der Umschalter 12 betätigt ist, wird ferner die Versorgung des Sperrschalters 17 unterbrochen.

Der Transistor 16 der Fig. 2 und der Thyristor 19 der Fig. 3 wirken in ähnlicher Weise wie der mechanische Schalter 8 der Fig. 1. Durch den Spannungsteiler der Widerstände 7 und 18 wird der Entladungsimpuls vom Kondensator 14 in geeigneter Weise auf ungefährliche Werte für die Steuerung der elektronischen Elemente herabgesetzt und verzögert.

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Vorteile

Die erfindungsgemässe Steuerschaltung ist besonders einfach, da besondere Gleichrichter nebst der Gleichstromversorgung oder Schaltungsanordnungen zum Umpolen für die Erzeugung der Entblockierimpulse entfallen. Dadurch können weitere Störungsquellen vermieden werden. Der Kondensator 14 ist zugleich der in jedem Fall zur Siebung der Gleichspannung benötigte Glättungskondensator. Durch die Betätigung des Umschalters 12 beim Entblockieren wird die Stromversorgung des Sperrschalters 17 unterbrochen, wobei gleichzeitig bei geschlossenem Schalter 8 oder leitendem Transistor 16 oder Thyristor 19 dieser Sperrschalter 17 unwirksam gemacht ist. Eine Entblockierung ist nur bei Vorhandensein von Netzspannung möglich. Nach einem Netzausfall und Entladung des Kondensators 14 über die Last und gegebenenfalls einen Ableitwiderstand muss dieser wieder aufgeladen-werden, damit durch die Betätigung des Umschalters 12 die Entblockierung wirksam wird. Es wird ebenfalls verhindert, dass der Sperrschalter durch ein Blockieren der Entstörtaste umspielt werden kann. Der Entblockierungsumschalter braucht auch nicht arretiert zu werden. Er kann ferner vom eigentlichen Sperrschalter entfernt angeordnet sein. Schliesslich ist eine sichere Sperrung der elektronischen Schalter 16 und 19 durch die von der Diode 6 verursachte negative Vorspannung im Normalfall absolut gesichert.

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Claims (6)

JO Landis & Gyr AG. PATENTANSPRUECHE

1. Elektrische Steuereinrichtung für ein bistabiles Blockierrelais mit zwei Erregerwicklungen, von denen die eine zur Rückschaltung nach dem Blockieren durch eine Entstörtaste an eine Spannungsquelle gelegt werden kann und wobei die Entstörtaste bei Betätigen zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschaltung unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen mit Masse verbundenen Kondensator (H), einen Umschalter (12) als Entstörtaste, eine in Sperrichtung für den Entstörimpuls geschaltete Diode (6) in Serie mit der zur Rückschaltung vorgesehenen V/icklung (3, 4) des Blockier relais sowie einen zweiten Schalter (8) parallel zu dieser Serierischaltung enthält, wobei ein Schaltarm (11) des Umschalters (12) mit einem Belag des Kondensators (14) und ein erster Schaltkontakt (10) mit der Gleichspannungsquelle und der zweite Schaltkontakt (13) mit dem Verbindungspunkt zwischen Diode (6) und der Sekundärwicklung (3, 4) des Blockierrelais verbunden ist und wobei der Umschalter (12) zugleich auf den zwei%en Schalter (8) einwirkt.

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2. Steuereinrichtung gemäss dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Diode (6) abgewandte Ende der zur Rückschaltung des Blockierrelais vorgesehenen Wicklung mit einem hochohmigen Steuereingang (5) eines Sperrschalters (17) verbunden ist.

3. Steuereinrichtung gemäss dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten eines Entblockierimpulses der Eingang (5) des Sperrschalters (17) gegen Masse durch den zweiten Schalter (8) kurzgeschlossen wird.

4. Steuereinrichtung gemäss dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Diode (6) ein Widerstand (7) oder ein Spannungsteiler (7, 18) parallel geschaltet ist.

5. Steuereinrichtung gemäss dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schalter (8) durch die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors (16) oder die Anoden-Katodenstrecke eines Thyristors (19) gebildet wird, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode (6) und der zur Rückschaltung vorgesehenen Wicklung (3, 4) des Blokkierrelais verbunden ist.

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6. Steuereinrichtung gemäss dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des Transistors (16) oder Thyristors (19) über einen aus den Widerständen (7, 18) gebildeten Spannungsteiler zur Herabsetzung und Verzögerung der Steuerspannung mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode (6) und der zur Rückschaltung vorgesehenen Wicklung (3, 4) des Blockierrelais verbunden ist.

LANDIS & GYR AG Patentabteilung

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