DE2941339C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einer Einschaltverzögerungsschaltung zur Einschaltstrombegrenzung für ein Magnetron in Mikrowellenherde nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs (CH- PS 4 88 309).

Als Energiequellen zur Erzeugung der Mikrowellenenergie für den Garraum von Mikrowellenherden dienen bekanntlich Magnetrongeneratoren. Diese strahlen Energie in einen Garraum ab, um darin eingestelltes Gargut zu erwärmen bzw. zu garen. Magnetrongeneratoren werden im allgemeinen aus einem niederfrequenten Niederspannungsnetz gespeist, wobei die Speisespannung hochtransformiert und gleichgerichtet wird, so daß annähernd 4000 Volt bis 6000 Volt zur Verfügung stehen. Um eine sichere Betriebsweise derartiger Geräte zu gewährleisten, sind Maßnahmen zu einer zeitlich beschränkten Einschaltstrombegrenzung für den Hochspannungstransformator und damit für den Magnetrongenerator erforderlich.

Aus der CH-PS 4 88 309 ist eine Schaltvorrichtung der in Rede stehenden Art bekannt. Bei dieser Schaltvorrichtung ist im Eingangskreis neben einem ersten RC-Netzwerk zur verzögerten Ausschaltung des Magnetrons ein zweites RC-Netzwerk zu dem Zweck aufgenommen, einen bestimmten Einschaltvorgang beim Magnetron verzögert zu starten. Das erste RC-Netzwerk ist eine Parallelschaltung eines Kondensators und eines veränderlichen Widerstandes, während das zweite RC-Netzwerk die Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes ist. Diese Reihenschaltung ist mit der Basis eines Transistors verbunden und über eine Diode parallel zum ersten RC-Netzwerk geschaltet. Beide RC-Netzwerke sind über ein Gleichrichterelement miteinander verbunden. Die RC-Zeitkonstante des zweiten RC-Netzwerkes ist kleiner als die des ersten RC-Netzwerkes. Bei dieser Schaltvorrichtung handelt es sich um eine aufwendige und damit kostenintensive elektronische Schaltungsanordnung, die aus Preisgründen für einen Einsatz in Mikrowellenherden nicht mehr in Frage kommt.

Aus der DE-OS 27 46 845 sind Einrichtungen zur Einschaltstrombegrenzung für wechselspannungsbetriebene Verbraucher bekannt, die mit konstanten oder einstellbaren Verzögerungszeiten und mit einer Dioden RC-Reihenschaltung in Gleichspannungsbetrieb arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sicher und zuverlässig arbeitende Schaltvorrichtung der in Rede stehenden Art für das Magnetron (Hochspannungstransformator) in Mikrowellenherden aus besonders preiswerten, handelsüblichen elektrischen Bauelementen zu schaffen. Ziel der Erfindung ist es dabei, mit einem kostengünstigen handelsüblichen Wechselspannungsrelais eine Verzögerung für die erste Halbwelle des Stromflusses für den elektrischen Verbraucher zu erreichen und die natürliche Anzugszeit eines Wechselspannungsrelais von wenigen msec entsprechend auf einen für den verwendeten Magnetron-Transformator ungefährlichen Wert zu verlängern.

Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung liefert nun je nach Phasenlage der eingeschalteten Netzspannung eine entsprechende Anzugsverzögerung, da die mathematische Lösung der vorgeschlagenen R||C/L-R Reihenschaltung eine Differentialgleichung zweiter Ordnung darstellt. Die vorgeschlagene Schaltungsanordnung ist, im Gegensatz zu den bekannten Schaltungseinrichtungen, eine reine Wechselstromschaltung ohne elektronische Komponenten. Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung bietet darüber hinaus den Vorteil, daß es mit einfachen, daher billigen Bauelementen möglich ist, eine Einschaltstrombegrenzung für den Hochspannungstransformator zu erreichen und damit eine zu starke schlagartige Belastung des Versorgungsnetzes zu vermeiden. Dadurch werden die Wicklungen des Hochspannungstransformators vor mechanischen Beanspruchungen geschützt, die bei zu hohen Einschaltströmen auftreten können. Auch eine Überlastung und somit Beschädigung der übrigen Schaltelemente durch zu hohe Stromstöße wird ausgeschlossen. Ebenso wird ein Auslösen der installationsseitig eingebauten Leitungsschutzschalter bzw. Leitungssicherungen, welches bei zu hoher Netzbelastung immer vorkommt, zuverlässig vermieden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand eines Schaltbildes nachfolgend näher erläutert.

Das Schaltbild zeigt den Schaltzustand der Schaltvorrichtung bei geöffneter Mikrowellenherd-Garraumtür.

In dem Schaltbild beherrscht ein zweipoliger Hauptschalter mit den Kontakten 1, 1′ den Stromkreis für einen Hochspannungs­ transformator 2, welcher die erforderliche Speisespannung zum Betreiben eines Magnetrons (Mikrowellengenerator) für den Garraum eines Mikrowellenherdes liefert. Dieser Haupt­ schalter wird in der Regel durch einen Zeitschalter (timer) und/oder einen üblichen Einschaltdauergeber geschlossen.

In der Eingangsphase R des Stromkreises ist eine 10 Ampere Schmelzsicherung 3 und daran anschließend ein Primärschal­ ter 4 gelegt, welcher von der Garraumtür des Mikrowellenherdes betätigt wird und der eine Unterbrechung der Stromzufuhr zum Hochspannungstransformator und somit für den Mikrowellenge­ nerator beim Öffnen der Garraumtür herbeiführt. In der Aus­ gangsleitung des Transformators 2 bzw. der Mp-Phase ist ein Sekundärschalter 5 angeordnet, der ebenfalls von der Garraum­ tür betätigt wird. In der Zugangsleitung zum Transformator 2 ist ein Kontakt 6 eines Relais 7 gelegt. Dem Relais-Kontakt 7 ist ein 10ohmiger Widerstand 8 parallel geschaltet. Das Re­ lais 7 liegt in Reihe mit einem Widerstand 9, dem ein Konden­ sator 10 parallel geschaltet ist. Dem Relais 7 mit dem vor­ geschalteten Widerstand 9 und Kondensator 10 ist in vorteil­ hafter Weise wiederum ein Überwachungsschalter 11 mit in Reihe dazu liegenden 110ohmigen Widerstand 12 parallel geschaltet. In Reihe mit dieser Parallelschaltung und dem Kondensator 7 ist zweckmäßig eine 20 Milliampere-Schmelzsicherung 13 gelegt, die vor dem Sekundärschalter 5 an der Mp-Phase angeschlossen ist. Der vorgenannte Überwachungsschalter 11, der das Funk­ tionieren des Primärschalters 4 überwacht, ist bei geöffneter Garraumtür geschlossen und bei geschlossener Garraumtür ge­ öffnet.

Die vorbeschriebene Schaltvorrichtung zur Einschaltstrom­ begrenzung arbeitet folgendermaßen:

Der Mikrowellenherd wird gestartet, indem die Kontakte 1, 1′ des Hauptschalters und die Garraumtür geschlossen werden. Mit Schließen der Garraumtür werden auch gleichzeitig der Primär­ schalter 4 und der Sekundärschalter 5 geschlossen und der Überwachungsschalter 11 geöffnet. Damit fließt der Einschalt­ strom für den Transformator 2 des Mikrowellengenerators zu­ nächst über den Kontakt 1 des Hauptschalters, der Schmelz­ sicherung 3, den Primärschalter 4, Widerstand 8 und nach dem Transformator 2 über den Sekundärschalter 5 und Kontakt 1′ des Hauptschalters nach Mp ab. Durch den dem Transformator 2 vorgeschalteten 10 Ohm Widerstand 8 wird dabei die Höhe des Stromflusses begrenzt, da in diesem ein Teil der Netzspannung abfällt. Parallel zum vorgenannten Hauptstromkreis fließt der Magnetisierungsstrom für das Relais 7 über den Kontakt 1 des Hauptschalters, Schmelzsicherung 3, Primärschalter 4, Wider­ stand 9 und den dazu parallel geschalteten Kondensator 10 zum Relais 7 und danach über die zweite Schmelzsicherung 13 und Kontakt 1′ des Hauptschalters nach Mp zurück. Je nach Phasenlage und Höhe der jeweiligen Netzspannung zum Einschalt­ zeitpunkt zieht das Relais 7 auf Grund des vorgeschalteten Widerstandes 9 und des Kondensators 10 mehr oder weniger ver­ zögert an. Die Schaltung wird zweckmäßiger Weise so konzi­ piert, daß die Stromamplitude der ersten Halbwelle durch das verzögerte Anziehen des Relais wesentlich beschnitten wird. Nach Schließen des Kontaktes 6 durch das Relais 7 wird der 10 Ohm Widerstand 8 durch diesen Kontakt überbrückt. Danach liegt der Transformator 2 für den Mikrowellengenerator erst an der vollen Netzspannung an. Der Einschaltvorgang für den Garraum des Mikrowellenherdes ist beendet.

Claims (1)

1. Schaltvorrichtung mit einer Einschaltverzögerungsschaltung zur Einschaltstrombegrenzung für ein Magnetron in Mikrowellenherde, dessen Speisespannung durch einen Hochspannungstransformator hochtransformiert und nachfolgend gleichgerichtet wird, und zur Einschaltverzögerungsschaltung ein Kondensator und ein Widerstand gehört, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) und der Kondensator (10) an der Phase R angeschlossen und parallel geschaltet sind und zusammen mit einem Relais (7) eine Reihenschaltung bilden und daß im Eingangskreis des Transformators (2) der Kontakt (6) des Relais (7) gelegt und parallel dazu ein Widerstand (8) geschaltet ist, der mit Anziehen des Relais (7) durch Schließen seines Kontaktes (6) überbrückt wird.