DE2448098C2 - Mit Wechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage - Google Patents

Mit Wechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage

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Description

Die Erfindung betrifft eine mit Wechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Schaltung dieser Art (Verstärker LAI 2 der Firma Landis & Gyr) können die Spannungsverhältnisse am Spannungsteiler dadurch geändert werden, daß eine Wechselspannung an den ersten Anschluß gelegt und dadurch eine solche Aufladung des zweiten Ladekondensators erzielt wird, daß sich die Empfindlichkeit vermindert. Da diese Spannung am Ende der Vorzündperiode an den ersten Anschluß gelegt wird, erhält man während der Vorzündperiode eine höhere Empfindlirhkeit des Flammet,Wächters und während der eigentlichen Betriebszeit eine Normalempfindlichkeit.
Bei einer weiteren bekannten Schaltung (CH-PS 4 83ÖOO) wird die Empfindlichkeit des Flammenwach tcrs durch das Zu- und Abschalten von Spannungsteiler widerstanden verändert. Hierbei sind die von einem Relais betätigten Schalter innerhalb des Spannungstci lers angeordnet, so daß an diesen Schaltern lediglich eine geringe Spannungsdifferenz anlicgi. Hierdurch besieht die Ciefahr. daß bei Verschmutzung der Schalter em einwandfreies Umst/alten der Empfindlichkeit der F lammcnuber.vachungscinrichlung gestein wird. Hier bei werden die Reihenschaltung, der Vti starker und das
1 liimmenrelais von der Sekundarseite eines Transfor nialors gespeist
Bei einer anderen bekannten Schaltung (AT-PS
2 17 611) ist der Fotowidersland Teil einer Rcihensth.il lung, die ebenso wie der Verstärker und das Flummcnrelais von der Sckundärseilc eines mn Netzspannung gespeisten Transformators über eine Diode, der ein Glättungskondens.iior nachgeschaliei ist. mit Spannung versorgt werden
Bei einer weiteren bekannten Schaltung (DE-AS 19 1JI 4 52) liegt an der Ncl/spunnung die Rc^cnvh.il lung eines Kondensators, eines Widerstandes und einer Zci.er'Jiode. wobei i'n der Zenerdiode die Hetriebsspan Hung fur das Flammcnrclais, die den f-olowidersl.ind aufweisende Reihenschallung und einen als Verstärker dienenden Thyristor abgegriffen wird. Hierbei wird die Ansprechempfindlichkeil dadurch geändert, daß durch Einschalten einer Indukiivitat die /wischen Anode und Kathode liegende Spannung gegenüber dei /wischen Steuerelektrode und Kathode liegenden Spannung eine Phasenverschiebung erfahrt.
Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine Schaltung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die außer ihrer Nornialempfindlichkeit nicht nur eine höhere, sondern auch eine geringere Empfindlichkeit erhalten kann und bei der eine Verschmutzung der zum Umschalten der Empfindlichkeit erforderlichen Schalter weniger kritisch ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dem Punkt fester Spannung abgewandte Anschluß des zweiten Ladekondensators über einen dritten Gleichrichter mit einem zweiten Anschluß verbunden ist, der über einen zweiten Schalter an die Wechselspannung legbar ist, daß der dritte Gleichrichter entgegengesetzt zum zweiten Gleichrichter gepolt ist, daß der erste Anschluß zur Erhöhung der Empfindlichkeit während der Vorzündperiode und der zweite Anschluß zur Verminderung der Empfindlichkeit während einer Nachzündperiode an die Wechselspannung angeschlossen sind und daß die Verbindung zwischen dem ersten Anschluß und dem Spannungsteiler allein über den Abgriff, nicht über die Anschlußenden des Spannungsteilers hergestellt ist.
Der zweite Ladekondensator v.ird beim Schließen des ersten Schalters in der einen Richtung und beim Schließen des zweiten Schalters in der anderen Richtung aufgeladen, wodurch sich der Strom durch einen Teil des Spannungsteilers erhöht oder vermindert. Infolgedessen sind höhere oder niedrigere Werte der Belichtung notwendig, um den Verstärker bzw. dar, Flammenrelais zum Ansprechen zu bringen. Der Flammenwächterkreis hat bei offenen Schaltern, also während des normalen Betriebes, seine normale Empfindlichkeit. Ein Fehler an den Schaltern, z. B. bei verschmutztem Kontakt, oder eine Unterbrechung in der Zuleitung beeinträchtigt die normale Arbeitsweise nicht. Während der Vorzündperiode ist durch Anlegen der Wechselspannung an den ersten Anschluß eine höhere Empfindlichkeit vorhanden, mit deren Hilfe Fremdlicht besser festgestellt werden kann Während der Nach/ündperiode ist durch Anlegen der Spannung an den zweiten Anschluß die Empfindlichkeit herabgesetzt, so daß der Flammenwächter auch beim Vorhandensein der Flamme unwirksam ist. also nicht etwa infolge schwacher oder unterbrochener Flamme die Zündeinrichtung abgeschaltet wird.
Im offenen Zustand liegt am Schalter die volle Wechselspannung (bei einer Netzspannung von 220 V also ein Spitzenwert von 311 V). während am Spannungsteiler eine Niederspannung von beispielsweise 39 V liegt. Infolge dieser hohen Spannungsdifferenz wird eine eventuell auftretende Verunreinigung am Schalter weggebrannt. Daher besteht keine Gefahr, daß infolge solchpr Verunreinigungen der Schalter nicht mehr funktioniert.
Besonders günstig ist es, wenn der dem Punkt fester Spannung abgewandte Anschluß des /weiter Ladekondensators über einen Widerstand mit dem Steuerabgriff il.s Spannungsteilers verbunden ist. Da das eine Ende des /weilen ladekondensators spannungsmaßig festgelegt ist. lädt sich das andere Ende von dem ersten Anschluß her in dei einen Richtung und von dem /weilen Anschluß btr in der anderen Richtung auf. Diese Spannung wirkt dann über den Widerstand direkt auf den .Steuerabgriff des Spannungsteilers, was eine sehr einfache Schaltung ergibt.
Mit besonderem Vorteil ist dalür gesorgt, daß mit dem entgegengesetzt /um ersten Gleichrichter gepolten zweiten Gleichr ;hter ein Widerstand in Reihe liegt. Mit Hilfe des Reihenwiderstandes läßt sich die Ladespannung des zweiten Ladekondensalors je nach dem gewählten Anschluß unterschiedlich festlegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gc fl5 sorgt, daß der zweite Anschluß zur Verminderung der Empfindlichkeil über die Reihenschaltung des Arbeitskontakts eines ersten Schalters eines Zeitrelais, den Ruhekontakt eines später schaltenden zweiten Schalters des Zeitrelais und einen Ruhekontakt eines zweiten Schalters des Flammenrelais an die Zuleitung und eine Zündeinrichtung über den Ruhekontakt des ersten Schalters des Flammenrelais an die Zuleitung angeschlossen ist. Auf diese Weise wird während einer Nachzündperiode die Wirksamkeit des Flammenwächters vollständig unterdrückt Selbst bei Bildung einer Flamme spricht er nicht an. Infolgedessen bleibt der die Zündeinrichtung steuernde Schalter des Flammenrelais geschlossen. Wenn am Ende der Nachzündperiode die normale Empfindlichkeit des Flammenwächters wieder hergestellt wird, schaltet das Fiammenrelais sofort die Zündeinrichtung ab.
Des weiteren kann der erste Anschluß zur Erhöhung der Empfindlichkeit mit dem Ruhekontakt eines am Ende der Vorzündperiode ansprechenden, mit der Zuleitung verbundenen ersten Schalters des Zeitrelais verbunden sein, an dessen Arbeitskontakt ein Brennstofforderorgan angeschlossen ist und der beim Ansprechen des F'ammenrelais in seiner Arbeitsste1 ^ig mechanisch vernegelbar ist. Bei diesem bekannt' n, für das verzögerte Einschalten der Brennstofförderung notwendigen Schalter wird die Ruhestellung ausgenutzt, um während der Vorzündperiode dem Flammenwächter eine e· höhte Empfindlichkeit zu geben. Dies hat /ur Folge, daß eine Prüfung auf Falschlicht mit erhöhter Empfindlichkeit erfolgt. Falschlicht wird daher mit größerer Sicherheit festgestellt. Sobald der Schalter in seine Arbeitsstellung geht, erhält der Flammenwächter seine normale Empfindlichkeit, mit der er das Entstehen der Flamme feststellen kann. Sobald die Flamme entstanden ist. wird der Schalter in seiner Arbeitsstellung verriegelt und durch das Flammenrelais überwacht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fs ist die Schaltung für einen erfindungsgeniäßen Flammenwächter mit den zugehörigen Schaltern von t lammenrclais und Zeitrelais veranschaulicht.
[in /und- und Überwachungsgerät steuert einen Gebläsemotor M. ein erstes Magnetventil MV1 für eine klein«. Ölmenge. ein /weites Magnetventil MV 2 fur eine Ihuiptölmengc und einen Zündtransformator ΊΎ. Ferner ist ein Flammcnwächterkreis FW mit einem Fiammenrelais. das eine Magnetwicklung F aufweist, welches zwei Schalter F\ und F2 steuert, vorgesehen. Des weiteren ist ein thermisches Zeitrelais vorhanden, dessen Heizwicklung P einen ersten am Ende der Vor/ündperiode belangten Schalter Pi. einen /weiten um Ende der Nach/undperiode betätigten Schalter /'2 und einen dritten am Ende der Sicherheits/eit belangten Sicherheitsschalter P3 aufweist. Der Schalter PX wird durch eine mechanische Sperre Fl. bei Erregung des Flamm -iirilais in derjenigen Stellung verriegelt, in der er sich gerade befindet.
Das Geräi wird a 1 den Netzklemmen I und 2 mit einer Nct/wechselspannung 'on beispielsweise 220 V betrieben. An die Nci/klemme 1 ist eine spannungsführende Zuleitung 3 angeschlossen, in der ein das Gerät einschaltender Kesselthermosiai KT und der Sichcrheilbswhaller Pi liegen. An die Klemme 2 ist cm Nulleiter 4 angeschlossen. In einem Slörungsfall schaltet der Sicherheitsschalter von seinem Ruhekontakt .·/ auf seinen Arbeitskontakt b, wodurch das Gerät abgeschaltet wird und statt dessen eine Anzeigelampe L über einen Widerstand R 1 an Spannung liegt.
Der Flammenwächter FW Weist einen ersten Ladekondensator C\ auf, der über einen ersten Gleichrichter
Di und einen Kondensator C2 zwischen die Leitungen 3 und 4 gelegt ist. Eine Zenerdiode Z ist dem Ladekondensator 1 und dem ersten Gleichrichter D 1 parallel geschaltet, so daß am Ladekondensator C1 eine Gleichspannung von beispielsweise 39 V zur Verfugung steht. Durch diese Spannung wird ein Spannungsteiler mit den Ohrrischen Widerständen R2, R3 Und R4 sowie dem Fotowiderstand LD gespeist, infolgedessen ergibt sich am Abgriff 5 eine vom Belichtungszustand abhängige Spannung. Ferner ist parallel zum ersten Ladekondensator Cl ein aus den Ohmschen Widerständen R 5 und R 6 bestehender Spannungsteiler geschaltet, der einen Abgriff 6 bildet. Zwischen die Abgriffe 5 und 6 ist ein Gleichrichter D 2 gelegt. Zwei Transistoren TrI und Tr2 dienen als Verstärker. Die Basis des ersten Transistors TrI ist mit dem Abgriff 5, sein Emitter mit dom Abgriff 6 und sein Kollektor mit der Basis des zweiten Transistors Tr2 verbunden. Dessen Emitter liegt am Nulle'ier A. während sein Kollektor über die Magnetwicklung F des Flammenrelais, die von einem Gleichrichter D 3 überbrückt ist, an einem Abgriff 7 zwischen den Widerständen R2 und R3 liegt.
Zur willkürlichen Änderung der Empfindlichkeit des Flammenwächter FW sind zwei Anschlüsse A und B vorgesehen, die mit der Zuleitung 3 verbindbar sind. Mit dem ersten Ladekondensator CI liegt ein /weiter Ladekondensator C3 zusammen mit einem Begrenzungswiderstand R 7 in Reihe. Das dem ersten Ladekondensator CI abgewandte Ende 8 des zweiten Ladekondensators C3 ist über einen zweiten Gleichrichter DA und einen Widerstand R 8 mit dem ersten Anschluß A sowie über einen dritten Gleichrichter D 5 mit dem zweiten Anschluß B verbunden. Der dritte Gleichrichter D5 hat die gleiche Durchlaßrichtung *vie der erste Gleichrichter D I; der zweite Gleichrichter D4 hat die entgegengesetzte Durchlaßrichtung. Das Kondensatorende 8 ist über einen Widerstand R9 mit dem Abgriff 5 verbunden.
Beim Flammenwächter FW bilden die Transistoren Tr 1 und Tr2 einen Kippverstärker, weil sein Ausgang über den Widerstand /?3 mit dem Eingang 5 gekoppell ist. Normalerweise ist der Strom durch den Spannungsteiler K2,KJ,«4, LD lediglich durch den Wide ι -suiikK-wert des Fotowiderstandes LD vorgegeben. Wenn aber durch den Transistor Tr2 ein Strom fließt, ergibt sich am Widerstand R 2 ein größerer Spannungsabfall, wodurch die Spannung am Abgriff 5 sinkt. Infolgedessen wird beim Überschreiten eines Schwellwerts das Flammenrelais sicher eingeschaltet. Wenn beispielsweise ein Widerstandswert des Fotowiderstandes LD von etwa 150 Kiloohm ausreicht, um das Flammenrelais zu erregen, so muß der Widerstandswert infolge geringerer Beleuchtung auf etwa 200 Kiloohm steigen, ehe es wieder abfällt.
Wird an den ersten Anschluß A die Netzspannung angelegt, so wird der zweite Ladekondensator C3 in der negativen Halbperiode aufgeladen. Dies führt zu einer Steigerung des Stroms in den Widerständen R 2 und R3, wodurch die Spannung am Abgriff 5 sinkt Dies ergibt eine erhöhte Empfindlichkeit, da jetzt eine geringere Beleuchtung ausreicht, um den Verstärker zum Kippen zu bringen.
Wird dagegen am zweiten Anschluß B die Netzspannung angeschlossen, so lädt sich der zweite Ladekondensator C3 in der positiven Halbwelle auf, was zu einer Erhöhung des Stroms in den Widerständen R 4 und LD führt Infolgedessen steigt die Spannung am Abgriff 5. Die Bemessung kann derart sein, daß selbst beim Kurzschluß des Fotowiderstandes LD die Spannung am Abgriff 5 einen ausreichend hohen Wert hat, um da« Fotorelais Unbetätigt zu lassen.
Bei dieser Schaltung ergibt sich die folgende Betriebsweise.
Wenn der Kcsseltherinostat KT schließt, wird der Gcbläseinotor M angelassen. Gleichzeitig werden der Zündtransformator TT und die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Ruhekontakt «des Schalters F\ des Flamfnenrelais an Spannung gelegt. Außerdem ist der erste Anschluß A über den Ruhekontakt a des ersten Schalters Pi des Zeitrelais mit Netzspannung versorgt Damit ergibt sich eine Vorzündpcriode. in der eine Entlüftung des Feuerungsraiimes stattfindet und gleich zeitig mit erhöhter Empfindlichkeil eine Prüfung auf Fälschlich! staltfindet. Am Ende der Vorzündpcriode geht der erste Schalter P\ des Zeilrelais an seinen Arbeitskontakt b. Hierdurch wird dis Magnetventil MVl geöffnet. Gleichzeitig wird Netzspannung über die Reihenschaltung des Arbeitskontakts b des ersten Schalters P1. des Ruhekontakts a des zweiten Schalters P2 und des Ruhekontakts a des Schalters F2 an den zweiten Anschluß ß gelegt, so daß der Flammenwächter FVVunempfindlich wird und nicht anspricht, auch wenn sich wegen des Vorhandenseins der Zündung und des Öls eine Flamme bildet. Erst am Ende der Nachzündperiode. wenn der zweite Schalter P2 öffnet, wird der Flammenwächter FW wegen des Fortfalls der Netzspannung am zweiten Anschluß B empfindlich, und die beiden Schalter Fl und F2 gehen an ihren Arbeitskontakt b: die Sperre FL verriegelt den ersten Schalter Pl in seiner Arbeitsstellung. Hierdurch wird die Heizwicklung P und der Zündtransformator TT von der Zuleitung 3 abgetrennt und das Einschalten de-> zweiten Magnetventils MV2 vorbereitet. Infolge de Abkühlens des Zeitrelais kehrt der zweite Schaller /'2 nach einer vorgegebenen Zeit in seine Ruhestellung zurück, wodurch das zweite Magnetventil MV2 eingeschaltet wird. Nunmehr ist der Nonnalbctrieb erreicht. Er wird in der Regel durch Öffnen des Kesselthermostaten KT unterbrochen. Wenn die Spannung fortfällt, schließen die Magnetventile MV 1
UIlU ivi ν 2. uci Γνίυίυι Λ-/ i\uiVni'ii /uiVi Siitijtuim. üThj uii»
Flammenrelais fällt ab. wodurch die Schalter F1 und F2 in die veranschaulichte Ruhelage zurückkehren und die Verriegelung des ersten Schalters Pl gelöst wird, der infolge Vorspannung ebenfalls in die Ruhelage zurückkehrt.
Entsteht während des Einschaltprogramms keine Flamme, so bleibt die Heizwicklung P des Zeilrelais über den Schalter Fl an Spannung, bis der Sicliprheilv schaller P3 anspricht und eine Störung gemeldet wird. In der Regel kann der Sicherheitsschalter P3 nur manuell zurückgestellt werden. Fällt die Flamme während des Betriebs fort, werden die beiden Magnetventile MV1 und MV2 abgeschaltet, weil wegen des Zurückziehens der Sperre FL der erste Schalter Pl in seine Ruhestellung zurückkehrt
In diesem Fall kann ein erneuter Zündversuch sofort anschließen, durch den festgestellt wird, ob die Flamme für dauernd fortfällt.
Wenn der Fotowidersland LD von Falschlicht getroffen wird, geht der Schalter Fl des Flammenrelais an den Arbeitskontakt b. Dies geschieht in der Vorzündperiode mit großer Sicherheit, weil die Empfindlichkeit des Flsmmenwächters FW erhöht worden ist Gleichzeitig wird der erste Schalter Pl durch die Sperre FL in seiner Ruhestellung verriegelt Infolgedes-
st-n wird die Heizwicklung P weiter beheizt, und nach der Sicherheitsseil erfolgt die Störabschadting mittels des Sichcrhcilsschalters Γ3. Hei einem Forlfall der Nelzspaniuing ergeben sich die gleichen Verhiillnisse wie beim Abschalten des Kesselthcrmostalcn KT. Beim Wiederauftreten der Spannung erfolgt eine neue Zündung. Ein Kurzschluß des Folowider.standcs LD führ· dazu, daß der Normalbetrieb bis zum Abschalten dutch den Kcssellhcrmostaleii KT fortgeführt wird: beim nächsten Einschalten täuscht aber der Fotowider-
stand LD Lieht vor, so dall über das erregte Flammcnrclais nach der Sichel hcilszeit die Siörabschaltung erfolgt. Wehn Leitungen zum Fotowiderstand LD unterbrochen werden, fällt das Flammcnrelais sofort ab.
Als Brcnnstoffördcrorganc kommen außer den Magnetventilen auch Ölpumpcn oder Relais, die ihrerseits auf die Ölförderung Einfluß nehmen, in Betracht.
Die Schalter /3I, Pt P3. F\ und Fl sind vorzugsweise als Schnappschalter ausgebildet.
Hierzu J BIaIl Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Mit Wechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage, bei 5 der ein Fotowiderstand Teil eines Spannungsteilers ist, der einen Abgriff zur Steuerung eines ein Flammenrelais steuernden Verstärkers aufweist, bei der ein erster Schalter zur Veränderung der Ansprechempfindlichkeit des Flammenwächters vorgesehen ist, bei der zur Speisung des Flammenwächters ein erster Gleichrichter und ein erster auf eine vorgegebene niedrige Gleichspannung aufladbarer Kondensator in Reihe an die Wechselspannung geschaltet sind, bei der parallel zum ersten Ladekondensator ein Spannungsbegrenzer, z. B. eine Zenerdiode, liegt, durch die ein Punkt fester Spannung gegeben ist, bei der der Spannungsteiler parallel zum ersten Ladekondensator liegt, bei der ein zweiter Ladekondensator in einem Zweig angeordnet ist, der zwischen der: Punkt fester Spannung und den Abgriff des Spannungsteilers geschaltet ist, und bei der der zweite Ladekondensator über seinen dem Punkt fester Spannung abgewandten Anschluß von einem mittels des ersten Schalters an die Wechselspan-Dung legbaren ersten Anschluß über einen zweiten Gleichrichter aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Punkt fester Spannung abgewandte Anschluß des zweiten Ladekondensators (O) über einen dritten Gleichrichter (D5) mit einem /weiten Anschluß (B) verbunden ist, der über einen zweiten Schalter (P2) an die Wechselspannung legbar ist, daß der dritte Gleichrichter (D 5) entgegengesetzt zum zwriten Gleichrichter (D 4) gepolt ist, daß der erste Anschluß ''A) zur Erhöhung der Empfindlichkeit während der Vorzündperiode unJ der zweite Anschluß (B) zur Verminderung der Empfindlichkeit während einer Nachzündperiode an die Wechselspannung angeschlossen sind und daß die Verbindung zwischen dem ersten Anschluß
(A) und dem Spannungsteiler (R 2. Ri, R 4. LD) • Nein über den Abgriff (5), nicht über die Anschlußenden des Spannungsteilers hergestellt ist.
2. Schallung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Punkt fester Spannung abgewandte Anschluß des zweiten Ladekondensators (C 3) über einen Widerstand (R 9) mit dem Steuerabgriff (5) des Spannungsteilers verbunden ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem entgegengesetzt zum ersten Gleichrichter (D 1) gepolten /weilen Gleichrichter (D4) ein W-derstand (RS) in Reihe liegt.
4. Schallung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschluß
(B) /ur Verminderung der Empfindlichkeit über die Reihenschaltung des Arbeitskoniakts (b) eines eriten Schalters (Pl) eines Zeitrelais, den Ruhekon takt (a) eines später schaltenden /weiten Schalters (P2) des Zeitrelais und einen Ruhekontakt fascines zweiten Schalters (F2) des Flammenrclais an die Zuleitung (3) und eine Zündeinrichtung (TT) über den Ruhekontakt (a) des ersten Schalters (Fl) des Flammenrelais an die Zuleitung angeschlossen ist.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß (A) zur Erhöhung der Empfindlichkeit mit dem Ruhe^ kontakt (a) eines arri Ertde der Vorzündperiode an·» sprechenden( mit der Zuleitung (3) verbundenen ersten Schalters (P 1I) des Zeitrelais verbunden ist, an dessen Arbeitskontakt (b) ein Brennstofförderorgan CMVI) angeschlossen ist und der beim Ansprechen des Flammenrelais in seiner Arbeitsstellung mechanisch verriegelbar ist.
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