DE2825478C2 - Flame monitor connected to AC voltage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen an Wechselspannung angeschlossenen Flammenwächter für Feuerungsautomaten nach dem Oberbegriff des Palentanspruchs 1.The invention relates to a flame monitor connected to AC voltage for automatic firing systems according to the preamble of the claim 1.

Feuerungsautomaten und deren Flammenwächter müssen eigensicher sein, das heißt, sie sollen so gebaut sein, daß jeder Defekt eines Bauteiles im Laufe einer Schaltfolge erkannt wird und zu einer Abschaltung bzw. zu einer Startverhinderung führt. Diese Aufgabe erfüllt eine Verstärkerschaltung eines Flammenwächters nach der DE-OS 25 07 811, die gleichzeitig auch Mittel aufweist, um vor jeder Inbetriebsetzung durch einen Einschaltimpuls des Flammenrelais dessen Fähigkeit zum Anziehen und Abfallen unter Beweis zu stellen.Burner controls and their flame monitors must be intrinsically safe, that is, they should be built that way that every defect of a component is detected in the course of a switching sequence and leads to a shutdown or shutdown. leads to a start prevention. This task is fulfilled by an amplifier circuit of a flame monitor the DE-OS 25 07 811, which at the same time also has means to prior to each commissioning by a Switch-on pulse of the flame relay to demonstrate its ability to attract and fall off.

In einer solchen Ausführung gibt es Bauteile, bei denen ein Defekt wohl wie beschrieben erkannt wird, jedoch im Zeitpunkt des Auftretens während des Betriebes zu einer Verlängerung der Abmeldezeit des Flammenrelais führen kann. Unter der Anmelde- und Abineidezeit des Flammenrelais ist dabei die Zeitspanne zu verstehen, die vom Eintreffen eines Ereignisses bis zum Anziehen bzw. Abfallen des Flammenrelais verstreicht.In such a design there are components in which a defect is recognized as described, however, at the time of occurrence during operation, the logoff time of the Flame relay can lead. The time span is under the registration and termination time of the flame relay to understand that from the occurrence of an event to the pick-up or drop-out of the flame relay elapses.

Die An- und Abmeldezeit eines Flammenwächters darf aus Gründen einer stabilen Flammenbildung nicht zu kurz, und die Abmeldezeit darf aus Sicherheitsgründen nicht größer als eine Sekunde sein, wobei für verschiedene Brenner die für einen störungsfreien Betrieb geforderten optimalen Werte dieser Zeiien nicht immer die gleichen sind und bei den bekannten Flammenwächtern nicht einstellbar sind.The logon and logoff time of a flame detector must not be allowed for reasons of stable flame formation too short, and the logout time must not be longer than one second for security reasons, whereby for different burners the optimal values of these lines required for trouble-free operation are not always the same and cannot be set in the known flame monitors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eigensichere Flammenwächterschaltung anzugeben, bei der die An- und Abmeldezeiten vorwählbar sind und bei der sich die Abmeldezeit bei Unterbrechung oder Kurzschluß von Bauteilen nicht vergrößertThe invention is based on the object of specifying an intrinsically safe flame monitor circuit which the logon and logoff times can be preselected and where the logoff time is in the event of an interruption or Short circuit of components not increased

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet The invention is characterized in claim 1

Ein Beispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der einzigen Zeichnungsfigur, die ein Schaltschema eines Flammenwächters darstellt, näher erläutert.An example of the invention is illustrated below with reference to the single drawing figure, which shows a circuit diagram represents a flame monitor, explained in more detail.

Mit 1 und 2 sind eine erste bzw. eine zweite Klemme zum Anschließen der Schaltung an eine Wechselspannung bezeichnet Ein Verstärker 3 ist mit einer ersten Reihenschaltung, bestehend aus der Erregerwicklung eines Flammenrelais 4 und einem Kollektorwiderstand 5, an die Klemmen 1 und 2 angeschlossen, und zwar liegt der Kollektorwiderstand 5 an der zweiten Klemme 2.With 1 and 2 are a first and a second terminal for connecting the circuit to an AC voltage An amplifier 3 is connected to a first series circuit consisting of the excitation winding a flame relay 4 and a collector resistor 5, connected to terminals 1 and 2, and that is located the collector resistor 5 at the second terminal 2.

Parallel zur Erregerwicklung ist die Kollektor-Emitterstrecke eines Ausgangs-Transistors 6 geschaltet. Zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 6 ist eine der Durchlaßrichtung dieser Strecke entgegengesetzt gepolte erste Diode 7 angeordnet, während eine weitere, gleich gepolte Zenerdiode 8 zwischen die Basis und den Kollektor des Transistors 6 geschaltet ist. Parallel zur Zenerdiode 8 liegt die dieser entgegengesetzt gepolte Kollektor-Emitterstrecke eines Eingangs-Transistors 9, dessen Basis einen Eingang !0 des Verstärkers 3 bildet.The collector-emitter path of an output transistor 6 is connected in parallel with the excitation winding. Between the emitter and the base of the transistor 6 is opposite to the forward direction of this path polarized first diode 7 arranged, while a further, equally polarized Zener diode 8 between the base and the collector of transistor 6 is connected. In parallel with the Zener diode 8, it is opposite to it polarized collector-emitter path of an input transistor 9, the base of which has an input! 0 of the Amplifier 3 forms.

Der Eingang 10 ist über einen Widerstand 11 und ein Bauteil mit einem spannungsabhängigen Schwellenwert, im beschriebenen Beispiel eine Zenerdiode 12, von der Spannung an einem ersten Verbindungspunkt 13 zwischen einem ersten Kondensator 14 und einem Flammenfühler 15 beeinflußbar. Dabei bilden der Kondensator 14 und der Flammenfühler 15 eine an die Klemmen 1 und 2 angeschlossene Reihenschaltung, in welcher der Flammenfühler 15 an der zweiten Klemme 2 liegt. Als Flammenfühler 15 dient ein die Gleichrichterwirkung der Flamme ausnutzender lonisalionsfühler.The input 10 is via a resistor 11 and a Component with a voltage-dependent threshold value, in the example described, a Zener diode 12, of which Voltage at a first connection point 13 between a first capacitor 14 and a Flame sensor 15 can be influenced. The capacitor 14 and the flame sensor 15 form one to the Terminals 1 and 2 connected in series, in which the flame sensor 15 is connected to the second terminal 2 lies. An ionization sensor which utilizes the rectifying effect of the flame is used as the flame sensor 15.

Auch beliebige andere Flammenfühler mit einem in Reihe geschalteten Gleichrichter sind verwendbar.Any other flame sensors with a rectifier connected in series can also be used.

Ein weiterer an die Klemmen I und 2 angeschlossener Spannungsteiler zur Erhöhung der Spannung am ersten Verbindungspunkt 13 besteht aus einer weiteren Zenerdiode 16 und einem zweiten Kondensator 17, wobei der Kondensator 17 mit der zweiten Klemme 2 verbunden ist. Eine Verbindungsstelle 18 zwischen dem Kondensator 17 und der Zenerdiode 16 ist über eine Diode 19 an den Verbindungspunkt 13 angeschlossen. Dabei bilden die Zenerdiode 16, die Diode 19 und der Flammenfühler 15 eine Reihenschaltung gleich gepolter Stromrichtung.Another voltage divider connected to terminals I and 2 to increase the voltage on the first Connection point 13 consists of a further Zener diode 16 and a second capacitor 17, the capacitor 17 being connected to the second terminal 2. A junction 18 between the The capacitor 17 and the Zener diode 16 are connected to the connection point 13 via a diode 19. The Zener diode 16, the diode 19 and the flame sensor 15 form a series circuit with the same polarity Current direction.

In der nachfolgenden Beschreibung wird auf eine Erläuterung der Wirkungsweise des aus der DE-OS 25 07 811 bekannten Verstärkers 3 verzichtet. Es sei einzig festgehalten, daß das Flammenrelais 4 dann erregt ist, wenn der Stromfluß am Eingang 10 des Verstärkers einen Grenzwert unterschritten hat. Dies ist beim Anlegen einer Wechselspannung an die Klemmen 1 und 2 vorerst der Fall, so daß das Flammenrelais 4 beim Einschalten sofort anzieht. Während der DositivenThe following description refers to an explanation of the mode of action of the DE-OS 25 07 811 known amplifier 3 waived. Be it only noted that the flame relay 4 is energized when the current flow at the input 10 of the Amplifier has fallen below a limit value. This is when AC voltage is applied to the terminals 1 and 2 is the case for the time being, so that the flame relay 4 picks up immediately when it is switched on. During the positives

Spannungshalbwellen an der Klemme 1 wird der Kondensator 17 über die Zenerdiode 16 aufgeladen, vorausgesetzt, daß der Flammenfühler 15 nicht leitend ist, d.h. keine Flamme anzeigt In den negativen Spannungshalbwellen überträgt der Kondensator 17 seine Ladung über die Diode 19 auf den Kondensator 14. Zwischen dem Verbindungspunkt 13 und der Klemme 1, das heißt über dem Kondensator 14, baut sich eine Spannung auf, für die vorerst die Zenerdiode 12 sperrt. Wenn deren Zenerspannung erreicht ist, fließt ein Strom zum Eingang 10, und das Rammenrelais 4 fällt ab und beweist damit die Funktionsfähigkeit des Verstärkers 3.Voltage half-waves at terminal 1, the capacitor 17 is charged via the Zener diode 16, provided that the flame sensor 15 is non-conductive, i.e. does not indicate a flame in the negative Voltage half-waves, the capacitor 17 transfers its charge via the diode 19 to the capacitor 14. Between the connection point 13 and the terminal 1, that is, above the capacitor 14, a build-up Voltage for which the Zener diode 12 blocks for the time being. When the Zener voltage is reached, it flows in Current to input 10, and the ram relay 4 drops and thus proves the functionality of the amplifier 3.

An Stelle der Zenerdiode 12 könnte auch irgend ein anderes Bauteil mit einem spannungsabhängigen Schwellenwert verwendet werden, beispielsweise ein Diac, womit eine zusätzliche Hysterese zwischen Ein- und Ausschaltpunkt erzielbar ist und sich damit eine erhöhte Sicherheit gegen ein Klappern des Flammenrelais 4 ergibtInstead of the Zener diode 12, any other component with a voltage-dependent one could also be used Threshold value can be used, for example a diac, with which an additional hysteresis between input and switch-off point can be achieved and thus increased security against rattling of the flame relay 4 results

Die Spannung über dem Kondensator 14 steigt nach dem Abfallen des Flammenrelais 4 weiter auf ihren Maximalwert an. Dieser wird durch die Zenerspannung der Zenerdiode 16 bestimmt.The voltage across the capacitor 14 continues to rise to theirs after the flame relay 4 has dropped out Maximum value. This is determined by the Zener voltage of the Zener diode 16.

Sobald eine Flamme entsteht, fließt in den positiven Spannungshalbwellen über den Flammenfühler 15 zusätzlich ein die Spannung über dem Kondensator 14 abbauender Strom, der mehr Ladung wegführt, als in der negativen Spannungshalbwelle vom Kondensator 17 geliefert wird. Beim Unterschreiten der Zenersnannung an der Zenerdiode 12 sperrt diese wieder, und das Flammenrelais 4 zieht an. Die Spannung am Kondensator 14 sinkt weiter bis auf ihren Minimalwert gegeben durch die Summe der Durchlaßspannungen der Zenerd-iode 16 und der Diode 19.As soon as a flame arises, the positive voltage half-waves flow through the flame sensor 15 in addition, a current which reduces the voltage across the capacitor 14 and which removes more charge than in the negative voltage half-wave from the capacitor 17 is supplied. When falling below the zen voltage at the Zener diode 12 this blocks again and the flame relay 4 picks up. The voltage across the capacitor 14 drops further down to its minimum value given by the sum of the forward voltages of the Zener diode 16 and the diode 19.

Aus dem Gesagten ist ersichtlich, daß die Schwellenspannung des spannungsabhängigen Bauteils, im beschriebenen Beispiel der Zenerdiode 12, beliebig zwischen die Minimal- und Maximalwerte der Spannung über dem Kondensator 14 gelegt werden kann, um damit die An- und Abmeldezeit des Flammenrelais 4 vorzuwählen. Diese Zeiten sind den Differenzspannungen zwischen der Schwellenspannung und der Maximalbzw. Minimalspannung des Kondensators 14 proportional und damit unmittelbar von den Zenerspannungswerten der Zenerdioden 12 und 16 abhängig. Die gewünschten Zeiten können daher durch die Daten dieser Zenerdioden voneinander unabhängig vorgewählt werden.From what has been said it can be seen that the threshold voltage of the voltage-dependent component, in the described Example of the Zener diode 12, arbitrarily between the minimum and maximum values of the voltage can be placed across the capacitor 14 in order to reduce the logon and logoff time of the flame relay 4 to select. These times are the differential voltages between the threshold voltage and the maximum or Minimum voltage of the capacitor 14 proportional and thus directly from the Zener voltage values the Zener diodes 12 and 16 dependent. The desired times can therefore be through the dates of these Zener diodes can be preselected independently of each other.

Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, daß bei einem Erlöschen der Flamme während des Betriebs die Abmeldezeit des Flammenrelais immer unabhängig von der Größe des vorangehend vorhandenen Fühierstromes ist. Nur die Anmeldezeit wird mit zunehmendem Fühlerstrom kleiner.The arrangement described ensures that if the flame goes out during operation, the log-off time of the flame relay is always independent of the size of the previously existing Fühierstromes. Only the login time decreases with increasing sensor current.

Jeder Defekt eines der beschriebenen Bauteile bewirkt entweder eine Störabschaltung des nachgeschalteten Automaten im Verlaufe einer Schaltfolge oder je nach Fehler eine Verlängerung oder Verkürzung der Anmeldezeit. Auch eine Verkürzung der Abmeldezeit ist möglich; deren Verlängerung wird jedoch in jedem Fall vermieden.Any defect in one of the components described causes either a fault shutdown of the downstream Automatic machines in the course of a switching sequence or, depending on the error, an extension or shortening the registration time. It is also possible to shorten the logout time; however, its extension is in avoided in any case.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. An Wechselspannung angeschlossener Flammenwächter für Feuerungsautomaten, mit einer an die Wechselspannung angeschlossenen ersten Reihenschaltung aus einem ersten Kondensator und einem den Strom nur in einer Richtung durchlassenden Flammenfühler, mit einer Diode, die mit ihrem einen Pol an den Verbindungspunkt der ersten Reihenschaltung zwischen dem ersten Kondensator und dem Flammenfühler angeschlossen und in einem Zweig parallel zum ersten Kondensator angeordnet ist und die die gleiche Stromdurchflußrichtung aufweist wie der Flammenfühler, und mit einem Flammem-elais mit einem vorgeschalteten Verstärker, dessen Eingang mit dem Verbindungspunkt der ersten Reihenschaltung in Verbindung steht dadurch gekennzeichnet, daß eine an die Wechselspannung angeschlossene zweite Reihenschaltung aus einer ersten Zenerdiode (16) und einem zweiten Kondensator (17) vorgesehen ist, daß die Diode (19) mit ihrem anderen Pol an die Verbindungsstelle (18) zwischen der ersten Zenerdiode (16) und dem zweiten Kondensator (17) angeschlossen ist, daß die erste Zenerdiode (16), die Diode (19) und der Flammenfüliler (15) eine an der Wechselspannung liegende dritte Reihenschaltung bilden und in dieser gleiche Stromdurchflußrichtung aufweisen, und daß zwischen dem Eingang (10) des Verstärkers (3) und dem Verbindungspunkt (13) der ersten Reihenschaltung ein Bauteil (12) mit einem spannungsabhängigen Schwellenwert angeordnet ist.1. Flame safeguards for automatic firing systems connected to AC voltage, with one on the AC voltage connected to the first series circuit of a first capacitor and a flame sensor that only allows the current to pass in one direction, with a diode that connects to your a pole to the connection point of the first series circuit between the first capacitor and connected to the flame sensor and arranged in a branch parallel to the first capacitor and which has the same direction of current flow as the flame scanner, and with a Flame relay with an upstream amplifier, the input of which is connected to the connection point of the first series connection characterized in that a second series circuit connected to the alternating voltage from a first Zener diode (16) and a second capacitor (17) is provided that the other pole of the diode (19) to the junction (18) between the first Zener diode (16) and the second capacitor (17) is connected that the first Zener diode (16), the Diode (19) and the flame filler (15) a third series circuit connected to the alternating voltage form and have the same current flow direction in this, and that between the input (10) of the Amplifier (3) and the connection point (13) of the first series circuit a component (12) with a voltage-dependent threshold is arranged. 2. Flammenwächter nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnel, daß das Bauteil (12) mit dem spannungsabhängigen Schwellenwert eine Zenerdiode ist.2. Flame monitor according to claim 1, dadurchgekennzeichnel, that the component (12) with the voltage-dependent threshold value is a Zener diode. 3. Flammenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (12) mit dem spannungsabhängigen Schwellenwert ein Diac ist.3. Flame monitor according to claim 1, characterized in that the component (12) with the voltage-dependent threshold is a diac.