DE3423218A1

DE3423218A1 - Elektrisches installationsgeraet, wie drehzahlsteller oder helligkeitssteuergeraet, mit einer schaltungsanordnung zur verminderung der verlustwaerme

Info

Publication number: DE3423218A1
Application number: DE19843423218
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5277 Marienheide Knoche
Original assignee: Gebrueder Merten GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Merten GmbH and Co KG
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-01-02

Description

Elektrisches Installationsgerät, wie
Drehzahlsteller oder Helligkeitssteuergerät, mit einer Schaltungsanordnung zur Verminderung der Verlustwärme Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Installationsgerätw wie Drehzahlsteller oder Helligkeitssteuergei rät, mit einer elektronischen Phasenanschnittsteuerung und einer in Reihe mit der Last angeordneten Schaltungsanordnung zur Funkentstörung, die eine vom Laststrom durchflossene Funkentstördrossel enthält, wobei die Phasenanschnittsteuerung einen elektronischen Leistungsschalter, wie Thyristor oder TriacX aufweist, der mit Hilfe einer, einen einstellbaren Widerstand enthaltenden Zündschaltung ansteuerbar ist.
Durch die DE-AS 1 928 270 ist ein Helligkeitssteuergerät der vorstehend beschriebenen Art bekanntgeworden. Zur Ableitung der Verlustwärme ist eine metallene Frontplatte über Wärmeleitstege mit einem Metallboden verbunden. Das käfigartige Gebilde nimmt sämtliche Bauteile des Gerätes auf, wobei die wärmeerzeugenden Bauelemente, wie Thyristor und Funkentstördrossel, in der Nähe der Frontplatte bzw.
der Bodenplatte angeordnet sind und die Verlustwärme möglichst ohne Wärmestau an die Abdeckplatte des Gerätes leiten, wo sie an die Umgebung abgeführt wird, so daß kein Bauteil unzulässig erhitzt wird. Eine ähnliche Ausbildung zeigt die DE-OS 21 38 382.
Durch die DE-OS 21 54 362 ist ein weiteres Installationsgerät der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden, bei dem die Funkentstördrossel zwischen der Frontplatte und der Abdeckplatte angeordnet ist. Durch diese Ausbildung erübrigen sich zusätzliche Wärmeleitstege, da die Funkentstördrossel selbst unmittelbar der Umgebungsluft ausgesetzt ist und ihre Verlustwärme abgeben kann. Allerdings wird durch diese Ausbildung bei Unterputz-Geräten deren Bauhöhe vergrößert Angel strebt wird jedoch eine geringe Bauhöhe, so daß das Gerät möglichst wenig über die Wandoberfläche hervorragt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Installationsgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem in der höchsten Laststufe die Erzeugung von Verlustwärme stark vermindert wird.
Die Aufgabe wiid erfindungsgemäß bei einem Installationsgerät der eingangs gekennzeichneten Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Installationsgerätes ist nicht zu verwechseln mit solchen Geräten1 bei denen der Einstellwiderstand mit einem von der Stellung des Einstellwiderstandes unabhängigen, als Druckschalter ausgebildeten Ein-Aus-Schalter kombiniert ist Ein derartiges Gerät ist beispielsweise durch die DE-AS 25 47 595 bekannte Bei diesem bekannten Installationsgerät dient der Ein-Aus-Schalter dazu, die Last in jeder beliebigen Stellung des Einstellwiderstands ein- und auszuschalten.
Durch die DE-PS 23 16 827 ist ein Installationsgerät, wie Helligkeitssteuergerät oder Drehzahlsteller bekanntgeworden, bei dem der Einstellwiderstand (Potentiometer) mit einem drehend betätigbaren Schaltkontakt kombiniert ist. Die Last wird bei dieser Ausführung in einer Endstellung des Einstellwiderstandes ein- bzw. ausgeschaltet.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in dem Lastbereich, in dem das Installationsgerät am häufigsten betrieben wird, und in dem normalerweise die meiste Verlustwärme an- fällt, nämlich im Vollastbetrieb, die Verlustwärme am geringsten, praktisch gleich Null ist, weil in dieser Schaltstufe sowohl der Steuerkreis als auch der elektronische Lastkreis außer Betrieb sind und der genannte Laststrom durch den mechanischen Schalter fließt. Durch diese Maßnahme können aufwendige Konstruktionen zur Ableitung der Verlustwärme entfallen, denn im Teillastbereich fällt nur ein Bruchteil der Verlustwärme an, die im Vollastbereich anfallen würde, wenn keine Abschaltung der elektronischen Schaltkreise erfolgte.
Die Ausführung nach Anspruch 1 benötigt keinen mechanischen Lastschalter in Reihe mit dem elektronischen Lastschalter.
Der Aufbau dieses Gerätes kann beispielsweise einer Schaltungsanordnung entsprechen, wie sie.in der DE-AS 24 22 060 beschrieben ist. Dort erfolgt das An- und Abschalten des Laststromes durch An- bzw. Abschalten des Steuerstromes, indem der Abnehmer des einstellbaren Widerstandes über die Widerstandsbahn des einstellbaren Widerstandes hinaus verlängert ist. Bei dieser Ausführung ist jedoch zu beachten, daß der elektronische Lastschalter bei abgeschalteter Last nicht galvanisch vom Netz getrennt ist. Deshalb ist er bei Uberspannungen am Netz stärker durch "Uberkopfzünden" gefährdet als bei galvanischer Trennung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 2 ist der elektronische Lastschalter sowohl bei abgeschalteter Last'als auch bei Vollast mechanisch durch die beiden Lastschalter vom Netz getrennt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 2 kann der erste Lastschalter ein Druckschalter oder ein Drehschalter sein.
Der zweite Lastschalter ist in jedem Fall ein drehend betätigbarer Schalter, beispielsweise ein solcher, wie er in der DE-PS 23 16 827 beschrieben ist. Ist der erste Lastschalter ein Druckschalter, kann di.e Last, beispielsweise eine Glühlampe, in jeder Stellung des einstellbaren Widerstandes, d.h. bei jedem beliebigen Phasenwinkel des elektronischen Lastschalten, ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Ist der erste Last schalter ebenfalls ein drehend bet"af-igL barer Schalter, ist in Analogie zur DE-AS 24 22 060 mit diesem Schalter, gemäß Anspruch 3, die Betriebsart von "Aus" über "Dunkel" nach "Hell" festgelegt, wobei dann unmittelbar am Anschlag des einstellbaren Widerstandes im Betriebszustand "Hell" der zweite mechanische Lastschalter eingeschaltet wird, der den elektronischen Lastkreis, bestehend aus dem elektronischen Lastschalter, der Funkentstördrossel sowie der Zündschaltung, abschaltet. Dieser zweite mechanische Lastschalter kann ebenfalls entsprechend der DE-AS 23 16 827 ausgebildet sein. Selbstverständlich können die beiden mechanischen Lastschalter auch anders ausgebildet sein, beispielsweise derart, daß der einstellbare Widerstand und die beiden mechanischen Schalter paketartig hintereinander angeordnet sind und durch eine gemeinsame Betätigungsachse betätigt werden. Dabei ist es ohne weiteres denkbar, daß sich der eine Schalter drehend und der andere durch Druck betätigen läßt oder beide sich drehend betätigen lassen, und zwar der eine am "unteren" Anschlag und der andere am "oberen" Anschlag des einstellbaren Widerstandes.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnung zwei Ausführungen der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Schaltungsanordnung nach Figur 1 der Zeichnung besteht aus einer elektronischen Phasenanschnittsteuerung 3, die einen elektronischen Leistungsschalter, Triac 4 aufweist, der mit Hilfe einer, einen einstellbaren Widerstand 5 enthaltenden Zündschaltung 6 ansteuerbar ist. In Reihe mit aem Verbraucher 7, einer Glüh- oder Leuchtstofflampe, ist eine Funkentstördrossel 8 geschaltet, die zusammen mit dem Kondensator 9 einen Tiefpaß bildet. Der Triac 4 liegt in Reihe mit den Verbraucher 7, dessen Leistungsaufnahme reguliert werden soll. Die Triggerimpulse werden mit Hilfe des R.C-Gliedes, bestehend aus dem Vorwiderstand 10, dem einstell- baren Widerstand 5, dem Kondensator 11 und dem Diac 12 gewonnen und dem Gate des Triac's 4 zugeführt. Der Triggerkondensator 11 wird durch den einstellbaren Widerstand 5 aufgeladen. Beim Erreichen der Zündspannung des Diac's 12 wird dieser leitend und schaltet den Triac 4 durch. Die Dauer der Kondensatoraufladung wird durch die Einstellung des einstellbaren Widerstandes 5 bestimmt. Der Kondensator 11.
wird am schnellstens auf den Zündwert aufgeladen, wenn der einstellbare Widerstand 5 auf den niedrigsten Widerstandswert eingestellt ist. Der Triac 4 zündet dann bereits bei einem kleinen Phasenwinkel und ist für die gesamte Dauer der Halbwelle der Wechselspannung voll durchgeschaltet. Bei einem höheren Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 5 wird die Zündspannung erst zu einem späteren Zeitpunkt erreicht. Die Leistungsaufnahme des Verbrauchers wird geringer. Parallel zur Reihenschaltung aus Funkentstördrossel 8 und Triac 4 liegt ein mechanischer Leistungsschalter 13 einerseits an Phase und andererseits an der Last. Er ist mechanisch mit dem einstellbaren Widerstand 5 gekuppelt und ist dann geöffnet, wenn der einstellbare Widerstand 5'in einen Bereich, der von seinem höchsten Widerstandswert bis unmittelbar vor seinen niedrigsten Widerstandswert reicht, eingestellt ist. Der mechanische Schalter 13 wird durch die Betätigung des einstellbaren Widerstandes 5 dann geschlossenw wenn der einstellbare Widerstand 5 auf seinen niedrigsten Wert eingestellt ist, der elektronische Schalter (Triac 4) also voll durchgeschaltet sein würde. In dieser Betriebsphase wird also die Funktion des elektronischen Schalters 4 durch den mechanischen Schalter 13 übernommen.
Der gesamte elektronische Teil der Schaltungsanordnung und der Tiefpaß sind kurzgeschlossen.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 der Zeichnung unterscheidet sich in seinem Aufbau vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 dadurch, daß zwischen dem mechanischen Lastschalter 13 und der Phasenklemme 14 ein weiterer mechanischer LaStschalter 15'angeordnet ist, und beide Schalter 13,15 zusammen eine Reihenschaltung bilden, und daß dem mechanischen Lastschalter 13 der elektronische Lastschalter 4 parallel- geschaltet ist. Bei diesem Ausführungsbeispil sind beide inecbanischen Lastschalter 13,15 mit dem einstellbaren Widerstand 5 gekuppelt. Es sind zwei Ausführungen möglich: 1. Der mechanische Lastschalter 15 ist ein Druck schalter, der mechanische Lastschalter 13 ist ein Drehschalter.
2. Der mechanische Lastschalter 15 ist ein Drehschalter, der mechanische Lastschalter 13 ist ein Drehschalter.
Im ersten Fall läßt sich der Verbraucher 7 unabhängig vom eingestellten Widerstandswert des einstellbaren Widertandes 5 ein- und ausschalten. Der mechanische Lastschalter 13 schließt den elektronischen Lastschalter 4 kurz, wenn der einstellbare Widerstand 5 auf den niedrigsten Widerstandswert eingestellt ist.
Im zweiten Fall läBt sich der Verbraucher 7 nicht unabhängig vom eingestellten Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 5 ein- und ausschalten. Vielmehr ist eine zwangsläufige Reihenfolge vorgesehen. Mit dem mechanischen Lastschalter 15 läßt sich der Verbraucher 7 dann ein- und ausschalten, wenn der einstellbare Widerstand 5 auf den höchsten Widerstandswert eingestellt ist, und der elektronische Lastschalter 4 wird durch den mechanischen Lastschalter 13 in der entgegengesetzten Endstellung des einstellbaren Widerstandes 5, nämlich bei seinem niedrigsten Widerstandswert, kurzgeschlossen.

Claims

Patentansprüche: 1.) Elektrisches Installationsgerät zur Steuerung von elektrischen Geräten bzw. elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Drehzahlsteller oder Helliykeitssteuergerät, mit einer elektronischen Phasenanschnittsteuerung, die einen elektronischen Leistungsschalter, wie Thyristor oder Triac, aufweist, der mit Hilfe einer, einen einstellbaren Widerstand (Potentiometer) enthaltenden Zündschaltung ansteuerbar ist, wobei in Reihe mit dem elektrischen Verbraucher eine Schaltungsanordnung zur Funkentstorung vorgesehen ist, die eine vom Laststrom durchflossene Drosselspule enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Installationsgerät einen, mit dem einstellbaren Widerstand (5) mechanisch gekuppelten Ein-Aus-Schalter (13) enthält der parallel zum Lastkreis angeordnet ist und die Phasenanschnittsteuerung und die Funkentstördrossel (8J kurzschließt, wenn der einstellbare Widerstand (5) auf seinen niedrigsten Widerstandswert eingestellt ist.
2.) Elektrisches Installationsgerät zur Steuerung.von elekttrischen Geräten bzw. elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Drehzahlsteller oder Helligkeitssteuergerät, mit einer elektronischen Phasenanschnittsteuerung, die einen elektronischen Leistungsschalter, wie Thyristor oder TriacJ enthält, einen mechanischen, in Reihe mit dem elektronischen Leistungsschalter angeordneten Ein-Aus-Schalter und einer Schaltungsanordnung zur Funkentstörung, die eine in Reihe und zwischen dem elektronischen Last schalter und dem mechanischen Lastschalter liegende Drosselspule enthält, wobei der elektronische Lastschalter mit Hilfe einer, einen einstellbaren Widerstand (Potentiometer) enthaltenden Zündschaltung ansteuerbar ist und der mechanische Lastschalter, der ein Druck- oder Drehschalter sein kann, in der Weise mit dem einstellbaren Widerstand (Potentiometer) gekuppelt ist, daß die Last unabhängig von der Stellung des einstellbaren Widerstandes oder in einer Endstellung des einstellbaren Widerstandes ein- bzw- ausgeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem mechanischen Lastschalter (15) ein weiterer drehend betätigbarer mechanischer Lastschalter (13) angeordnet ist, dem der elektronische Lastschalter (4) parallelgeschaltet ist und der einstellbare Widerstand (5) (Potentiometer) mit den beiden mechanischen Lastschaltern (13,15) derart gekuppelt ist, daß der zweite mechanische Lastschalter (13) den elektronischen Lastschalter (4) und die Funkentstördrossel (8) kurzschließt, wenn der einstellbare Widerstand (5) auf seinen niedrigsten Widerstandswert eingestellt ist.
3.) Elektrisches Installationsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den elektronischen Lastschalter (4) gesteuerte Lastkreis in der Endstellung des einstellbaren Widerstandes (5) durch den ersten mechanischen Lastschalter (15) ein- oder ausgeschaltete wird, in der der einstellbare Widerstand (5) auf seinen höchsten Widerstandswert eingestellt ist.