DE4429884C2 - Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an eine gewünschte Verbraucherspannung - Google Patents
Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an eine gewünschte VerbraucherspannungInfo
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Description
Das Hauptpatent 43 05 605 befaßt sich mit der Anpas
sung einer gelieferten Spannung an eine gewünschte Verbrau
cherspannung. Dabei ist insbesondere an den Betrieb eines
elektromotorischen Antriebes eines Kompressors eines Kühlag
gregates für elektrische Schaltschränke gedacht. Hierbei ist
gemäß dem Hauptpatent eine direkte elektrische Verbindung
vom Netz zum Verbraucher, insbesondere dem o. g. elektro
motorischen Antrieb, und ferner außer diesem Netzanschluß
eine weitere Spannungsquelle in Form eines Transformators
mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung vorgese
hen, dessen Primärwicklung vom Netzanschluß gespeist wird
und dessen von der Sekundärwicklung abgegebene Sekundärspan
nung durch ein Schaltmittel entweder additiv oder
subtraktiv zur Netzspannung dem Verbraucher zugeführt wird.
Dabei ist der Sekundärspannungsbereich zumindest gleich dem
Spannungsbereich zwischen den maximal möglichen Abweichungen
der infrage kommenden Netzspannungen einerseits von der
Nennspannung oder der Nennspannung ± deren Toleranzgrenzen
andererseits des Verbrauchers. Ferner sind Mittel für die
von Hand oder bevorzugt automatisch erfolgende Zuschaltung
der Sekundärwicklung an den Verbraucher vorgesehen. Das
Prinzip der Anordnung nach dem Hauptpatent hat sich bewährt.
Es soll gemäß der Aufgaben- bzw. Problemstellung der vor
liegenden Zusatzerfindung schaltungsmäßig verbessert und/
oder vereinfacht werden.
Die Lehre des vorliegenden Anspruches 1 erreicht bei der gemäß dem Haupt
patent für die Erzielung des genannten Steuerbereiches not
wendigen Zu- oder Abschaltung des Transformators, daß dieser
im abgeschalteten Zustand in seiner Primärwicklung keinen
Strom führt. Insbesondere wenn die Eingangsspannung des
Transformators relativ niedrig ist und damit in der Primär
wicklung ein entsprechend höherer Strom fließt besteht die
Gefahr, daß sich die Primärwicklung unzulässig oder zumin
dest in einem störenden Ausmaß erwärmt. Dies hat eine ent
sprechende Erwärmung des gesamten Transformators und gege
benenfalls weiterer Bauteile der Anordnung zur Folge. Hinzu
kommt ein entsprechender, unnötiger Energieverbrauch.
Die Lehre des Anspruches 1 kann schaltungstechnisch in
verschiedener Weise ausgeführt werden. Hierzu wird auf die
Ansprüche 2 und 3 verwiesen.
Ferner können Anwendungsfälle auftreten, bei denen die
sekundärseitig vom Transformator erzeugte Zusatzspannung nur
additiv zur Netzspannung vorhanden sein muß. Hierzu dient
die gegenüber der Ausführung des Hauptpatentes entsprechend
vereinfachte Schaltung gemäß Anspruch 4.
In Fällen dagegen, bei denen zur Netzspannung die Zusatz
spannung des Transformators nur subtraktiv eingesetzt wird,
dient die gegenüber der Ausführung des Hauptpatentes verein
fachte Schaltung der Erfindung gemäß Anspruch 5.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand
des Anspruches 6. Hierdurch kommt man mit einem Schaltmittel
für die Zu- und Abschaltung sowohl der Primärwicklung als
auch der Sekundärwicklung aus. Dies verringert die Geste
hungskosten einer solchen Anordnung und vereinfacht die
Bedienung bzw. spart zusätzliche Maßnahmen für das Zu- und
Abschalten eines weiteren Schaltmittels.
Die Merkmale des Anspruches 7 ermöglichen, mit ein und
derselben Anordnung die Sekundärwicklung wahlweise additiv
oder subtraktiv wirksam werden zu lassen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nach
folgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Außer
dem wird zum weiteren Verständnis der Erfindung ausdrücklich
auf den Offenbarungsinhalt des Hauptpatentes Bezug genommen,
der mit zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung
gemacht wird. Zum leichteren Verständnis sind in der im
wesentlichen schematischen Zeichnung teilweise die Darstel
lungen gemäß dem Hauptpatent mit verwendet worden. Es zeigt:
Fig. 1: eine Anordnung nach der Erfindung sche
matisch in ihrem Aufbau,
Fig. 2 bis 4: Schaltschemen über die Zu- und Abschal
tung einer zusätzlichen Spannungsquelle
in Form eines Transformators, wobei die
Fig. 2, 3 und 4 jeweils unterschiedliche
Schaltungen zeigen.
Fig. 1 zeigt einen Schaltschrank 1 zur Kühlung nicht darge
stellter elektrischer, insbesondere elektronischer Geräte
oder Teile, wobei sich Kühllamellen oder dergleichen im
Bereich 2 befinden können. Die hier interessierenden, nur
schematisch dargestellten Bauteile befinden sich, in bevor
zugt voll hermetischer Bauart, im unteren Bereich des
Schaltschrankes 1. Dies sind im bevorzugten Ausführungsbei
spiel ein Rollkolben- oder Hubkolbenkompressor 3, ein ihn
antreibenden Wechselstrommotor 4, eine zusätzliche Span
nungseinheit in Form eines Transformators 5 und ebenfalls
schematisch als Block angedeutete Schaltmittel 6. Ferner ist
nur strichpunktiert ein Block 16 angedeutet, welcher die
vorgesehenen Mittel zur Erfassung der jeweiligen Netzspan
nung, sowie deren Vergleich mit der Nennspannung des Motors
aufweist und die verschiedenen Schaltstellungen bewirkt. Der
Wechselstrommotor 4 stellt in diesem Ausführungsbeispiel den
Verbraucher dar, dem die gewünschte Verbraucherspannung
zugeliefert werden soll. Der Aufbau der Schaltmittel, deren
Funktion und der zugehörige Einsatz der zum Block 16 gehö
renden Mittel wie Regelungen u. s. w. wird näher anhand der
Fig. 2 erläutert. Die funktionellen Verbindungen oder o. g.
Bauteile sind in Fig. 1 nur schematisch mit Pfeilen angedeu
tet.
In den Fig. 2, 3 und 4 sind gleiche Bauteile oder Schalt
verbindungen mit den gleichen Nummern beziffert. L, N sind
die Anschlüsse eines Wechselstromnetzes. An ihnen liegt die
Primärwicklung 8 des Transformators 5, dessen Sekundärwicklung
9 mittels noch näher zu erläuternder Schaltmittel, wie des
Zu- und Abschalters 20 oder Schaltmitteln des Schaltblockes
6, zu- oder abgeschaltet wird.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist der Antriebsmotor 4 zum
einen über die Leitung 10 mit dem Anschluß N des Netzes
und zum andern über die Leitung 11 mit dem Schaltblock 6
verbunden. Im Schaltblock 6 befindet sich ein Schalter 12,
der in Fig. 2 in einer Stellung gezeichnet ist, in der er
den Motor 4 über die Leitung 11 und eine Leitung 13 mit dem
anderen Anschluß L des Netzes verbindet. Dies geschieht dann, wenn sich
die Netzspannung im Sollbereich (Toleranzbereich) der Nenn
spannung des Antriebsmotors befindet, d. h. die zusätzliche
Spannung des Transformators 5 nicht wirksam werden muß. In
diesem Fall kann der Transformator 5 durch das nachstehend
noch näher zu erläuternde Schaltmittel 20 abgeschaltet
werden.
Zugehörige Einrichtungen zur Erfassung der Spannungen,
Betätigungen des schon erläuterten Schalters 12 und der noch
zu erläuternden Schalter 14, 15 sowie zu einer gegebenen
falls vorgesehenen Veränderung bzw. Einstellung der Aus
gangsspannung der Sekundärwicklung 9 sind vorgesehen und mit
dem Block 16 schematisch dargestellt. Sie wirken gemäß den
auch nur schematisch angedeuteten Verbindungen 17, 18 auf die
Schalter 12, 14, 15 ein. Zu den Einrichtungen gemäß Block 16
gehört bevorzugt auch ein Prozessor (single chip), der nach
Erfassung der Nennspannungsdaten des Motors einerseits und
der zur Verfügung stehenden Netzspannung andererseits und
ferner unter Einbeziehung des Toleranzbereiches der Motor
nennspannung falls erforderlich die Zuschaltung des Trans
formators 5 bewirkt, einschließlich der Einstellung einer
etwa vorgesehenen Änderung der Ausgangsspannung dieses
Transformators 5 und ferner deren Zuschaltung dahingehend,
daß die Sekundärspannung des Transformators der Netzspannung
N, L entweder hinzugefügt oder davon abgezogen wird. Ist der
Transformator 5 zugeschaltet, so ist dagegen der Schalter 12
geöffnet.
Das vorgenannte Schaltmittel 20 für die Zuschaltung bzw.
Abschaltung des Transformators 5 ist gemäß der Erfindung
entweder in einer der Zuleitungen vom Netz N, L zur Primär
wicklung 8 des Transformators 5 oder am Eingang zur Primär
wicklung vorgesehen, so auch bei der vorliegenden Fig. 2.
Hierdurch kann die Primärwicklung 8 stromlos gemacht werden,
sobald der Transformator 5 und die von ihm erzeugte Sekun
därspannung nicht zur Spannungsversorgung des Motors 4
gebraucht wird. Ist der Schalter 20 geschlossen, so wird
sowohl die Primärwicklung 8 des Transformators als auch
über die Leitung 21 und die Schalteranordnung 14, 15 die
Sekundärwicklung 9 an Spannung gelegt. Durch Steuerung vom
Block 16 her können die in einem gestrichelt angedeuteten Be
reich 22' vorgesehenen Schaltmittel 14, 15 die Ausgänge 18, 19 der
Sekundärwicklung 9 umpolen, so daß die Ausgangsspannung der
Sekundärwicklung 9 entweder additiv oder subtraktiv zur Netz
spannung L, N dem Verbraucher 4 zugeführt wird. Somit kann
ein und dieselbe Anordnung für den additiven oder subtrakti
ven Einsatz der von der Sekundärwicklung zugegebenen Span
nung verwendet werden.
Es sind aber auch Einsatzfälle bzw. Einsatzbedingungen
denkbar, bei denen die Zusatzspannung der Sekundärwicklung 9
entweder nur additiv oder nur subtraktiv vorhanden sein muß.
Hierzu sieht die Erfindung Schaltungen gemäß den Fig. 3 und
4 vor. Dabei zeigen die Fig. 3 und 4 in vereinfachter Dar
stellung nur diejenigen Bauelemente, die zum Verständnis der
nachfolgenden Erläuterung dieser Schaltung und ihrer Funk
tion notwendig sind. Im übrigen wird auf den Aufbau und die
Funktion des Gegenstandes des Hauptpatentes verwiesen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Netzanschlüsse L, N, den Ver
braucher 4 (hier Wechselstrommotor), den o. g. Schalter 20
und den Schalter 12 (beide vorgenannten Schalter in der
Offenstellung). Der Schalter 12 bewirkt in seiner Schließ
stellung das Anschließen des Verbrauchers 4 an die Netzspan
nung für den Fall, daß die Netzspannung der Nennspannung des
Antriebsmotors entspricht, zumindest aber in deren Toleranzbe
reich liegt. In diesem Fall wird die Sekundärspannung des
Transformators nicht benötigt. Der Schalter 20 ist offen.
Wird dagegen die vorgenannte Zusatzspannung des Transforma
tors gefordert, so wird der Schalter 20 geschlossen, während
der Schalter 12 geöffnet wird. In diesem Fall wird vom Netzanschluß L her
über den geschlossenen Schalter 20 und die Leitung 22 die
Primärwicklung 8 des Transformators an Spannung gelegt und
zugleich auch über die Leitung 23 bzw. 23' die Sekundärwick
lung 9 des Transformators an Spannung gelegt. Die Markierun
gen 24 bezeichnen jeweils den Beginn der Wicklung der
Primär- und der Sekundärseite des Transformators. In der
Schaltung gemäß Fig. 3 ist bei Öffnung des Schalters 12 und
Schließung des Schalters 20 die Leitung 23 an den einen
Ausgang 18 der Sekundärwicklung gelagert. Somit ist die an
der Sekundärwicklung 9 entstehende Spannung zu der vom Netz
her erzeugten Spannung additiv, dagegen in der Schaltung
nach Fig. 4, in der die Leitung 23' vom Schalter 20 an den
anderen Ausgang 19 der Sekundärwicklung 9 angeschlossen ist,
zur Netzspannung subtraktiv. In beiden vorgenannten Fällen
muß über den Transformator 5 nur die Leistung entsprechend dem
gegebenen Unterschied der Netzspannung zu der Motornennspan
nung bzw. der Motornennspannung ± der Toleranzgrenzen gelie
fert werden. Die Erfindung erlaubt es somit auch bei diesen
Ausführungsbeispielen, die Stärke der Windungen der Primär
wicklung auf eine sehr geringe Stromgröße auszulegen, näm
lich den Strom, der für die seitens des Transformators 5 zu
liefernde Zusatzleistung benötigt wird. Ein weiterer Vor
teil besteht darin, daß mit dem Schalter 20 im Falle des
Nichtbedarfes des Transformators 5 auch die Sekundärwicklung
9 abgeschaltet ist.
Insbesondere dann, wenn der vom Transformator 5 abzudeckende
Spannungsbereich relativ groß ist, empfiehlt es sich, Vor
sorge dafür zu treffen, daß die der Netzspannung hinzuzufü
gende oder von ihr wegzunehmende Ausgangsspannung einge
stellt werden kann. Hierzu können beispielsweise entspre
chende Abgriffe an der Wicklung der Sekundärseite 9 vorgese
hen sein. Die Spannungseinstellung kann automatisch mittels
elektronischer Mittel, bevorzugt eines Prozessors (single
chip), gesteuert oder geregelt werden, die zu den Bauelemen
ten gehören, welche generell mit dem Block der Stellung 16
umrissen sind.
Claims (7)
1. Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an
eine gewünschte Verbraucherspannung, bei der eine direk
te elektrische Verbindung vom Netz zum Verbraucher und
außerdem eine weitere Spannungsquelle in Form eines
Transformators mit einer Primärwicklung und einer Sekun
därwicklung vorgesehen ist, dessen Primärwicklung vom
Netzanschluß gespeist wird und dessen von der Sekundär
wicklung abgegebene Sekundärspannung über ein
Schaltmittel entweder additiv oder subtraktiv zur
Netzspannung dem Verbraucher zugeführt wird, wobei der
Sekundärspannungsbereich zumindest gleich dem Spannungs
bereich zwischen den maximal möglichen Abweichungen der
infrage kommenden Netzspannungen einerseits von der
Nennspannung oder der Nennspannung ± deren Toleranzgren
zen andererseits des Verbrauchers ist und wobei Mittel
für die von Hand oder bevorzugt automatisch erfolgende
Zuschaltung der Sekundärwicklung an den Verbraucher
vorgesehen sind, insbesondere zum Betrieb eines elektro
motorischen Antriebes eines Kompressors eines Kühlaggre
gates für elektrische, insbesondere elektronische
Schaltschränke, nach Patent 43 05 605, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Zu- und Abschaltung des Transfor
mators (5) ein Unterbrecher-Schaltmittel (20) vorgese
hen ist, das sich im Stromkreis der Primärwicklung (8)
des Transformators oder in einer der Zuleitung vom Netz
(L, N) zur Primärwicklung befindet und den Stromkreis
oder die betreffende Leitung wahlweise öffnet oder
schließt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Unterbrecher-Schaltmittel (20) in einer Verbindungs
leitung zwischen einem Netzanschluß (L) und dem Eingang
der Primärwicklung (8) und einem Eingang zur Sekundär
wicklung (9) vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß ein weiteres Unterbrecher-Schaltmittel (12)
zwischen dem Netzanschluß (L) und dem Verbraucher (4)
vorgesehen ist.
4. Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an
eine gewünschte Verbraucherspannung, bei der eine direk
te elektrische Verbindung vom Netz zum Verbraucher und
außerdem eine weitere Spannungsquelle in Form eines
Transformators mit einer Primärwicklung und einer Sekun
därwicklung vorgesehen ist, dessen Primärwicklung vom
Netzanschluß gespeist wird und dessen von der Sekundär
wicklung abgegebene Sekundärspannung über ein
Schaltmittel entweder additiv oder subtraktiv zur
Netzspannung dem Verbraucher zugeführt wird, wobei der
Sekundärspannungsbereich zumindest gleich dem Spannungs
bereich zwischen den maximal möglichen Abweichungen der
infrage kommenden Netzspannungen einerseits von der
Nennspannung oder der Nennspannung ± deren Toleranzgren
zen andererseits des Verbrauchers ist und wobei Mittel
für die von Hand oder bevorzugt automatisch erfolgende
Zuschaltung der Sekundärwicklung an den Verbraucher
vorgesehen sind, insbesondere zum Betrieb eines elektro
motorischen Antriebes eines Kompressors eines Kühlaggre
gates für elektrische, insbesondere elektronische
Schaltschränke, nach Patent 43 05 605, sowie insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Sekundärwicklung (9) des Transformators (5)
nur additiv zur Netzspannung geschaltet ist, wobei Mittel
(20) zum Zu- und Abschalten der Sekundärspannung vorge
sehen sind.
5. Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an
eine gewünschte Verbraucherspannung, bei der eine direk
te elektrische Verbindung vom Netz zum Verbraucher und
außerdem eine weitere Spannungsquelle in Form eines
Transformators mit einer Primärwicklung und einer Sekun
därwicklung vorgesehen ist, dessen Primärwicklung vom
Netzanschluß gespeist wird und dessen von der Sekundär
wicklung abgegebene Sekundärspannung über ein Schalt
mittel entweder additiv oder subtraktiv zur Netzspannung
dem Verbraucher zugeführt wird, wobei der Sekundärspan
nungsbereich zumindest gleich dem Spannungsbereich
zwischen den maximal möglichen Abweichungen der infrage
kommenden Netzspannungen einerseits von der Nennspannung
oder der Nennspannung ± deren Toleranzgrenzen anderer
seits des Verbrauchers ist und wobei Mittel für die von
Hand oder bevorzugt automatisch erfolgende Zuschaltung
der Sekundärwicklung an den Verbraucher vorgesehen sind,
insbesondere zum Betrieb eines elektromotorischen An
triebes eines Kompressors eines Kühlaggregates für
elektrische, insbesondere elektronische Schaltschränke,
nach Patent 43 05 605, sowie insbesondere nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sekundärwicklung (9) des Transformators (5) nur auf
Subtraktion zur Netzspannung geschaltet ist, wobei
Mittel (20) zum Zu- und Abschalten der Sekundärspannung
vorgesehen sind.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß als Mittel zur Zu- und Abschaltung der Sekundärwick
lung (9) das Unterbrecher-Schaltmittel (20) für die Zu-
und Abschaltung der Primärwicklung (8) des Transformators
(5) vorgesehen ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (9)
durch weitere Schaltmittel (14, 15)
wahlweise additiv oder subtraktiv zur Netzspannung (L, N)
schaltbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944429884 DE4429884C2 (de) | 1993-02-24 | 1994-08-24 | Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an eine gewünschte Verbraucherspannung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4305605A DE4305605C2 (de) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Netzspannung an eine gewünschte Verbraucherspannung |
DE19944429884 DE4429884C2 (de) | 1993-02-24 | 1994-08-24 | Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an eine gewünschte Verbraucherspannung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4429884A1 DE4429884A1 (de) | 1996-02-29 |
DE4429884C2 true DE4429884C2 (de) | 1998-09-03 |
Family
ID=25923354
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19944429884 Expired - Fee Related DE4429884C2 (de) | 1993-02-24 | 1994-08-24 | Anordnung zur Anpassung einer gelieferten Spannung an eine gewünschte Verbraucherspannung |
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---|---|---|---|---|
DE19642098A1 (de) * | 1996-10-12 | 1998-04-16 | Leybold Vakuum Gmbh | Antrieb für eine ölgedichtete Vakuumpumpe |
DE19642097A1 (de) * | 1996-10-12 | 1998-04-16 | Leybold Vakuum Gmbh | Antrieb für eine ölgedichtete Vakuumpumpe, insbesondere Drehschiebervakuumpumpe |
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1994
- 1994-08-24 DE DE19944429884 patent/DE4429884C2/de not_active Expired - Fee Related
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NICHTS ERMITTELT * |
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