DE640150C

DE640150C - Elektrische Schalteinrichtung zur selbsttaetigen periodischen OEffnung und Schliessung eines Stromkreises durch ein Relais, dessen Spule mit einem Hauptwiderstand mit negativem Temperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet ist

Info

Publication number: DE640150C
Application number: DEA73265D
Authority: DE
Inventors: Gustav Wilhelm Mueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-05-26
Filing date: 1934-05-26
Publication date: 1936-12-23

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine

elektrische Schalteinrichtung zur selbsttätigen periodischen Öffnung und Schließung eines Stromkreises durch ein Relais, dessen Spule mit einem Hauptwiderstand mit negativem Temperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet ist.

Erfindungsgemäß wird der periodische

Schaltvorgang dadurch erreicht, daß in Reihe mit der Relaisspule und einem aus Urandioxyd bestehenden Hauptwiderstand mit negativem Temperaturkoeffizienten ein Zusatzwiderstand liegt, welcher durch einen Hilfskontakt des Relais in dessen Ruhestellung kurzgeschlossen wird und so bemessen ist, daß bei der Aufhebung des Kurzschlusses durch das Relais der Relaisstrom zunächst oberhalb des Haltewertes bleibt, aber zufolge Abkühlung des Hauptwiderstandes allmählich unter den Haltewert sinkt.

Es ist zwar schon eine periodisch arbeitende Schaltvorrichtung bekanntgeworden, bei der man einen Hauptwiderstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, nämlich aus Osmiummetall, benutzte und die Relaisspule dann nicht in Reihe, sondern parallel zu den Klemmen des Osmiumwiderstandes schaltete. Bei dieser bekannten Anordnung muß jedoch zur Konstanthaltung des Stromes im Osmiumwiderstand außer dem Zusatzwiderstand noch ein weiterer Vorschaltwiderstand von ziemlich hohem Ohmwert vorgesehen werden. Hierdurch wird die Schaltanordnung unnötig verteuert. Ferner ist eine verhältnismäßig große Betriebsspannung erforderlich, um einen hinreichenden Schaltstrom und damit einen ausreichenden Spannungsabfall in dem Osmiumwiderstand zu erzielen. Die Folge davon ist ein großer, ungenutzter Energieverbrauch in dem Zusatzwiderstand. Steht jedoch nur eine kleine Steuerspannung zur Verfügung, so ergeben sich sehr kleine Relaisströme und damit die Notwendigkeit, ein hochempfindliches und kostspieliges Relais zu verwenden. Alle diese Nachteile fallen bei der erfindungsgemäßen Schaltung fort.

Ferner ist zu beachten, daß das bei der bekannten Anordnung benutzte Osmiummetall sehr teuer ist. Infolgedessen wird es nur in dünnen Drähten verwendet, die eine kleine Wärmekapazität aufweisen. Aus diesem Grunde kann man mit der bekannten Anordnung nur eine Verzögerung bzw. Schaltperiode von einigen Sekunden erreichen und auch diese nur unter besonders günstigen Bedingungen, beispielsweise indem man, wie für temperaturabhängige Metalldrahtwiderstände schon vor-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Gustav Wilhelm Müller in Berlin-Charlottenburg.

geschlagen wurde, den Metalldraht auf einen nichtleitenden Körper größerer Wärmekapazität aufwickelt.

Demgegenüber kann aber der UrandioxydV.

widerstand in der Schaltung gemäß der Έχ^:

. findung ohne Schwierigkeiten hinsichtlich des Preises und konstruktiven Aufbaus mit größerer Masse hergestellt werden., so daß bei geeigneter Abstimmung der Einzelteile-

ίο der Anordnung Schaltperioden bis zur Minutendauer erzielbar sind.

Zum besseren Verständnis sei der Erfindungsgegenstand an Hand der Zeichnung an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. In der Abbildung bedeutet i-1^ ein Gleich- oder Wechselstromnetz. Beim Schließen des Schalters 8 erhält die Spule 2 Strom. Ihr ist ein Widerstand 3 dauernd vorgeschaltet, während der mit ihr in Reihe liegende Widerstand 4 durch den Endkontakt 7 des Schaltrelais 5 kurzgeschlossen wird. Die Hauptkontakte des Relais sind in der Ruhestellung geschlossen und der Verbraucherstromkreis 6 dadurch eingeschaltet.

Der Widerstand 3 besteht aus Urandioxyd und besitzt im kalten Zustande einen sehr hohen und im erwärmten Zustand einen sehr kleinen Widerstandswert. Bei geschlossenem Schalter 8 reicht nach einer gewissen Zeit, z.B. 10 bis 30 Sek., je ,nach der Größe des Widerstandes, der Strom in der Spule 2 aus, um den Anker des Relais 5 anzuziehen. Hierbei wird der Stromkreis 6 aufgetrennt und zugleich durch Öffnen des Endkontaktes 7 der Widerstand 4 in Reihe mit dem Widerstand 3 geschaltet. Der Zusatzwiderstand 4 ist ein mit der Temperatur unveränderlicher Widerstand oder ein Widerstand mit positiver Charakteristik, z. B. ein Eisenwasserstoffwiderstand. Der gesamte Kreis ist so bemessen, daß bei der Reihenschaltung von Widerstand 3 und 4 das Relais zunächst geöffnet bleibt. Dies ist um so eher möglich, wenn das Relais ein Klappankerrelais ist, da dieses in seiner Arbeitsstellung einen wesentlich geringeren Strom benötigt als in der Ruhestellung bei vergrößertem Luftspalt. Durch die Einschaltung des Widerstandes 4 wird aber der Strom in dem Schaltstromkreis so klein, daß der Widerstand 3 sich abkühlt, bis sein Ohmwert so weit gestiegen ist, daß die Spule 2 den Anker des Relais 5 nicht mehr festhalten kann. Dieses fällt ab, schaltet dabei den Stromkreis 6 wieder ein und schließt zugleich den Widerstand 4 wieder kurz, womit der Anfangszustand erreicht ist und das Schaltspiel sich wiederholen kann. Die Schalteinrichtung schließt also den Stromkreis periodisch und selbsttätig, wobei die Dauer von Stromschluß und -unterbrechung durch geeignete Einstellung und Wahl der elektrischen Größen veränderbar ist. Selbstverständlich kann das Relais 5 den Arbeitsstromkreis auch im umgekehrten Sinne steuern.

Derartige Schalteinrichtungen können für 6g die verschiedensten Zwecke Verwendung finden, z. B. in Reklameanlagen. Besonders vorteilhaft können sie aber als Prüf- und Tastvorrichtung in Bahnspeiseleitungen bei auftretenden Kurzschlüssen im Speisenetz dienen.

Wie bereits erwähnt, kann an Stelle eines mit der Temperatur unveränderlichen Widerstandes 4 ein Widerstand mit positiver Charakteristik genommen werden, beispielsweise ein Eisenwasserstoff- oder Siliciumcarbidwiderstand. Dies hat zur Folge, daß der Übergang bis zum Ansprechen des Relais 5 allmählicher erfolgt.

Die Schalteinrichtung zeichnet sich durch große Einfachheit, Billigkeit, Konstanz und Betriebssicherheit aus.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Schalteinrichtung zur selbsttätigen periodischen Öffnung und Schließung eines Stromkreises durch ein Relais, dessen Spule mit einem Hauptwiderstand mit negativem Temperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Relaisspule (2) und dem aus Urandioxyd bestehenden Hauptwiderstand (3) ein Zusatzwiderstand (4) liegt, welcher durch einen Hilfskontakt (7) des Relais (5) in dessen Ruhestellung kurzgeschlossen wird und so bemessen ist, daß bei der Aufhebung des Kurzschlusses durch das Relais der Relaisstrom zunächst oberhalb des Haltewertes bleibt, aber zufolge Abkühlung des Hauptwiderstandes (3) allmählich unter den Haltewert sinkt.

2. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwiderstand einen positiven Temperaturkoeffizienten hat und vorzugsweise ein Eisenwasserstoffwiderstand ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen