DE10317114A1 - Circuit for providing neutral conductor in three-phase electrical appliance, e.g. cooker, has three inductances connected to phase lines in star shape, providing neutral line at node point - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Neutralleiters für einen dreiphasigen Wechselstrom, vorzugsweise in einem Elektrogerät.The The present invention relates to a circuit arrangement for providing a neutral conductor for a three-phase alternating current, preferably in an electrical device.
Ein typischer Spannungswert für eine zweiphasige Spannung eines öffentlichen Wechselstromnetzes beträgt ca. 230 Volt (Effektivspannung). Die meisten öffentlichen Wechselstromnetze liefern jedoch auch eine dreiphasige Wechselspannung mit jeweils um 120 Grad versetzten Phasen, mittels derer elektrische Komponenten mit 400 Volt betreibbar sind. Derartige Komponenten sind bspw. Heizeinrichtungen von Gargeräten, die auf eine erhöhte Betriebsspannung von 400 Volt abgestimmt sind und nur mit dieser die gewünschten Leistungswerte liefern und dabei ausreichend schnell ihre Betriebstemperaturen erreichen. Derartige Elektrogeräte weisen oftmals weitere Komponenten wie Beleuchtungen, Gebläse, elektronische Steuergeräte o. dgl. auf, die aus technischen Gründen nicht mit der erhöhten Betriebsspannung von 400 Volt betreibbar sind. Bei öffentlichen Stromnetzen mit drei Anschlüssen für die drei Phasen sowie einem zusätzlichen Neutralleiter bzw. Nullleiter stellt dies kein Problem dar, da zwischen einer der stromführenden Phasen und dem Neutralleiter eine reduzierte Spannung von ca. 230 Volt abgegriffen werden kann.On typical voltage value for a two-phase voltage of a public AC network is approx. 230 volts (effective voltage). Most public AC networks but also supply a three-phase AC voltage with each phases offset by 120 degrees, by means of which electrical components can be operated with 400 volts. Such components are, for example, heating devices of cooking appliances, which increased to Operating voltage of 400 volts are matched and only with this the desired Deliver performance values and their operating temperatures quickly enough to reach. Such electrical devices often have other components such as lighting, blowers, electronic ECUs o. The like. For technical reasons not with the increased operating voltage can be operated from 400 volts. With public power grids with three connections for the three Phases as well as an additional Neutral conductor or neutral conductor is not a problem, because between one of the live ones Phases and the neutral conductor a reduced voltage of approx. 230 volts can be tapped.
Zur Reduzierung der Komplexität und der Gerätevarianz können bei Gargeräten die Heizelemente an die 400-Volt-Spannung angeschlossen werden, während die übrigen Komponenten an 230 Volt betrieben werden. Hierbei sind die Heizelemente zwischen Außenleiter der dreiphasigen Anschlüsse angeschlossen, da ansonsten eine Strombelastung des Neutralleiters zu hoch wäre.to Reduce complexity and the device variance can for cooking appliances the heating elements are connected to the 400 volt voltage, while the remaining Components operated at 230 volts. The heating elements are between outer conductor the three-phase connectors connected, otherwise a current load on the neutral conductor would be too high.
Es gibt allerdings öffentliche Stromnetze mit 400-Volt-Drehstrom, die neben den drei Phasen keinen zusätzlichen Neutralleiter aufweisen. In diesen Fällen müssen die Elektrogeräte für jede Komponente, die mit niedrigerer Spannung betrieben werden muss, mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Spannungsreduzierung versehen werden. Bei einem Gargerät können deshalb für verschiedene Komponenten Vorschaltgeräte notwendig werden, bspw. für Backofenlampen, für Lüfter, Verriegelungen, Transformatoren für Nie dervoltbeleuchtungen und/oder für Steuerungsschaltungen. Der dadurch verursachte höhere Bauaufwand muss bei allen gleichartigen Geräten betrieben werden, sollen diese für alle Vertriebsregionen gleichermaßen vorbereitet sein. Alternativ können unterschiedliche Varianten für unterschiedliche Vertriebsregionen gefertigt werden. Beides erhöht die Logistik- und Fertigungskosten.It are public Power grids with 400 volt three-phase current, which besides the three phases none additional Have neutral conductor. In these cases, the electrical devices for each component, which must be operated with a lower voltage, with a corresponding one Device for voltage reduction can be provided. With a cooking appliance, therefore for different Ballast components become necessary, e.g. for oven lamps, for fans, locks, Transformers for Never dervolt lighting and / or for control circuits. The caused higher ones Construction work must be carried out with all similar devices this for all sales regions are equally prepared. alternative can different variants for different sales regions are manufactured. Both increase the logistics and manufacturing costs.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zu liefern, die auf einfache Weise einen Abgriff einer reduzierten Spannung in einer dreiphasigen Wechselstromanordnung ohne Neutralleiter bereitstellt.A The object of the present invention is a circuit arrangement to deliver that a simple tap of a reduced Voltage in a three-phase AC arrangement without neutral provides.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß den Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This The object is achieved by a circuit arrangement according to claim 1. Preferred further training are in the dependent Claims specified.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist eine universelle Anschlussmöglichkeit von elektrischen Geräten an dreiphasigen Wechselstromnetzen mit oder ohne Neutralleiter ermöglicht. Fehlt bei dem Wechselstromnetz der Neutralleiter, wird ein künstlicher Neutralleiter mit Hilfe der Schaltungsanordnung zum Abgriff bereitgestellt. Bei einem elektrischen Gargerät können in einem solchen Fall die Heizelemente an den Außenleitern der dreiphasigen Wechselstrom betrieben werden, während zusätzliche Komponenten mit einer reduzierten Spannung betreibbar sind. Diese Komponenten können zwischen einen der Außenleiter und dem virtuellen Neutralleiter angeschlossen werden.With the circuit arrangement according to the invention is a universal connection option from electrical devices on three-phase AC networks with or without neutral conductor. Is missing in the case of the AC network, the neutral conductor becomes an artificial one Neutral conductor provided with the help of the circuit arrangement for tapping. With an electric cooking device can in such a case the heating elements on the outer conductors of the three-phase AC are operated while additional Components can be operated with a reduced voltage. This Components can be between one of the outer conductors and the virtual neutral conductor.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnu ng ist es möglich, die Variantenzahl von elektrischen Geräten zu reduzieren, da sich bspw. Gargeräte einer 230-Volt- und einer 400-Volt-Variante lediglich in ihrer Heizkörperbestückung unterscheiden. Die übrigen Komponenten können bei beiden Varianten unverändert bleiben. Der zusätzliche Neutralleiter ermöglicht dann einen beliebigen Betrieb der 400-Volt-Varianten an dreiphasigen Netzen mit oder ohne Neutralleiter.With the circuit arrangement according to the invention ng it is possible to reduce the number of variants of electrical devices, since e.g. cooking appliances a 230 volt and a 400 volt variant only differ in their radiator equipment. The remaining components can unchanged in both variants stay. The additional Neutral conductor enables then any operation of the 400 volt versions on three-phase Networks with or without neutral.
Es lassen sich weiterhin die Herstellungskosten und der Entwicklungsaufwand für die 400-Volt-Varianten verringern, da die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nur bei solchen Geräten eingebaut werden muss, die für Stromnetze vorgesehen sind, bei denen kein Neutralleiter zur Verfügung steht. Wahlweise kann die Schaltungsanordnung bei al len Geräten eingebaut werden, die dann lediglich gemäß ihrer Anschlussart betrieben werden müssen. Die Gerätevarianten lassen sich dadurch reduzieren.It the manufacturing costs and the development effort for the 400 volt versions reduce, since the circuit arrangement according to the invention only installed in such devices must be the one for Power grids are provided in which no neutral conductor is available. Optionally, the circuit arrangement can be installed in all devices which are then only according to their Connection type must be operated. The device variants can be reduced.
Bei einer ersten Variante der Schaltungsanordnung sind drei gleich große Induktivitäten vorgesehen, die mit jeweils einem Anschluss mit einer Phase des dreiphasigen Drehstromnetzes und mit dem jeweils anderen Anschluss sternförmig miteinander verschaltet sind. Der künstliche Neutralleiter kann dann im Knotenpunkt der drei Induktivitäten abgegriffen werden. Die Induktivitäten sind insbesondere als Spulen ausgebildet.at a first variant of the circuit arrangement, three inductors of the same size are provided, those with one connection each with a phase of three-phase Three-phase network and with the other connection in a star shape with each other are connected. The artificial one Neutral conductor can then be tapped at the junction of the three inductors become. The inductors are especially designed as coils.
Bei einer zweiten Variante der Schaltungsanordnung sind zwei der drei Phasen des dreiphasigen Drehstromnetzes über einen Transformator miteinander verschaltet. Die Primärspule des Transformators verbindet die beiden Phasen miteinander und ist mit einem Anschluss einer Sekundärspule verbunden. Am zweiten Anschluss der Sekundärspule ist dann der künstlichen Neutralleiter abgreifbar.at a second variant of the circuit arrangement are two of the three Phases of the three-phase three-phase network with each other via a transformer connected. The primary coil of the transformer connects the two phases and is with a connection of a secondary coil connected. At the second connection of the secondary coil is the artificial one Neutral conductor can be tapped.
Bei einer dreiphasigen 400-Volt-Wechselspannung ist zwischen einer Phase dieser Spannung und dem künstlichen Neutralleiter eine 230-Volt-Spannung abgreifbar.at A three-phase 400 volt AC voltage is between one phase this tension and the artificial Neutral conductor a 230 volt voltage can be tapped.
Ein solcher künstlicher Neutralleiter lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise herstellen und in vorhandene Geräte integrieren. Die Schaltungsanordnung eignet sich insbesondere zur Erweiterung von Gargeräten, die damit universeller verwendbar werden und an unterschiedliche Wechselspannungsnetze anschließbar sind.On such artificial Neutral conductor can be on simple and inexpensive Create way and integrate into existing devices. The circuit arrangement is particularly suitable for expanding cooking devices that so that they can be used more universally and on different AC networks connectable are.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:The In the following, the invention is illustrated by a preferred embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Die
Prinzipdarstellung der
Bei
der ersten Variante der Schaltungsanordnung
Bei
einer zweiten Variante der Schaltungsanordnung
Bei
den in
Wird
das Gargerät
Anstelle
des beispielhaft dargestellten Gargeräts
- 1010
- GargerätCooking appliance
- 1111
- WechselspannungsnetzAC network
- 1212
- Netzanschlussmains connection
- 1414
- Gehäusecasing
- 1616
- Heizelementheating element
- 1818
- Lüftermotorfan motor
- 2020
- Steuerungsschaltungcontrol circuit
- 2222
- Transformatortransformer
- 2424
- Schaltungsanordnungcircuitry
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- Neutralleiterneutral
- 2828
- Induktivitätinductance
- 3030
- Knotenpunktjunction
- 3232
- Transformatortransformer
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- Primärwicklungprimary
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Claims (6)
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| DE2003117114 DE10317114A1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Circuit for providing neutral conductor in three-phase electrical appliance, e.g. cooker, has three inductances connected to phase lines in star shape, providing neutral line at node point |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10317114A1 true DE10317114A1 (en) | 2004-10-28 |
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ID=33039079
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2003117114 Withdrawn DE10317114A1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Circuit for providing neutral conductor in three-phase electrical appliance, e.g. cooker, has three inductances connected to phase lines in star shape, providing neutral line at node point |
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| Country | Link |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1291443A (en) * | 1916-01-28 | 1919-01-14 | Herbert G Dorsey | Safety device for electric circuits. |
| US6466466B1 (en) * | 1998-05-06 | 2002-10-15 | Telefonaktiebolaget L.M. Ericson | Stable artificial neutral point in a three phase network of single phase rectifiers |
-
2003
- 2003-04-14 DE DE2003117114 patent/DE10317114A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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