DE3028367C2 - - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
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- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastschutzschal
tung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Überlastschutzschaltung dieser Art ist in der DE-AS
23 10 103 beschrieben. Bei dieser bekannten Überlast
schutzschaltung wird der Strom, der in einer thermisch zu
überwachenden elektrischen Einrichtung, wie z. B. einem
Elektromotor, fließt, mittels eines digitalen Stromfühlers
erfaßt und in ein digitales Stromsignal umgesetzt. In ei
ner Rechenschaltung, die unter anderem auch digitale Spei
chereinrichtungen in Form eines Akkumulators, eines Pro
grammspeichers und eines Temperaturspeichers aufweist,
wird aus dem Stromsignal ein Digitalsignal gebildet, das
ein Maß für die Temperatur des Elektromotors ist, indem
die Differentialgleichung, die den Zusammenhang zwischen
dem Strom und der Temperatur beschreibt, auf digitalem Weg
gelöst wird. Die derart errechnete Temperatur wird mit ei
nem Bezugswert verglichen, bei dessen Überschreiten geeig
nete Schutzmaßnahmen für den Motor ausgelöst werden.
Diese bekannte Überlastschutzschaltung erfordert eine re
lativ hohe Anzahl von elektronischen Bauelementen. Wenn
die Differentialgleichung gemäß einem weiteren Ausfüh
führungsbeispiel hingegen mittels eines vorhandenen Computers
alleine durch entsprechende Programme gelöst wird, kann
die Reaktionszeit der Überlastschutzschaltung unter Um
ständen zu lang sein, insbesondere dann, wenn der Computer
für mehrere Aufgaben gleichzeitig verwendet wird.
In der DE-OS 23 25 767 ist eine Überlastschutzschaltung
beschrieben, bei der die genannte Differentialgleichung
durch analoge und teilweise digitale Nachbildung gelöst
wird. Dadurch, daß die die Motor- und Umgebungsparameter
darstellenden Koeffizienten der Differentialgleichung
durch analoge Potentiometer nachgebildet werden, kann die
Temperatur nur mit mäßiger Genauigkeit bestimmt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Überlast
schutzschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der
art weiterzubilden, daß bei geringem Bauteileaufwand eine
hohe Reaktionsgeschwindigkeit und gute Flexibilität er
zielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeich
nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Erfindungsgemäß ist der Bauteileaufwand auf ein Minimum
reduziert, wodurch die Herstellungskosten entsprechend
niedrig sind und die Ausfallsicherheit sehr hoch ist. In
dem die Speicherkapazität der Speichereinrichtung ausrei
chend groß gewählt wird, kann das vorbestimmte Zeitinter
vall der Rückkopplung entsprechend kurz gemacht werden, so
daß eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit erzielbar ist. Die
Überlastschutzschaltung kann darüber hinaus durch Aus
tausch der Speichereinrichtung, die in der Praxis als
steckbarer Festwertspeicher ausgeführt ist, sehr leicht an
unterschiedliche elektrische Einrichtungen angepaßt wer
den.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol
genden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä
her beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Gleichstrommotor, der über eine gesteuerte
Gleichrichterschaltung gespeist wird, mit
der erfindungsgemäßen Überlastschutzschaltung, die in einem
Blockschaltbild dargestellt
ist,
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild, das
eine erste Ausführungsform der Er
findung zeigt,
Fig. 3 ein Diagramm, welches das Verständnis
der Arbeitsweise der Erfindung er
leichtert, und
Fig. 4 ein detailliertes Blockschaltbild, das eine zweite
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In den Zeichnungen, in denen gleiche Schaltungsteile glei
che Bezugszahlen tragen, wird zuerst auf Fig. 1 Bezug ge
nommen, die allgemein eine thermische Schutzschaltung für
einen Gleichstrommotor zeigt, der aus einer aus gesteuer
ten Gleichrichtern oder Thyristoren aufgebauten Gleich
richterschaltung gespeist wird. Die Bezugszahl 10 bezeich
net einen Gleichstrommotor zum Antreiben einer geeigneten
Last 14, die mit ihm über eine mechanische Verbindung ge
kuppelt ist, welche durch eine gestrichelte Linie 16 ange
deutet ist. Strom wird dem Motor 10 über den Gleichrich
ter 18 zugeführt, der vorzugsweise als Zweiweggleichrich
terbrückenschaltung ausgebildet ist, die mit einer drei
phasigen (3 ⌀) 60 Hz-Wechselstromquelle (nicht gezeigt) ver
bunden ist. Die Brückenschaltung enthält selektiv gezün
dete gesteuerte Gleichrichter oder Thyristoren 19, so daß
der Motor 10 mit zweiweggleichgerichtetem Strom gespeist
wird. Wenn ein Zweirichtungsbetrieb des Motors erwünscht
ist, kann eine zweite Brücke in bekannter Weise hinzuge
fügt werden. In dieser Art von Brückenschaltung gibt es
ein Thyristorpaar für jede Phase der dreiphasigen Wech
selstromquelle, so daß dadurch, daß die Zeitspanne ge
steuert wird, während der ein einzelner Thyristor während
seiner 180°-Periode der Quellenspannung leitend gemacht
wird, die von dem Motor aufgenommene Leistung gesteuert
werden kann. Der Gleichrichter 18 wird durch eine Thyri
storzündschaltung 20 gesteuert, die den verschiedenen
Thyristoren in bekannter Weise über eine Schaltungszu
leitung 22 Impulse liefert. Die Zeit, zu der die Zünd
schaltung 20 die erforderlichen Impulse liefert, ist von
einem Signal abhängig, das aus einem Verstärker 24 ge
wonnen wird, welcher seinerseits ein Fehlersignal aus
einem Summierpunkt 26 empfängt, der Signale empfangen kann,
die zu dem Sollmotorstrom proportional sind und bei
spielsweise von dem Kontroller 28 geliefert werden, und die
zu dem Istmotorstrom proportional sind, der beispielsweise von dem Span
nungsfühler 32 geliefert wird, welcher an den Anker des
Motors 10 angeschlossen ist.
Der genaue Aufbau der Fehlersignalschaltung ist für die
Erfindung unwesentlich und kann irgendeine von mehreren
bekannten Formen annehmen, die für die grundlegende Motor
regelung geeignet ist. Bedeutsam ist jedoch, daß ein
Stromkreisunterbrecher, nämlich eine Auslöserelaisschal
tung 30 mit dem Motor 10 vorgesehen ist, um den aufgenom
menen Strom im Falle einer thermischen Überbelastung, die
aus einem zu großen Motorstrom resultiert, zu unterbre
chen. In der gezeigten Ausführungsform liegt die Auslöse
schaltung 30 zu dem Motor 10 in Reihe; bei Bedarf könnte sie je
doch auch auf der Wechselstromseite des Gleichrichters an
geordnet werden. In Fig. 1 ist der Motorstrom der abge
fühlte Parameter. Er wird mit Hilfe eines
Shunts 34 abgefühlt, welcher mit
einem Stromwandler 36 verbunden ist, der eine Signalspan
nung abgibt, welche dem in dem Anker fließenden Motor
strom entspricht. Diese Signalspannung wird an die Schal
tung nach der Erfindung angelegt, die mit der Bezugszahl
38 bezeichnet ist. Die Schaltung 38 ist eine Stromüber
lastungsdetektorschaltung, die so ausge
bildet ist, daß sie zuerst eine Alarmlampe 40 mit Strom
versorgt, wenn eine vorbestimmte Motortemperatur erreicht
wird, und anschließend die Auslöseschaltung 30 aktiviert,
wenn ein thermischer Überlastzustand erreicht wird.
Zur Beschreibung der eigentlichen Erfindung wird nun auf
Fig. 2 Bezug genommen, die eine erste Ausführungsform der
Erfindung zeigt. Die Bezugszahl 42 bezeichnet ein Potentio
meter, das an den Ausgang des in Fig. 1 gezeigten Strom
wandlers 36 angeschlossen ist. Die Spannung an dem Schlei
fer des Potentiometers 42 ist ein analoges Spannungssignal,
das zu dem Absolutwert des Motorankerstroms proportional
ist. Dieses Analogsignal wird über eine Leitung 46 an den
Eingangsanschluß eines A/D-Wandlers
44 angelegt, der auf einem Datenbus 75 ein dem Eingangs
signal auf der Leitung 46 entsprechendes digitales 5-Bit-
Ausgangswort liefert. Der A/D-Wandler
44 wird gemäß einem Taktsignal betrieben,
das an seinen Eingang C über eine Leitung 48 angelegt wird.
Zusätzlich zu dem Taktsignal, das an ihm anliegt,
leitet der A/D-Wandler 44 eine neue A/D-
Umwandlung immer dann ein, wenn ein "Start Umwandlung"-Si
gnal über eine Leitung 50 an seinen Anschluß S angelegt
wird. Der A/D-Wandler 44 kann eine herkömmliche Integrier
te Festkörperschaltung sein, wie beispielsweise der Schal
tungsmodul ADC 0800 von National Semiconductor. Das Taktsi
gnal für den A/D-Wandler 44 wird von einer Rechteckoszilla
torschaltung 52 geliefert, die zweckmäßigkeitshalber mit
100 kHz betreibbar ist. Die Frequenz kann jedoch jeden ge
eigneten Wert haben, der zum Betreiben des A/D-Wandlers
geeignet ist. Die A/D-Umwandlung wird mit Hilfe eines
"Start Umwandlung"-Triggerimpulses eingeleitet, der ein
mal pro Zyklus der 60 Hz-Netzwechselstromfrequenz er
zeugt wird. Dieser Triggerimpuls wird folgendermaßen ge
wonnen. Ein Schwingungsrechteckumformer 54 herkömmlicher
Bauart ist mit der Netzspannung von 60 Hz verbunden, um
ein 60 Hz-Rechteckausgangssignal auf einer Leitung 56 zu
liefern. Dieses Signal bildet ein Niederfrequenztaktsi
gnal, wohingegen das 100 kHz-Rechteckausgangssignal des
Oszillator 52, das auf der Leitung 48 erscheint, ein Hoch
frequenztaktsignal bildet. Der "Start Umwandlung"-Trigger
impuls wird mit Hilfe von zwei miteinander verbundenen
JK-Flipflops 60 und 62 und eines UND-Gatters 64 erzeugt.
Das Hochfrequenztaktsignal auf der Leitung 48 wird an den
Eingang C des Flipflops 60 angelegt, während der Eingang
C des zweiten Flipflops 62 mit dem Ausgang des Flip
flops 60 verbunden ist. Der Ausgang Q des Flipflops 62 ist
mit einem Eingang des UND-Gatters 64 verbunden. Außerdem
ist der Ausgang Q des Flipflops 62 zu dem Eingang K des
Flipflops 60 rückgekoppelt. Der Eingang J des Flipflops 60
sowie die Eingänge JK des Flipflops 62 liegen über eine
Leitung 58 an einer positiven Spannung. Beide Rücksetzan
schlüsse R der Flipflops 60 und 62 sowie der zweite Ein
gang des UND-Gatters 64 sind mit der Leitung 56 und infol
gedessen mit dem 60 Hz-Niederfrequenztaktsignal aus dem
Rechteckumformer 54 verbunden.
Im Betrieb werden an der negativ fallenden Flanke der Recht
eckschwingung des 60 Hz-Niederfrequenztaktsignals die Flip
flops 60 und 62 zurückgesetzt. Beim ersten Auftreten des Hoch
frequenztaktsignals an dem Eingang C des Flipflops 60 nimmt
das Signal an dem Ausgang Q des Flipflops 62 einen H-
Wert für eine Zählung an, so daß bei Koinzidenz eines an
das UND-Gatter 64 angelegten H-Signals ein "Start Umwand
lung"-Impuls an dem Ausgang des UND-Gatters 64 vorhanden
ist. Da die Flipflops jeweils eine (÷ 2)-Schaltung dar
stellen, wird das Flipflop 60 nach vier Zyklen des Hochfrequenztaktaus
gangssignals des Rechteckoszillators 52 bis zum Zurücksetzen
gesperrt, und zwar aufgrund der Verbindung von dem Ausgang Q des
Flipflops 62 zurück zu dem Eingang K des Flipflops 60.
Die Flipflops 60 und 62 werden durch das 60 Hz-
Niederfrequenztaktsignal zurückgesetzt, das an ihre Ein
gänge R angelegt wird. Hiermit wird die A/D-Umwandlung
einmal bei jedem 60 Hz-Zyklus regeneriert oder auf den
neuesten Stand gebracht, was einer relativ hohen Geschwin
digkeit in bezug auf die folgende Beschreibung ent
spricht.
Es wird nun der Kern der Erfindung beschrieben. Die Be
zugszahl 66 bezeichnet einen digitalen Speicher, bei dem
es sich vorzugsweise um einen programmierbaren Festwert
speicher (PROM) handelt, wie den Typ 2716 EPROM von Intel,
der wenigstens elf Bitadreßleitungen A 0, A 1, . . . A 10 und
acht Bitausgangsleitungen D 0, D 1, . . . D 7 hat. Bei Bedarf
kann auch ein ROM oder irgendein anderer bekannter Typ von
Speicher benutzt werden. Der PROM 66 kann in bekannter
Weise vorprogrammiert werden, unter anderem, wie noch näher
dargelegt werden wird, mit digitalen Daten, die den empi
risch gewonnenen Temperaturkennlinien des Motors 10 ent
sprechen, welche für mehrere diskrete Motorstromwerte be
nutzt werden. Der PROM 66 dieses Beispiels kann 2048 Daten
wörter speichern und wird entsprechend programmiert, um
Motortemperaturwerte, die in Fig. 3 mit der Bezugszahl 68
bezeichnet sind, für bis zu 32 verschiedene Kurven für kon
stante Motorstromwerte I 1 bis I n digital zu speichern. Die
se Werte werden für Betriebsperioden von 10 s des PROM 66
ausgewählt, was im folgenden noch näher erläutert ist.
Der PROM 66 arbeitet in Verbindung mit einer digitalen Mehr
bitverriegelungsschaltung 70 (Zwischenspeicher), die dem Typ LS 374 von Texas
Instruments, die wenigstens sechs Eingangsleitungen I 1 , I 2,
. . . I 6 und sechs Ausgangsleitungen O 1, O 2, . . . O 6 auf
weist. Die Verriegelungsschaltung 70 hat außerdem einen
Anschluß S, der über eine Leitung 71 ein Triggersignal
aus einem Zähler 72 empfängt. Der Zähler ist mit dem Nie
derfrequenztaktsignal verbunden, das von dem 60 Hz-Recht
eckumformer 54 abgegeben wird. Bei dem Zähler 72 handelt es
sich typischerweise um eine integrierte Schaltung des Typs
LS 193 von Texas Instruments und er spricht auf das 60 Hz-
Taktsignal, das auf der Leitung 56 erscheint, an und gibt
einen Triggerimpuls an die Verriegelungsschaltung 70 ab,
beispielsweise einmal alle zehn Sekunden, was im Vergleich
zu der Geschwindigkeit, mit der der A/D-Wandler 44 arbei
tet, eine relativ geringe Geschwindigkeit ist. Jedesmal
dann, wenn die Verriegelungsschaltung 70 getriggert wird,
werden die Datenbits, die an ihre Eingangsleitungen I 1 . . .
I 6 von den Ausgangsleitungen D 2 . . . D 7 des PROMs 66 ange
legt werden, übertragen und an ihren Ausgangsleitungen O 1
. . . O 6 verriegelt. Dieses verriegelte Ausgangssignal wird
seinerseits über einen Datenbus 74 zu den Adreßleitungen
A 0 . . . A 5 des PROMs 66 rückgekoppelt. Gemäß Fig. 2 sind die
übrigen fünf Adreßleitungen A 6 . . . A 10 des PROMs über den
Datenbus 75 mit dem 5-Bit-Datenwort aus dem A/D-Wandler 44
verbunden, bei welchem es sich, wie oben erwähnt, um eine
digitale Darstellung des Absolutwertes des Motorankerstroms
handelt. Demgemäß enthält ein vollständiges Adreßwort an
dem PROM 66 Daten sowohl über den gegenwärtigen Ankerstrom
als auch über die gegenwärtige Temperatur. Stromdatenbits
werden den Eingangsleitungen A 6 . . . A 10 zugeführt, während
Temperaturdatenbits den Eingangsleitungen A 0 . . A 5 zuge
führt werden.
Der PROM 66 ist in Verbindung mit der Verriegelungsschal
tung 70 so betreibbar, daß er in Intervallen von 10 s ein
8-Bit-Datenwort abgibt, von welchem sechs Bits (D 2 . . . D 7)
einen Temperaturwert darstellen, während die übrigen zwei
Bits (D 0 und D 1) Werte darstellen, die geeignet sind,
Alarm- bzw. Auslösesteuerfunktionen einzuleiten. Der di
gitale Temperaturwert auf den Ausgangsleitungen D 2 . . . D 7
stellt die vorhergesagte Temperatur dar, die der Motor 10 in
den folgenden oder nächsten 10 s bei dem abgefühlten
Augenblicksmotorstrom erreichen wird. Der vorhergesagte
Wert wird über den Datenbus 69 mit den sechs Eingangslei
tungen I 1 . . . I 6 der Verriegelungsschaltung 70 verbunden.
In Abhängigkeit von dem Digitalwert des Augenblicksmotor
stroms, der von dem A/D-Wandler 44 abgegeben wird, und den PROM-
Adreßleitungen A 6 . . . A 10 zugeführt wird, und dem gegen
wärtigen Temperaturwert, der an den Adreßleitungen A 0 . . .
A 5 als Ergebnis der früheren Vorhersage in der unmittel
bar vergangenen Periode von 10 s vorhanden ist, wird dem
gemäß der PROM den nächsten vorhergesagten Temperaturwert
auf den Ausgangsleitungen D 2 . . . D 7 abgeben. Es findet
somit ein Bootstrap-Vorgang (Ureingabe) statt. Wenn diese Temperatur
einen sicheren Wert darstellt, wird der Binärwert der Da
tenbits auf den Leitungen D 0 und D 1 einen vorbestimmten
Wert haben, beispielsweise den Binärwert "0", während er
sonst den Binärwert "1" haben wird. Der PROM 66 wird,
wenn die Zeit abläuft, indexieren und aufeinanderfolgen
de digitale Temperaturwerte abgeben und tatsächlich vor
hersagen, welche Temperatur herrschen wird, wenn der
nächste Triggerimpuls angelegt wird, und zwar auf der Ba
sis des Stromwertes bei der gegenwärtigen Temperatur. Wenn
der nächste Temperaturwert eine vorbestimmte Höhe über
steigt, wird der PROM 66 einen entgegengesetzten Binär
wert abgeben, z. B. einen Binärwert "1" auf der Leitung
D 0, der einen Alarmzustand anzeigt. Auf der anderen Aus
gangsleitung D 1 wird ein Digitalsignal mit dem Binärwert
"1" abgegeben, beispielsweise wenn ein noch höherer Tempe
raturwert erreicht wird, der einen Auslösesignalzustand
anzeigt. Dieser Zustand ist in Fig. 3 gezeigt, in welcher
die Temperaturwerte, die in den mit den gestrichelten Li
nien 76 und 78 angegebenen Höhen vorhanden sind, den vor
bestimmten Alarm- und Auslösetemperaturen für gewisse Wer
te des Motorstroms entsprechen, z. B. I i + 1 und I n . Für
niedrigere Werte, wie I i , werden diese Werte nie
erreicht. Die Alarm- und Auslösesignale, die auf den Lei
tungen D 0 und D 1 des PROMs 66 abgegeben werden, sind so
mit in der Lage, die Alarmlampe 40 zum Aufleuchten zu
bringen bzw. die Auslöseschaltung 30, die in Fig. 1 ge
zeigt ist, zu aktivieren. Das erfolgt über ein Steuerele
ment, das als Sequenzer 80 bezeichnet ist. Dieses Steuer
element bildet keinen Teil der Erfindung, es findet sich
jedoch in herkömmlichen Motorschaltungen und dient
zum Erzeugen von Ausgangssteuersignalen, wie einem Steuer
auslösesignal, auf seinen Ausgangsleitungen auf Be
fehlssignale von Druckknöpfen oder Endschaltern hin oder
auf Steuersignale niedriger Höhe hin, wie beispielsweise
das Alarm- oder Auslösesignal auf seinen Eingangsleitun
gen.
Während die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform eine Schal
tung auf PROM-Basis veranschaulicht, die so programmiert
wird, daß sie Alarm- und Auslösesteuersignale bei bestimm
ten Temperaturhöhen abgibt, kann die hier gezeigte Grund
schaltung mehrere Modifizierungen erfahren, so daß sie,
beispielsweise, das Stromsignal in dem Fall nacheichen
kann, in welchem der Motor gestoppt wird, um den Verlust an
Motorgebläsekühlung zu berücksichtigen und um außerdem ein
beschleunigtes Rücksetzen des PROMs zu erlauben. Solche Mo
difizierungen können in der in Fig. 2 gezeigten Grundschal
tung leicht vorgenommen werden.
Gemäß Fig. 4 wird zum Nacheichen des Stromsignals, das dem
A/D-Wandler 44 zugeführt wird, um eine Änderungscharakteri
stik einer vorhergesagten Temperatur zu berücksichtigen,
wenn der Motor 10 (Fig. 1) gestoppt ist, ein Nulldreh
zahlsignal erzeugt, das an einen Signalanschluß 82 angelegt
wird. Dieser Signalanschluß 82 ist mit der Basis eines npn-
Transistors 84 über einen invertierenden Verstärker 86
verbunden. Während der Emitter an Masse liegt, ist der
Kollektor des Transistors 84 mit dem Eingangsanschluß des
A/D-Wandlers 44 über einen Widerstand 88 verbunden, wel
cher mit einem Schaltungsverbindungspunkt 90 verbunden
ist, der zwischen zwei in Reihe geschalteten Widerstän
den 92 und 94 vorhanden ist, die das Potentiometer 42 mit
dem Eingang des A/D-Wandlers 44 verbinden. Darüber hinaus
verbindet eine Leitung 96 den Nulldrehzahlsignaleingangs
anschluß 82 mit dem Rückwärtszähler 72, was zur Folge hat,
daß die Betriebszeitbasis der Schaltung geändert wird, d.
h., daß das Triggerintervall der Verriegelungsschaltung
70 für einen Nulldrehzahlzustand beschleunigt wird. Zu
diesem Zweck ist der Ausgang des Zählers 72 mit dem An
schluß S der Verriegelungschaltung 70 über ein NAND-Gat
ter 98 verbunden.
Zum Betreiben und entsprechenden Rücksetzen des PROMs 66
mit einer beschleunigten Frequenz, beispielsweise mit ei
ner Frequenz von 60 Hz, statt einer Adressierung alle 10 s
durch die Verriegelungsschaltung 70, ist ein zweites NAND-
Gatter 100 vorgesehen, von welchem einer der Eingänge mit
dem Niederfrequenztaktsignal verbunden ist, das an dem
Ausgang des 60 Hz-Rechteckumformers 54 erscheint. Der ande
re Eingang des NAND-Gatters 100 ist mit einem Signalein
gangsanschluß 102 verbunden, welcher ein bequem verfügba
res -Signal aus einer nicht gezeigten Quelle
empfängt. Weil ein -Signal angelegt wird, ist
ein Signalinverter 104 zwischen den Anschluß 102 und den
NAND-Gattereingang geschaltet. Sollte ein RÜCKSETZEN-Signal
angelegt werden, würde der Inverter 104 weggelassen werden.
Das Vorhandensein eines -Signals an dem An
schluß 102 bewirkt, daß das NAND-Gatter 100 ein Signal mit
60 Hz abgibt, das an den Triggereingangsanschluß S der Ver
riegelungsschaltung 70 über das NAND-Gatter 98 angelegt
wird. Bei Bedarf ermöglicht dieses Merkmal außerdem, die
PROM-Temperaturausgangssignale zu prüfen, die an D 2 . . .
D 7 in Abhängigkeit vom Strom mit beschleunigter Geschwin
digkeit abgegeben werden.
Claims (9)
1. Überlastschutzschaltung, die digitale Speichereinrich
tungen (66, 70) aufweist und bei der ein digitaler Strom
fühler (42, 44, 46) den in einer thermisch zu überwachen
den elektrischen Einrichtung (10) fließenden Strom zur
Bildung eines digitalen Stromsignals erfaßt, aus dem ein
weiteres Digitalsignal gebildet wird, das ein Maß für die
Temperatur der elektrischen Einrichtung (10) ist und bei
einem vorbestimmten Wert zur Auslösung eines Überlast
schutzes führt, gekennzeichnet durch
eine adressierbare Speichereinrichtung (66), bei der an
einem Teil (A 6-A 10) der Adreßeingänge das Stromsignal
und an dem anderen Teil (A 0-A 5) ein digitales Tempera
tursignal anliegt und in der Temperaturwerte gespeichert
sind, die die in Abhängigkeit von dem Strom- und dem Tem
peratursignal in einem vorbestimmten Zeitintervall zu er
reichende Temperatur angeben, sowie durch einen
Zwischenspeicher (70), der den an den Datenausgängen (D 2-
D 7) der Speichereinrichtung (66) anliegenden Temperatur
wert zwischenspeichert und nach Ablauf des vorbestimmten
Zeitintervalls als Temperatursignal an den betreffenden
Teil (A 0-A 5) der Adreßeingänge rückkoppelt.
2. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die adressierbare Speichereinrichtung
(66) einen zusätzlichen Datenausgang (D 0) aufweist, der
das Erreichen einer vorbestimmten Temperatur der elektri
schen Einrichtung (10) signalisiert.
3. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die adressierbare Speichereinrichtung
(66) einen weiteren zusätzlichen Datenausgang (D 1) auf
weist, der das Erreichen einer zweiten vorbestimmten Tem
peratur der elektrischen Einrichtung (10) signalisiert.
4. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Datenausgänge (D 0,
D 1) der adressierbaren Speichereinrichtung (66) mit einer
Steuereinrichtung (80) verbunden sind, die beim Erreichen
der ersten vorbestimmten Temperatur mittels einer Anzeige
einrichtung (40) eine Alarmanzeige auslöst und beim Errei
chen der zweiten vorbestimmten Temperatur mittels einer
Unterbrechungseinrichtung (30) die Stromzufuhr zur elek
trischen Einrichtung (10) unterbricht.
5. Überlastschutzschaltung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische
Einrichtung ein Elektromotor (10) ist.
6. Überlastschutzschaltung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zwischen
speicher (70 ) eine der Bitanzahl des dem Temperatursignal
zugeordneten Teils (A 0-A 5) der Adreßeingänge der adres
sierbaren Speichereinrichtung (66) entsprechende Bitanzahl
zwischenspeicherbar ist.
7. Überlastschutzschaltung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Strom
fühler (42, 44, 46) einen A/D-Umsetzer (44) aufweist, des
sen Digitalausgang (0-4) eine Bitanzahl hat, die der
Bitanzahl des dem Stromsignal zugeordneten Teils (A 6-
A 10) der Adreßeingänge der adressierbaren Speichereinrich
tung (66) entspricht.
8. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der A/D-Umsetzer (44) des digitalen
Stromfühlers (42, 44, 46) mittels eines von einem Oszilla
tor (52) und einer Teilerschaltung (60, 62) erzeugten
Taktsignals betreibbar ist, dessen Frequenz höher als die
eines Triggersignals ist, welches dem Zwischenspeicher
(70) zugeführt wird und die Rückkopplung des Temperatur
signals nach Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls be
wirkt.
9. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Sensor ( 86, 84) vorgesehen ist,
der die Drehzahl des Elektromotors (10) erfaßt und bei
dessen Stillstand den Pegel eines am Analogeingang (IN)
des A/D-Umsetzers (44) anliegenden Stromsignals mittels
eines Spannungsteilers (88, 92, 94) geeignet korrigiert.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/061,683 US4291355A (en) | 1979-07-30 | 1979-07-30 | Programmable overload circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3028367A1 DE3028367A1 (de) | 1981-02-26 |
| DE3028367C2 true DE3028367C2 (de) | 1987-06-19 |
Family
ID=22037426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803028367 Granted DE3028367A1 (de) | 1979-07-30 | 1980-07-26 | Ueberlastschutzschaltung |
Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US4291355A (de) |
| JP (1) | JPS5638928A (de) |
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