DE2258174A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MONITORING THE HEATING OF CURRENT CONTACTOR - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MONITORING THE HEATING OF CURRENT CONTACTORInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur Überwachung der Erwärmung von stromdurchflossenen Schützlingen Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 22 45 605) Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Erwärmung von stromdurchflossenen Schützlingen, insbesondere Motoren und Transformatoren nach Patent ... (Patentanmeldung P 22 45 6o5), die die zu überwachenden Ströme in eine Spannung umformt.Circuit arrangement for monitoring the heating of current-carrying Protégés Addition to Patent ... (Patent Application P 22 45 605) Subject of the present The invention is a circuit arrangement for monitoring the heating of current-carrying Protégés, in particular motors and transformers according to patent ... (patent application P 22 45 6o5), which converts the monitored currents into a voltage.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird die Spannung mit einem Spannungsfrequenzumformer in Impulse umgewandelt, die den Vorwärts-Zähleingang eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers beaufschlagen, während dessen Rückwärts-Zähleingang von Impulsen eines zusätzlichen Generators angesteuert wird. Die Ausgangsimpulse des Vorwärts-Rückwärts-Zählers betätigen einen Schalter im Stromkreis des zu überwachenden Schützlings. Als Vorwärts-Rückwärts-Zähler kann beispielsweise ein integrierter Baustein in TTL-Technik verwendet werden. Derartige Zähler haben jedoch eine relativ große Störempfiaiichkeit, d.h. Störimpulse irgendwelcher Art - insbesondere jedoch hochfrequente - können den Zählvorgang derartig verfälschen, da eine zu große oder zu kleine Erwärmung des stronburchflossenen Schützlings vorgetäuscht wird. Die geforderte zuverlässige berwachung der Erwärmung wird dadurch sehr erschwert.In this circuit arrangement, the voltage is converted using a voltage frequency converter converted into pulses, which are the up-counting input of an up-down counter act on, during its downward counting input of pulses of an additional Generator is controlled. The output pulses of the up / down counter operate a switch in the circuit of the to be monitored Protégé. An integrated module using TTL technology, for example, can be used as the up / down counter be used. Such meters, however, have a relatively high susceptibility to interference, i.e. interference pulses of any kind - but especially high-frequency ones falsify the counting process in such a way that the heating is too great or too small of the current-carrying protégé is faked. The required reliable This makes it very difficult to monitor the temperature rise.
Aufgabe der Zusatzerfindung ist es, alternativ eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die bei geringem Aufwand eine zuverlässige, von Störimpulsen unbeeinflußte Überwachung der Erwärmung von stror,-durchflossenen Schützlingen erlaubt.The task of the additional invention is to provide a circuit arrangement as an alternative to create a reliable, uninfluenced by interference pulses with little effort Monitoring of the warming of stror, -traversed protégés allowed.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Spannungsfrequenzumformer die Spannung in Impulse umformt, daß diese Impulse und die Impulse eines Generators den gemeinsamen Zähleingang eines störunempfindlichen Vorwärts-Rückwärts-Zählers beaufschlagen, daß an dem Richtungseingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers eine von den Impulsen des Spannungsfrequenzumformers und/ oder des Generators abgeleitete Spannung oder eine Hilfsgleichspannung liegt, daß der Vorwärts-Rückwärts-Zähler beim Erreichen seiner Nullstellung ein Stop-Signal an den Generator abgibt und daß die Ausgangsimpulse des Vorwärts-Rückwärts-Zählers einen Schalter im Stromkreis des Schützlings auslösen.According to the invention, this object is achieved in that a voltage frequency converter the voltage is converted into pulses that these pulses and the pulses of a generator the common counter input of an interference-insensitive up-down counter act upon that at the direction input of the up-down counter one of derived from the pulses of the voltage frequency converter and / or the generator Voltage or an auxiliary DC voltage is that the up-down counter emits a stop signal to the generator when it reaches its zero position and that the output pulses of the up-down counter a switch in the circuit of the protégé.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in den Figuren 1, 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to two in FIGS the drawing illustrated embodiments explained in more detail.
Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Spannung am Richtungseingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers von den Impulsen des Spannungsfreauenzumformers und des Generators abgeleitet ist.FIG. 1 shows the block diagram of an exemplary embodiment at the voltage at the direction input of the up / down counter from the pulses of the voltage converter and the generator is derived.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Spannung am Richtungseingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers von einer Festspannung und von den Impulsen des Generators abgeleitet ist.Figure 2 shows an embodiment in which the voltage at the directional input of the up / down counter from a fixed voltage and from the pulses of the generator is derived.
In Figur 1 sind 1, 1', 1" Leitungen, deren Ströme von Hauptstromwandlern 2 erfaßt und Zwischenstromwandlern 3 zugeführt werden.In Figure 1, 1, 1 ', 1 "lines, the currents of which are from main current transformers 2 detected and intermediate current transformers 3 are supplied.
An Widerständen 4 werden diese Ströme in Spannungen umgeformt, die in einer Gleichrichterschaltung 5 gleichgerichtet werden. Ein 6 Spannungsfrequenzumformertwandelt die gleichgerichtete Spannung in Impulse um. Diese Impulse steuern über einen ersten Entkopplungswiderstand 36 den Richtungseingang 9 eines aus zwei Zählstufen 24, 25 bestehenden, störunempfindlichen Vorwärts-Rückwärts-Zählers 27 an und beaufschlagen außerdem über eine erste ODER-Schaltung 34 den Zähleingang 7 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 27. Die Impulse eines Generators lo steuern über eine Negationsstufe 35 und einen zweiten Entkopplungswiderstand 37 ebenfalls den Richtungseingang 9 an und beaufschlagen zusätzlich über die erste ODER-Schaltung 34 den Zähleingang 7 der Zählstufe 24. Jede Zählstufe 24, 25 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 27 weist je vier Ausgänge 11 - 14 bzw. 15 - 18 auf, die mit einer zweiten ODER-Schaltung 26 verbunden sind, deren Ausgang den Generator 16 ansteuert. Einem Ausgang 28 der Zählstufe 25 ist eine Schaltstufe 19 nachgeschaltet, die ein Relais 20 und eine dritte ODER-Schaltung 21 beaufschlagt. Das Ausgangssignal der dritten ODER-Schaltung 21 liefert die Rückstellimpulse für die Zählstufen 24, 25 an deren Rückstelleingängen 8, 23. Von der Betriebsspannung UB w fld mittels einer Tkiggerschaltung 22 das zweite Eingangssignal fürvdie dritte ODER-Schaltung 21 abgeleitet.At resistors 4 these currents are converted into voltages, the be rectified in a rectifier circuit 5. A 6 voltage frequency converter converts converts the rectified voltage into pulses. These impulses control a first Decoupling resistor 36 the direction input 9 one of two counting stages 24, 25 existing, interference-insensitive up-down counter 27 and act on it in addition, via a first OR circuit 34, the counting input 7 of the up / down counter 27. The pulses of a generator lo control a negation stage 35 and a second decoupling resistor 37 also to the direction input 9 and act on it additionally the counting input 7 of the counting stage 24 via the first OR circuit 34. Each counting stage 24, 25 des Up-down counter 27 has each four outputs 11-14 or 15-18, which are connected to a second OR circuit 26 are connected, the output of which controls the generator 16. An output 28 of the counting stage 25 is followed by a switching stage 19, which has a relay 20 and a third OR circuit 21 applied. The output of the third OR circuit 21 supplies the reset pulses for the counting stages 24, 25 at their reset inputs 8, 23. From the operating voltage UB w fld the second input signal for the third by means of a trigger circuit 22 OR circuit 21 derived.
Bei Beginn der Messung sind die Ausgänge 11 - 18 auf null zurückgestellt, womit der Ausgang der ODER-Schaltung 26 ein den Generator lo sperrendes Ausgangssignal liefert. Beim Einschalten des Motors M erscheint am Ausgang der Gleichrichterschaltung 5 eine Spannung, die im Spannungsfrequenzumformer 6 in Impulse umgeformt wird, deren Frequenz quadratisch mit den zu überwachenden Strömen zunimmt. Ein derartiger Spannungsfrequenzumformer ist bekannt und wird nicht näher beschrieben.At the beginning of the measurement the outputs 11 - 18 are reset to zero, whereby the output of the OR circuit 26 is an output signal blocking the generator lo supplies. When the motor M is switched on, appears at the output of the rectifier circuit 5 a voltage that is converted into pulses in the voltage frequency converter 6, the Frequency increases quadratically with the currents to be monitored. Such a voltage frequency converter is known and is not described in detail.
Die Impulse gelangen über die erste ODER-Schaitung 34 zum einen auf den Zähleingang 7 der Zählstufe 24, zum anderen wird von ihnen eine Spannung abgeleitet, die als Richtungsentscheid auf den Richtungseingang 9 gegeben wird. Diese Spannung ist positiv, wodurch die Zählstufe 24 die Impulse des Spannungsfrequenzumformers 6, die an dem Zähleingang 7 anstehen, vorwärtszählt. Damit erscheint der erste Impuls als L-Signal am Ausgang 11 der Zählstufe 24, wodurch auch am Ausgang der ODER-Schaltung 26 ein L-Signal ansteht, das den Generator lo startet. Dessen Impulse gelangen zum einen ebenfalls über die ODER-Schaltung 34 auf den gemeinsamen Zähleingang 7.The pulses arrive on the one hand via the first OR circuit 34 the counting input 7 of the counting stage 24, on the other hand a voltage is derived from them, which is given to direction input 9 as a directional decision. This tension is positive, as a result of which the counting stage 24 receives the pulses from the voltage frequency converter 6, which are pending at the counter input 7, counts up. The first impulse then appears as an L signal at the output 11 of the counter stage 24, whereby also at the exit the OR circuit 26 has an L signal which starts the generator lo. Whose On the one hand, pulses also reach the common via the OR circuit 34 Counter input 7.
Zum anderen wird mittels der Negationsstufe 35 und des zweiten Entkopplungswiderstandes 37 eine Spannung abgeleitet, die auf den Richtungseingang 9 gegeben wird. Diese Spannung ist negativ, wodurch die Impulse des Generators lo zurückgezählt werden. Der erste Impuls des Generators lo bewirkt also, daß der zuvor aufgenommene erste Impuls des Spannungsfrequenzumformers 6 auf null' zurückgezählt wird. Dadurch führt der Ausgang 11, wie alle übrigen Ausgänge 12 - 18 Nullsignal, wodurch der Generator lo wieder gestoppt wird. Solange die Frequenz der Impulse des Spannungsfrequenzumformers 6 kleiner ist als die Frequenz der Impulse des Generators lo, findet am Ausgang 11 ein ständiger Wechsel zwischen Null- und L-Signal statt, während die übrigen Ausgänge ständig Nullsignal führen. Die einstellbare Frequenz des Generators lo entspricht dabei dem Wert der Ströme durch die Leitungen 1, 1', 1' von dem.On the other hand, by means of the negation stage 35 and the second decoupling resistor 37 derived a voltage which is applied to the direction input 9. These The voltage is negative, which means that the pulses from the generator lo are counted down. The first pulse of the generator lo causes the previously recorded first Pulse of the voltage frequency converter 6 is counted back to zero '. This leads the output 11, like all other outputs 12-18 zero signal, whereby the generator lo is stopped again. As long as the frequency of the pulses from the voltage frequency converter 6 is less than the frequency of the pulses from the generator lo, takes place at the output 11 a constant change between zero and low signal takes place, while the rest Outputs always have a zero signal. The adjustable frequency of the generator lo corresponds to the value of the currents through the lines 1, 1 ', 1' of the.
an die Überwachung des Motors auf Erwärmung gewünscht wird.to monitor the motor for heating.
Überschreitet die Frequenz des Spannungsfrequenzumformers 6 die Frequenz des Generators lo, so gelangen Impulse durch die Zählstufen 24, 25 nach einer bestimmten Zeit zum Ausgang 28. Mit.dem Anwachsen der Ströme in den Leitungen 1, 1', 1" nimmt die Frequenz der Impulse des Spannungsfrequenzumformers 6 rasch zu, während der Generator lo mit der einmal eingestellten konstanten Frequenz zurückzählt. Mit dem Anwachsen der Ströme in den Leitungen 1, 1', 1" gelangt demnach auch der erste Impuls entsprechend schneller an den Ausgang 28. Dieser erste Impuls am Ausgang 28 steuert die Schaltstufe 19 an, die das Relais 20 ansprechen läßt, wodurch die Leitungeh 1, 1', 1" abgeschaltet werden. Es ist auch möglich, die binären Signale der Ausgänge 12 - 18 der Zählstufen 24, 25 zur Abschaltung der Ströme in den Leitungen 1, 1', 1" heranzuziehen. Dazu wird z.B. die Schaltstufe 19 mit deminachgeschalteten Relais 20 an den Ausgang 16 der Zählstufe 25 angeschlossen. Ein L-Signal an diesem Ausgang läßt das Relais 20 ansprechen. Auf diese Art wird die Auslösezeit verkürzt, ohne daß an dem Schaltungsaufbau Änderungen vorgenommen werden müßten. Nach einer erfolgten Auslösung durch die Schaltstufe 19 müssen die Zählstufen 24, 25 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt werden, d.h.If the frequency of the voltage frequency converter 6 exceeds the frequency of the generator lo, pulses pass through the counting stages 24, 25 after a certain one Time to exit 28. With the increase in the currents in lines 1, 1 ', 1 "decreases the frequency of the pulses of the voltage frequency converter 6 increases rapidly during the Generator lo counts down with the constant frequency set once. With the If the currents in the lines 1, 1 ', 1 "increase, the first pulse also arrives correspondingly faster to the Output 28. This first pulse on Output 28 controls the switching stage 19, which allows the relay 20 to respond, whereby the lines 1, 1 ', 1 "are switched off. It is also possible to use the binary signals the outputs 12-18 of the counting stages 24, 25 for switching off the currents in the lines 1, 1 ', 1 ". For this purpose, e.g. switching stage 19 with the downstream Relay 20 connected to output 16 of counting stage 25. An L signal on this one Output lets relay 20 respond. In this way the release time is shortened, without having to make changes to the circuit structure. After a If the switching stage 19 is triggered, the counting stages 24, 25 must again returned to their original position, i.e.
alle Ausgänge 11 - 18 müssen wieder Nullsignal aufweisen. Däzu wird das Ausgangssignal der Schaltstufe 19 über die dritte ODER-Schaltung 21 auf die Rückstelleingänge 8, 23 geführt. Die Zählstufen 24, 25 werden ebenfalls mit dem Einschalten der Spannungsquelle, die die Betriebsspannung UB für die Schaltungsanordnung liefert, zurückgestellt. Von der Betriebsspannung UB wird dazu mittels der Triggerschaltung 22 ein Impuls abgeleitet, der über den anderen Eingang der dritten ODER-Schaltung 21 auf die Rückstelleingänge 8, 23 der Zählstufen 24, 25 gelangt.all outputs 11 - 18 must have a zero signal again. This will be the output signal of the switching stage 19 via the third OR circuit 21 to the Reset inputs 8, 23 led. The counting stages 24, 25 are also with the Switching on the voltage source which supplies the operating voltage UB for the circuit arrangement delivers, deferred. The operating voltage UB is used for this purpose by means of the trigger circuit 22 a pulse derived via the other input of the third OR circuit 21 reaches the reset inputs 8, 23 of the counting stages 24, 25.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das sich von dem in Figur 1 geschilderten nur durch die Erzeugung der Spannung für den Richtungseingang 9 unterscheidet. Es wird daher nachfolgend auch nur dieser Unterschied näher erläutert, während im übrigen auf die Figur 1 verwiesen wird.In Figure 2, an embodiment is shown, which differs from the in Figure 1 only by generating the voltage for the directional input 9 differs. Therefore, only this difference is explained in more detail below, while for the rest, reference is made to FIG.
Die Impulse des Spannungsfrequenzumformers 6 gelangen wiederum über die erste ODER-Schaltung 34 auf den Zähleingang 7 der Zählstufe 24. Der Richtungseingang 9 liegt nun über einen Vorschaltwiderstand 38 an der positiven Betriebsspannung UB. Dadurch wirdder erste Impuls des Spannungsfrequenzumformers 6 vorwärtsgezählt, so daß am Ausgang 11 wieder ein L-Signal erscheint*, das den Generator lo startet. Dessen Impulse gelangen wiederum über die erste ODER-Schaltung 34 auf den Zähleingang 7. Außerdem wird von ihnen mittels der Negationsstufe 35 eine negative Spannung erzeugt, die - zu der ständig am Richtungseingang 9 anliegenden positiven Betriebsspannung UB hinzuaddiert - an diesem Richtungseingang 9 ein Nullpotential erzeugt. Dadurch erhält die Zählstufe 24 einen Richtungsentscheid, womit der erste Impuls des Generators lo zurückgezählt wird. Am Ausgang 11 erscheint wieder ein Nullsignal,-das über die ODER-Schaltung 26 den Generator lo stoppt.The pulses of the voltage frequency converter 6 in turn reach the first OR circuit 34 to the counting input 7 of the counting stage 24. The direction input 9 is now connected to the positive operating voltage via a series resistor 38 UB. As a result, the first pulse of the voltage frequency converter 6 is counted up, so that an L signal appears again at output 11 *, which starts the generator lo. Its pulses in turn reach the counting input via the first OR circuit 34 7. In addition, a negative voltage is generated from them by means of the negation stage 35 - to the positive operating voltage constantly applied to the directional input 9 UB added - a zero potential is generated at this directional input 9. Through this the counting stage 24 receives a directional decision, whereby the first pulse of the generator lo is counted down. At output 11 a zero signal appears again, -that via the OR circuit 26 stops the generator lo.
Damit ein gleichzeitiges Auftreten der Impulse des Generators lo und des Spannungsfreguenzumformers 6 am Richtungseingang 9 weit-> gehend verhindert wird, ist das Verhältnis Impulsabstand zu Impulsdauer bei dem Generator lo und dem Spannungsfrequenzumformer 6 sehr groß gewählt.So that the impulses of the generator lo and of the voltage frequency converter 6 at the direction input 9 largely prevented is the ratio of pulse spacing to pulse duration for the generator lo and the Voltage frequency converter 6 chosen very large.
Abweichend von den genannten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, den Richtungseingang 9 über einen zusätzlichen Widerstand ständig an Nullpotential zu legen, so daß eine Ansteuerung dieses Eingangs vom Generator lo entfallen kann. Der Spannungsfrequenzumformer 6 zieht diesen Eingang bei Impulsabgabe nach Piuspotential, womit der Richtungsentscheid getroffen ist.Notwithstanding the above-mentioned exemplary embodiments, it is also possible the direction input 9 is constantly at zero potential via an additional resistor to put, so that a control of this input from the generator lo can be omitted. The voltage frequency converter 6 pulls this input to Pius potential when a pulse is emitted, with which the directional decision is made.
Als störunempfindliche Zähler kommen vorwiegend integrierte.Mainly integrated counters are used as interference-insensitive meters.
Schaltkreise in MOS-Technik infrage.Circuits in MOS technology in question.
8 Seiten Beschreibung 4 Ansprüche 2 Blatt Zeichnungen mit 2 Figuren8 pages description 4 claims 2 sheets of drawings with 2 figures
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EF | Willingness to grant licences | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |