DE2517399A1 - Phasenausfall- und nullstrom-detektor, insbesondere in einem elektronischen motorschutzrelais mit stromabhaengiger ausloesung - Google Patents
Phasenausfall- und nullstrom-detektor, insbesondere in einem elektronischen motorschutzrelais mit stromabhaengiger ausloesungInfo
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Description
Sprecher & Schuh AG, Aarau (Schweiz)
Phasenausfall- und Nullstrom-Detektor, insbesondere in einem elektronischen Motorschutzrelais mit stromabhängiger Auslösung
Die Erfindung betrifft einen Phasenausfall- und Nullstrom-Detektor, insbesondere in einem elektronischen
Motorschutzrelais mit stromabhängiger Auslösung, welches von zu den Strombeträgen in den Motoraussenleitern proportionalen
Erfassungswechselspannungen angesteuert ist und eine das Erwärmungsverhalten des Motors durch den Ladevorgang eines
kapazitiven Speichers «wiedergebende elektrische Motor-Nachbildung enthält, die durch eine gesteuerte Schaltvorrichtung
den Betriebszuständen des Motors entsprechend auf verschiedene Zeitkonstanten einstellbar ist.
In der Schweiz. Patentschrift Nr. 541.885 ist eine Schaltungsanordnung zur Erkennung eines durch Phasenausfall
oder Erdschluss in der Stromversorgung eines Drehstrommotors bedingten Fehlers aus zu den Strombeträgen in den Motoraussenleitern
proportionalen Erfassungswechselspannungen bekannt, bei welcher eine Zeit-Multiplexvorrichtung und eine
dieser nachgeschaltete Gleichrichterschaltung vorgesehen sind, um aus den Erfassungswechselspannungen durch zyklisch
aufeinanderfolgende Probenahmen ein Zeit-Multiplexsignal mit
durch die Erfassungswechselspannungen gegebenen Signalamplituden und Signalfrequenz zu erzeugen. Aus z.B. den positiven
Anteilen des Zeit-Multiplexsignals wird durch Glättung oder
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I1*.4.75. 32090a
Mittelwertbildung eine Messspannung gebildet, deren Höhe etwa dem Scheitelwert der höchsten Erfassungswechselspannung,
bzw, dem arithmetischen Mittelwert der Erfassungswechselspannungen proportional ist. Zur Phasenausfall-Detektion
werden nach Differenzierung des Zeit-Multiplexsignals di
den höchsten Amplitudenwert aufweisenden Spannungsimpulse in einem Komparator mit einem prozentualen Anteil der Messspannung
verglichen. Mit diesem Vergleich wird die bei Phasenausfall auftretende Asymmetrie in den Erfassungswechselspannungen
graduell erfasst und ausgewertet. Zur Erdschlussdetektion wird aus dem Zeit-Multiplexsignal mittels eines Tiefpasses
für mit der Frequenz der Erfassungswechselspannungen auftretende Signalkomponenten der Spitzenwert abgeleitet und
in einem zweiten Komparator mit einem anderen prozentualen Anteil der Messspannung verglichen. Solche Schaltungsanordnungen
arbeiten genau und zuverlässig, sind aber ziemlich aufwendig.
Elektronische Schutzrelais für elektrische Betriebsmittel, wie Transformatoren und insbesondere Motoren,
enthalten zur elektrischen Nachbildung deren Erwärmung RC-Glieder, die mit einem vom Betriebsstrom abhängigen Ladestrom
gespeist werden. Die Ladespannung der Kondensatoren wird mit einer die zulässige Grenztemperatur des Betriebsmittels
bezeichnenden Vergleichsspannung verglichen und, sobald die Ladespannung die VergMchsspannung überschreitet,
spricht das Schutzrelais an und schaltet den Betriebsstrom ab. Um das unterschiedliche Erwärmungsverhalten eines laufenden
und eines stehenden Motors, was für jeden Betrieb mit zwischen liegenden Stillstandszeiten wesentlich ist,
zu berücksichtigen, wurde bereits vorgeschlagen (z.B.
CH-PS 540 587), die Nachbildung auf verschiedene Zeitkonstanten umschaltbar auszubilden, wobei das Umschalten mittels
eines von entsprechenden Steuersignalen gesteuerten elektronischen Schaltelementes, z.B.' eines Transistors aus-
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geführt wird. Hierbei sind z.T. sehr grosse Zeitkonstanten, die bei einer Gleichstromspeisung der Nachbildung nur mit
extra niedrigen Ladeströmen und extrem hohen Widerständen realisiert werden können. In solchen Fällen wird der Nachbildung
der Ladestrom getaktet zugeleitet, wozu zwischen Ladestromquelle und Nachbildung ein von einem Taktgenerator
gesteuerter elektronischer Schalter vorgesehen sein kann.
Die Taktung des Ladestroms für die Nachbildung erschliesst für ein elektronisches Motorschutzrelais überhaupt
verschiedene vorteilhafte Möglichkeiten. So ist beispielsweise bereits vorgeschlagen worden (CH-PS 534 44ΐ|) ,
die Taktfrequenz proportional der Messspannung zu machen, um eine dem Schutzobjekt entsprechende Auslösecharakteristik
zu erzielen. Der Taktgenerator enthält dann z.B. einen Integrator für die Messspannung, der jeweils bei einem bestimmten
Spannungswert zurückgestellt wird. Elektronische Schutzrelais können demnach je nach den Anforderungen verhältnismässig
einfache und billige Geräte, aber auch ziemlich aufwendige und damit|teuere Präzisionsgeräte sein.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Phasenausfall-' und Nullstrom-Detektor, insbesondere für elektronische
Motorschutzrelais zu schaffen, der bei einfachem Aufbau Phasenausfall und Nullstrom zuverlässig und genau durch
Meldesignale anzeigt, so dass er sozusagen als Baustein in beliebigen elektronischen Schutzrelais, einfachen wie komplizierten,
mit Vorteil verwendet werden kann.
Der erfindungsgemässe Phasenausfall- und Nullstrom-Detektor
ist dadurch gekennzeichnet, dass an eine Spannungskomparator-Schaltungsanordnung
eingangsseitig Schaltungselemente für einen Vergleich des Mittelwertes einer durch
Gleichrichtung der Erfassungswechselspannung erhaltenen Messspannung mit mindestens einer Vergleichsspannung angeschlossen
sind, derart, dass von der Spannungskomparator-Schaltungsanordnung
bei einer grösseren als einer bestimm-
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ten Asymmetrie der Erfassungswechselsspannungen ein Ausgangssignal
als Phasenausfall-Meldesignal und bei einer kleineren als einer bestimmten Mindesthöhe der Erfassungswechselspannungen
ein Ausgangssignal als Nullstrom-Meldesignal abgegeben wird, und dass die Spannungskomparator-Schaltungsanordnung
einen ersten, einen Spitzenwertgleichrichter enthaltenden Ausgangskanal für die Phasenausfall-Meldesignale
und einen zweiten, direkten Ausgangskanal für die Nullstrom-Meldesignale aufweist. Der erfindungsgemässe
Phasenausfall- und Nullstrom-Detektor weist demnach im wesentlichen nur eine Spannungskomparator-Schaltungsanordnung
und eine einfache eingangsseitige und ausgangsseitige Beschaltung für das Anlegen von Eingangsspannungen und das
Abgreifen von Ausgangssignalen auf. Hierbei kann die Spannungskomparator-Schaltungsanordnung für die Phasenausfall-Detektion
einen ersten Spannungskomparator, an dessen einen Eingang mittels eines Spannungsteilers ein bestimmter
Bruchteil der Messspannang als VergMchsspannung angelegt und an dessen Ausgang der erste Ausgangskanal angeschlossen
wird, und'für die Nullstrom-Detektion einen
zweiten Spannungskomparator enthalten, an dessen einen Eingang eine bestimmte konstante Spannung als Vergleichsspannung'
angelegt und an dessen Ausgang der zweite Ausgangskanal angeschlossen wird. An den anderen Eingang des Spannungskomparators
für Phasenausfall-Detektion und des Spannungskomparators für Nullstrom-Detektion kann der Mittelwert
der Messspannung angelegt sein. Der erste Ausgangskanal der Spannungskomparator-Schaltungsanordnung kann
zusätzlich zum Spitzenwertgleichrichter ein Verzögerungsglied enthalten, um ein Ansprechen auf schnelle zeitliche
Aenderungen des Motorstroms im Normalbetrieb auszuschliessen
und aus dem impulsförmigen Ausgangs-signal ein kontinuierliches
Signal zu formen.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise
anhand der Zeichnung näher erläutert, auf welcher zeigen:
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Fig. 1 ein Schaltbild eines Phasenausfall- und Nullstrom-Detektors für beschleunigte Auslösung eines elektronischen
Motorschutzrelais im Falle eines Phasenausfalles, bei dem die Motornachbildung mit einem getakteten Ladestrom
gespeist ist, und
Fig. 2 ein Schaltbild eines Phasenausfall- und Nullstrom-Detektors für direkte Auslösung eines elektronischen
Motorschutzrelais, im Falle eines Phasenausfalles, bei
dem ebenfalls die Motornachbildung mit einem getakteten Ladestrom gespeist ist.
Der in Fig. 1 in einem vereinfachten Schaltbild wiedergegebene Phasenausfall- und Nullstrom-Detektor enthält
für Phasenausfall-Detektion einen ersten Spannungskomparator 0, und für Nullstrom-Detektion einen zweiten Spannungskomparator
0_, die beide übliche Operationsverstärker mit je einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang
sind. Die Detektor-Schaltungsanordnung hat einen ersten Eingang E1, an die Messspannung U und einen zweiten Eingang
E?an den eine konstante Referenzspannung UR angelegt
ist, wobei alle Spannungswert e der Schaltungsanordnung auf diese Referenzspannung U bezogen sind. An beide E , E^ ist
ein RC-Glied R1, C1 angeschlossen, von dem der Mittelwert
der Messspannung U„ abgenommen und an den inverierenden Eingang
des ersten Spannungskomparators O1 gelegt ist. An die
Eingänge E1, E ist zudem ein Spannungsteiler R„» Rg angeschlossen,
über dessen Mittelabgriff ein stets konstanter prozentueller Anteil der Messspannung U„ an den nicht invertierenden
Eingang des Spannungskomparators O1 angelegt
ist. Vom Ausgang des Spannungskomparators 0. weg führt ein erster Ausgangskanal 1, der einen Spitzenwertgleichrxchter
mit der Diode D1 und dem Kondensator C_ sowie ein Verzögerungsglied
aus dem Widerstand R_ und dem Kondensator C^
enthält.
Der Spannungskomparator 0, vergleicht demnach den Mittelwert der Messspannung UM mit einem Teil der Messspan-
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(ο
nung, wodurch der Symmetriegrad der Erfassungswechselspannungen und über diese der der Motorströme erfasst ist,
wie dies ausführlich in dem vorstehend erwähnten Schweiz. Patent 541 88 5 beschrieben ist. Mit zunehmender Unsymmetrie
der Motorströme sinkt bei gleichbleibendem Spitzenwert der Messspannung UM der Mittelwert der Messspannung und der
Spannungsteiler R , R ist so ausgelegt, dass bei einer
bestimmten Unsymmetrie der Motorströme, z.B. I = I . J ' max mm
der Spannungskomparator 0, bei unter die Spannung am nichtinvertierenden
Eingang abfallendem Mittelwert gerade durchschaltet. Der Spitzenwert der Messspannung U erscheint
periodisch mit der Netzfrequenz (50 Hz) bezw. mit Oberwellen dieser Frequenz und der Spannungskomparator (K gibt
in Nähe der Ansprechschwelle als Ausgangssignal Nadelimpulse nur geringer Zeitdauer ab. Aus diesen Nadelimpulsen
wird durch die Spitzenwertgleichrichtung über die Diode D, und den Kondensator C? am Schaltungspunkt 4 eine Steuerspannung
mit konstantem Spannung^pegel gewonnen. Für die Bildung des Mittelwertes aus der Messspannung U (RC-Glied
R, , C. ) ist naturgemäss ein bestimmter Zeitbedarf erforderlich.
Bei schnellen Aenderungen des Motorstromes hinkt demnac die Spannung am invertierenden Eingang des Spannungskomparators
dem jeweiligen richtigen Mittelwert der Messspannung nach, so dass es auch im Normalbetrieb einer schnellen Zunahme
des Motorstromes zum Ansprechen des Spannungskompar.ators 0, kommen kann. Um eine dadurch bedingte Falschauslösung
des Motorschutzrelais zu verhindern, ist im Ausgangskanal 1 dem Spitzenwertgleichrichter D,C das Verzögerungsglied
R7, C_ nachgeschaltet, das entsprechend ausgelegt ist.
Bei dem für die Nullstrom-Detektion vorgesehenen zweiten Spannungskomparator 0 ist der invertierende Eingang
mit dem invertierenden Eingang des ersten Spannungskomparator s 0- verbunden, so dass an diesen Eingang des
Spannungskomparators 0„ ebenfalls der Mittelwert der Messspannung
UM anliegt. An den nicht invertierenden Eingang des
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1V
Spannungskomparators 0~ ist über einen an den Referenzspannungseingang
E angeschlossenen Spannungsteiler R. , R1.
eine konstante Vergleichsspannung angelegt, die einem bestimmten Teil des Motornennstromes, z.B. 0,3 I.., entspricht.
Unterschreitet der Mittelwert der Messspannung UM
die Vergleichsspannung, so schaltet der Spannungskomparator 0_ durch und gibt an seinen Ausgang ein Nullstrom-Meldesignal
ab. Für die Nullstrom-Detektion könnte an sich auch die Messspannung U.. selbst mit der konstanten Vergleichsspannung verglichen werden. Da dann im Falle eines Phasenausfalls
zufolge der periodisch auftretenden Mindestwerte der Messspannung der Mullstrom-Detektor auch periodisch ansprechen
würde, ist die Messspannung U nicht direkt an den invertierenden Eingang des Spannungskomparators 0„ anzulegen,
sondern über ein Glättungsglied ähnlich dem RC-Glied R , C1
für die Mittelwertsbildung. Mit dem Nullstrom-Spannungskomparator 0„ wird demnach die Messspannung bzw. deren Mittelwert
mit einer konstanten Vergleichsspannung verglichen und beim Unterschreiten der Vergleichsspannung wird der Motor
als stehend angenommen. An den Ausgang des Spannungskomparators CL· ist der zweite Ausgangskanal 2 angeschlossen,
der zu dem Betriebsartschalter für stehendenund laufenden Motor führt.
Von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Phasenausfall- und NuIIstromdetektors wird ein elektronisches
Motorschutzrelais angesteuert, dessen Motornachbildung von einem getakteten Ladestrom gespeist wird. Die
Taktfrequenz soll hier, wie eingangs erwähnt, proportional der Messspannung UM sein, wozu in dem Motorschutzrelais
ein Taktgenerator mit einem Integrator 3 vorgesehen ist, von dem in Fig. 1 nur der an Messspannung U1, liegende Eingangswiderstand
RR dargestellt ist. Ueber die Motornachbildung wird der Motorstrom abgeschaltet, wenn sich der
Motor im Normalbetrieb auf seine Grenztemperatur erwärmt
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hat. Bei Phasenausfall muss entsprechend dem geänderten Erwärmungsverhalten
des Motors eine schnellere Auslösung des Schutzrelais gewährleistet sein. Dies bedingt eine entsprechende
Ansteuerung des Schutzrelais durch den Phasenausfall-Detektor. Im Falle einer Stromunterbrechung, z.B. Betriebspause, wird die aus dem Motorstrom abgeleitete Messspannung
U1, Null und wenn das Schutzrelais einen die Messspannung
M
integrierenden Integrator enthält, so fällt auch mit dem
Verschwinden der Messspannung U der Integrator aus, wodurch die Nachbildung der Abkühlcharakteristik des Motors
gestört sein kann. Um' beides zu berücksichtigen, ist in der Schaltungsanordnung der Fig. 1 dem Eingangswiderstand Rg
des Integrators 3 über einen elektronischen Schalter, z.B. über die Source-Drain-Strecke eines Feldeffekttransistors
T, ein Widerstand Rq. parallel geschaltet. Der elektronische
Schalter, Feldeffekttransistor T-, wird durch das Phasenausfall-Meldesignal
geschlossen, so dass bei Phasenausfall durch Parallelschalten des Widerstandes 9 zum Widerstand
R_ über die daraus resultierende Erhöhung der Taktfrequenz
8
bei dem Integrator der Auslöse-Grenzstrom gesenkt und eine
beschleunigte Auslösung herbeigeführt wird. Hierzu ist der Ausgang des Phasenausfall-Spannungskomparators Ck durch
den ersten Ausgangskanal 1 an das Gate des Feldeffekttransistors T angeschlossen. Des weiteren ist der Ausgang des
Nullstrom-Spannungskomparators 0_ durch einen Widerstand
R_ dem Schaltungspunkt 4 des Ausgängskanals 1 verbunden, so
fa
dass mit dem Nullstrom-Meldesignal über die Widerstände R_
und R7 und dem nun in Durchlassrichtung gepolten p-n-Uebergang
zwischen Gate und Source-Drain-Kanal des Feldeffekttransistors T-. ein Strom in den Integrator eingang fliesst,
so dass der Integrator auch bei einer Messspannung U =' 0 weiter betrieben wird. Abgesehen von dieser Inganghaltung des
Integrators bleibt jedoch das Leitendschalten des Feldeffekttransistors T, durch Nullstrom-Meldesignal ohne Wir- kung,
da die Messspannung U^ in diesem Falle ja Null ist.
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Fig. 2 zeigt mit mehr Einzelheiten eine Schaltungsanordnung für direkte Auslösung bei Phasenausfall. Der Phasenausfall-
und Nullstrom-Detektor ist hier ebenso ausgebildet wie in der Schaltungsanordnung der Fig.l, d.h. der Phasenausfall-Spannungskomparator
CL vergleicht den über das RC-Glied R_, C. an den invertierenden Eingang angelegten Mittelwert
der Messspannung LL. mit einemȟber den Spannungsteiler
R_, R_ an denjnicht invertierenden Eingang angelegten
Teil der Messspannung IL, und der Nullstrom-Spannungskomparator
0_ vergleicht den am invertierenden Eingang anliegenden Mittelwert der Messspannung U„ mit der über den Spannungsteiler
Rj. R- an den nicht invertierenden Eingang angelegten
konstanten Vergleichsspannung. Das Motorschutzrelais enthält hier wiederum einen Integrator 3, der wie üblich, aus
einem Operationsverstärker O3 besteht. An den invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 0 ist über'einen Wider R..^ die Messspannung U und an den nicht invertierenden
Eingang über einen Widerstand R15 die Referenzspannung
U angelegt. Der Kondensator C des Integrators ist durch
einen Widerstand R,~ und die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors T überbrückt, um den Integrator durch Leitendschalten
des Transistors T9 beim Erreichen jeweils eines bestimmten
Ausgangsspannungswertes zurückzustellen.
Der vom Ausgang des Phasenausfall-Spannungskomparators
0, wegführende Ausgangskanal 1 enthält wiederum den Spitzenwertgleichrxchter mit der Diode D, und den Kondensator
C„, sowie das Verzögerungsglied mit Widerstand R7 und
Kondensator C-. Zum Unterschied von der Schaltungsanordnung der Fig. 1 ist hier der Ausgangskanal 1 jedoch über eine
Zenerdiode Z direkt an den Auslöser des Motorschutzrelais angeschlossen.
An den Ausgang des Null-strom-Spannungskomparators
O0 ist der direkte, zweite AusgangsKanal 2 angeschlossen,
über den der Betriebsartschalter Steuersignale bei Nullstrom
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erhält. Der Ausgang des Spannungskomparators 0_ ist zudem
durch einen Widerstand R,„ und eine Diode D3 mit dem invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers O3 verbunden, so dass der Integrator 3 bei Nullstrom, d.h. auch bei der Messspannung
UM = 0 weiterläuft, und ferner durch einen Widerstand
R-. und eine Diode D_ mit dem invertierenden Eingang des Phasenausfall-Spannungskomparators 0. verbunden, so dass
auch für diesen Operationsverstärker O^ bei Nullstrom und
Messspannung U=O eindeutige Betriebsverhältnisse mit definierter Ausgangsspannung vorliegen.
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Claims (9)
- 9K173QQPatentansprüchel.y Phasenausfall- und Nullstrom-Detektor, insbesondere in einem elektronischen Motorschutzrelais mit stromabhängiger Auslösung, welches von den zu den Strombeträgen in den Motoraussenleitern proportionalen Erfassungswechselspannungen angesteuert ist und eine das Erwärmungsverhalten des Motors durch den Ladevorgang eines kapazitiven Speichers wiedergebende elektrische Motornachbildung enthält, die durch eine gesteuerte Schaltvorrichtung den Betriebszuständen des Motors entsprechend auf verschiedene Zeitkonstanten einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an eine Spannungskomparator-Schaltungsanordnung (0 , 0_) eingangsseitig Schaltungselemente (C1, R ...R,.) für einen VergMch des Mittelwertes einer durch Gleichrichtung der ErfassungswechselspannuTgen erhaltenen Messspannung (U„) mit mindestens einer Vergleichsspannung angeschlossen sind, derart, dass von der Spannungskomparator-Schaltungsanordnung (O1, 0_) bei einer grösseren als einer bestimmten Asymmetrie der Erfassungswechselspannungen ein Äusgangssignal als Phasenausfall-Meldesignal und bei einer kleineren als einer bestimmten Mindesthöhe der Erfassungswechselspannungen ein Ausgangssignal als Nullstrom-Meldesignal abgegeben wird, und dass die Spannungskomperator-Schaltungsanordnung (O1, 0 ) einen ersten, einen Spitzenwertgleichrichter (D1, D.) enthaltenden Ausgangskanal (1) für die Phasenausfall-Meldesignale und einen zweiten, direkten Ausgangskanal (2) für die Nullstrom-Meldesignale aufweist.
- 2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungskomparator-Schaltungsanordnung (0η, 0„) für die Phasenausfall-Detektion einen ersten Spannungskomparator (O1), an dessen einen Eingang mittels- 11 - . 6098 16/0622eines Spannungsteilers (-» R~) ein bestimmter Bruchteil der Messspannung (U.,) als Vergleichsspannung angelegt und an dessen Ausgang der erste Ausgangskanal (1) angeschlossen ist, und für die Nullstrom-Detektion einen zweiten Spannungskomparator (0) enthält, an dessen einen Eingang eine bestimmte konstante Spannung als Vergleichsspannung angelegt und an dessen Ausgang der zweite Ausgangskanal (2) angeschlossen ist.
- 3. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- ■ net, dass an den anderen Eingang des ersten Spannungskomparators (0,) für die Phasenausfall-Detektion die Messspannung (Uj.) über ein den Mittelwert derselben bildendes RC-Glied (C1, R1) angelegt ist.
- 4. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den anderen Eingang des zweiten Spannungskomparators (O2) für die Nullstrom-Detektion die Messspannung (U^) über ein den Mittelwert derselben bildendes RC-Glied (C1JR1) angelegt ist.
- 5. Detektor nach·Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet·, dass der erste Ausgangskanal (1) der Spannungskomparator-Schaltungsanordnung (O1,0^) zusätzlich zum Spitzenwertgleichrichter (D1, D) ein- Verzögerungsglied (R7, C3) enthält.
- 6. Detektor nach den Ansprüchen 1, 2 und U,in einem elektronischen Motorschutzrelais, dessen Motor -. nachbildung mit einem getakteten Ladestrom in einer der Messspannung (UM) proportionalen Folgefrequenz gespeist ist, wobei der Taktgenerator einen Integrator für die Messspannung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der,Integrator (3) mit dem Ausgang des Spannungskomparators (0«) für Nullstrom-Detektion verbunden und bei einer Messspannung (UM) gleich Null durch das Nullstrom-Meldesignal in Betrieb gehalten ist.
- 7. Detektoi|nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Eingangswiderstand (R-) des Integrators (.3) über- 12 -609816/06 22einen elektronischen Schalter (T^) ein Widerstand (R.) parallel geschaltet und der elektronische Schalter (T,) über den ersten Ausgangskanal (1) durch ein Phasenausfall-Meldesignal leitend geschaltet ist, um für eine beschleunigte Auslösung bei Phasenausfall durch Parallelschalten der Integrator-Eingangswiderstände (R8* ^q) die Taktfrequenz zu erhöhen und damit den Auslöse-Grenz-Strom zu verringern.
- 8. Detektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Schalter aus einem Feldeffekt-Transistor (T.) besteht, dessen Gate an den ersten Ausgangskanal (1) angeschlossen und über den Widerstand (R„) des Verzögerungsgliedes (R7, C) sowie einen Widerstand (R.) mit dem Ausgang des Nullstrom-Spannungs-Kom-parators (0„) verbunden ist, um durch den bei einem Nullstrom-Meldesignal durch den Feldeffekt-Transistor (T.) fliessenden Gate-Strom den Integrator (3) bei einer Messspannung (Uw)gleich Null in Betrieb zu halten.
- 9. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass'der erste Ausgangskanal (1) direkt an den Auslöser des Motorschutzrelais angeschlossen ist und der Ausgang des liullstrom-Spannungskomparators (0„) durch je einen Widerstand und eine Diode (R-, 2 R3» Rl0' D2^ β^ηβΓ~ seits mit dem Eingang des Integrators (3) für Messspannung und andererseits mit dem Eingang für Messspannung des Phasenausfall-Spannungsdetektors (0,) verbunden ist, um an die Eingänge bei einer Messspannung gleich Null eine Hilfsspannung anzulegen.- 13 -609816/0622 original inspectedLeerseite
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| ES2065241B1 (es) * | 1992-12-09 | 1995-10-01 | Ibarguengoitia Francisco Gomez | Rele electronico para proteccion de motores y tiristores contra sobrecarga simetrica, desequilibrio de fases y cortocircuito. |
| US5598315A (en) * | 1993-10-27 | 1997-01-28 | Square D Company | Self-power tripping relay with balanced power supply current and measurement current |
| US5668692A (en) * | 1993-10-27 | 1997-09-16 | Square D Company | Self-powered circuit interruption arrangement |
| US7598812B2 (en) * | 2006-06-16 | 2009-10-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Shorted input detection for amplifier circuits |
| US8013557B2 (en) * | 2007-10-30 | 2011-09-06 | Anpec Electronics Corporation | Motor protection device and method |
| RU2406206C1 (ru) * | 2009-11-26 | 2010-12-10 | Лев Залманович Фейгин | Устройство управления работой трехфазного асинхронного двигателя |
| US11079443B2 (en) * | 2018-12-21 | 2021-08-03 | Analog Devices International Unlimited Company | Switch fault detection techniques for DC-DC converters |
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|---|---|---|---|---|
| CH534444A (de) * | 1972-05-23 | 1973-02-28 | Sprecher & Schuh Ag | Elektronisches Motorschutzrelais mit stromabhängiger Auslösung |
| US3845354A (en) * | 1973-05-21 | 1974-10-29 | Gen Electric Canada | Solid state thermal overload indicator |
-
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-
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- 1975-09-30 US US05/618,210 patent/US3988641A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2854701A1 (de) * | 1978-07-14 | 1980-01-24 | Sprecher & Schuh Ag | Schaltung zur speisung der thermischen abbildung eines elektrischen betriebsmittels |
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| JPS6022570B2 (ja) | 1985-06-03 |
| CH573180A5 (de) | 1976-02-27 |
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