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DE2854701A1 - CIRCUIT FOR SUPPLYING THE THERMAL IMAGE OF AN ELECTRICAL APPARATUS - Google Patents

CIRCUIT FOR SUPPLYING THE THERMAL IMAGE OF AN ELECTRICAL APPARATUS

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Publication number
DE2854701A1
DE2854701A1 DE19782854701 DE2854701A DE2854701A1 DE 2854701 A1 DE2854701 A1 DE 2854701A1 DE 19782854701 DE19782854701 DE 19782854701 DE 2854701 A DE2854701 A DE 2854701A DE 2854701 A1 DE2854701 A1 DE 2854701A1
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DE
Germany
Prior art keywords
electrical circuit
circuit according
proportional
current
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19782854701
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Dr Ing Hentschel
Gabriel Muller
Heinz Dipl Ing Unterweger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rockwell Automation Switzerland GmbH
Original Assignee
Sprecher und Schuh AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sprecher und Schuh AG filed Critical Sprecher und Schuh AG
Publication of DE2854701A1 publication Critical patent/DE2854701A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • H02H3/253Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage for multiphase applications, e.g. phase interruption
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H6/00Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency 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
    • H02H7/08Emergency 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

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

The heating is simulated in the circuit by the charging of at least one capacitor of a thermal model (L), the charging being controlled by the current consumption of the apparatus or of the machine. In order to simulate the heating of the apparatus or machine resulting from asymmetry in the supply to said apparatus or machine, the charging is controlled such that the charging current rises as a function of both the negative-sequence (IG) and positive-sequence (IM) components of the current consumption. The circuit preferably simulates the negative-sequence component (IG) approximately by forming a signal (T) which is proportional to the maximum amplitude difference (UG-UR) occurring between two phases of the current consumption. In consequence, it is made possible to produce a capacitor charging current which takes into account the additional heating of the apparatus or of the machine caused as a result of asymmetry in the current consumption. <IMAGE>

Description

Schaltung zur Speisung der thermischen Ab-Circuit for feeding the thermal exhaust

bildung eines elektrischen Betriebsmittels Schaltung zur Speisung der thermischen Abbildung eines elek-trischen Betriebsmittels ~, ~ .1 Es sind - meist als thermische Abbildungen bezeichnete - Schaltungen bekannt, welche vor allem als Steuerorgane für Schutzeinrichtungen von Betriebsmitteln, wie insbesondere Motoren und auch Transformatoren oder Kabeln verwendet werden. Dabei weist das Abbild Kondensatoren auf, die mit Ladeströmen geladen werden, deren Stärke sich eine Funktion der Betriebsmittelverluste sind, und/über Widerstände entladen, welche die entsprechenden Wärmewiderstände des Betriebsmittels nachbilden. Der technisch wichtigste und vielfach einzig vorgesehene Ladestrom ist im allgemeinen proportional zum Quadrat der Betriebsstromstärke. Bei Verwendung zweier KC-Glieder (z.B.creation of electrical equipment circuit for supplying the thermal image of electrical equipment ~, ~ .1 There are known circuits - mostly referred to as thermal images - which are mainly used as control organs for protective devices of equipment, such as in particular motors and also transformers or cables can be used. Included if the image shows capacitors that are charged with charging currents, their strength are a function of the equipment losses and / are discharged via resistors, which simulate the corresponding thermal resistance of the equipment. The technical one the most important and often the only charging current provided is generally proportional to the square of the operating current. When using two KC links (e.g.

zum Schutz von rotierenden Maschinen oder Transformatoren), von denen die Kapazität des ersten die Kupfer-Wärmekapazität und diejenige des zweiten die Eisen-Wärmekapazität des Betriebsmittels nachbildet, kann dessen thermisches Verhalten für viele Betriebsbedingungen genau genug simuliert werden, um die Auslösung eines nachgeschalteten Schutzrelaist zuverlässig zu steuern. Solch eine Schaltung ist insbesondere in der D Patentanmeldung P 28 44 706.5 vom 13 . in.1978 beschrieben.to protect rotating machines or transformers), of which the capacity of the first the copper heat capacity and the one of the second simulates the iron heat capacity of the equipment, its thermal behavior can be simulated accurately enough for many operating conditions, to reliably control the triggering of a downstream protective relay. Such a circuit is in particular in the D patent application P 28 44 706.5 from 13. described in 1978.

Es gibt aber Fälle, in denen - beispielsweise infolge unsymmetrischer Belastung des Netzes, oder gar völligem Ausfall einer Phase bei Drehstrom - die einzelnen Betriebsströme ungleich und ihre gegenseitigen Phasenverschiebungen verschieden gross werden. Dies hat z.B. bei einer Drehstrommaschine zur Folge, dass kein Kreisdrehfeld, sondern ein elliptisches Drehfeld erzeugt wird. Dieses entspricht zwei entgegengesetzt umlaufenden Drehfeldern, welchen je ein symmetrischer Drehstrom zugeordnet werden kann, ein Vorgehen, das als Zerlegung eines asymmetrischen Drehstromsystems in seine symmetrischen Komponenten bezeichnet wird. Diese werden als mitläufige, beziehungsweise gegenläufige Komponenten bezeichnet, wobei letztere offensichtlich zusätzliche Verluste und Drehmomente erzeugenswas zu vermehrter Erwärmung der Maschine führt. Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Speiseschaltung für das thermische Abbild vorzuschlagen, welche, bei vertretbarem Schaltungsaufwand, einen Kondensator-Ladestrom liefert, der auch die durch Asymmetrie in der Stromaufnahme des Betriebsmittels bewirkte Wärmeentwicklung in demselben berücksichtigt. But there are cases in which - for example as a result of asymmetrical Load on the network, or even complete failure of a phase with three-phase current - the individual operating currents unequal and their mutual phase shifts different grow up. With a three-phase machine, for example, this means that there is no circular rotating field, but an elliptical rotating field is generated. This corresponds to two opposites rotating fields, each of which is assigned a symmetrical three-phase current can, a procedure that consists of breaking down an asymmetrical three-phase system into its symmetrical components is called. These are called concurrent, respectively opposing components, with the latter obviously additional losses and generating torques, which leads to increased heating of the machine. It is an object of the invention to provide a feed circuit for the thermal image propose which, with reasonable circuit complexity, a capacitor charging current which is also due to the asymmetry in the power consumption of the equipment caused heat development in the same taken into account.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Schaltung zur Speisung des thermischen Abbildes eine elektrischen Betriebsmittels, dessen Erwärmung im Abbild durch eine von der Stromaufnahme des Betriebsmittels gesteuerten Aufladung mindestens eines Kondensators simuliert wird, gekennzeichnet durch mindestens einen Stromeinspeisekreis zur Erzeugung eines Kondensator-Aufladestromes, welcher mit dem Verhältnis der gegenläufigen Komponente zur mitläufigen Komponente der Stromaufnahme ansteigt. For this purpose, the circuit according to the invention is used for the supply of the thermal image of electrical equipment, the heating of which in Image through a charging controlled by the power consumption of the equipment at least one capacitor is simulated, characterized by at least one Power supply circuit for generating a capacitor charging current, which with the ratio of the opposing component to the concurrent component of the power consumption increases.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine Schaltung zur Erfassung der Stromaufnahme eines Motors, Fig. 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Asymmetrieerfassungsschaltung, Fig. 3 eine Darstellung eines asymmetrischen Drehfeldes, Fig. 4 für verschiedene Werte des Parameters Fig. 5 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Asymmetrieerfassungsschaltung, Fig. 6 a ein teilweises Schaltbild derselben, Fig. 6 b einen Ausschnitt aus einer möglichen Variante des Schaltbildes der Fig. 6a, Fig. 7 ein Zeitdiagramm der Signale im Teil W der Fig. 6a, Fig. 8 den Zusammenhang zwischen Asymmetrie der Stromaufnahme und Impulsbreite T am Ausgang von W.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to preferred exemplary embodiments and the drawing. 1 shows a circuit for detecting the current consumption of a motor, FIG. 2 shows a first embodiment of the asymmetry detection circuit according to the invention, FIG. 3 shows an illustration of an asymmetrical rotating field, FIG. 4 for different values of the parameter, FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the asymmetry detection circuit according to the invention, FIG. 6 a is a partial circuit diagram of the same, FIG. 6 b is a section of a possible variant of the circuit diagram of FIG. 6 a, FIG. 7 is a timing diagram of the signals in part W of Fig. 6a, Fig. 8 the relationship between asymmetry of current consumption and pulse width T at the output of W.

Es seien mit I1, I2, I3 die Phasenströme des asymmetrischen Drehstromsystem, und mit IM, IG, I dessen symmetrische Komponenten bezeichnet, wobei IM das Mitsystem, IG das Gegensystem I0 das Nullsystem bezeichnen. Let I1, I2, I3 be the phase currents of the asymmetrical three-phase system, and with IM, IG, I denotes its symmetrical components, where IM is the positive sequence system, IG the negative system I0 denote the zero system.

Dann gilt die Beziehung: 1M 1 a a2 11 2 1 IG 1 1 a a 2 (1) I0 1 1 1 I3 mit: Bei den folgenden Betrachtungen soll zur Vereinfachung angenommen werden, dass kein stromführender Nullleiter vorliegt, d.h. dass: I1 + 12 + 13 :0 Grundsätzlich kann der zur Berücksichtigur.g der Asymmetrie notwendige Betrag von 1G aus den Werten der Phasenverschiebungen und der Amplituden berechnet, und daher auch aufgrund dieser Grössen mit einer Analogschaltung simuliert werden.Then the relationship applies: 1M 1 a a2 11 2 1 IG 1 1 aa 2 (1) I0 1 1 1 I3 with: In the following considerations, it should be assumed for the sake of simplicity that there is no live neutral conductor, i.e. that: I1 + 12 + 13: 0 In principle, the amount of 1G necessary to take into account the asymmetry can be calculated from the values of the phase shifts and the amplitudes, and can therefore also be simulated with an analog circuit on the basis of these variables.

Eine sehr wirtschaftliche Lösung mit für die gegebenen Anwendung ausreichender Genauigkeit ergibt sich, wenn zur Bestimmung der Grösse des Gegensystems entweder nur die Winkelabweichungen oder nur die Amplitudenabweichungen herangezogen werden. A very economical solution for the given application Sufficient accuracy is obtained when determining the size of the negative system either only the angular deviations or only the amplitude deviations are used will.

Bei Benutzung der Winkelabweichungen kann mittels einer PLL ein Referenzsignal dreifacher Betriebsfrequenz erzeugt werden dass die Soll-Lage dcr Nulldurchgänge angibt. When using the angular deviations, a reference signal can be generated by means of a PLL three times the operating frequency that the target position of the zero crossings indicates.

Durch Auswertung der Impulse am Phasenkomparator-Ausgang kann ein dem Gegensystem mit für die gegebene Anwendung ge-..By evaluating the pulses at the phase comparator output, a the negative system with for the given application ..

nügender Genauigkeit proportionales Signal gewonnen werden.Proportional signal can be obtained with sufficient accuracy.

Fig. 1 zeigt eine Form der Abnahme der die Simulier-Schaltung steuernden Messströme am Eingang eines Drehstrommotors. Diese Ströme werden an die Klemmen 1 2 3 der Schaltung der Figur 2 geführt, welche an ihrem Ausgang P5 ein die Asymmetrie kennzeichnendes Signal liefert. Fig. 1 shows one form of decrease in the control circuit of the simulating circuit Measurement currents at the input of a three-phase motor. These currents become to the terminals 1 2 3 of the circuit of Figure 2, which at its output P5 supplies a signal which characterizes the asymmetry.

Eine bevorzugte, nachstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung stützt sich ausschliesslich auf der aus den Amplituden der Stromaufnahme am Eingang des Betriebsmittels gewinnbaren Information, um ein den Asymmetriegrad kennzeichnendes Signal zu erzeugen. A preferred embodiment of the invention described below is based exclusively on the amplitudes of the current consumption at the input information that can be obtained from the operating medium in order to identify the degree of asymmetry Generate signal.

Mit: a = ej 2#/3 gilt: 11 1 1 1 1M I2 = a2 a 1 . IG I3 a a2 1 I0 (2) Wegen I0 = 0 folgt: 1 M IM + I2 = a2 IM + IG (4) I3 =a IM + a 1 (5) und: Unter Verwendung der normierten Stromwerte ist es möglich, ein nur von den Stromamplituden abhängiges Mass des Asymmetriegrades aufzustellen, welches insbesondere bei kleinen Werten weitgehend linear mit dem Asymmetrie-Faktor verläuft. Dieses Mass ist folgendermassen definiert: max (IK) - min (IK ) f= K = 1, 2, 3 Imittel wobei der Wert von 1mittel aus dem gefilterten Signal eines 3-phasen Gleichrichters gewonnen wird, unter der Annahme, es sei für kleine Asymmetrien etwa gleich 1M Figur 4 illustriert den Zusammenhang zwischen f und der effektiven Asymmetrie für verschiedene Werte von tt. Die Linearität zwischen f und IG ist offensichtlich sehr zufriedenstellend.With: a = ej 2 # / 3 the following applies: 11 1 1 1 1M I2 = a2 a 1. IG I3 a a2 1 I0 (2) Because I0 = 0 it follows: 1 M IM + I2 = a2 IM + IG (4) I3 = a IM + a 1 (5) and: Using the normalized current values it is possible to set up a measure of the degree of asymmetry that is only dependent on the current amplitudes and that is largely linear with the asymmetry factor, especially in the case of small values runs. This measure is defined as follows: max (IK) - min (IK) f = K = 1, 2, 3 Aaverage where the value of 1average is obtained from the filtered signal of a 3-phase rectifier, assuming it is for small Asymmetries approximately equal to 1M Figure 4 illustrates the relationship between f and the effective asymmetry for different values of tt. The linearity between f and IG is obviously very satisfactory.

IM Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm und Figur 6a das Schaltschema einer auf der Bestimmung von f als Mass der Asymmetrie beruhenden Schaltung. Es bezeichnen U und -U v v durchwegs die positive, beziehungsweise negative Speisespannung der Verstärker. Eingangsseitig werden zur Bestimmung der Amplitudenwerte der einzelnen Phasen anstelle spezieller und aufwendiger Spitzenwert-Detektoren, die Tiefpass-Filter TF verwendet. Deren Kapazität laden sich auf ein Potential auf, das dem Maximalwert der einweggleicherichteten Schwlngung der jeweiligen Phase proportional ist. Mit den nachgeschalteten Dioden des Schaltungsteils Q werden die gesuch-und minimum ten Extremwerte der Amplituden (maximuiW bestimmt, welche durch den Differenzverstärker Op4 subtrahiert werden. Die Empfindlichkeit der Schaltung wird durch die Trimm-Potentiometer T>i> Pl, Pz, P3 bestimmt, deren grösstmögliche Widerstandswerte im wesentlichen durch die eingangsseitigen Stromwandler bestimmt sind. Am Ausgang des Differenzverstärkers OP4 ist ein Trimmer P4 zur Nullpunktseinstellung und Kompensation der Tlussspannungen der Dioden des vorgeschalteten Schaltungsteiles Q vorgesehen, während der Transistor T2 zuzusammen mit einem -- nicht gezeigten - Nullstrom-Detektor die Aufgabe hat, bei abgeschaltetem Motor VE = VR zu sichern und damit in diesem Betriebszustand den Ausgang zu blockieren. Die dem Differenzverstärker nachgeschaltete Signalverarbeitungseinheit W, mit den Verstärkern OP5, OP6 und OP7, bildet einen Spannungs-Impulsbroite-Wandler, an dessen Ausgang & Impulse mit einer im wesentlichen zum Asymmetrie-Faktor proportionalen Breite erhalten werden. Die Funktionsweise dieses Wandlers geht aus den Zeitdiagramm der Fig. 7 hervor, während Fig. 8 die Impulsbreite in Funktion des Asymmetriegrades der Stromaufnahme durch den Motor veranschaulicht.FIG. 5 shows a block diagram and FIG. 6a shows the circuit diagram of a circuit based on the determination of f as a measure of the asymmetry. U and -U vv consistently denote the positive or negative supply voltage of the amplifier. On the input side, instead of special and complex peak value detectors, the low-pass filters TF are used to determine the amplitude values of the individual phases. Their capacitance is charged to a potential that is proportional to the maximum value of the one-way rectified oscillation of the respective phase. With the downstream diodes of the circuit part Q, the sought and minimum th extreme values of the amplitudes (maximuiW are determined, which are subtracted by the differential amplifier Op4. The sensitivity of the circuit is determined by the trimming potentiometers T>i> Pl, Pz, P3, whose greatest possible resistance values are essentially determined by the current transformer on the input side. At the output of the differential amplifier OP4, a trimmer P4 is provided for setting the zero point and compensating for the leakage voltages of the diodes of the upstream circuit part Q, while the transistor T2 is provided together with a - not shown - zero current detector has the task of securing VE = VR when the engine is switched off and thus blocking the output in this operating state. Impulses with an essentially on the asymmetry factor proportional width can be obtained. The mode of operation of this converter can be seen from the timing diagram in FIG. 7, while FIG. 8 illustrates the pulse width as a function of the degree of asymmetry of the current consumption by the motor.

In Figur 7 ist der zeitliche Verlauf der Signale in den Punkten α,γ,# und # des Wandlers W des Schaltbildes -der Fig. 6a durch gleichnamige Kurven veranschaulicht. In Figure 7, the time course of the signals in the points α, γ, # and # of the converter W of the circuit diagram of FIG. 6a illustrated by curves of the same name.

das Anhand dieses Schaltbildes soll das Zustandekommen der Signale nunmehr erläutert werden. The creation of the signals should be based on this circuit diagram now explained.

Am nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP5 liegt eine, von einem 3-phasigen Wandleranschluss gelieferte, zum gesamten Motorstrom proportionala Gleichspannung UM, während das am Ausgang des Wandlers W auftretende Rechtecksignal g die Rückkoppelung des Operationsverstärkers OP5 steuert. Durch die über einen Widerstand am nicht-invertierenden Eingang von OP5 liegende Referenzspannung UR wird die Basis der Sägezahn-Signalsß am Ausgang von OP5 festgelegt, während der durch die Dimensionierung des Rückkoppelungskreises bestimmte Anstieg des Sägezahnes proportional zu UM, und in Fig. 7 als KUM bezeichnet ist. Das Sägezahnsignal wird dem nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP6 zugeführt an dessen invertierendem @@@@ Eingang eine mit α bezeichnete, zur gegenläufigen Komponente proportionale Spannung UG anliegt. Bei Ueberschneidung der Signale α und ßtritt am Ausgang von OP6 ein periodisches Rechtecksignal der Höhe UH auf, dessen breite linear vor UM UHR abhngt (siehe Figur 7). Dadurch wird der Kondensator Cw aufgeladen, dessen eine Klemme auf einer um einen festen Wert>beispielsweise 15V , unterhalb der Referenzspannung UR liegenden Spannung -UV gehalten wird. Is connected to the non-inverting input of the operational amplifier OP5 one, supplied by a 3-phase transformer connection, to the entire motor current proportional DC voltage UM, while that occurring at the output of the converter W. Square-wave signal g controls the feedback of the operational amplifier OP5. By the reference voltage across a resistor at the non-inverting input of OP5 UR, the base of the sawtooth signal ß at the output of OP5 is determined during the increase of the sawtooth determined by the dimensioning of the feedback circuit proportional to UM, and denoted in Fig. 7 as KUM. The sawtooth signal becomes the non-inverting input of an operational amplifier OP6 fed to its inverting @@@@ input has a component labeled α to the opposite component proportional voltage UG is applied. When the signals α and ß occur at the output of OP6 a periodic square wave signal of height UH, the width of which depends linearly before AT (see Figure 7). This will charge the capacitor Cw, one of which is on a terminal by a fixed value> for example 15V, below of the reference voltage UR lying voltage -UV is maintained.

Dieser Kondensator Cw wird also während des Rechteck-Impulses von schnell aufgeladen und in der übrigen Zeit entladen, so dass an seiner anderen Klemme das Signal 6 der Figur 7 auftritt. Dieses wird dem invertierenden Eingang eines - als Komparator mit Hysterese geschalteten - Operationsverstärkers OP7 zugeführt, dessen nicht-invertierender Eingang daher an einem zwischen seinem Ausgang und der Referenzspannung UR liegenden Spannungsteiler angeschlossen ist. Zur Vereinfachung der Darstellung sei angenommen, dass dieser 1:1 teile. Dann erhält man am Ausgang des Wandlers W das mitibezeichnete, periodische Rechtecksignal der Figur 7, welches wie gewünscht während einer zu proportionalen Zeit auf der höheren seiner beiden Spannungen steht, und mit welchem der Transistor S gesteuert wird. Ausserdem wird die Periodizität dieses Signals wie erwähntdurch Rückkoppelung zum Takten des ganzen Wandlers verwendet.- Fig. 6b zeigt eine zur schnellen Aufladung des Kondensators Cw der Fig. 6a geeignete Variante des die Verstärker OP6 und OP7 umfassenden Schaltungsteils.This capacitor Cw is thus charged quickly during the square-wave pulse from and discharged in the rest of the time, so that the signal 6 of FIG. 7 occurs at its other terminal. This is fed to the inverting input of an operational amplifier OP7 - connected as a comparator with hysteresis - whose non-inverting input is therefore connected to a voltage divider located between its output and the reference voltage UR. To simplify the illustration, it is assumed that it divides 1: 1. Then at the output of the converter W one receives the also marked, periodic square-wave signal of FIG. 7, which as desired during a proportional time on the higher of its two voltages, and with which the transistor S is controlled. In addition, as mentioned, the periodicity of this signal is used by feedback for clocking the entire converter. FIG. 6b shows a variant of the circuit part comprising the amplifiers OP6 and OP7 suitable for fast charging of the capacitor Cw of FIG. 6a.

Zur Simulierung der durch die Asymmetrie am meisten beeinflussten Wärmequelle im Motor, ist vorzugsweise die Bildung eines Kondensator-Aufladestromes I der Form I = K1 IG2 + K2 IM2 (9) erwünscht, wobei K1 und K2 wählbare Konstanten sind. To simulate those most influenced by the asymmetry The heat source in the engine is preferably the formation of a capacitor charging current I of the form I = K1 IG2 + K2 IM2 (9) desired, where K1 and K2 are selectable constants are.

Um zur Erzeugung des durch Formel (9) definierten Stromverlaufes schon existierende Standard-Schaltungen verwenden zu könnent wird mit dem als Impuls-Amplitude-Modulator wirkenden FET-Transistor 5 (Fig. 6a) zunächs' ein zu proportionales Signal gebildet, wobei der als Spannungstilger wirkende Verstärker OP8 der Unterdrückung von Drift und Welligkeit dient.In order to be able to use existing standard circuits to generate the current curve defined by formula (9), the FET transistor 5 (FIG. 6a) acting as a pulse amplitude modulator is initially closed proportional signal is formed, with the amplifier OP8 acting as a voltage absorber serving to suppress drift and ripple.

Auf dem Blockdiagramm der Fig. 5 ist schliesslich noch angedeutet, wie das am Ausgang Z der Fig. 6a erhaltene Signal eineM Eingang einer bekannten thermischen Simulierschaltung (wie etwa der in erwähnter Schweizer Patentanmeldung Nr. 1245/78-6 beschriebenen) zugeführt werden kann, um dort mit einem zu IM proportionalen Strom addiert zu werden, wonach aus dieser Summe - unter Verwendung des in der Simulierschaltung eingangsseitig vorhandenen, aus Spannungs-Strom-Wandler und Integrator bestehenden Multiplikators M -ein Kondensatorladestrom der in Gleichung (9) festgelegten Form erzeugt wird. Dieser Strom kann beispielsweise in den die Kupfer-Erwärmung des Motors simulierenden Kondensator des in der Simulierschaltung vorhandenen Abbildes L eingespiesen werden. Finally, the block diagram of FIG. 5 also indicates like the signal obtained at the output Z of Fig. 6a, an M input of a known one thermal simulation circuit (such as the one mentioned in the Swiss patent application No. 1245 / 78-6 described) can be fed to there with a proportional to IM Electricity to be added according to which from this sum - using of the voltage-current converter present in the simulation circuit on the input side and integrator existing multiplier M -a capacitor charging current in equation (9) specified shape is generated. This current can be used, for example, in the Copper heating of the motor simulating capacitor in the simulation circuit existing image L are fed.

Claims (10)

Patentansprüche (»Elektrische Schaltung zum Aufladen des thermischen Abbildes eines elektrischen Betriebsmittels dessen Erwärmung im Abbild durch eine von der Stromaufnahme des Betriebsmittels gesteuerte. Aufladung mindestens eines Kondensators simuliert wird, gekennzeichnet durch mindestens einen Stromeinspeisekreis zur Erzeugung eines Kondensator-Aufladestromes, welcher mit dem Verhältnis der gegenläufigen Komponente zur mit läufigen Komponente der Stromaufnahme ansteigt. Claims (»Electrical circuit for charging the thermal Image of electrical equipment its heating in the image by a controlled by the power consumption of the equipment. Charge at least one Capacitor is simulated, characterized by at least one power supply circuit to generate a capacitor charging current, which corresponds to the ratio of the opposing Component to the current component of the current consumption increases. 2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromeinspeisekreis einen ersten Teil zur Bildung einer ersten Signalspannung, welche im wesentlichen dem Absolutwert der grössten zwischen zwei Phasen der Betriebsmittel-Stromaufnahme auftretenden Amplitudendifferenz proportional ist, aufweist, um angenähert eine zur gegenläufigen Komponente des Aufnahmestromes proportionale Grösse zu erhalten. 2. Electrical circuit according to claim 1, characterized in that that the power supply circuit has a first part to form a first signal voltage, which is essentially the absolute value of the greatest between two phases of the equipment power consumption occurring amplitude difference is proportional to approximately one to obtain a size proportional to the opposing component of the input current. 3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen mit dem Ausgang des ersten Teils verbundenenzweiten Teil zur Bildung von Rechteck-Imsulsen, deren Breite proportional zum Verhältnis der ersten Signalspannung zu einer im wesentlichen zur mitlaufenden Komponente der Stromaufnahme proportionalen zweiten Signalspannung ist. 3. Electrical circuit according to claim 2, characterized by a the second part connected to the output of the first part to form rectangular pulses, their width proportional to the ratio of the first signal voltage to an essentially proportional to the accompanying component of the current consumption second signal voltage is. 4. Elektrische Schaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen am Eingang des Betriebsmittels anschliessbaren Messwandler und einem an den Ausgang des Wandlers angeschlossenen Kreis zur Bildung der zweiten Signalspannung. 4. Electrical circuit according to claim 3, characterized by a at the input of the equipment and one at the output circuit connected to the converter to form the second signal voltage. 5. Elektrische Schaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen von den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Teile gesteuerten Impuls-Amplitude-Modulierkreis, welcher ein im wesentlichen zum Quadrat der gegenlaufenden Komponente proportionales und zur mitlaufenden Komponente umgekehrt proportionales Ausgangssignal erzeugt. 5. Electrical circuit according to claim 3, characterized by a pulse-amplitude modulating circuit controlled by the output signals of the first and second parts, which is essentially proportional to the square of the opposing component and generates an output signal that is inversely proportional to the moving component. 6. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator-Aufladestrom eine Funktion zweiten Grades beider Komponenten ist. 6. Electrical circuit according to claim 1, characterized in that that the capacitor charging current is a function of the second degree of both components is. 7. Elektrische Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion keine in den Komponente lineare Gleider aufweist. 7. Electrical circuit according to claim 6, characterized in that that the function has no linear gliders in the components. 8. Elektrische Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Impuls-Amplitude-Modulierkreis einen Feldeffekt-Transistor aufweist. 8. Electrical circuit according to claim 5, characterized in that that the pulse amplitude modulating circuit has a field effect transistor. 9. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzoichnet, dass der Kondensator-Aufladestrom aus der Ueberlagerung mehrerer Ströme besteht, von denen einer im wesentlichen proportional zum Quadrat der gegenläufigen Komponente der Stromaufnahme ist. 9. Electrical circuit according to claim 1, characterized gekennzoichnet, that the capacitor charging current consists of the superposition of several currents, one of which is substantially proportional to the square of the opposing component the current consumption is. 10. Elektrische Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil ein aus für jede Phase gleichen Teilschaltungen aufgebautes Dioden-Entkoppelungs-.netzwerk ist. 10. Electrical circuit according to claim 2, characterized in that that the first part is a built up of the same subcircuits for each phase Diode decoupling .network is.
DE19782854701 1978-07-14 1978-12-18 CIRCUIT FOR SUPPLYING THE THERMAL IMAGE OF AN ELECTRICAL APPARATUS Withdrawn DE2854701A1 (en)

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CH767278A CH632108A5 (en) 1978-07-14 1978-07-14 Electrical circuit for simulating the thermal behaviour of a three-phase electrical apparatus or machine

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