CZ20004828A3

CZ20004828A3 - Zařízení a způsob pro elektrický stroj

Info

Publication number: CZ20004828A3
Application number: CZ20004828A
Authority: CZ
Inventors: Erkki Rajala; Erkki Leskelä; Arto Makkonen; Jouni Ikäheimo
Original assignee: Abb Control Oy
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2001-08-15
Also published as: US6555984B1; AU5042999A; CN1311917A; TR200100923T2; FI981656A; FI981656A0; CA2338179C; FI116338B; EP1099295A1; WO2000005806A1; CA2338179A1; AU755532B2; CN100367652C

Description

Zařízení a způsob pro elektrický stroj

Oblast techniky

Vynález se týká elektrických strojů, vynález se týká zvláště instalace elektrického stroje do systému, který zahrnuje prostředek pro řízeni činnosti elektrického stroje a/nebo jiného zařízení, které je k elektrickému Stroji připojené. Vynález se týká také způsobu instalace elektrického stroje do systému.

Dosavadní stav techniky

Je známo mnoho druhů elektrických strojů. V průmyslu je nejrozšířenějším elektrickým strojem střídavý elektrický motor (například asynchronní indukční motor nebo synchronní motor), který převádí elektrickou energii na otáčivý nebo posuvný mechanický pohyb výstupního hřídele nebo podobného prostředku. Jinou skupinou elektrických strojů jsou generátory a alternátory, které pracují obráceně než motory mění mechanickou práci na elektřinu. Odborníkům jsou konstrukce, činnost, funkce a použití různých elektrických strojů známé a proto nebudou v této přihlášce podrobně popisovány.

Velikost elektrického motoru se normálně určí z požadovaného točivého momentu a typu poháněného zařízení. Systém,. jehož je motor součástí, se obvykle skládá z množství zařízení a prvků, které se musí všechny vhodně navrhnout a vybrat s ohledem na vzájemné vztahy tak, aby se předešlo možným škodám v důsledku nevhodných nebo neodpovídajících parametrů některého z prvků systému. Například v případě elektrického pohonu se musí přepínače, pojistky, stykače, měřicí· transformátory atd. ve startéru motoru zvolit tak, aby jejich elektrické parametry odpovídaly maximálnímu napětí a proudu předpokládaného motoru.

• ϊ · · ♦ * — Ε—

V průběhu údržby, opravy nebo při instalaci nového zařízení se mohou startéry nebo jejich prvky vyměnit. Parametry vyměněných nebo nově instalovaných částí musí samozřejmě odpovídat velikosti motoru a/nebo jiných částí systému. Je možný i případ, kdy se vymění motor a startér motoru a jiné prvky zůstanou původní (a to i při záměně motoru za jiný s mírně odlišnými parametry).

V rozvaděčích elektrických motorů se obvykle používají tři typy startérů a napáječů. Pevné startéry jsou levné, ale jakmile se rozvaděč odpojí od napájecího napětí, musí se startér nebo napáječ (nebo jeho část) přidat nebo vyjmout. Vyjímatelné startéry nebo napájecí jednotky lze z rozvaděče při jeho zapojování vyjmout. Vyjímatelné jednotky mají ’na vstupní straně distribuční tyče rozvaděče zástrčkové konektory, výstupní kabely jsou trvale spojeny se svorkami zařízení. Elektrické kontakty zasouvacích (kazetových) startérů nebo napáječů jsou všechny zástrčkové, takže jejich montáž a demontáž je snadná a rychlá. Vyjímatelné a zasouvací startéry se při údržbě často zaměňují jinou jednotkou. Může se však stát, že nová jednotka nemá prvky s potřebnými parametry. Kvalita regulace motoru nebo úroveň jeho ochrany se tak sníží.

V případě motorů s proměnnými otáčkami je důležité správně zvolit velikost a parametry frekvenčního měniče tak, aby byla zajištěna požadovaná úroveň řízení a ochrany motoru.

Elektrické stroje vybavují ochrannými elektronické ochranné zvláště elektrické zařízeními, jako relé, které stroj proudu. Předtím, než musí se ochranné zařízení nastavit motory se často je například chrání proti se elektrický nadměrnému napětí nebo motor předá k používání, na konkrétní parametry konkrétního elektrického motoru tak, ťι-ουρο aby bylo možné danému motoru zajistit požadovanou úroveň ochrany.

Požadované parametry se obvykle udávají na štítku, který je trvale upevněn ke skříni motoru obvykle ve snadno přístupné poloze, aby bylo možné data kdykoliv přečíst. Štítek se obvykle nazývá typový štítek. Minimální rozsah informací, které mají být na typovém štítku uvedeny, udává několik mezinárodních i národních norem (například IEC 34-1) . Obvykle jsou na typovém štítku uvedeny následující informace: napětí (U), proud (I), výkon (W), účinník (cos φ) a otáčky (ot/min). Typový štítek může obsahovat i další údaje, o kterých lze předpokládat, že je bude uživatel potřebovat. Mezi dodatečné informace lze zahrnout například fázi motoru, výrobce, použité konstrukční/provozní normy, hmotnost motoru, zvláštní podmínky použití, apod.

Při instalaci elektrického motoru musí osoba, která instalaci provádí, podle údajů na typovém štítku ručně nastavit nebo nakonfigurovat ochranné zařízení nebo jiný řídicí prostředek. Ruční nastavování a konfigurování je časově náročné a zcela závisí na lidském faktoru. Zejména v případech, kdy je motor částí rozlehlého systému, jsou ztráty produkce (a tudíž náklady na odstavení) v důsledku ručního nastavování parametru motoru obrovské. Navíc ruční nastavováni s sebou nese nezanedbatelné riziko lidských chyb (nesprávné přečtení štítkových údajů, použití typového štítku jiného motoru, či nesprávné nastavení nebo přeskočení (tj. nedefinování) parametru.

Navíc k informacím uvedeným na typovém štítku může řídicí prostředek systému, do něhož se motor instaluje a jehož bude součástí, vyžadovat v průběhu nastavování zadání dalších informací. Tyto dodatečné informace mohou sloužit například k vyhodnocování stavu a/nebo řízení systému jako ; , . . · · t ±-oe>po ϊ * · · .·.

··· «·· ·· ··· celku v systémech vybavených vyšší úrovní řízení. Také frekvenční měniče, které napájí pohony s proměnnou rychlostí, potřebují informace, které se normálně na štítcích neuvádí. Dodatečnými informacemi mohou v tomto případě být například instrukce a parametry týkající se mazacího systému a ložisek motoru, informace o teplotních parametrech motoru, informace týkající se ochranných a regulačních prvků motoru, informace o údržbě a podobně.

V současnosti se tento druh informací, které jsou potřebné pro správnou činnost řídicího algoritmu, zadává ručně. Buď je zadá montér při instalaci a konfiguraci systému, operátor při provozu nebo pracovník držby při údržbě a opravě systému. S ručním zadáváním dodatečných dat jsou spojeny stejné problémy jako s ručním zadáváním informací z typového štítku popsané výše.

V U.S. patentu 5,672,943 (Vivers) nazvaném Elektronické řídicí zařízení je popsána samostatná stálá paměť pro uložení polohové adresy každé funkční jednotky. Každému motoru se fyzicky přiřadí paměťová jednotka, která se nachází v prostoru rozvaděče motoru. Po ustavení řídicí kabeláže se adresová informace přenese z paměťové jednotky motoru do řídicí jednotky, která potom ví, odkud získávat informace.

U.S patent 5,672,943 se zaměřuje na čtení informace polohy adresy a získávání dat z této adresy ze vzdáleného místa a přináší paměť, která se hodí jen pro motory se startéry zasouvacího (kazetového) typu. Nezabývá se, a ani to nenavrhuje, zjišťováním nebo kontrolou toho, zda byl motor nebo jiný prvek změněn nebo zda lze náhradní prvek v systému použít. Rovněž nenaznačuje možnost automatického nastavování systému. V systému podle U.S. patentu 5,672,943 je pro identifikaci jiného motoru nutné vyměnit i paměť v řídicí * .3 »♦····· ř ±-oopo *·«* · ··· ** ··· skříni motoru nebo obsah této paměti. Informace se do stálé paměti musí zadávat ručně v průběhu instalace motoru.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je překonat nedostatky dosud známých uspořádání a přinést zcela nová řešení instalace elektrického stroje do systému a/nebo nastaveni a/nebo konfigurace systému, který zahrnuje alespoň jeden elektrický stroj.

Cílem vynálezu je přinést zařízeni a způsob, ve kterých se dosáhne spolehlivé a automatické instalace elektrického stroje do systému, který zahrnuje řídicí prostředek pro řízení činnosti elektrického stroje.

Cílem vynálezu je přinést zařízení a způsob, které zkrátí čas potřebný pro nastavení a/nebo konfiguraci systému, do kterého se instaluje nový elektrický stroj nebo jiný prvek.

Dalším cílem vynálezu je přinést zařízení a způsob, které minimalizují možnost vzniku lidské chyby v průběhu instalace a nastavování a/nebo v postupech konfigurace elektrického stroje a/nebo systému, který elektrický stroj zahrnuje.

Dalším cílem vynálezu je přinést zařízení a způsob, v nichž se automaticky identifikují parametry, které se týkají nového elektrického stroje instalovaného do systému, a následně se automaticky aktualizují parametry systému.

Dalším cílem vynálezu je přinést zařízení a způsob, v nichž se automaticky kontrolují parametry elektrického motoru, řídicího prostředku, ochranného prostředku a jejich kombinací.

» * · • é fc · ♦···» «· • * · ·♦· ·» ri-Qopu

Dalším cílem vynálezu je přinést nový druh rozhraní pro datovou komunikaci mezi elektrickým strojem a řídicím prostředkem.

Dalším cílem vynálezu je přinést prostředek, který umožní nový druh načtení parametrů, které se týkají elektrického stroje a/nebo jeho konfigurace.

Výše uvedených cílů se dosáhne systémem, který zahrnuje elektrický stroj, paměťový prostředek pro uložení informací, které se týkají elektrického stroje, a trvale upevněný tak, aby souvisel s elektrickým strojem, nejméně jednu řídicí jednotku, která je uzpůsobená k řízení činnosti elektrického stroje, a rozhraní mezi paměťovým prostředkem a nejméně jednou řídicí jednotkou, které umožňuje nejméně jedné řídicí jednotce načítat informace uložené v paměťovém prostředku. Řídicí jednotka je uzpůsobená k takovému zpracování informací načtených z paměťového prostředku, při kterém se načtené informace ověřují vzhledem k výchozím parametrům systému. V případě, že informace zahrnují parametry, které předem definovaným způsobem neodpovídají parametrům výchozím, je řídicí jednotka uzpůsobena k buď automatickému nastavení systému v souladu s informacemi přijatými z paměťového prostředku, nebo k zabránění spuštění elektrického stroje nebo celého systému.

Způsob instalace elektrického stroje do systému, který zahrnuje řídicí prostředek, který řídí činnost elektrického stroje, zahrnuje kroky: uložení informací týkajících se elektrického stroje do paměťového prostředku, který je spojen s elektrickým strojem, načtení alespoň části informací uložených v paměťovém prostředku do řídicího prostředku přes rozhraní mezi paměťovým prostředkem a řídicím prostředkem, porovnání načtených informací s výchozími parametry ke • · ·» • * i

zjištění, zda elektrický stroj lze v systému použít, a v případě, že načtené informace obsahují parametry, které podle předem určeného způsobu neodpovídají parametrům výchozím, buď automatické nastavení řídicího prostředku a/nebo systému podle načtené informace, nebo zabránění spuštění elektrického stroje a/nebo systému.

V dalším aspektu vynález přináší nový typový štítek pro elektrický stroj. Na jedné straně štítku jsou viditelným způsobem uvedeny typové údaje motoru. Součástí typového štítku je dále elektrický paměťový prostředek pro uložení typových informací motoru a prostředek pro připojení vzdáleného řídicího prostředku tak, aby se umožnilo načtení informací ze štítku do vzdáleného řídicího prostředku.

Vynálezem se oproti dosud známým systémům dosáhne mnoha se týkají paměťovém Paměťovým výhod. Všechny důležité informace nebo data, která konkrétního elektrického stroje, jsou uložena v který je upevněn přímo ke stroji, může být například se strojem spojený čip, , nebo nový druh typového který obsahuje integrovaný paměťový prostředek, které řídicí a/nebo prostředku, prostředkem mikročip nebo elektronická visačka štítku,

Všechny parametry elektrického stroje, sledovací zařízení systému vyžadují a potřebují, se automaticky nakonfigurují v průběhu instalace a nastavení elektrického stroje, případně se aktualizují v pozdějších stadiích. Nastavení, konfigurace i aktualizace probíhají automaticky a nezávisí na ručním zadávání parametrů člověkem. Minimalizuje se tím možnost zadání chybného údaje, zvyšuje se spolehlivost systému a zkracuje se čas potřebný k nastavení a/nebo konfiguraci systému. Pokud je ve víceprvkovém systému nutné vyměnit elektrický stroj, doba odstavení potřebná k výměně takového stroje se významně zkrátí. Vynález zajisti, že elektrický stroj a pomocná zařízení si navzájem odpovídají a že jsou provozovány a chráněny správně nastavenými • * · v · · · · ·«»»«· ·· ··· ·· ··* parametry. V případě rizika poškození zařízení nebo vzniku nebezpečné situace vlivem nesprávných nebo navzájem si neodpovídajících parametrů se systém ani nespustí. Díky tomu, že parametry systému týkající se instalovaného elektrického stroje, například parametry ochran, jsou správné a optimalizované a že výběru a zadání dat lze důvěřovat, se elektrický stroj může provozovat v optimálním bodě charakteristiky. Možnost instalace nesprávného nebo neodpovídajícího zařízení do systému a možnost nesprávné nebo neodpovídající konfigurace systému jsou sníženy na minimum. V případě nesprávné velikosti nahrazovaného zařízení systém pozná, že jde o nevhodné zařízení, a pokud hrozí nebezpečí poškození zařízení nebo celého systému, nedovolí jej spustit. Další výhodou vynálezu je to, že jej lze použít se všemi třemi druhy startérů (tj. pevným, vyjímatelným i zasouvacím kazetovým startérem). Navíc může paměťová jednotka upevněná k motoru obsahovat hodnoty parametrů, data a informace naměřené nebo jinak určené pro daný konkrétní motor buď přímo výrobcem nebo údržbou provozovatele. Tato data lze také aktualizovat například při pravidelných ročních prohlídkách. Informace, jako jsou elektrické štítkové údaje elektrického motoru nebo prvku startéru motoru, lze použít přímo v systému. Vynález rovněž umožňuje automatickou kontrolu koordinace zkratu v řídicím systému motoru (například podle normy IEC 947).

Další cíle a výhody vynálezu budou zřejmé z následného popisu příkladných provedení vynálezu, který se odkazuje na doprovodné výkresy. Stejná nebo podobná čísla na jednotlivých obrázcích odkazují na stejné nebo podobné prvky vynálezu.

Přehled obrázků

Na obr. 1 je schematické znázornění jednoho provedení vynálezu;

Na obr. 2 je blokové schéma dalšího provedení vynálezu;

Na obr. 3 je víceúčelový typový štítek elektrického motoru; a

Na obr. 4 je vývojový diagram činností ve způsobu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Schéma na obr. 1 ukazuje provedení vynálezu. Elektrický motor .1, například třífázový indukční motor, zahrnuje hřídel 19, který je spojen s rotorem (není zobrazen), který se otáčí ve statoru (skříni) motoru způsobem, který je odborníkům dobře znám. Na horní straně skříně motoru je upevněn rozvaděč 20 pro připojení potřebných kabelů a vodičů k motoru 2· Napájecí zdroj 25 napájí prostřednictvím vedení 24, které končí v rozvaděči 20, elektrický motor 1_ elektrickou energií. Napájecí zdroj 25 je regulován řídicí jednotkou 7_, která je uspořádána tak, aby mimo jiné řídila činnost motoru 2 řízením napájecího zdroje 25. Řízení v tomto případě zahrnuje úkony, jako jsou rozběh, akcelerace a zastavení motoru, nastavení otáček a příkon atd., které jsou odborníkům důvěrně známé. Řídicí prostředek 7 také může, jak bude uvedeno dále, sledovat činnost, stav a jiné funkce motoru.

Namísto obvyklého řídicího zařízení (jako je například startér Ί_ na obr. 2), může řídicím prostředkem 7 být data zpracující zařízení, například počítač nebo mikropočítač s centrální procesorovou jednotkou (CPU) a RAM a ROM pamětmi. Řídicí prostředek Ί_ může být také dále spojen s dalším data zpracujícím zařízením, jako je například mikropočítač 38, a/nebo připojen ke komplexnímu řídicímu systému výrobní linky nebo závodu, například k otevřenému řídicímu systému výrobní jednotky. K řídicí jednotce !_ připojený úplný počítač 38 dle • · ♦ • 9 *» * » · » · « · · · • »·

Γ 1-υν^ obr. 1 lze také nahradit pouze vnějším výstupním zařízením, jako je zobrazovač nebo tiskárna.

Motor 1 je opatřen paměťovým prostředkem 2. V příkladném provedeni dle obr. 1 je paměťovým prostředkem informační čip 2 motoru, který se upevní k vnější straně krytu motoru nebo k jiné části motoru. Vhodné čipy (nebo mikročipy) nebo elektronické paměťové visačky, kterých lze okamžitě použít jako paměťových prostředků podle vynálezu, jsou odborníkům známy. Může jít o jakýkoliv typ paměti, který lze trvale upevnit k motoru, ve kterém je možné uchovávat informace a který umožňuje informace do paměti ukládat a z paměti je načítat. Přednostním typem paměťového prostředku je EEPROM (Electrically Erasable Programmable Memory - elektricky přepsatelná programovatelná paměť).

Data příslušná konkrétnímu typu motoru lze do čipu uložit předem, kde se předprogramovaný čip k motoru daného typu upevní v průběhu výroby nebo výstupní kontroly motoru. Motoru příslušná data se do paměťového prostředku - čipu nahrají nebo naprogramují přednostně buď v době, kdy je motor ještě ve výrobě, nebo poté, co byl motor vyzkoušen na zkušební stolici nebo podobném zařízení po ukončení výroby.

Ve výše uvedených přednostních alternativách čip tedy zajišťuje přímo výrobce motoru nebo jiného elektrického stroje. Je ovšem také možné připojit k motoru paměťový prostředek s daty příslušnými danému stroji v pozdějším stadiu, například před instalací elektrického motoru do systému. V takovém případě čip k motoru přidává například montér, který instalaci konkrétního motoru provádí. Montér nebo později údržbář může také stávající data v paměťovém prostředku aktualizovat daty novými, lépe odpovídajícími skutečnosti, například při periodických prohlídkách zařízení.

·· :..^11r φ · 9 v ♦ 4 · · · · • · 4 ♦ »· · · *«*««· «4 ··· ♦···

Počítač či PC (Personál Computer) 38 může týt přenosným počítačem, který se k řídicí jednotce nebo jinému rozhraní k systému připojí a s paměťovým prostředkem 2 se tak spojí pouze v případě, že je to nutné. Obsluha může počítač 38 využít například k načtení parametrů z paměťového prostředku a/nebo k uložení nových parametrů do paměťového prostředku a/nebo k úpravě stávajících parametrů.

Jak bylo již uvedeno výše, informace v paměťovém prostředku 2 mohou tvořit všechny parametry a údaje z typového štítku motoru i informace týkající se mazání, údržby, sledování nebo řízení motoru, zvláštní podmínky, odhadovaný stav ložisek a/nebo celého motoru, atd.

Rozhraní mezi paměťovým prostředkem 2 a řídicí jednotkou 2 je takové komunikační vedení nebo kabel 14, které umožňuje obousměrný datový přenos mezi paměťovým prostředkem 2 a řídicí jednotkou 2· ^v přednostním provedení je vodičem 14 stejné vedení, jakým se přivádí napájení (kabel 24). Napájení

i datová samostatné	komunikace tedy probíhá po vedení 14 tedy není potřeba.	jediném	vodiči a
Vedle	pevného (	fyzického)	propojení	paměti 2	a řídicí
jednotky	2, může	datové	rozhráni	tvořit	například

infračervený nebo rádiový (tj. bezdrátový) spoj nebo jiný spoj, který umožní čtení informací ze vzdáleného paměťového prostředku 2. Přenosný počítač nebo obdobné čtecí zařízeni se připojí přímo k paměťovému prostředku nebo k systému tak, aby se parametry mohly načíst. Poté se přenosný počítač připojí k řídicí jednotce nebo k prvku, který parametry požaduje, a parametry se z přenosného počítače přenesou do řídicí jednotky nebo její obdoby. V alternativním provedení je součástí systému rozhraní, které umožni data z paměťového prostředku načíst pomocí speciálního čtecího zařízení, které se v průběhu instalace k paměťovému prostředku přiblíží nebo *

·»· • ' <]. á. · » · ·· * · 4 · 4 * * ««· «· ·* ··· “ přiloží. Pcté se data přenesou z tohoto zařízení do řídicího prostředku systému.

Na obr. 1 je dále naznačena centrální mazací jednotka 35. Činnost mazací jednotky 35 řídí rovněž řídicí jednotka 7 povely předávanými po datovém komunikačním vedení. Mazací jednotku 35 a motor 1 dále spojuje mazací potrubí 36, kterým se k motoru podle parametrů načtených z paměťového čipu 2 přivádí mazadlo.

Systém pracuje následovně: nejprve řídicí jednotka 7 načte parametry konkrétního motoru z paměťového prostředku 2 a poté porovná načtené informace s výchozími, předem definovanými parametry systému, které mohou být předem uloženy do databáze řídicí jednotky nebo na jiné řídicí jednotce přístupné místo. Postup ověřování načtených informací vzhledem k výchozím parametrům bude vysvětlen dále v souvislosti s obr. 4.

Na obr. 2 je alternativní provedení systému, který zahrnuje elektrický motor, ke kterému je připevněn paměťový prostředek. Elektrický motor ]. je ovládán kazetovým startérem 6, který je součástí rozvaděče (prvky kazety 6 jsou ohraničeny čárkovaně). Startér 6 motoru zahrnuje ovládač 7, který motor sleduje, řídí a chrání pomoci měřeni napětí 9 a měření proudu 8. Ovládač T_ má reléový výstup k ochrannému relé 10. Dále startér motoru obsahuje pojistky 11 a stykače

15. V zobrazeném provedení kazeta startéru motoru zahrnuje paměťovou jednotku 16, která obsahuje informace o prvcích a zařízeních uvnitř kazety. Kazetový startér má zástrčkový konektor 12, kterým se připojí k přívodu napájení 5 od distribuční tyče rozvaděče, a zástrčkový konektor 13, kterým se připojí k sériové sběrnici £ rozvaděče. Paměťová jednotka 2 s údaji motoru se nachází na motoru a k sériové sběrnici £ je připojena stálým nebo odnímacím vodičem nebo jiným • · · · • * * • v· ··

--_r komunikačním prostředkem 14 a rozhraním 3 u motoru 1. Sériová sběrnice rozvaděče ý je dále připojena k sériové sběrnici 18 vyšší úrovně přes rozhraní 17.

Na obr. 3 je přednostní provedení paměťového prostředku. Paměťový prostředek 2 je součástí typového štítku 30 elektrického motoru 1. Všechny nezbytné obvody paměťového prostředku 2. se nachází na zadní straně štítku 30 a jsou tak vlastně štítkem chráněny před poškozením. Vícefunkční typový štítek podle vynálezu tak udává typové informace jak v obvyklé psané formě, tak ve formě elektronických dat, a lze jej tedy číst vizuálně i elektricky.

Navíc k integraci paměťového prostředku do typového štítku 30 ukazuje obr. 3 také další přednostní rys vynálezu paměťový prostředek 2 je spojen s rádiovým vysílačem 32. Tento druh rádiového rozhraní byl již popsán výše v souvislosti s obr. 1. Vysílané rádiové signály se přijímají rádiovým přijímačem 34, který je spojen s řídicím prostředkem 7 systému. V případě, že jsou oba přístroje 32 a 34 schopné přijímání i vysílání (transceivery), lze přenos dat z paměťového prostředku 2 aktivovat signálem z přístroje 34 k přístroji 32. Aktivaci však lze provést i jinak, například manuálně stisknutím aktivačního tlačítka nebo podobným prostředkem, který je součástí elektrického motoru.

V případě, že datová komunikace probíhá prostřednictvím vodiče, například jako v provedení dle obr. 1, zajišťuje nezbytné rozhraní mezi typovým štítkem a řídicí jednotkou vhodný kabel s odpovídajícími konektory. V dalším provedení probíhá datová komunikace mezi rozvaděčem 20 a řídicí jednotkou alespoň z části po silové kabeláži stroje.

Elektrický stroj může být vybaven pomocným zařízením, jakým je například sledovací jednotka stavu ložisek. Paměťový

·· · • b b «« ··♦ ♦ · • b ·· prostředek se může umístit tak, aby sdílel určité obvody s touto jednotkou nebo jiným pomocným zařízením, nebo se může zcela integrovat s elektronikou pomocného zařízení.

V dalším alternativním provedení je elektrický motor napájen z frekvenčního měniče. Frekvenční měnič je zařízení odborníkům dobře známé, které se používá například pro regulaci otáček elektrického motoru. Frekvenční měnič se může připojit ke sběrnici nebo podobnému datovému přenosovému prostředku a data z paměťového prostředku se tak mohou přenášet k frekvenčnímu měniči, který se podle dat z paměti nastaví a nakonfiguruje.

Na obr. 4 je vývojový diagram způsobu podle vynálezu. V kroku 100 se data, o kterých se předpokládá, že budou pro provoz elektrického stroje potřeba, uloží do paměťového prostředku, který je spojen s elektrickým strojem. Uloženi dat do paměti se může provést kdykoliv před skutečnou instalací a nastavením elektrického stroje, například při výrobě nebo výstupní kontrole stroje, nebo i při již nainstalovaném stroji, pokud je to považováno za potřebné. V kroku 102 se stroj nainstaluje mechanicky, například se usadí do lože v tovární hale a připojí se k zařízení, které má pohánět. V kroku 104 se zapojí veškeré kabely a vodiče k napájeni a řídicímu systému. V kroku 106 řídicí jednotka systému načte'data z paměťového prostředku(i)

Po načtení dat řídicí jednotkou systému nebo obdobném jiném zpřístupnění takových dat řídicí jednotce systému se v kroku 108 ověří, zda odpovídají do systému předem zadaným výchozím parametrům. Výchozí parametry jsou s výhodou uloženy v databázi řídicí jednotky, ale mohou se získat i z jiného zdroje, ke kterému má řídicí jednotka přistup.

····!□» ♦ · * » » »

V případě, že načtené, konkrétnímu motoru odpovídající parametry předem definovaným způsobem odpovídají předem zadaným výchozím parametrům (krok 110), lze elektrický stroj a systém spustit. V případě, že je nutné provést nastavení a Že toto nastaveni si může provést systém sám, provede se nastavení v kroku 114 a systém se po nastaveni nastavitelných a/nebo výběrových parametrů spustí v kroku 111. V případě, že řídicí jednotka v kroku 112 zjistí, že požadované nastavení systému provést nelze, zabrání se v kroku 113 spuštění systému.

Předem definovaný rozsah přijatelných odchylek načtených parametrů od výchozích parametrů lze zahrnout do databáze řídicí jednotky. Databáze řídicí jednotky může s výhodou obsahovat i instrukce pro potřebná nastavení a/nebo měření, kterými se parametry elektrického stroje automaticky nastaví tak, aby odpovídaly požadavkům systému a stroj bylo možné v systému použit.

Systém automaticky identifikuje všechny změny v parametrech systému, které může vyvolat výměna nebo instalace elektrického stroje nebo některého z jeho prvků. Systém se buď automaticky aktualizuje, nebo v případě, že automatickou aktualizaci nelze provést, protože jde o příliš velké změny, nedovolí systém spustit. Riziko možného poškození v důsledku nesprávného nastavení parametrů nebo použití nesprávné velikosti prvků se tak sníží na minimum.

Vynález tedy přináší zařízení a způsob, kterými se dosáhne významného usnadnění a zlepšení instalace a/nebo konfigurace elektrického stroje v systému. Rozumí se ovšem, že výše uvedený popis příkladných provedení vynálezu by neměl být chápán v omezujícím slova smyslu. Všechny úpravy a změny popsaných provedení, které jsou jistě odborníkům okamžitě zřejmé, by se měly posuzovat podle ducha a rozsahu ·♦· připojených patentových nároků. Například, při čteni výše uvedeného popisu s odkazy na doprovodné výkresy může odborníka napadnout, že by se parametry elektrického stroje mohly uvádět ve formátu čárového kódu, znakového řetězce, 5 určitého vzoru nebo podobného prostředku na elektrickém stroji a k jejich čtení by se mohlo použit optické zařízení, které by tvořila kamera a zařízení pro digitální zpracování obrazu. Jinou alternativou je náhrada elektronických prostředků magnetickým proužkem a odpovídající čtečkou.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení, které zahrnuje:

elektrický stroj;

paměťový prostředek pro uložení informací, které se týkají elektrického stroje, trvale upevněný tak, aby souvisel s elektrickým strojem;

nejméně jednu řídicí jednotku, která je uzpůsobená k řízení činnosti elektrického stroje;

rozhraní mezi paměťovým prostředkem a nejméně jednou řídicí jednotkou, které umožňuje nejméně jedné řídicí jednotce načítat informace uložené v paměťovém prostředku, vyznačující se tím, že řídicí jednotka je uzpůsobená k takovému zpracování informací načtených z paměťového prostředku, při kterém se načtené informace ověřují vzhledem k výchozím parametrům zařízení;

kde v případě, že informace zahrnují parametry, které podle předem definovaného způsobu neodpovídají parametrům výchozím, je řídicí jednotka uzpůsobena k buď automatickému nastavení zařízení v souladu s informacemi přijatými z paměťového prostředku, nebo k zabránění spuštění elektrického stroje nebo celého zařízení.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že informace uložené v paměťovém prostředku zahrnují alespoň

některé z následujících parametrů: parametry uvedené na typovém štítku (U, I, cos φ, f, W, ot/min), instrukce pro údržbu a/nebo mazání, informace o ložiscích, teplotní

parametry, parametry pro ochranná a/nebo řídicí zařízení, fáze elektrického stroje, normy, které elektrický stroj splňuje a/nebo podle kterých byl vyroben, hmotnost stroje, zvláštní podmínky pro použití.

• ♦ 4

4 4
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že paměťový prostředek se realizuje pomoci zapisovatelné paměti nebo procesoru, jako je míkročip nebo elektronická paměťová visačka trvale upevněná tak, aby souvisela s elektrickým strojem, přednostně uvnitř skříně rozvaděče elektrického stroje nebo na vnějším povrchu skříně elektrického stroje.
4.

Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že paměťový prostředek se realizuje tak, aby souvisel s typovým štítkem elektrického stroje.
5.

Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že rozhraní mezi paměťovým prostředkem a řídicí jednotkou se alespoň z části realizuje pomocí silové napájecí kabeláže elektrického stroje.
6. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že rozhraní mezi paměťovým prostředkem a řídicí jednotkou je rádiovým spojem (32, 34) nebo infračerveným spojem nebo ultrazvukovým spojem nebo spojem realizovaným pomocí samostatného čtecího zařízení nebo strojním vizuálním zařízením.
7. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že rozhraní mezi paměťovým prostředkem a řídicí jednotkou a/nebo další funkční jednotkou, která požaduje stroje se týkající informace, se realizuje pomocí přenosného počítače, který je uzpůsoben k načtení informací z paměťového prostředku a k vyslání informací dále k řídicí jednotce a/nebo další funkční jednotce.
8. Zařízeni podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že paměťový prostředek je připojen k řídicímu panelu, který se nachází v podstatě u elektrického stroje, kde řídicí panel je uzpůsoben k připojení k další řídicí jednotce

5 zařízení pomocí sběrnice a sběrnicového spojovacího zařízení.
9. Zařízení podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že dále zahrnuje frekvenční měnič pro napájení elektrického stroje a spoj mezi frekvenčním měničem a řídicí jednotkou.
10. Způsob instalace elektrického stroje do systému, který zahrnuje řídicí prostředek, který po instalaci elektrického stroje do systému řídí činnost elektrického stroje, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

15 uložení informací týkajících se elektrického stroje do paměťového prostředku, který souvisí s elektrickým strojem;

načtení alespoň části informací uložených v paměťovém prostředku do řídicího prostředku přes rozhráni mezi paměťovým prostředkem a řídicím prostředkem;

20 porovnání načtených informací s výchozími parametry ke zjištění, zda elektrický stroj lze v systému použít; a v případě, že načtené informace obsahují parametry, které podle předem definovaného způsobu neodpovídají parametrům výchozím, buď automatické nastavení řídicího 25 prostředku a/nebo systému v souladu s načtenými informacemi, nebo zabránění spuštění elektrického stroje a/nebo systému.
11. Způsob podle nároku 10', vyznačující se tím, že paměťový prostředek se realizuje tak, aby souvisel s typovým štítkem

30 elektrického stroje.

Z. v
12. Způsob podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že informace se do paměťového prostředku uloží v průběhu jeho výroby nebo jeho konečného testování a/nebo inspekce u výrobce, kde informace zahrnuji alespoň některé z následujících parametrů: parametry uvedené na typovém štítku (U, I, cos φ, f, W, ot/min), instrukce pro údržbu a/nebo mazání, informace o ložiscích, teplotní parametry, parametry pro ochranná a/nebo řídicí zařízení, fáze elektrického stroje, normy, které elektrický stroj splňuje a/nebo podle kterých byl vyroben, hmotnost stroje, zvláštní podmínky pro použití.
13. Způsob podle jednoho z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že datová komunikace mezi paměťovým prostředkem a řídicí jednotkou se alespoň z části realizuje pomocí silové napájecí kabeláže elektrického stroje.
14. Typový štítek pro elektrický stroj, který má na jedné straně vizuálně čitelné typové údaje konkrétního motoru, vyznačující se tím, že je opatřen elektrickým paměťovým prostředkem pro uložení typových údajů konkrétního motoru a prostředkem pro připojení vzdáleného řídicího prostředku, který umožní načtení informací do vzdáleného řídicího prostředku.