DE1170051B

DE1170051B - Anordnung zur eigensicheren UEberwachung der Klemmenspannung eines Netzgeraetes

Info

Publication number: DE1170051B
Application number: DEL39804A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Andrich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-08-18
Filing date: 1961-08-18
Publication date: 1964-05-14

Description

Anordnung zur eigensicheren überwachung der Klemmenspannung eines Netzgerätes Bei industriellen Steuerungen bzw. Regelungen besteht häufig die Aufgabe, Schwankungen der von Netzgeräten gelieferten Versorgungsspannungen für die elektronischen Bauteile anzuzeigen bzw., sofern die Schwankungen unzulässig groß werden, einen Schaltvorgang auszulösen, der den Ablauf der Steuerung unterbricht. Diese Aufgabe ist insbesondere dann gegeben, wenn es sich um eine binäre Steuerung handelt, deren logische Elemente Transistoren als Schaltelemente aufweisen. Bei diesen Steuerungen wird im allgemeinen der Wert L des binären Steuersignals durch die bestimmte Größe einer Gleichspannung realisiert, z. B. durch -12 V Gleichspannung. Dieses Signal entspricht der Kollektorversorgungsspannung der Transistoren. Ist diese Versorgungsspannung auf Grund eines Fehlers im Netzteil wesentlich kleiner als -12 V, so kann der Fall eintreten, daß nachgeschaltete Transistoren nicht mehr beeinflußt werden können und damit die Steuerung versagt. Es können Fehlschaltungen auftreten, die unter Umständen einen gefahrbringenden Vorgang auslösen. Zur Lösung des vorstehenden Problems ist es bekannt, die betreffende Versorgungsspannung mittels eines Schwellwertschalters od. dgl. zu überwachen. Diese überwachung ist jedoch nicht eigensicher, da der Schwellwertschalter in dem Sinne defekt werden kann, daß er dauernd einen ordnungsgemäßen Zustand der Versorgungsspannung anzeigt, ohne daß dies der Fall zu sein braucht.
Durch die Erfindung soll eine eigensichere überwachung gewährleistet werden, d. h., bei einem Defekt, sei er in dem die Versorgungsspannung erzeugenden Netzgerät oder in den Mitteln zur überwachung, erfolgt mit Sicherheit eine Anzeige bzw. ein Schaltvorgang.
Die Erfindung bezieht sich daher auf eine Anordnung zur eigensicheren überwachung der Klemmenspannung eines Netzgerätes bzw. Netzteiles (Versorgungsgerät) und besteht darin, daß ein weiteres Netzgerät (Vergleichsgerät) mit im wesentlichen derselben Klemmenspannung vorgesehen ist, das zusammen mit dem Versorgungsgerät von einer Wechselspannungsquelle gespeist wird sowie gemeinsam mit dem Versorgungsgerät abgesichert ist, und dessen Klemmenspannung mit der Klemmenspannung des Versorgungsgerätes (N1) direkt und der andere Pol dieses Gerätes über einen Ausgleichswiderstand (R) jeweils mit dem gleichnamigen Pol des Vergleichsgerätes (N2) verbunden sind, so daß beim Auftreten von Spannungsschwankungen ein im wesentlichen durch den Widerstand gegebener Ausgleichsstrom fließt, der eine Unterbrechung der Sicherung und damit eine Abschaltung beider Geräte und/oder eine Störmeldung bewirkt.
Der Ausgleichswiderstand kann' gegebenenfalls durch den inneren Widerstand der Netzgeräte gebildet werden. Unter Pol der Netzgeräte ist in diesem Fall der Pol der EMK zu verstehen.
Durch entsprechende Dimensionierung des Ausgleichswiderstandes bzw. der Ansprechempfindlichkeit des den Ausgleichsstrom erfassenden Bauelementes, z. B. einer Sicherung; kann man die maximal zulässige Schwankung der Versorgungsgleichspannung festlegen.
Es ist an sich bekannt, zwei Spannungen in der Weise zu vergleichen, daß die Ungleichheit der beiden Spannungen zu einem Ausgleichsstrom über einen Widerstand führt. Dieser Ausgleichsstrom wird mit einer Einrichtung erfaßt, die eine Anzeige oder eine Abschaltung veranlaßt.
Diese bekannte Anordnung ist jedoch nicht eigensicher, da im Defekt in der den Ausgleichsstrom erfassenden Einrichtung nicht bemerkt wird. Dieser Defekt kann sich in nachteiliger Weise derart auswirken, daß die Einrichtung dauernd die Gleichheit der zu überwachenden Spannungen meldet, obwohl dies gar nicht mehr der Fall zu sein braucht.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist beispielsweise aus zwei stabilisierten oder geregelten Netzteilen N1 und N2 aufgebaut, die jeweils eine Gleichspannung von zumindest annähernd derselben Größe liefern. Die Netzteile werden von einer an die Klemmen K1, K2 angeschlossenen Wechselspannungsquelle gespeist. In der einen Zuleitung liegt eine Sicherung Si. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß die Gleichspannungserzeugung in einem für beide Netzteile N1, N2 gemeinsamen Gleichrichterteil erfolgt, während nur der Regel-bzw. Stabilisierungsteil getrennt ist.
Die Plus-Klemme des Netzteiles N l, des Versorgungsgerätes, ist mit der Plus-Klemme des Netzteiles N2 des Vergleichsgerätes direkt verbunden, während die Minus-Klemme des Netzteiles N 2 über einen Ausgleichswiderstand R mit der Minus-Klemme des Netzteiles N2 verbunden ist. Der Widerstand R ist niederohmig. An den Klemmen K3, K4 kann die eigensicher überwachte Versorgungsgleichspannung abgenommen werden. Solange die Gleichspannungen der Netzteile N l, N 2 annähernd dieselbe Größe haben, fließt über den Widerstand R im wesentlichen kein Ausgleichsstrom. Tritt jedoch in dem einen Netzteil ein Defekt auf, so daß dessen zugeordnete Gleichspannung absinkt, so fließt ein durch den Widerstand R gegebener Ausgleichsstrom, der die Sicherung Si zum Ansprechen bringt und damit die Versorgungsspannung unterbricht.
Dabei ist vorausgesetzt, daß der Ausgleichsstrom wesentlich größer als der normale Belastungsstrom ist. Dies läßt sich durch entsprechende Dimensionierung des Widerstandes R erreichen.
Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung zur eigensicheren Überwachung der Versorgungsspannung können somit Fehlschaltungen, die auf Grund von Versorgungsspannungsschwankungen verursacht werden würden, vermieden werden. Sie ist damit ein vorteilhafter Baustein für fehlergeschützte Steuerungen.
Die Erfindung kann mit Vorteil auch bei solchen binären Steuerungen angewendet werden, die Impulse oder eine Wechselspannung als binäres Steuersignal aufweisen. Bei diesen Steuerungen werden mit Vorteil UND-Gatter verwendet, die an Stelle des Diodenvorsatzes eine Widerstandskombination aufweisen. Die Funktionstüchtigkeit dieser Gatter hängt unter anderem von einer stabilen Gleichspannungsversorgung ab, die durch den Einsatz der erfindungsgemäß ausgebildeten Gleichspannungsquelle gewährleistet wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur eigensicheren Überwachung der Klemmenspannung eines Netzgerätes bzw. Netzteiles (Versorgungsgerät), dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Netzgerät (Vergleichsgerät) mit im wesentlichen derselben Klemmenspannung vorgesehen ist, das zusammen mit dem Versorgungsgerät von einer Wechselspannungsquelle gespeist wird sowie gemeinsam mit dem Versorgungsgerät abgesichert ist und dessen Klemmenspannung mit der Klemmenspannung des Versorgungsgerätes verglichen wird, indem der eine Pol des Versorgungsgerätes (N1) direkt und der andere Pol dieses Gerätes über einen Ausgleichswiderstand (R) jeweils mit dem gleichnamigen Pol des Vergleichsgerätes (N2) verbunden sind, so daß beim Auftreten von Spannungsschwankungen ein im wesentlichen durch den Widerstand gegebener Ausgleichsstrom fließt, der eine Unterbrechung der Sicherung und damit eine Abschaltung beider Geräte und/oder eine Störmeldung bewirkt.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Dimensionierung des Ausgleichswiderstandes (R), daß der Ausgleichsstrom wesentlich größer als der Belastungsstrom im Normalbetrieb ist.
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichswiderstand (R) durch den inneren Widerstand der beiden Netzgeräte (NI, N2) gebildet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 362 523, 401909, 401910, 356 621, 504 224; deutsche Auslegeschrift Nr. 1052 557.