DE3129730C2 - - Google Patents

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DE3129730C2
DE3129730C2 DE3129730A DE3129730A DE3129730C2 DE 3129730 C2 DE3129730 C2 DE 3129730C2 DE 3129730 A DE3129730 A DE 3129730A DE 3129730 A DE3129730 A DE 3129730A DE 3129730 C2 DE3129730 C2 DE 3129730C2
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    • 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
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • 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

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Elektromotors gegen Übertemperatur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 23 06 791 bekannt und enthält einen Kondensator, dessen Ladespannung dem Qua­ drat des in den Motorzuleitungen fließenden Stromes propor­ tional ist und dessen Aufladung mit einer Zeitkonstante gleich der thermischen Zeitkonstante des Elektromotors im Normalbetrieb erfolgt, und einen Komparator zum Erzeugen eines Fehlersignals zum Unterbrechen der Versorgung des Elek­ tromotors, wenn die Spannung am Kondensator eine Bezugsspan­ nung überschreitet. Durch den Ladevorgang des Kondensators gibt eine elektrische Motornachbildung das Erwärmungsverhal­ ten des Elektromotors wieder. Es ist aber schwierig, das reale thermische Verhalten des Motors sowohl im Betrieb als auch im Stillstand mit der elektrischen Motornachbildung zu simulieren, um einerseits einen optimalen Schutz und anderer­ seits möglichst wenig Standzeiten des Motors zu erreichen. Ferner ist auch nachteilig, daß diese Vorrichtung keine kurz­ zeitige geringe, für den Elektromotor noch unschädliche Über­ last zuläßt. Dadurch kommt es zu manchmal zu unnötigem Abschal­ ten des Motors, wenn die Bezugsspannung relativ klein ge­ wählt ist, oder zu möglicherweise hoher Dauerbelastung, wenn die Bezugsspannung der akuten Schadensgrenze der Motorbela­ stung entspricht, was zu einer Herabsetzung der Lebensdauer des Motors führt.
Eine andere Überlast-Schutzeinrichtung für eine elektrische Maschine, wie einen Elektromotor, ist aus der DE-OS 26 00 472 A1 bekannt und besteht aus einem die Erwärmung der Ma­ schine nachbildenden Überlastrelais, das in Abhängigkeit vom Auftreten einer Überlast selbsttätig von einem wenig über der Nennbelastung liegenden ersten Auslösewert auf einen zweiten höheren, gerade noch unterhalb der Schadensgrenze liegenden Auslösewert umgeschaltet wird, bei dessen Über­ schreiten dann das Relais die Maschine abschaltet. Klingt der Überstrom vor Erreichen des höheren Wertes wieder ab, so wird das Relais wieder auf den ersten Auslösewert für Nennbe­ trieb zurückgeschaltet. Dadurch wird ein vorübergehendes Her­ aufsetzen der Ansprechgrenze der Schutzeinrichtung erreicht und so das unerwünschte Abschalten der Maschine bei kurzzei­ tig ungefährlichen Betriebszuständen verhindert. Dies führt aber auch zu einer Verringerung der Lebensdauer der Maschi­ ne. Es ist zudem schwierig, das thermische Gesamtverhalten der Maschine realitätsgetreu elektrisch nachzubilden, so daß die Betriebsbedingungen der Maschine nur ungenügend berück­ sichtigt bleiben.
In der DE-OS 29 39 938 A1 ist eine weitere Überlast-Schutz­ anordnung für eine elektrische Maschine beschrieben. Die An­ ordnung besteht aus zwei je ein RC-Ladeglied enthaltenden Meßteilen und einem Grenzwertgeber, der die beiden Meßteile alternativ schaltet. Im Nennbetrieb wird in dem ersten Meß­ teil die aktuelle Belastung der Maschine ermittelt und unter Berücksichtigung des Abkühlverhaltens der Maschine als Vorbe­ lastung in dem zweiten Meßteil gespeichert. Wird ein Grenz­ wert vom 1,1fachen der Nennbelastung der Maschine über­ schritten, so schaltet eine Kippstufe in dem Grenzwertgeber vom ersten auf das zweite Meßteil um, das die gespeicherte Vorbelastung berücksichtigend nun die weitere Maschinenbela­ stung ermittelt, um bei Überschreiten eines vorgegebenen Überlastwertes das Abschalten der Maschine über ein Relais zu veranlassen. Sinkt die Belastung wieder unter den Grenz­ wert der Kippstufe ab, so schaltet diese wieder vom zweiten auf das erste Meßteil zurück und der Maschinenbetrieb wird nicht unterbrochen. Die thermische Beanspruchung der Maschi­ ne wird in den Meßteilen elektrisch simuliert, was aber kaum exakt zu erreichen ist, so daß eine Optimierung der Schutz­ anordnung schwierig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die einen Schutz des Elektromotors im intermittierenden Betrieb ohne ein zu genaues thermisches Abbild ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im An­ spruch 1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhän­ gigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren beschriebenen Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 2 eine Darstellung der Kurven der zulässigen Überlastzeiten eines Motors in Abhängigkeit von dem von ihm aufgenommenen Strom.
In Fig. 1 sind drei Verstärker 1, 2 und 3 dargestellt, die als Integratoren geschaltet sind (Widerstände 100-101; 200-201, 300-301 und Kondensatoren 102, 202, 302), die zweck­ mäßigerweise durch Rogowski-Sonden (nicht dargestellt) ge­ speist werden, welche Signale geringer Stärke liefern, die den Strömen proportional sind, die in den Leitern fließen, die einen Asynchronmotor mit dem Drehstromnetz verbinden. Der Ausgang jedes Verstärkers 1, 2, 3 ist über einen Wider­ stand 103, 203, 303 mit seinem, kein Signal empfangenden Ein­ gang und über einen Kondensator 104, 204, 304 der über einen Widerstand 105, 205, 305 mit Masse verbunden ist, mit einem Eingang eines zweiten Verstärkers 4, 5, 6 verbunden. Der andere Eingang des zweiten Verstärkers 4, 5, 6 ist über einen Widerstand 400, 500, 600 mit Masse und über eine Diode 401, 501, 601 mit seinem Ausgang verbunden. Die Ausgänge der zweiten Verstärker 4, 5, 6 sind gemeinsam mit einem dritten Verstärker 7 verbunden und zwar über Dioden 402, 502, 602, deren Anoden über Widerstände 403, 503, 603 mit den anderen Eingängen des zugehörigen zweiten Verstärkers 4, 5, 6 verbun­ den sind.
Die Verstärker 1, 2 und 3 liefern an ihrem Ausgang Wechsel­ spannungen, die zu den obengenannten Phasenströmen proportio­ nal sind und die durch die Dioden 401, 402; 501, 502; 601, 602 gleichgerichtet werden. Der Verstärker 7 gestattet die Einstellung der größten dieser drei Spannungen auf einen be­ stimmten Wert, wenn der Motor bei seinem Nennstrom I N arbei­ tet. Zu diesem Zweck ist sein zweiter Eingang über einen ver­ stellbaren Widerstand 701, der mit einem Widerstand 702 in Reihe geschaltet ist mit der Anode der an seinen Ausgang an­ geschlossenen Diode 700 verbunden. Ein Widerstand 703 verbin­ det diesen zweiten Eingang mit Masse. Eine Filterschaltung besitzt einen Widerstand 704, der mit der Anode der Diode 700 verbunden ist und mit einem mit Masse verbundenen Konden­ sator 705 in Reihe ist.
Die Anoden der Dioden 402, 502 und 602 sind gemeinsam mit einem Eingang eines Komparators 8 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Spannungsteiler 901, 902 mit dem Ausgang des Komparators 9 verbunden ist Dieser erhält einerseits die Spannung an dem gemeinsamen Punkt A zwischen dem Wider­ stand 704 und dem Kondensator 705 und andererseits eine Be­ zugsgleichspannung, die über den Spannungsteiler 903, 904 von einer Spannungsquelle V+ geliefert wird. Diese Bezugsgleich­ spannung ist beispielsweise die Spannung, die der Spannung bei A bei einem Strom in dem Motor von 10% des Nennwertes I N entspricht. Mit anderen Worten, solange der Motor in Be­ trieb ist, gibt der Komparator 9 notwendigerweise den logi­ schen Pegel 1 (positive Spannung) an seinem Ausgang ab. Nur bei Stillstand des Motors gibt er an seinem Ausgang den Pegel 0 (negative Spannung) ab. Infolgedessen gibt der Kompa­ rator 8 nur während des Betriebs des Motors jedesmal dann den Pegel 0 (negative Spannung) an seinem Ausgang ab, wenn die Ausgangsspannung der Verstärker 4, 5 und 6 den Wert 0 hat, d.h. bei Nichtvorhandensein einer Phase. In diesem Fall entlädt sich der Kondensator 802, der über einen Spannungs­ teiler 800-801 mittels der positiven Spannung V+ geladen wird, bei jedem Nulldurchgang der Ausgangsspannung der Ver­ stärker 4, 5 und 6, und nach einer gewissen Anzahl von Null­ durchgängen ist der Kondensator 802 soweit entladen, daß der Komparator 10 kippt.
Das Ausgangssignal des Komparators 10 wird einerseits über eine Diode 1002 an ein Bauelement 1100 eines Kippkreises 1100-1101 angelegt, der an seinem Ausgang 1102 ein Signal zur Erregung eines Relais (nicht dargestellt) liefert, das dem gebräuchlichen Schutzschalter des Motors ein Steuersig­ nal liefert. Andererseits ist der Ausgang des Komparators 10 mit einem Bauelement 1200 eines Kippkreises 1200-1201 verbun­ den, der eine Elektrolumineszenz-Anzeigediode (nicht darge­ stellt) aufleuchten läßt (Ausgang 1202).
Das Signal am Punkt A wird über Widerstände 1300, 1400 und 1500 jeweils an den ersten Eingang von drei Verstärkern 13, 14 und 15 angelegt, deren zweiter Eingang mit Masse verbun­ den ist. Die Ausgänge dieser Verstärker 13, 14, 15 sind je­ weils mit dem ersten Eingang über umgekehrt geschaltete Dioden 1301, 1401, 1501 und Widerstände 1302, 1402, 1502 ver­ bunden. Die Anoden dieser Dioden 1301, 1401, 1501 sind je­ weils mit dem ersten Eingang der Verstärker 13, 14, 15 durch eine Diode 1303, 1403, 1503 verbunden. Der erste Eingang erhält ferner über einen Widerstand 1404, 1504 eine negative Spannung V-. Eine derartige an sich bekannte Schaltung lie­ fert an ihrem Ausgang B eine Spannung, die zum Quadrat des Stroms proportional ist, der dem größten der drei Werte der Phasenströme entspricht.
Der Punkt B ist über Widerstände 1600 und 1700 mit zwei Un­ terbrechern verbunden, die durch Impulsfolgen gesteuert werden, die von zwei monostabilen Kippkreisen 1900-1901 und 2000-2001 geliefert werden. Die beiden Kippkreise 1900-1901, 2000-2001 werden durch einen Hauptschwingkreis erregt, der aus zwei NOR-Kreisen 2100 und 2101 besteht. Ein dritter mono­ stabiler Kippkreis 2200-2201 kann ebenfalls den Unterbrecher 17 steuern, der Impulse des monostabilen Kippkreises 2000-2001 oder des monostabilen Kippkreises 2200-2201 emp­ fängt, und zwar je nach dem Zustand einer logischen Einheit, die aus drei NOR-Kreisen 2300, 2301 und 2302 besteht. Der Kreis 2301 wird durch das aus dem Komparator 9 (Stillstands­ detektor) austretende Signal gesteuert, so daß der monostabi­ le Kippkreis 2200-2201 schließlich den Unterbrecher 17 betä­ tigt, wenn der Motor in Betrieb ist, während der Unterbre­ cher 17 bei Stillstand des Motors durch den monostabilen Kippkreis 2000-2001 gesteuert wird.
Die Unterbrecher 16 und 17 laden zwei Kondensatoren 24 und 25, deren Spannungen über einen Widerstand 2600 bzw. 2700 an einem Verstärker 26 bzw. an zwei Verstärkern 27 und 28 anlie­ gen. Die Verstärker 26 bis 28 bestehen aus Feldeffekttransi­ storen und haben infolgedessen eine sehr hohe Eingangsimpe­ danz.
Der Ausgang des Verstärkers 26 ist mit einem Eingang eines Verstärkers 29 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Spannungsteiler 2900-2901 mit einer positiven Spannung V+ verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers 29 ist über eine Diode 2902 mit dem Bauelement 1100 des Kippkreises 1100-1101 verbunden. Ebenso ist der Ausgang des Verstärkers 28 mit einem Eingang eines Verstärkers 30 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Spannungsteiler 3000-3001 mit einer Span­ nung V+ verbunden ist und dessen Ausgang über eine Diode 3002 mit dem Bauelement 1100 verbunden ist.
Der Ausgang des Verstärkers 27 ist mit dem dem Widerstand 2600 und dem Kondensator 24 gemeinsamen Punkt über eine Dio­ de 2701, deren Verluststrom etwa ein Picoampere beträgt, und einen Widerstand 2702 verbunden. Da eine derartige Diode praktisch keinen entgegengesetzten Strom hat, besteht keine Gefahr der Entladung des Kondensators 24 auf diesem Weg.
Der Verstärker 27 soll verhindern, daß die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 24 zu einem beliebigen Zeit­ punkt kleiner als die Spannung an den Anschlüssen des Konden­ sators 25 werden kann.
Der Ausgang des Verstärkers 28 ist mit einem Eingang eines Verstärkers 31 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Spannungsteiler 3100-3101 an eine Spannung V- angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 31 ist einerseits über die Reihenschaltung eines Widerstandes 3102 und einer Diode 3103 mit seinem anderen Eingang und andererseits mit der Steuer­ elektrode eines Unterbrechers 32 verbunden, der zwischen Masse und dem gemeinsamen Punkt des Unterbrechers 17 und des Kondensators 25 angeordnet ist.
Die Ausgangsspannungen der Verstärker 29 und 30 werden über eine Diode 2903 bzw. 3003 an das Bauelement 3300 eines Kipp­ kreises 3000-3301 angelegt, der eine Elektrolumineszenz-An­ zeigediode (nicht dargestellt) zum Leuchten bringt.
Wenn der Strom des Motors gegen Null geht, entladen sich die Kondensatoren 24 und 25 infolge des Vorhandenseins der Stör­ kapazitäten der Schaltung zur Masse hin. Nachdem die Span­ nung Null erreicht ist, würden diese Kondensatoren sich so­ gar negativ wieder aufladen. In diesem Fall würde die negati­ ve Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 25, die über den Widerstand 2700 und den Verstärker 28 auf einen Eingang des Verstärkers 31 übertragen wird, mit der negativen Span­ nung verglichen, die an den anderen Eingang des als Kompara­ tor geschalteten Verstärkers 31 angelegt wird. Infolgedessen würde ein Befehl zur Öffnung des Unterbrechers 32 auftreten, was die schnelle Entladung des Kondensators 25 bis zu einem Wert Null zur Folge hätte. Die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 24 würde auf die oben beschriebene Weise der Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 25 folgen und würde somit ebenfalls schnell den Wert Null erreichen. Die Bedeutung dieser Maßnahme wird im nachstehenden noch er­ läutert.
Die Schaltung, die einen Unterbrecher aufweist, der einen Kondensator während der periodischen Zeitintervalle, in denen er geschlossen ist, an eine Spannung schaltet, die das Abbild eines Stromes darstellt, der in einer Last eine Erwär­ mung verursacht, ist an sich bekannt. Sie gestattet die Simu­ lierung der Erwärmung oder Abkühlung der Last ohne Durchfüh­ rung einer Temperaturmessung und ist besonders zweckmäßig, wenn die thermische Zeitkonstante der Last groß ist, was bei einem Elektromotor der Fall ist.
Die durch eine derartige Schaltung bestimmte Zeitkonstante hängt nämlich von dem Wert der Bauelemente und der Dauer der Steuerimpulse der Unterbrecher ab.
Bei der beschriebenen Vorrichtung ist eine erste Schaltung dieser Art (monostabiler Kippkreis 2000-2001, Unterbrecher 17, Kondensator 25) so ausgebildet, daß sie eine Zeitkonstan­ te R L festlegt, die für das thermische Verhalten des Motors in seinem Betrieb bei mittlerer Temperatur repräsentativ ist: diese Zeitkonstante ist die vom Hersteller festgelegte Zeitkonstante der normalen Abkühlung (beispielsweise ist R L = 950 s). Die erste Schaltung gewährleistet den Wärmeschutz des Motors bei Betrieb gegen geringe Überlasten auf folgende Weise:
Die von dem Spannungsteiler 3000-3001 an einen Eingang des Verstärkers 30 angelegte Bezugsgleichspannung ist auf einen solchen Wert eingestellt, daß sie einer Überlast von einigen Prozent (beispielsweise 7 bis 8%) entspricht, d.h. daß der als Komparator geschaltete Verstärker 30 dem Kippkreis 1100-1101 ein Signal zur Unterbrechung der Speisung des Motors liefert, sobald der Strom I seinen Nennwert I N um 7 oder 8% eine gewisse Zeit übersteigt. Dieser Wert wurde aus der in Fig. 2 in durchgehender Linie gezeichneten Kurve er­ mittelt, die die zulässige Überlastzeit ts (in Sekunden aus­ gedrückt), wie sie vom Hersteller festgelegt wird, in Abhän­ gigkeit von dem Verhältnis I/I N angibt, wenn der Motor warm ist. Geht man davon aus, daß diese Kurve sich asymptotisch einer zur Ordinatenachse parallelen Geraden, die durch den Abszissenpunkt 1,07 oder 1,08 läuft, nähert, so stellt man bei der Berechnung der von der Vorrichtung gegebenen Auslöse­ zeiten bei verschiedenen Werten I/I N (Simulierung) fest, daß diese praktisch mit den von dem Hersteller festgelegten zu­ lässigen Zeiten zusammenfallen.
Eine dritte Schaltung zur Erzeugung einer Zeitkonstante be­ steht aus dem monostabilen Kippkreis 2200-2201, dem Unterbre­ cher 17 und dem Kondensator 25. Die Schaltung ist so ausge­ bildet, daß diese Zeitkonstante R LA etwa gleich 5 R L ist. Bei Stillstand kühlt der Motor nämlich wesentlich langsamer ab als im Betrieb (da der Ventilator abgeschaltet ist). Wenn der Motor wieder angelassen wird, muß der Kondensator 25 an­ fangs mit einer Spannung geladen sein, die ein Abbild der Temperatur darstellt, die er bei Stillstand hat und die von der Zeit abhängt, während welcher der Motor im Stillstand war.
Eine zweite Schaltung zur Erzeugung einer Zeitkonstante be­ steht aus dem monostabilen Kippkreis 1900-1901, dem Unterbre­ cher 16 und dem Kondensator 24. Die von dieser Schaltung be­ stimmte Zeitkonstante R C ist für die für den Motor zulässige Blockierzeit repräsentativ. Sie beträgt beispielsweise 175 Sekunden bei einer Blockierzeit von 10 Sekunden in kaltem Zu­ stand und bei einem Strom 6 I N . Dieser Wert der Blockierzeit eignet sich für eine Bestimmung von R C durch Simulation, da der Anlaßstrom bei einem Asynchronmotor etwa 6 I N beträgt und da der Motor gegen zu lang dauernde oder zu häufig wie­ derholte Anlaßvorgänge und, allgemein, gegen starke Überla­ sten zu schützen ist. Es bleibt jedoch dem Benutzer der Schaltung die Möglichkeit, wenn die Blockierzeit durch einen von 6 I N abweichenden Blockierungsstrom des Motors gegeben ist, den Wert von R C so zu korrigieren, daß er der Blockier­ zeit bei 6 I N entspricht. Die Einstellung von R C wird bei­ spielsweise durch Einstellen des Wertes des Widerstandes 1600 erreicht.
Die beiden mit unterbrochenen Linien gezeichneten Kurvenab­ schnitte von Fig. 2 geben die zulässigen Überlastzeiten bei kaltem Motor in Abhängigkeit von I/I N an. Eine bestimmte Anzahl von Punkten dieser Kurven werden durch die vom Her­ steller gelieferten Angaben definiert. Um diese Punkte annä­ hernd durch eine exponentielle Simulationskurve, die der Ladung eines Kondensators entspricht, zu verbinden, müssen zwei Werte der Ladungszeitkonstante angenommen werden, und zwar ein "kurzer" Wert R C , der den starken Überlasten ent­ spricht, und ein "langer" Wert R L , der den geringen Überla­ sten entspricht. Die Asymptote des dem Wert R C entsprechen­ den Kurvenabschnitts bestimmt eine Bezugsspannung (die von dem Spannungsteiler 2900 und 2901 am Eingang des Verstärkers 29 festgelegte Gleichspannung), deren Wert etwa das Zweifa­ che der an den Eingang des Verstärkers 30 angelegten Bezugs­ spannung beträgt. Dies bedeutet, daß man davon ausgeht, daß wenn der Motor in erwärmtem Zustand angehalten wird und an­ schließend wieder angelassen wird, das Kupfer auf eine Tempe­ ratur gebracht werden kann, die das Zweifache der normaler­ weise für den Motor zugelassenen Temperatur entspricht, ohne daß dadurch das Gehäuse des Motors die zugelassene Tempera­ tur überschreitet. Der Wärmeübergang vom Kupfer zum Eisen geht schnell vor sich und die Erwärmung des Kupfers ist somit von kurzer Dauer und für den Motor erträglich.
Wie bereits gesagt wurde, ist die Vorrichtung so ausgebil­ det, daß die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 24 nie kleiner als die Spannung an den Anschlüssen des Kondensa­ tors 25 sein kann. Diese Bedingung entspricht der Tatsache, daß in einem Motor das Kupfer nie eine niedrigere Temperatur als das Eisen haben kann. Ferner kann die Spannung an den An­ schlüssen der Kondensatoren 24 und 25 nie negativ werden. In keinem Fall nämlich ist es erforderlich, daß die Schaltung Kupfer- oder Eisentemperaturen simuliert, die unter der Umge­ bungstemperatur liegen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Schutz eines Elektromotors gegen Übertem­ peratur mit folgenden Merkmalen:
  • - einen ersten Kondensator (25), dessen Ladespannung dem Quadrat des in den Motorzuleitungen fließenden Stromes proportional ist und dessen Aufladung mit einer ersten Zeitkonstante gleich der thermischen Zeitkonstante des Elektromotors im Normalbetrieb er­ folgt, und
  • - einen ersten Komparator (30) zum Erzeugen eines Feh­ lersignals zum Unterbrechen der Versorgung des Elek­ tromotors, wenn die Spannung am ersten Kondensator (25) eine erste Bezugsspannung überschreitet,
gekennzeichnet durch
  • - einen zweiten Kondensator (24), der an die gleiche La­ despannung wie der erste Kondensator (25) angeschlos­ sen ist und dessen Aufladung mit einer zweiten Zeit­ konstante gleich der thermischen Zeitkonstante bei Blockierung des Elektromotors im kalten Betriebszu­ stand und sechsfachem Nennstrom erfolgt,
  • - einen zweiten Komparator (29) zum Vergleichen der Spannung am zweiten Kondensator (24) mit einer zwei­ ten Bezugsspannung und zum Erzeugen des Fehlersignals bei Überschreitung,
  • - eine Einrichtung (27, 2700, 2701, 2702), die die Span­ nung am zweiten Kondensator (24) immer auf einen Wert über der Spannung am ersten Kondensator (25) regelt,
  • - einen Wert der ersten Bezugsspannung, der einem nur wenig über dem Nennstrom des Elektromotors liegenden Strom entspricht,
  • - einen Wert der zweiten Bezugsspannung vom zweifachen Wert der ersten Bezugsspannung,
  • - eine Entladung des ersten Kondensators (25) mit einer Zeitkonstante, die den fünffachen Wert der Auflade­ zeitkonstante hat, und
  • - eine Schaltungsanordnung (9, 903, 904), die einen Stillstand des Elektromotors ermittelt und die Entla­ dung des ersten Kondensators (25) anregt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und die Entladung der Kondensatoren (24, 25) über durch Impulsfolgen gesteuerte Unterbrecher (16, 17) erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Verstärker (27) aufweist, dessen einer Eingang mit dem ersten Kondensator (25) und dessen anderer Eingang über einen Widerstand (2702) mit dem zweiten Kondensator (24) und über eine Diode (2701), deren Verluststrom ein Pikoampere beträgt, mit dem Aus­ gang verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsanordnung einen dritten Komparator (9) aufweist, der eine den Strömen proportionale Meßspannung mit einer dritten Bezugsspannung vergleicht und der bei Überschreiten die Aufladung des ersten Kondensators (25) bewirkt, und
daß die Bezugsspannung auf einen Wert festgelegt ist, der 10% des Motornennstromes (I N ) entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen vierten Komparator (31), dessen einem Eingang die Spannung am ersten oder zweiten Kondensator (25, 24) und dessen anderem Eingang eine negative Bezugsspannung (V-) zugeführt ist und der einen zusätzlichen Unterbrecher (32) einschaltet, der den ersten Kondensator (25) mit Masse verbindet, wenn die Spannung am ersten oder zwei­ ten Kondensator (25, 24) die negative Bezugsspannung (V-) unterschreitet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspannung aus Meßsignalen mittels Verstärker (1, 2, 3), Gleichrichter (402, 502, 602) und Filter (704, 705) erzeugt ist.
DE19813129730 1980-08-04 1981-07-28 Waermeschutzschaltung fuer einen elektromotor mit zwei organen mit zeitkonstante Granted DE3129730A1 (de)

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