DE3809436C2

DE3809436C2 -

Info

Publication number: DE3809436C2
Application number: DE19883809436
Authority: DE
Inventors: Djamschid Raseghi; Andreas 7500 Karlsruhe De Raseghi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1990-03-29
Also published as: DE3809436A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Motorschutzschaltung mit automatischer Verhinderung von Fehleinstellungen der Nennstromwerte.

Bei den bisherigen thermomagnetischen Motorschutzschaltern, sowie deren elektronischen Nachbildungen als Überstromrelais wird die Erwärmungskurve des Motors durch Bimetallkontakte bzw. elektronische Integratoren nach gebildet. Dieses sehr gebräuchliche Verfahren hat seinen Nachteil darin, daß einerseits zu hoch eingestellte Nennstromwerte des Motors sowie Blockierungszustände des Motors nicht erkannt werden, sowie andererseits in seiner zeitlichen Trägheit, welche ein zusätzliches Risiko darstellt. Zur vermeintlichen Behebung dieses Problems wird seit einiger Zeit ein Differentiator dem Integrator hinzugesellt, welcher plötzliche Anstiege des Motorstroms (dI/dt) erkennt und zu einer Abschaltung führt. Ein Lastausfall bei Maschinen (Rohrbruch, Riemenriß etc), welcher oft ein Katastrophenrisiko (etwa in der chemischen Industrie) darstellt, wird allerdings bei keinem der vorgenannten Verfahren erkannt und gemeldet, darüber hinaus ist besonders der Differentiator anfällig für Netzstörungen, und kann leicht eine Fehlauslösung bewirken.

Ein aus der DE-OS 26 25 345 bekanntes elektronisches Motorschutzrelais enthält Komparatoren, die den gemessenen Motorstrom einerseits mit einem einstellbaren Unterstrom und andererseits mit einem separat einstellbaren Überstromwert vergleichen, und nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung eine Auslösung bewirken. Dies hat zur Folge, daß jeweils ein zu hoch eingestellter Überstromwert sowie ein zu tief eingestellter Unterstromwert unerkannt bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Motorschutzschaltung so auszubilden, daß Fehleinstellungen der Grenzwerte erkannt werden und zu einer Auslösung führen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches.

Gemäß Fig. 1 wird der über B 1 erfaßte Motorstrom-Istwert (M 1) einem Funktionsblock (B 2) zugeführt, welcher der Start-Erfassung des Motors sowie der Erzeugung der Anlaufstromkurven dient. Darüber hinaus stellt dieser Block (B 2) dem Logik- und Auswertungsblock (B 3) ein "Start/Stop"- Signal (S 4), welches den Zustand eines laufenden und nicht stehenden Motors bedeutet, sowie ein "Anlaufzeit"-Signal (S 5), welches die Anlaufphase signalisiert, zur Verfügung. B 2 generiert eine geeignete Kurve, welche durch P 1 (zur Einstellung der Anlaufzeit) und P 2 (zur Einstellung des Anlaufstroms) vom Anwender justiert werden kann, und mit dem tatsächlichen Motorstrom über ein Vergleichsglied (V 1) verglichen und dessen Ergebnis (S 1) zur Auswertung an die Logik (B 3) weitergeleitet wird. Nach Ablauf der (durch P 1 einstellbaren) Anlaufzeit bleibt die Auswertung des Fehlerausgangssignals S 1 (aus V 1) in der Logik (B 3) weiterhin gewährleistet, wodurch der in B 2 erzeugte Anlaufstromwert weiterhin mit dem aktuellen Motorstromwert verglichen wird, und dadurch der Schnellerkennung von Blockierungszuständen dient. Nach Ablauf der Anlaufzeit wird nun im Logikblock (B 3) die Auswertung der Signale S 2 (vom Vergleicher V 2, "Überlast") und S 3 (vom Vergleicher V 3, "Unterlast") freigegeben. Der Vergleicher V 2 vergleicht hierbei kontinuierlich den aktuellen Motorstrom mit dem eingestellten Motorstrom-Referenzwert IN, der Vergleicher V 3 dagegen den Motorstrom-Istwert M 1 mit dem um einen bestimmten Faktor durch den Spannungsteiler R 1/R 2 heruntergeteilten Referenzstrom (M 2), was zur Folge hat, daß ein zu hoher Motor-Nennstrom bzw. ein zu niedrig eingestellter Referenzstrom-Grenzwert einen Fehler an S 2, dagegen ein zu hoch eingestellter Referenzstromgrenzwert bzw. ein Lastausfall einen Fehler über V 3 an S 3 bewirkt, und von der Logik ausgewertet werden kann. In gewöhnlichen Fällen wird das Verhältnis von IN zu M 2 (über R 1/R 2) 1 : ½ betragen, in anderen Fällen können R 1 und R 2 als Potentiometer (P 3) ausgebildet sein.

Ein funktionsidentisches Verfahren dieser Nennstrom-Überwachung ist in Fig. 2 dargelegt.

Der Unterschied zu Fig. 1 liegt hierbei in der Tatsache, daß das Ausgangssignal M 1 des Motorstrom-Erfassungs-Blocks (B 1) als ein Mehr faches des reellen Motorstroms betrachtet wird, welches dann über den Spannungsteiler R 1/R 2 (bzw. P 3) an M 2 auf seinen als 1fach zu betrachtenden Wert heruntergeteilt ist. Der Vergleicher V 3 vergleicht hierbei den nunmehr an M 2 1fachen akuten Motorstrom mit dem eingestellten Referenzstrom- Grenzwert IN und meldet eine mögliche Überschreitung desselben über S 3 an die Logik und Auswertung (B 3). Sinkt nun der um einen bestimmten Faktor f (entsprechend der obigen Beschreibung würde für gewöhnliche Fälle f = betragen) als M 2 höhere Wert M 1 unter den 1fachen Referenzstrom IN, so liefert der Vergleicher V 2 über S 2 das "Lastausfall"-Signal an die Logikgruppe B 3. Die Logikgruppe B 3 enthält zur Fehlerauswertung insbesondere eine logische Verknüpfung des "Überlast"-Signals (S 2 in Fig. 1; S 3 in Fig. 2) mit dem "Anlaufzeit"-Signal (S 5) sowie eine weitere logische Verknüpfung des "Unterlast"-Signals (S 3 in Fig. 1; S 2 in Fig. 2) mit dem "Start/Stop"-Signal (S 4). Eine Fehlermeldung kann dann nach Bedarf über Relais, Anzeigen, Fernleitungen o. ä. erfolgen.

Claims

1. Eine elektronische Motorschutzschaltung mit den folgenden Merkmalen:

- einer Motorstrom-Erfassung (B 1) zur Ermittlung des Motorstrom- Istwertes (M 1),
- einer Einrichtung (B 2) zur Start-Erfassung, welche die Signale
- -- Motor läuft/steht (S 4),
- -- Anlaufzeit beendet (S 5), und
- -- Anlaufstrom-Sollwert erzeugt,
- einem ersten Vergleicher (V 1), der ein Fehlersignal (S 1) abgibt, wenn der Motorstrom-Istwert (M 1) den Anlaufstrom-Sollwert überschreitet,
- einem zweiten Vergleicher (V 2), der ein Fehlersignal (S 2) abgibt, wenn der Motorstrom-Istwert (M 1) einen einstellbaren Motorstrom-Referenzwert (I) überschreitet,
- einem dritten Vergleicher (V 3), der ein Fehlersignal (S 3) abgibt, wenn der Motorstrom-Istwert (M 1) einen eingestellten oder festgelegten Prozentsatz (M 2) des Motorstrom-Referenzwertes (IN) unterschreitet, und
- einem Logikblock (B 3), der die Fehlersignale (S 1-S 3) der drei Vergleicher (V 1-V 3) mit den Signalen Motor läuft/steht (S 4) und Anlaufzeit beendet (S 5) logisch verknüpft und auswertet (Fig. 1).

2. Eine elektronische Motorschutzschaltung mit den folgenden Merkmalen:

- einer Motorstrom-Erfassung (B 1) zur Ermittlung des Motorstrom- Istwertes (M 1),
- einer Einrichtung (B 2) zur Start-Erfassung, welche die Signale
- -- Motor läuft/steht (S 4),
- -- Anlaufzeit beendet (S 5), und
- -- Anlaufstrom-Sollwert erzeugt,
- einem ersten Vergleicher (V 1), der ein Fehlersignal (S 1) abgibt, wenn der Motorstrom-Istwert (M 1) den Anlaufstrom-Sollwert überschreitet,
- einem zweiten Vergleicher (V 2), der ein Fehlersignal (S 2) abgibt, wenn der Motorstrom-Istwert (M 1) einen einstellbaren Motorstrom-Referenzwert (IN) unterschreitet,
- einem dritten Vergleicher (V 3), der ein Fehlersignal (S 3) abgibt, wenn der Motorstrom-Referenzwert (IN) einen eingestellten oder festgelegten Prozentsatz (M 2) des Motorstrom-Istwertes (M 1) unterschreitet, und
- einem Logikblock (B 3), der die Fehlersignale (S 1-S 3) der drei Vergleicher (V 1-V 3) mit den Signalen Motor läuft/steht (S 4) und Anlaufzeit beendet (S 5) logisch verknüpft und auswertet (Fig. 2).