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.The invention relates to an electronic motor protection circuit Automatic prevention of incorrect settings of the nominal current values.

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.With the previous thermomagnetic motor protection switches, as well as their Electronic replicas as overcurrent relays become the warming curve the motor through bimetallic contacts or electronic integrators educated. This very common method has the disadvantage of that on the one hand the nominal current values of the motor are set too high and Blocked states of the engine are not recognized, as well as on the other hand in its inertia, which represents an additional risk. To allegedly correct this problem has been going on for some time Differentiator added to the integrator what sudden increases of the motor current (dI / dt) and leads to a shutdown. A Load failure in machines (pipe break, belt break, etc.), which often occurs Disaster risk (such as in the chemical industry) represents recognized and reported in none of the aforementioned methods, in addition, the differentiator is particularly susceptible to network interference, and can easily cause a false trigger.

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.An electronic motor protection relay known from DE-OS 26 25 345 contains comparators that measure the measured motor current on the one hand adjustable undercurrent and on the other hand with a separately adjustable Compare overcurrent value, and after a predetermined time delay Trigger. This has the consequence that one set too high Overcurrent value and an undercurrent value set too low undetected stay.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Motorschutzschaltung so auszubilden, daß Fehleinstellungen der Grenzwerte erkannt werden und zu einer Auslösung führen.The object of the invention is to provide an electronic motor protection circuit to train that incorrect settings of the limit values are recognized and trigger.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches.This object is achieved according to the invention by the features of Claim.

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.According to FIG. 1, the actual motor current value (M 1 ) detected via B 1 is fed to a function block (B 2 ), which serves to detect the start of the motor and to generate the starting current curves. In addition, this block (B 2) the logic and evaluation block (B 3) a "Start / Stop" - (4 S), which means signal the state of a current and not stationary engine, as well as a "lead time" signal ( S 5 ), which signals the start-up phase. B 2 generates a suitable curve, which can be adjusted by P 1 (for setting the starting time) and P 2 (for setting the starting current), and compared with the actual motor current via a comparison element (V 1 ) and its result (p 1 ) is forwarded to the logic (B 3 ) for evaluation. After the start-up time (which can be set by P 1 ), the evaluation of the error output signal S 1 (from V 1 ) in the logic (B 3 ) continues to be guaranteed, whereby the start-up current value generated in B 2 continues to be compared with the current motor current value, and thereby the Quick detection of blocking states is used. After the start-up time has elapsed, the evaluation of signals S 2 (from comparator V 2 , "overload") and S 3 (from comparator V 3 , "underload") is enabled in logic block (B 3 ). The comparator V 2 continuously compares the current motor current with the set motor current reference value IN , the comparator V 3, however, compares the actual motor current value M 1 with the reference current (M 2 ) divided by the voltage divider R 1 / R 2 by a certain factor, which has the consequence that an excessively high nominal motor current or a reference current limit value set too low results in an error at S 2 , whereas an excessively high reference current limit value or a load failure causes an error via V 3 at S 3 , and of Logic can be evaluated. In usual cases the ratio of IN to M 2 (above R 1 / R 2 ) will be 1: 1/2 , in other cases R 1 and R 2 can be designed as a potentiometer (P 3 ).

Ein funktionsidentisches Verfahren dieser Nennstrom-Überwachung ist in Fig. 2 dargelegt.A functionally identical method of this nominal current monitoring is shown in FIG. 2.

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.The difference to Fig. 1 lies in the fact that the output signal M 1 of the motor current detection block (B 1 ) is regarded as a multiple of the real motor current, which is then via the voltage divider R 1 / R 2 (or P 3 ) on M 2 is divided down to its value to be regarded as 1-fold. The comparator V 3 compares the acute motor current, which is now 1 times M 2, with the set reference current limit value IN and reports a possible excess of the same via S 3 to the logic and evaluation (B 3 ). If the value M 1 falls below a 1- fold reference current IN by a certain factor f (according to the above description would be f = for normal cases) than M 2 , the comparator V 2 delivers the "load failure" signal via S 2 logic group B 3 . The logic group B 3 contains, in particular, a logic link between the "overload" signal (S 2 in FIG. 1; S 3 in FIG. 2) and the "start-up time" signal (S 5 ) and a further logic link between the " Underload "signal (S 3 in Fig. 1; S 2 in Fig. 2) with the" Start / Stop "signal (S 4 ). An error message can then be sent as required via relays, displays, long-distance lines or the like.

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).

1. An electronic motor protection circuit with the following features:

- a motor current detection (B 1 ) to determine the actual motor current value (M 1 ),
- A device (B 2 ) for start detection, which the signals
- - engine runs / stops (S 4 ),
- - Start-up time ended (S 5 ), and
- - starting current setpoint generated,
a first comparator (V 1 ), which emits an error signal (S 1 ) when the actual motor current value (M 1 ) exceeds the starting current setpoint,
a second comparator (V 2 ) which emits an error signal (S 2 ) when the actual motor current value (M 1 ) exceeds an adjustable motor current reference value (I) ,
- a third comparator (V 3 ) which emits an error signal (S 3 ) when the actual motor current value (M 1 ) falls below a set or fixed percentage (M 2 ) of the motor current reference value (IN) , and
- A logic block (B 3 ) that logically links and evaluates the error signals (S 1 - S 3 ) of the three comparators (V 1 - V 3 ) with the signals motor (S 4 ) and ends the start-up time (S 5 ) ( 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).

2. An electronic motor protection circuit with the following features:

- a motor current detection (B 1 ) to determine the actual motor current value (M 1 ),
- A device (B 2 ) for start detection, which the signals
- - engine runs / stops (S 4 ),
- - Start-up time ended (S 5 ), and
- - starting current setpoint generated,
a first comparator (V 1 ), which emits an error signal (S 1 ) when the actual motor current value (M 1 ) exceeds the starting current setpoint,
a second comparator (V 2 ) which emits an error signal (S 2 ) when the actual motor current value (M 1 ) falls below an adjustable motor current reference value (IN) ,
- a third comparator (V 3 ) which emits an error signal (S 3 ) when the motor current reference value (IN) falls below a set or fixed percentage (M 2 ) of the motor current actual value (M 1 ), and
- A logic block (B 3 ) that logically links and evaluates the error signals (S 1 - S 3 ) of the three comparators (V 1 - V 3 ) with the signals motor (S 4 ) and ends the start-up time (S 5 ) ( Fig. 2).