DE4032612A1 - Verfahren zur ueberlastsicherung von aufgrund verlustwaerme nicht dauerlauffesten geraeten - Google Patents
Verfahren zur ueberlastsicherung von aufgrund verlustwaerme nicht dauerlauffesten geraetenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff der
Patentansprüche 1 oder 2.
Bei Geräten, die nicht ununterbrochen betrieben werden dürfen,
z. B. aus Gründen der Wärmeentwicklung, muß durch geeignete
Maßnahmen eine Überlastung der Geräte ausgeschlossen werden.
Hierzu ist es bekannt (DE 32 48 217 A1), die Innentemperatur
des Gerätes im Abluftstrom desselben mit einem
temperaturabhängigen Widerstand zu messen, der Teil einer Aus
werteschaltung ist und welche bei entsprechender Ansteuerung
die Motorleistung auf einen zur Vermeidung von Überhitzung
geringeren Wert reduziert.
Allgemein bekannte Maßnahmen zur Überlastsicherung bestehen
auch in Laufzeitzählern, Bimetallschaltern oder in direkt im
Gerät an seinen verlustwärmeerzeugenden kritischen Bauteilen
angeordneten Temperaturmeßelementen.
Als Nachteil bei den bisher vorgesehenen Maßnahmen kann erach
tet werden, eine nicht optimale Ausnutzung der Geräte - Lauf
zeitzähler ohne Bezug zur Temperatur - bzw. hohe Kosten durch
zusätzliche Leitungen zur Temperaturmeßstelle und die aufwen
dige Montage von Bimetallschalter bzw. Temperaturmeßelement
direkt im Gerät.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein weiteres Verfahren zur
Überlastsicherung von aufgrund Verlustwärme nicht
dauerlauffesten Geräten anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit den
kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 gelöst, wobei
die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiter
bildungen kennzeichnen.
Insbesondere werden mit diesen Verfahren die Vorteile erzielt,
daß einerseits das Gerät bezüglich seiner ED-Spielzeit optimal
ausgenutzt wird und andererseits eine kostenintensive, direkte
Koppelung des Temperaturmeßelementes im Gerät an seinen
verlustwärmeerzeugenden kritischen Bauteilen entfallen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipbild eines vor Überlast zu sichernden
Gerätes,
Fig. 2 bis Fig. 4 je eine gerätespezifische Kennlinie zur Anwendung
in den erfindungsgemäßen Verfahren und
Fig. 5 ein Einschaltdauer-Spielzeit-Diagramm.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist ein Gerät 1, bspw. eine
elektrisch angetriebene Pumpe, von einem Gehäuse 2 umschlossen,
in welches ein Netzanschlußkabel 3 führt und in welchem der
elektrische Schaltungsteil 4 räumlich getrennt vom Gerät 1 an
geordnet und bspw. als mit elektrischen Bauteilen bestückte
Schaltplatine ausgebildet ist. Auf dieser Platine ist eine
bspw. als Microchip ausgebildete Auswerteschaltung 4.1 und ein
mit dieser elektrisch verbundener temperaturempfindlicher Wi
derstand 4.2 angeordnet, derart, daß er die Innentemperatur im
Gehäuse aufgrund der von den verlustwärmeerzeugenden
Geräteteile ausgehenden und das Gehäuse 2 erfüllenden Abwärme
1.1 sensieren kann. Eine direkte Koppelung des Widerstandes mit
dem Gerät ist also vermieden.
In der Auswerteschaltung 4.1 sind nun zwei Kennlinien gespei
chert, nämlich eine
Kennlinie ΔT [K] = f (ϑu [°C]) gemäß Fig. 2 und eine
Kennlinie ED [%] = f (Tu [°C]) gemäß Fig. 3,
Kennlinie ED [%] = f (Tu [°C]) gemäß Fig. 3,
worin bedeuten:
ϑu = Innentemperatur im Gehäuse 2
ΔT = Temperaturdifferenz
Tu = abgeleitete Gerätetemperatur (ϑu-ΔT)
ED = Einschaltdauer des Gerätes.
ΔT = Temperaturdifferenz
Tu = abgeleitete Gerätetemperatur (ϑu-ΔT)
ED = Einschaltdauer des Gerätes.
Diese Kennlinien wurden in Versuchen mit mehreren gleichen Ge
räten ermittelt und sind somit gerätespezifisch.
Die Kennlinie gemäß Fig. 2 sagt hierbei folgendes aus:
Wird bspw. im Gehäuse 2 eine Innentemperatur ϑu = 40°C gemes sen, so ist dieser Temperatur eine Temperaturdifferenz ΔT = 18 K zugeordnet, welche aussagt, daß die Erwärmung im Gehäuse 2 aufgrund des Betriebes des Gerätes um diese Tempera turdifferenz ΔT höher liegt als die Temperatur Tu des Gerätes 1 selbst. In der Auswerteschaltung 4.1 wird daher aus dieser Kennlinie die der gemessenen Innentemperatur ϑu (40°C) zuge ordnete Temperaturdifferenz ΔT (18 K) ausgelesen und sodann in einem Subtrahierglied die Differenz (ϑu-ΔT) gebildet, welche der abgeleiteten Gerätetemperatur Tu (22°C) entspricht.
Wird bspw. im Gehäuse 2 eine Innentemperatur ϑu = 40°C gemes sen, so ist dieser Temperatur eine Temperaturdifferenz ΔT = 18 K zugeordnet, welche aussagt, daß die Erwärmung im Gehäuse 2 aufgrund des Betriebes des Gerätes um diese Tempera turdifferenz ΔT höher liegt als die Temperatur Tu des Gerätes 1 selbst. In der Auswerteschaltung 4.1 wird daher aus dieser Kennlinie die der gemessenen Innentemperatur ϑu (40°C) zuge ordnete Temperaturdifferenz ΔT (18 K) ausgelesen und sodann in einem Subtrahierglied die Differenz (ϑu-ΔT) gebildet, welche der abgeleiteten Gerätetemperatur Tu (22°C) entspricht.
Mit dieser abgeleiteten Gerätetemperatur Tu wird dann in der
Auswerteschaltung aus der weiters gespeicherten Kennlinie gemäß
Fig. 3 die zulässige Einschaltdauer EDZUL des Gerätes ausgele
sen, im Beispiel bei Tu = 22°C → EDZUL = 12,9%, welche sodann einer
vorgegebenen ED-Spielzeit zugrunde gelegt wird. Dies bedeutet,
daß das Gerät von der Auswerteschaltung bei einer vorgegebenen
ED-Spielzeit (bestehend aus Arbeitszeit und Pausen) von bspw. 5
Minuten nur 0,65 Minuten eingeschaltet werden darf, um so si
cherzustellen, daß die Grenztemperatur des Gerätes (bspw. 110°C)
nicht überschritten wird.
Anstatt der Kennlinien nach den Fig. 2 und 3 kann in der Aus
werteschaltung auch eine Kennlinie
ED [%] = f (ϑu[°C])
gemäß
Fig. 4 gespeichert sein, welche Kennlinie aus den Kennlinien
nach den Fig. 2 und 3 abgeleitet ist und eine direkte Zuordnung
der gemessenen Innentemperatur ϑu zur Einschaltdauer ED
ermöglicht.
Um die zeitlichen Einflußgegebenheiten auf das Gerät bzw. das
Gehäuse optimal zu berücksichtigen, kann gemäß dem Verfahren
für jede ED-Spielzeit die Einschaltdauer EDZUL neu bestimmt
werden, was in der Auswerteschaltung durch ein auf die ED-
Spielzeit eingestelltes Zeitglied realisierbar ist.
Um des weiteren eine Beeinträchtigung der Benutzung des Gerätes
durch Spieleffekte oder ähnliches zu verhindern, also zu ver
hindern, daß eine Geräteabschaltung erfolgt, obwohl am Gerät
noch keine kritische Temperatur erreicht wurde, kann die Aus
werteschaltung weiterhin so gestaltet sein, daß in dieser
die tatsächlichen Einschaltdauern EDIST von mindestens zwei
aufeinanderfolgenden ED-Spielzeiten I, II gemessen und mit einer
ermittelten durchschnittlichen zulässigen Einschaltdauer EDDZUL
während der ED-Spielzeiten verglichen werden, siehe hierzu
Fig. 5. Ergibt dieser Vergleich, daß EDISTC EDDZUL ist, so kann
von der Auswerteschaltung für mindestens eine folgende
ED-Spielzeit III die für diese ED-Spielzeit ausgelesene zulässige
Einschaltdauer EDZUL entsprechend erhöht, bspw. verdoppelt wer
den.
Ersichtlich kann also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne
eine aufwendige, kostenintensive direkte Koppelung des zu
schützenden Gerätes mit einem Temperaturmeßglied das Gerät op
timal hinsichtlich seiner zulässigen Einschaltdauern ausgenutzt
werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Überlastsicherung von aufgrund Verlustwärme
nicht dauerlauffesten Geräten,
mit einem die Innentemperatur des Gerätes meßenden
temperaturabhängigen Widerstand
und mit einer Auswerteschaltung,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Innentemperatur (ϑu) innerhalb des Gehäuses (2) des Gerätes (1), jedoch entfernt von dessen verlustwärmeerzeugenden Geräteteilen gemessen wird,
und aus einer in der Auswerteschaltung (4.1) abgelegten gerätespezifischen Kennlinie (ΔT = f (ϑu) ) eine der Innen temperatur (ϑu) zugeordnete Temperaturdifferenz (ΔT) ausgele sen wird,
sodann in einem Subtrahierglied der Auswerteschaltung (4.1) die Differenz Tu = ϑu-ΔT gebildet wird
und aus einer weiteren in der Auswerteschaltung (4.1) abge legten gerätespezifischen Kennlinie (EDZUL = f (Tu) ) eine der Differenz (Tu) zugeordnete zulässige Einschaltdauer (EDZUL[%]) des Gerätes (1) ausgelesen wird,
welche sodann einer vorgegebenen ED-Spielzeit zugrunde gelegt wird.
daß zunächst die Innentemperatur (ϑu) innerhalb des Gehäuses (2) des Gerätes (1), jedoch entfernt von dessen verlustwärmeerzeugenden Geräteteilen gemessen wird,
und aus einer in der Auswerteschaltung (4.1) abgelegten gerätespezifischen Kennlinie (ΔT = f (ϑu) ) eine der Innen temperatur (ϑu) zugeordnete Temperaturdifferenz (ΔT) ausgele sen wird,
sodann in einem Subtrahierglied der Auswerteschaltung (4.1) die Differenz Tu = ϑu-ΔT gebildet wird
und aus einer weiteren in der Auswerteschaltung (4.1) abge legten gerätespezifischen Kennlinie (EDZUL = f (Tu) ) eine der Differenz (Tu) zugeordnete zulässige Einschaltdauer (EDZUL[%]) des Gerätes (1) ausgelesen wird,
welche sodann einer vorgegebenen ED-Spielzeit zugrunde gelegt wird.
2. Verfahren zur Überlastsicherung von aufgrund Verlustwärme
nicht dauerlauffesten Geräten,
mit einem die Innentemperatur des Gerätes meßenden temperaturabhängigen Widerstand
und mit einer Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Innentemperatur (ϑu) innerhalb des Gehäuses (2) des Gerätes (1), jedoch entfernt von dessen verlustwärmeerzeugenden Geräteteilen gemessen wird,
und aus einer in der Auswerteschaltung (4.1) abgelegten gerätespezifischen Kennlinie (EDZUL = f (ϑu) ) - welche aus gerätespezifischen Kennlinien (ΔT = f (ϑu) ) und
(EDZUL = f (ϑu-ΔT) ) abgeleitet ist - eine der Innentemperatur (ϑu) zugeordnete zulässige Einschaltdauer (EDZUL[%]) des Ge rätes (1) ausgelesen wird,
welche sodann einer vorgegebenen ED-Spielzeit zugrunde gelegt wird.
mit einem die Innentemperatur des Gerätes meßenden temperaturabhängigen Widerstand
und mit einer Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Innentemperatur (ϑu) innerhalb des Gehäuses (2) des Gerätes (1), jedoch entfernt von dessen verlustwärmeerzeugenden Geräteteilen gemessen wird,
und aus einer in der Auswerteschaltung (4.1) abgelegten gerätespezifischen Kennlinie (EDZUL = f (ϑu) ) - welche aus gerätespezifischen Kennlinien (ΔT = f (ϑu) ) und
(EDZUL = f (ϑu-ΔT) ) abgeleitet ist - eine der Innentemperatur (ϑu) zugeordnete zulässige Einschaltdauer (EDZUL[%]) des Ge rätes (1) ausgelesen wird,
welche sodann einer vorgegebenen ED-Spielzeit zugrunde gelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jede ED-Spielzeit (I, II) die Einschaltdauer
(EDZUL) bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Auswerteschaltung (4.1) die tatsächlichen Ein
schaltdauern (EDIST) von mindestens zwei aufeinanderfolgenden
ED-Spielzeiten (I, II) gemessen und mit einer ermittelten
durchschnittlichen zulässigen Einschaltdauer (EDDZUL) während
der ED-Spielzeiten (I, II) verglichen werden
und daß bei EDIST < EDDZUL für mindestens eine folgende ED-
Spielzeit (III) die für diese ED-Spielzeit ausgelesene zuläs
sige Einschaltdauer (EDZUL) entsprechend erhöht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Erreichen der zulässigen Einschaltdauer (EDZUL) wäh
rend der ED-Spielzeit von der Auswerteschaltung (4.1) das Gerät
(1) abgeschaltet wird.
Priority Applications (6)
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DE4032612A DE4032612A1 (de) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Verfahren zur ueberlastsicherung von aufgrund verlustwaerme nicht dauerlauffesten geraeten |
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