DE4112648C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Temperaturüberwachung eines elektrischen Antriebs, bei der ein temperaturabhängiger Schalter, der beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur öffnet und den Stromkreis für den Antrieb mit Hilfe einer Verriegelung unterbricht, in dem Antrieb bzw. in der Wicklung des Antriebs angeordnet ist.

Eine derartige Einrichtung ist aus der CH-PS 3 33 691 bekannt. Hierbei handelt es sich um eine thermische Steuervorrichtung für elektrische Stromkreise mit wenigstens einem an einer Temperaturüberwachungsstelle angebrachten Thermokontakt. Der Schalter, der bei Übertemperatur eine Abschaltung der Leistungszufuhr bewirkt, ist mittels einer mechanischen Klinke verklinkt. Bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur wird ein Kontakt gelöst und damit die Verklinkung gelöst, so daß der im Hauptstromkreis liegende Schalter geöffnet wird.

Eine ähnliche Einrichtung ist in der Firmendruckschrift "Klixon, Motor-Wicklungsprotektoren" der Fa. Texas Instruments Deutschland beschrieben. Die Temperaturüberwachung mittels eines Temperaturschalters läßt sich beispielsweise bei Ein-Phasen-Motoren anwenden, wobei der Schalter direkt im Hauptstromkreis liegt, bei Drosselspulen, Magnetventilen, Transformatoren und Drehstrom- oder Gleichstrommotoren, bei denen der temperaturabhängige Schalter im Steuerkreis angeordnet ist.

Die Funktion der Wicklungsprotektoren beruht auf der Kombination eines temperaturabhängigen Wächters und eines stromabhängigen Schutzes. Der Protektor besitzt eine schmale Bimetallschnappscheibe, die mit Kontakten versehen ist und vom Hauptstrom des Motors durchflossen wird. Die Kontakte sind im Normalzustand geschlossen. Beim Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur öffnet der Schalter und unterbricht den Stromkreis, um bei abfallender Temperatur dann wieder im Normalzustand zu schließen, so daß im Falle eines Motors dieser wieder in Betrieb genommen wird.

Bei den bekannten Einrichtungen zur Temperaturüberwachung ist es notwendig, daß zusätzliche Leitungen zu dem Temperaturfühler vorgesehen werden müssen. In vielen Fällen ist zusätzlich zur Temperaturüberwachung noch ein weiterer Geber zur Erfassung eines Meßwerts des Antriebs vorgesehen, bei einem Motor beispielsweise ein Geber zur Erfassung des Drehmomentes. Für diesen Geber und seine Auswerteeinrichtungen sind wiederum getrennte Anschlußleitungen notwendig, und zwar unabhängig von der eigentlichen Stromversorgung des Antriebs selbst.

Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Temperaturüberwachung eines elektrischen Antriebs verfügbar zu machen, mit welcher der Anschlußaufwand der gesamten Antriebsüberwachung reduziert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß der Antrieb einen Geber für ein Meßsignal aufweist, daß der temperaturabhängige Schalter in der Verbindungsleitung zu der Auswerteeinrichtung liegt und beim Öffnen den Signalfluß unterbricht, daß in der Auswerteeinrichtung überprüft wird, ob das Meßsignal vorhanden ist und daß beim Nichtvorhandensein des Meßsignals von der Auswerteeinrichtung eine Verriegelung zum Abschalten veranlaßt wird.

Diese Einrichtung zur Temperaturüberwachung ist nur bei Antrieben realisierbar, die zusätzlich zu dem temperaturabhängigen Schalter einen Geber zur Erfassung eines Meßwertes des Antriebs aufweisen. Da der temperaturabhängige Schalter in der Verbindungsleitung des Gebers zu einer Auswerteeinrichtung für das von dem Geber abgegebene Signal liegt, sind die sonst notwendigen elektrischen Anschlüsse zu dem temperaturabhängigen Schalter entbehrlich. Sobald die Temperatur in der Wicklung einen vorbestimmten Wert überschreitet, öffnet der temperaturabhängige Schalter und unterbindet damit den Signalfluß von dem Geber zu der Auswerteeinrichtung. Eine Überwachungseinrichtung stellt dann das Ausbleiben des Meßsignals fest und veranlaßt daraufhin die Verriegelung des Antriebs, d. h. die Energiezufuhr zu dem Antrieb wird unterbrochen.

Da beim normalen Anlauf eines Antriebs in der Regel das Meßsignal des Gebers nicht vorhanden ist, muß in der Auswerteeinrichtung eine Anlaufüberbrückung zum Starten des Antriebs vorgesehen werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Wesen der Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Die Figur zeigt die schematische Darstellung der Temperaturüberwachungseinrichtung für einen Magnetvibrator, wie er beispielsweise zum Betrieb von Förderrinnen eingesetzt wird. In der Wicklung des Magnetvibrators 1 ist ein temperaturabhängiger Schalter 2 angeordnet. Ferner ist ein Geber 5 für einen zu überwachenden Meßwert vorgesehen. Bei Magnetvibratoren wird zur Steuerung bzw. Regelung üblicherweise die Schwingbreite, d. h. die Amplitude des Magnetvibrators, mittels eines Schwingbreitenaufnehmers überwacht, der im vorliegenden Fall als Geber 5 fungiert. Der temperaturabhängige Schalter 2 liegt in der Verbindungsleitung 3 des Gebers zu der zugeordneten Auswerteeinrichtung 4.

In der Auswerteeinrichtung 4 für das Meßsignal ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, mit der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Meßsignals ständig überprüft wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei dieser Einrichtung zur Temperaturüberwachung die sonst notwendigen Anschlußleitungen für den temperaturabhängigen Schalter 2 entfallen.

Der Magnetvibrator 1 wird über ein Thyristoranschlußgerät betrieben, das auf der Leistungsseite im wesentlichen aus antiparallel geschalteten Thyristoren besteht, die bezüglich ihrer Leistungsabgabe durch das bekannte Phasenanschnittverfahren gesteuert werden. Das Signal des Schwingbreitenaufnehmers als Geber 5 dient als Istwert für einen nicht dargestellten Regelkreis für den Magnetvibrator.

Die Weiterverarbeitung des Meßsignals für die Regelung braucht nicht näher erläutert zu werden. Das Meßsignal wird parallel dazu der Auswerteeinrichtung 4 zugeführt, die das Vorhandensein des Meßsignals überprüft und im Falle des Ausbleibens des Meßsignals, nämlich bedingt durch das Öffnen des temperaturabhängigen Schalters beim Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur, in die Steuerung des Thyristoranschlußgerätes eingreift und eine Abschaltung dieses Gerätes veranlaßt.

Mit der Temperaturüberwachungseinrichtung kann gleichzeitig auch noch ein Leitungsbruch oder eine andere Störung in der Meßleitung erfaßt werden, da auch in diesem Fall das Ausbleiben eines Meßsignals in der Auswerteeinrichtung registriert wird.

Bei Gebern, wie Drehzahlgebern, wird nur ein Signal erzeugt, wenn der Antrieb läuft. Das heißt im Ausgangszustand bzw. in Ruhelage steht am Auswertegerät kein Signal an. Da der Antrieb beim Einschalten steht, könnte dieser Zustand ohne besondere Vorkehrungen von der Auswerteeinrichtung als Fehler, also als Leitungsunterbrechung bzw. Übertemperaturabschaltung des Temperaturschalters interpretiert werden. Das hätte zur Folge, daß der Antrieb im Moment des Anlaufs gleich wieder abgeschaltet würde und der Antrieb gar nicht anlaufen könnte. Eine Anlaufüberbrückung sorgt dafür, daß für eine bestimmte Zeit, z. B. eine Sekunde ab dem Einschaltmoment, die Auswerteeinrichtung außer Kraft gesetzt wird und sie den Antrieb nicht abschalten kann. Nach dieser Zeit nimmt die Auswerteeinrichtung ihren Betrieb auf.

Die Auswerteeinrichtung enthält insbesondere einen Schwellwertdiskriminator 6, der über einen Kontakt des temperaturabhängigen Schalters 2 mit dem Schwingbreitenaufnehmer verbunden ist. Dem Schwellwertdiskriminator 6 ist ein Einschaltüberbrückungsglied 7 nachgeschaltet. Dieses kann zweckmäßigerweise ein Einschaltwischrelais sein, das zum Zeitpunkt der Einschaltung des Magnetvibrators 1, zu dem der Schwingbreitenaufnehmer kein Signal erzeugt, während seiner Ansprechzeit einer nachgeschalteten Verriegelungseinheit 8 einen fehlerfreien Betrieb vortäuscht, bis der Schwingbreitenaufnehmer ein Signal erzeugt.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Temperaturüberwachung eines elektrischen Antriebs, bei der ein temperaturabhängiger Schalter, der beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur öffnet und den Stromkreis für den Antrieb mit Hilfe einer Verriegelung unterbricht, in dem Antrieb bzw. in der Wicklung des Antriebs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb einen Geber (5) für ein Meßsignal aufweist, der mit einer Auswerteeinrichtung (4) für das Meßsignal verbunden ist,
daß der temperaturabhängige Schalter (2) in der Verbindungsleitung (3) zu der Auswerteeinrichtung (4) liegt und beim Öffnen den Signalfluß unterbricht,
daß in der Auswerteeinrichtung (4) überprüft wird, ob das Meßsignal vorhanden ist und
daß beim Nichtvorhandensein des Meßsignals von der Auswerteeinrichtung (4) die Verriegelung zum Abschalten des Antriebs veranlaßt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (4) eine Anlaufüberbrückung zum Starten des Antriebs aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (4) zur Anlaufüberbrückung einen Schwellwertdiskriminator (6) mit einem nachgeschalteten Einschaltüberbrückungsglied (7) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Elektromotor und der Geber (5) ein Drehzahlregler ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Magnetvibrator (1) und der Geber (5) ein Schwingbreitenaufnehmer ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetvibrator (1) mittels einer phasenanschnittgesteuerten Thyristoranordnung betrieben wird, die in einem Regelkreis liegt, deren Istwert die von dem Schwingbreitenaufnehmer erfaßte Amplitude des Magnetvibrators ist, und daß in der Steuerschaltung für die Thyristoranordnung eine Überwachungseinrichtung für das Meßsignal integriert ist.