WO2013017511A1 - Position signaling device - Google Patents
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- WO2013017511A1 WO2013017511A1 PCT/EP2012/064642 EP2012064642W WO2013017511A1 WO 2013017511 A1 WO2013017511 A1 WO 2013017511A1 EP 2012064642 W EP2012064642 W EP 2012064642W WO 2013017511 A1 WO2013017511 A1 WO 2013017511A1
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- H01H19/63—Contacts actuated by axial cams
Definitions
- the invention relates to a position indicator arrangement for motor drives of step shifters
- Position detection systems as part of the motor drive are used for Stellungsfeman Attache or information of the respective current position of the tap changer o. ⁇ . They capture this current position electrically and prepare the information obtained accordingly; This processed information, in turn, is the starting point and prerequisite for the actual (remote) position display or further information processing.
- Signal contact arrangement for obtaining the information about the respective operating position of the motor drive, further a position reporting module for processing this information according to the desired display form of the operating position of the motor drive. Due to the spatial separation of the signal contact arrangement for obtaining information on the one hand and easily replaceable position reporting module for information processing on the other hand, a simple adaptation to all industrial conditions, in particular to different types of coding, only by replacing the position reporting module possible.
- Step switch o. A. correspond, optionally connectable with a Ableittrainingring.
- Signal contact arrangement is equipped with a connector which leads via connecting lines to the remote position detection modules. This is, as already explained, without intervention in the area of the signal contact arrangement, an adaptation of the position indicator altogether possible.
- the object of the invention is therefore to provide a generic position indicator, which is simple and robust, has a small size and allows a largely error-free position detection and information analysis.
- the essence of the invention is generally that in both a single module both signal contact arrangement and - spatially separated according to the prior art - position detection module are included, wherein the signaling contact arrangement of a
- Positioning board is the corresponding at least one side
- the corresponding position message codes can be designed, for example, as cam tracks which are located on a plurality of concentric circles. Such cam tracks are mechanically z.
- a coding reflection is provided, d. h., It is done, each offset by 180 degrees to each other, a double evaluation of the respective coding.
- the individual coding tracks are arranged in a plurality of concentric circles on the position indicator board. This can be 2 n positions of the tap changer to capture above, where n is the number of concentric circles. In other words, the number of concentric codings alone can be used to calculate the
- Position indicator easily adapt to de facto any number of tap changer positions.
- Gray code for coding enables a particularly reliable, error-free coding; this will be discussed later in more detail.
- Double entry of the coding and a corresponding plausibility check are recognized by the system
- Figure 1 is a first position indicator according to the invention in a schematic representation
- Figure 2 shows a second position indicator according to the invention, also in a schematic
- Figure 3 is a tabular representation of an exemplary assignment of different
- Step switch positions to positions of the position indicator board in the invention
- Figure 4 is a schematic tabular representation of a particularly advantageous Gray coding
- Figure 5 is a tabular representation of the particularly advantageous self-monitoring of
- Figure 7 is an extract of the plausibility check with current error message.
- a position indicator board 1 is shown, which is rotatable about an axis 2.
- the position indicator board 1 at each circuit of the tap changer o. A. rotated by a certain angle. This angle corresponds to the pitch of the applied coding.
- the actual encoding is up
- Coding tracks 3 attached, which in turn are in a plurality of concentric circles on the position indicator board 1. In the example shown here five such coding tracks 3 are provided.
- the coding tracks 3 are embodied here as optical codings which can be scanned by optical detection elements 4 and 5. It is within the scope of the invention also possible to form the coding tracks 3 as cam tracks with a high deep structure, which are scanned by mechanical switching elements. Also other codings, about
- FIG. 2 shows a second embodiment of the invention in which, in a further development, a mirrored effect of the coding takes place.
- the coding tracks 3 are unchanged, but here, offset by 180 degrees, two - identical to each other - optical detection elements 4.1, 4.2 and 5.1, 5.2 are provided.
- FIG. 3 shows an exemplary assignment of different tap changers o. A. with different maximum position numbers for encoding the positioner board.
- a single position message board cover all areas of possible levels.
- the coding on the slope signaling board is such that the maximum number of tap positions is covered and symmetrical allocation of all possible number of steps is made possible. This is possible in the case of 36, 72 or 108 here
- Tap positions - these are practical values, the number 216.
- the evaluation, d. H. Assignment of the respective position is achieved by the combinatory logic shown in the figure.
- the position indicator arrangement according to the invention covers with only one position message board, the maximum number of possible tap positions and allows a symmetrical assignment of all possible levels numbers. For possible number of stages 36, 72 and 08, this is the number 216, ie the lowest common multiple. Thus, compared with the prior art, in which three different position message boards would be necessary for this purpose, only a single
- FIG 4 shows the principle of the particularly advantageous embodiment of the coding on the board as Gray coding.
- the Gray code consists in the example shown here of five digits, which corresponds to the five concentric circles of the coding track 3 in Figures 1 and 2.
- the Gray code used has the particular advantage that it requires only one state change per switching step change, even when transitioning from the maximum position n max to zero. In other words: For each change of position of the tap changer, exactly one bit change takes place of the gray coding and thus of the position signal design. This can be used in a particularly advantageous manner as a test criterion.
- Figure 5 shows a schematic representation of the corresponding bit sequence, again with respect to five concentric coding circuits, with two separate, offset by 180 degrees, captures the Coding according to Figure 2. It can be seen that the respective coding detections - with the same position of the tap changer and thus the position message board - differ at the detection elements 4.1, 5.1 and 4.2, 5.2 also by exactly one bit. The differing bits and thus differently detected codings are greased. This fact with a particularly advantageous Gray coding can easily lead to error detection and
- Piausibilticianskontrolle the position indicator arrangement according to the invention can be used.
- FIG. 6 shows a schematic flow chart of such an error detection
- the position indicators 1 and 2 in this illustration correspond to the optical detection elements 4.1, 5.1 and 4.2, 5.2 in Figure 2. Since, as shown, with each switching of the tap changer exactly one bit of the coding path 3 changes and there, as also shown in stationary If the encoding of the coding path is also different by one bit given a double offset offset by 180 degrees, this is interrogated accordingly in the context of the error detection. If the actual codings with these prerequisites do not match, the generation of an error signal occurs, otherwise the
- FIG. 7 shows an excerpted flow chart of the error detection described, in which only the active error message is shown.
- the evaluation results in an active error message in that no bit change has taken place twice here.
- an evaluation of a step change within an allowable and predetermined time window can be actively and reliably detected by an evaluation electronics.
- the position indicator arrangement according to the invention allows for a simple, cost-effective and space-saving design universal detection of the position of the most diverse
- Step switch o A. with simultaneous self-monitoring.
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Abstract
The invention relates to a position signaling device for motor drives of on-load tap changers, off-circuit tap changers, or plunger coils, wherein a coding (3) is provided on a position signaling circuit board (1) that is rotated by a certain angle during each switching step, which coding can be directly detected by detecting elements (5) and processed as an electrical signal. In the invention, the solid signaling contacts, which are required according to the prior art and which must be wired, are unnecessary.
Description
Stellungsmeldeanordnung Position-reporting arrangement
Die Erfindung betrifft eine Stellungsmeldeanordnung für Motorantriebe von Stufenschaitern, The invention relates to a position indicator arrangement for motor drives of step shifters,
Umstellern und Tauchkernspulen. Changers and plunger coils.
Stellungsmeldeanordnungen als Bestandteil des Motorantriebes dienen zur Stellungsfemanzeige bzw. -Information der jeweiligen aktuellen Stellung des Stufenschalters o. ä. Sie erfassen diese aktuelle Stellung elektrisch und bereiten die gewonnenen Informationen entsprechend auf; diese aufbereiteten Informationen wiederum sind Ausgangspunkt und Voraussetzung für die eigentliche (Fern-)Stellungs-anzeige oder weitere Informationsverarbeitung. Position detection systems as part of the motor drive are used for Stellungsfemanzeige or information of the respective current position of the tap changer o. Ä. They capture this current position electrically and prepare the information obtained accordingly; This processed information, in turn, is the starting point and prerequisite for the actual (remote) position display or further information processing.
Aus der WO 98/36435 ist bereits eine solche Stellungsmeldeanordnung bekannt, die die jeweilige aktuelle Stellung des Stufenschalters o. ä. erfasst und diese Information als elektrisches Signal weitergibt. Bei dieser bekannten Anordnung ist eine Platine vorgesehen, die feste Meldekontakte trägt, weiterhin ist eine drehbare Nockenscheibe vorhanden, die einerseits diese festen Kontakte elektrisch beschaltet und über einen Sprungschalter mit einer Ableitung verbindet und deren stirnseitige Nockenkontur andererseits den Sprungschalter betätigt. From WO 98/36435 such a position detection arrangement is already known, which detects the respective current position of the tap changer o. Ä. And passes this information as an electrical signal. In this known arrangement, a circuit board is provided which carries fixed signal contacts, furthermore, a rotatable cam plate is provided, which electrically connects these fixed contacts on the one hand and connects via a snap-action switch with a derivative and their frontal cam contour on the other hand actuates the snap switch.
Aus der WO 98/53276 ist eine weitere Stellungsmeldeanordnung bekannt, die aus zwei räumlich getrennten Baugruppen besteht, die elektrisch miteinander verbunden sind: Eine From WO 98/53276 a further position signaling device is known, which consists of two spatially separated modules, which are electrically connected to each other: a
Meldekontaktanordnung zur Gewinnung der Information über die jeweilige Betriebsstellung des Motorantriebes, weiterhin einem Stellungsmeldemodul zur Verarbeitung dieser Information entsprechend der gewünschten Anzeigeform der Betriebsstellung des Motorantriebes. Durch die räumliche Trennung von Meldekontaktanordnung zur Informationsgewinnung einerseits und leicht wechselbarem Stellungsmeldemodul zur Informationsverarbeitung andererseits ist eine einfache Anpassung an alle industriellen Gegebenheiten, insbesondere an unterschiedliche Codierungsarten, allein durch Auswechseln des Stellungsmeldemoduls möglich. Signal contact arrangement for obtaining the information about the respective operating position of the motor drive, further a position reporting module for processing this information according to the desired display form of the operating position of the motor drive. Due to the spatial separation of the signal contact arrangement for obtaining information on the one hand and easily replaceable position reporting module for information processing on the other hand, a simple adaptation to all industrial conditions, in particular to different types of coding, only by replacing the position reporting module possible.
Bei dieser bekannten Stellungsmeldeanordnung sind bei Drehung einer Nockenscheibe In this known position signaling device are upon rotation of a cam
unterschiedliche einzelne Meldekontakte, die den jeweiligen möglichen Schaltstellungen des different individual signaling contacts, the respective possible switching positions of the
Stufenschalters o. a. entsprechen, wahlweise mit einem Ableitkontaktring verbindbar. Diese Step switch o. A. correspond, optionally connectable with a Ableitkontaktring. These
Meldekontaktanordnung ist mit einem Steckverbinder ausgestattet, der über Verbindungsleitungen zu den räumlich entfernten Stellungsmeldemodulen führt. Damit ist, wie bereits erläutert, ohne Eingriff in den Bereich der Meldekontaktanordnung eine Anpassung der Stellungsanzeige insgesamt möglich.Signal contact arrangement is equipped with a connector which leads via connecting lines to the remote position detection modules. This is, as already explained, without intervention in the area of the signal contact arrangement, an adaptation of the position indicator altogether possible.
Wie erläutert, ist die zuletzt beschriebene Stellungsmeldeanordnung demnach universell an die unterschiedlichsten Auswertemodi anpassbar - dies ist ihr Vorteil. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung ergibt sich daraus allerdings ebenfalls: Sie ist sehr komplex aufgebaut, für viele As explained, the last-described position-indicating arrangement is accordingly universally adaptable to a wide variety of evaluation modes - this is their advantage. A disadvantage of this known arrangement, however, also results from this: It is very complex, for many
Anwendungsfälle zu teuer und zudem fehleranfällig. Hoher Platzbedarf kommt dazu. Ein weiterer, funktionaler Nachteil ergibt sich daraus, dass die eigentliche Signalerfassung über einen Kontaktfinger oder ähnlich ausgebildeten mechanischen Kontakt erfolgt, der bei seiner Winkelbewegung die einzelnen festen Meldekontakte anfährt, die jeweils einer konkreten Stellung des Stufenschalters entsprechen. Der Kontaktwiderstand dieses Kontaktfingers o. a. beeinflusst das Messergebnis negativ. Besonders bei hoher Staubbelastung oder aber auch seltener Betätigung des Motorantriebes und damit des Kontaktfingers können Schmutz- oder Oxidschichten den Kontaktwiderstand extrem erhöhen, was das Ergebnis ebenfalls verfälscht. In Extremfällen kann der Kontaktfinger auch ganz abbrechen. Schließlich ist es für verschiedene Auswertungen der konkreten Stufenstellung über die Meldekontaktanordnung auch notwendig, die Widerstände der elektrischen Zuleitungen zur mit Spannung beaufschlagten Stellungsmeldeanordnung zu kompensieren. Erschwerend kommt hinzu, dass unvermeidliche zeitliche Temperaturänderungen permanent den (unerwünschten) Use cases too expensive and error-prone. High space requirement comes to it. Another, functional disadvantage arises from the fact that the actual signal detection via a contact finger or similar mechanical contact takes place, which moves at its angular movement, the individual fixed signal contacts, each corresponding to a specific position of the tap changer. The contact resistance of this contact finger o. A. influences the measurement result negatively. Dirt or oxide layers can increase the contact resistance extremely, especially at high dust levels or even less frequent actuation of the motor drive and thus the contact finger, which also falsifies the result. In extreme cases, the contact finger can also break off completely. Finally, it is also necessary for various evaluations of the concrete tap position via the signal contact arrangement to compensate for the resistances of the electrical leads to the voltage applied to the position indicator. To make matters worse, that inevitable temporal temperature changes permanently (unwanted)
Widerstandswert der Zuleitungen verändern und damit eine Kompensation erschweren.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine gattungsgemäße Stellungsmeldeanordnung anzugeben, die einfach und robust aufgebaut ist, eine nur geringe Baugröße aufweist und eine weitestgehend fehlerfreie Stellungsmeldeerfassung und Informationsauswertung gestattet. Change the resistance of the supply lines and thus make compensation more difficult. The object of the invention is therefore to provide a generic position indicator, which is simple and robust, has a small size and allows a largely error-free position detection and information analysis.
Diese Aufgabe wird durch eine Stellungsmeldeanordnung mit den Merkmalen des ersten This object is achieved by a position indicator with the features of the first
Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.Claim solved. The subclaims relate to advantageous developments of the invention.
Das Wesen der Erfindung besteht ganz allgemein darin, dass in nur einer einzigen Baugruppe sowohl Meldekontaktanordnung als auch das - nach dem Stand der Technik räumlich getrennte - Stellungsmeldemodul enthalten sind, wobei die Meldekontaktanordnung aus einer The essence of the invention is generally that in both a single module both signal contact arrangement and - spatially separated according to the prior art - position detection module are included, wherein the signaling contact arrangement of a
Stellungsmeldeplatine besteht, die an mindestens einer Seite entsprechende Positioning board is the corresponding at least one side
Codierungsmarkierungen enthält. Bei jeder Betätigung des Motorantriebes und damit Umschaltung des Stufenschalters o. a. wird diese Stellungsmeldeplatine um einen bestimmten Winkel gedreht. Die entsprechenden Stellungsmeldecodierungen können beispielsweise als Nockenbahnen ausgebildet sein, die sich auf mehreren konzentrischen Kreisen befinden. Derartige Nockenbahnen sind mechanisch z. B. durch Mikroschalter oder -Stößel erfassbar, die auf der jeweiligen Nockenkontur laufen. Ebenso ist es möglich, die Stellungsmeldecodierungen als Farbcodierung auszubilden, die optisch erfasst wird. Contains coding marks. Each time the motor drive is actuated and thus the tap changer o. A. This position indicator board is rotated by a certain angle. The corresponding position message codes can be designed, for example, as cam tracks which are located on a plurality of concentric circles. Such cam tracks are mechanically z. B. detectable by micro-switch or tappet running on the respective cam contour. Likewise, it is possible to form the position message codes as color coding, which is optically detected.
Besonders vorteilhaft ist es, als Codierung eine Gray-Codierung vorzusehen. It is particularly advantageous to provide coding as a Gray coding.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Codierungsspiegelung vorgesehen, d. h., es erfolgt, jeweils um 180 Grad zueinander versetzt, eine doppelte Auswertung der jeweiligen Codierung. Damit ist de facto eine Selbstüberwachung der Stellungsmeldeanordnung möglich. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, a coding reflection is provided, d. h., It is done, each offset by 180 degrees to each other, a double evaluation of the respective coding. Thus de facto self-monitoring of the position reporting arrangement is possible.
Bei der Erfindung sind, wie bereits erläutert, die einzelnen Codierungsbahnen in mehreren konzentrischen Kreisen auf der Stellungsmeldeplatine angeordnet. Damit lassen sich 2n Stellungen des Stufenschalters o. a. erfassen, wobei n die Zahl der konzentrischen Kreise bedeutet. Mit anderen Worten: Allein durch die Zahl der konzentrischen Codierungen lässt sich die In the invention, as already explained, the individual coding tracks are arranged in a plurality of concentric circles on the position indicator board. This can be 2 n positions of the tap changer to capture above, where n is the number of concentric circles. In other words, the number of concentric codings alone can be used to calculate the
Stellungsmeldeanordnung auf einfache Weise an de facto beliebig viele Stufenschalterstellungen anpassen. Position indicator easily adapt to de facto any number of tap changer positions.
Die Vorteile der Erfindung bestehen zunächst in der einfachen Bauweise; sowohl eine einfache The advantages of the invention initially consist in the simple construction; both a simple one
Stufenschalter-Stellungserfassung als auch die Signalverarbeitung selbst erfolgen an einem einzigen Bauteil, der erläuterten Stellungsmeldeplatine. Dadurch werden elektrische Verbindungen mittelsTap changer position detection as well as the signal processing itself take place on a single component, the explained position indicator board. As a result, electrical connections by means
Steckverbinder und separaten Leitungen, die fehlergeneigt sind, vermieden. Connectors and separate cables that are prone to fault avoided.
Der besonders vorteilhaft verwendete Gray-Code zur Codierung ermöglicht eine besonders zuverlässige, fehlerfreie Codierung; darauf wird später noch näher eingegangen werden. The particularly advantageously used Gray code for coding enables a particularly reliable, error-free coding; this will be discussed later in more detail.
Durch die besonders vorteilhafte Selbstüberwachung der Stellungsmeldeerfassung durch die Due to the particularly advantageous self-monitoring of the position detection by the
Doppelerfassung der Codierung und eine entsprechende Plausibilitätsprüfung erkennt das SystemDouble entry of the coding and a corresponding plausibility check are recognized by the system
Fehler praktisch selbst; auch dies wird später noch näher erläutert werden. Mistakes practically themselves; This too will be explained later.
Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine erste erfindungsgemäße Stellungsmeldeanordnung in schematischer Darstellung Figur 2 eine zweite erfindungsgemäße Stellungsmeldeanordnung, ebenfalls in schematischer Figure 1 is a first position indicator according to the invention in a schematic representation Figure 2 shows a second position indicator according to the invention, also in a schematic
Darstellung presentation
Figur 3 eine tabellarische Darstellung einer beispielhaften Zuordnung unterschiedlicher Figure 3 is a tabular representation of an exemplary assignment of different
Stufenschalterstellungen zu Stellungen der Stellungsmeldeplatine bei der Erfindung Step switch positions to positions of the position indicator board in the invention
Figur 4 eine schematische tabellarische Darstellung einer besonders vorteilhaften Gray- Codierung
Figur 5 eine tabellarische Darstellung der besonders vorteilhaften Selbstüberwachung derFigure 4 is a schematic tabular representation of a particularly advantageous Gray coding Figure 5 is a tabular representation of the particularly advantageous self-monitoring of
Stellungsmeldeanordnung durch doppelte Codierungserfassung, um 180 Grad versetzt Position indicator by double coding detection, offset by 180 degrees
Figur 6 einen schematischen Ablaufplan einer solchen Plausibilitätsprüfung und 6 shows a schematic flowchart of such a plausibility check and
Selbstüberwachung self-monitoring
Figur 7 einen Auszug der Plausibilitätsprüfung mit aktueller Fehlermeldung. Figure 7 is an extract of the plausibility check with current error message.
In Figur 1 ist eine Stellungsmeldeplatine 1 gezeigt, die um eine Achse 2 drehbar ist. Durch hier nicht dargestellte Mittel in einem Steuergetriebe des Motorantriebes wird die Stellungsmeldeplatine 1 bei jeder Schaltung des Stufenschalters o. a. um einen bestimmten Winkel gedreht. Dieser Winkel entspricht der Teilung der aufgebrachten Codierung. Die eigentliche Codierung ist auf In Figure 1, a position indicator board 1 is shown, which is rotatable about an axis 2. By means not shown here in a control gear of the motor drive, the position indicator board 1 at each circuit of the tap changer o. A. rotated by a certain angle. This angle corresponds to the pitch of the applied coding. The actual encoding is up
Codierungsbahnen 3 angebracht, die ihrerseits in mehreren konzentrischen Kreisen sich auf der Stellungsmeldeplatine 1 befinden. Im hier gezeigten Beispiel sind fünf solche Codierungsbahnen 3 vorgesehen. Die Codierungsbahnen 3 sind hier als optische Codierungen ausgebildet, die durch optische Erfassungselemente 4 und 5 abtastbar sind. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Codierungsbahnen 3 als Nockenbahnen mit einer Hoch Tiefstruktur auszubilden, die von mechanischen Schaltelementen abgetastet werden. Auch andere Codierungen, etwa Coding tracks 3 attached, which in turn are in a plurality of concentric circles on the position indicator board 1. In the example shown here five such coding tracks 3 are provided. The coding tracks 3 are embodied here as optical codings which can be scanned by optical detection elements 4 and 5. It is within the scope of the invention also possible to form the coding tracks 3 as cam tracks with a high deep structure, which are scanned by mechanical switching elements. Also other codings, about
Lochcodierungen, sind im Rahmen der Erfindung möglich. Auf die Codierung der Codierungsbahn 3 wird später noch näher eingegangen. Lochcodierungen are possible within the scope of the invention. On the coding of the coding path 3 will be discussed in more detail later.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der in Weiterentwicklung eine gespiegelte Auswirkung der Codierung erfolgt. Die Codierungsbahnen 3 sind unverändert, jedoch sind hier, um 180 Grad versetzt, zwei - untereinander identische - optische Erfassungselemente 4.1 , 4.2 und 5.1 , 5.2 vorgesehen. FIG. 2 shows a second embodiment of the invention in which, in a further development, a mirrored effect of the coding takes place. The coding tracks 3 are unchanged, but here, offset by 180 degrees, two - identical to each other - optical detection elements 4.1, 4.2 and 5.1, 5.2 are provided.
Figur 3 zeigt eine exemplarische Zuordnung unterschiedlicher Stufenschalter o. a. mit verschiedenen maximalen Stellungszahlen zu einer Codierung der Stellungsmeldeplatine. Hierbei kann eine einzige Stellungsmeldeplatine alle Bereiche möglicher Stufenzahlen abdecken. FIG. 3 shows an exemplary assignment of different tap changers o. A. with different maximum position numbers for encoding the positioner board. Here, a single position message board cover all areas of possible levels.
In bevorzugter Weiterentwicklung der Erfindung ist die Codierung auf der Steilungsmeldeplatine derart, dass die maximale Zahl an Stufenstellungen abgedeckt und symmetrische Zuordnung aller möglicher Stufenzahlen ermöglicht wird. Dies ist im Fall von hier 36, 72 oder 108 möglichen In a preferred further development of the invention, the coding on the slope signaling board is such that the maximum number of tap positions is covered and symmetrical allocation of all possible number of steps is made possible. This is possible in the case of 36, 72 or 108 here
Stufenstellungen - dies sind in der Praxis vorkommende Werte, die Zahl 216. Die Auswertung, d. h. Zuordnung der jeweiligen Stellung wird durch die in der Figur gezeigte kombinatorische Logik erreicht. Die erfindungsgemäße Stellungsmeldeanordnung deckt mit nur einer Stellungsmeldeplatine die maximale Anzahl möglicher Stufenstellungen ab und gestattet eine symmetrische Zuordnung aller möglichen Stufenzahlen. Bei möglichen Stufenzahlen 36, 72 und 08 ist dies die Zahl 216, also das kleinste gemeinsame Vielfache. Somit kann gegenüber dem Stand der Technik, bei dem hierfür drei unterschiedliche Stellungsmeldeplatinen notwendig wären, nur mit einer einzigen Tap positions - these are practical values, the number 216. The evaluation, d. H. Assignment of the respective position is achieved by the combinatory logic shown in the figure. The position indicator arrangement according to the invention covers with only one position message board, the maximum number of possible tap positions and allows a symmetrical assignment of all possible levels numbers. For possible number of stages 36, 72 and 08, this is the number 216, ie the lowest common multiple. Thus, compared with the prior art, in which three different position message boards would be necessary for this purpose, only a single
Stellungsmeldeplatine gearbeitet werden. Positioning board to be worked.
Figur 4 zeigt das Prinzip der besonders vorteilhaften Ausbildung der Codierung auf der Platine als Gray-Codierung. Der Gray-Code besteht im hier gezeigten Beispiel aus fünf Stellen, was den fünf konzentrischen Kreisen der Codierungsbahn 3 in den Figuren 1 und 2 entspricht. Der verwendete Gray-Code hat den besonderen Vorteil, dass er nur einen Zustandswechsel pro Schaltschrittänderung benötigt, auch beim Übergang von der Maximalstellung nmax auf Null. Mit anderen Worten: Für jeden Stellungswechsel des Stufenschalters erfolgt genau ein Bitwechsel der Gray-Codierung und damit der Stellungsmeldesignaie. Dies kann auf besonders vorteilhafte Weise als Prüfkriterium verwendet werden. Figure 4 shows the principle of the particularly advantageous embodiment of the coding on the board as Gray coding. The Gray code consists in the example shown here of five digits, which corresponds to the five concentric circles of the coding track 3 in Figures 1 and 2. The Gray code used has the particular advantage that it requires only one state change per switching step change, even when transitioning from the maximum position n max to zero. In other words: For each change of position of the tap changer, exactly one bit change takes place of the gray coding and thus of the position signal design. This can be used in a particularly advantageous manner as a test criterion.
Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung die entsprechende Bitfolge, wiederum bezogen auf fünf konzentrische Codierungskreise, bei zwei getrennten, um 180 Grad versetzten, Erfassungen der
Codierung gemäß Figur 2. Es ist zu sehen, dass die jeweiligen Codierungserfassungen - bei gleicher Stellung des Stufenschalters und damit der Stellungsmeldeplatine - sich an den Erfassungselementen 4.1 , 5.1 sowie 4.2, 5.2 ebenfalls um genau ein Bit unterscheiden. Die sich unterscheidenden Bits und damit unterschiedlich erfassten Codierungen sind gefettet. Diese Tatsache bei einer besonders vorteilhaften Gray-Codierung kann auf einfache Weise zu einer Fehlererkennung und Figure 5 shows a schematic representation of the corresponding bit sequence, again with respect to five concentric coding circuits, with two separate, offset by 180 degrees, captures the Coding according to Figure 2. It can be seen that the respective coding detections - with the same position of the tap changer and thus the position message board - differ at the detection elements 4.1, 5.1 and 4.2, 5.2 also by exactly one bit. The differing bits and thus differently detected codings are greased. This fact with a particularly advantageous Gray coding can easily lead to error detection and
Piausibilitätskontrolle der erfindungsgemäßen Stellungsmeldeanordnung verwendet werden. Piausibilitätskontrolle the position indicator arrangement according to the invention can be used.
Figur 6 zeigt einen schematischen Ablaufplan einer solchen Fehlererkennung und FIG. 6 shows a schematic flow chart of such an error detection and
Piausibilitätskontrolle. Die Stellungsmelder 1 und 2 in dieser Darstellung entsprechen den optischen Erfassungselementen 4.1 , 5.1 sowie 4.2, 5.2 in Figur 2. Da, wie dargestellt, bei jeder Umschaltung des Stufenschalters genau ein Bit der Codierungsbahn 3 sich ändert und da, wie ebenfalls dargestellt, bei stationärer Stellung die Codierung der Codierungsbahn bei doppelter, um 180 Grad versetzter Abfrage sich ebenfalls um ein Bit unterscheidet, wird dies im Rahmen der Fehiererkennung entsprechend abgefragt. Bei Nichtübereinstimmung der tatsächlich erfassten Codierungen mit diesen Voraussetzungen erfolgt die Generierung eines Fehlersignales, ansonsten ist die Piausibilitätskontrolle. The position indicators 1 and 2 in this illustration correspond to the optical detection elements 4.1, 5.1 and 4.2, 5.2 in Figure 2. Since, as shown, with each switching of the tap changer exactly one bit of the coding path 3 changes and there, as also shown in stationary If the encoding of the coding path is also different by one bit given a double offset offset by 180 degrees, this is interrogated accordingly in the context of the error detection. If the actual codings with these prerequisites do not match, the generation of an error signal occurs, otherwise the
Stellungsmeldeerfassung in Ordnung. Position detection in order.
Figur 7 zeigt einen auszugsweisen Ablaufplan der beschriebenen Fehlererkennung, bei der nur die aktive Fehlermeldung dargestellt ist. Durch die Auswertung erfolgt eine aktive Fehlermeldung dadurch, dass hier zweimal kein Bitwechsel stattgefunden hat. Besonders vorteilhaft kann von einer Auswerteelektronik zusätzlich ein Nichterfolgen einer Stufenänderung innerhalb eines zulässigen und vorgegebenen Zeitfensters aktiv und sicher der detektiert werden. FIG. 7 shows an excerpted flow chart of the error detection described, in which only the active error message is shown. The evaluation results in an active error message in that no bit change has taken place twice here. Particularly advantageously, an evaluation of a step change within an allowable and predetermined time window can be actively and reliably detected by an evaluation electronics.
Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Stellungsmeldeanordnung auf einfache, kostengünstige und platzsparende Bauweise eine universelle Erfassung der Stellung der verschiedensten Overall, the position indicator arrangement according to the invention allows for a simple, cost-effective and space-saving design universal detection of the position of the most diverse
Stufenschalter o. a. bei gleichzeitiger Selbstüberwachung. Durch die Integration von Step switch o. A. with simultaneous self-monitoring. Through the integration of
Stellungsmeldeerfassung und -auswertung in einer einzigen Baugruppe werden zudem Position detection and evaluation in a single module are also added
Fehlermöglichkeiten durch elektrische Verbindungsleitungen, Steckverbinder o. a. vermieden. Possible errors due to electrical connecting cables, connectors o. A. avoided.
Eine wesentliche Vereinfachung bei der erfindungsgemäßen Stellungsmeldeanordnung ergibt sich allein schon deswegen, weil keine festen Meldekontakte überhaupt notwendig sind, die elektrische geschaltet werden müssten.
A significant simplification in the position detection arrangement according to the invention arises, if only because of the fact that no fixed signaling contacts are necessary at all, the electrical would have to be switched.
Claims
1 . Stellungsmeldeanordnung für Motorantriebe von Stufenschaltern, Umstellern oder 1 . Position indicator for motor drives of tap changers, diverters or
Tauchkernspulen, Plunger coils
wobei eine drehbare Stellungsmeldeplatine vorgesehen ist, wobei die Stellungsmeldeplatine vom Motorantrieb bei jeder Betätigung des Stufenschalters oder dgl. von einer Stellung auf eine neue Stellung um einen bestimmten Winkel gedreht wird, derart, dass der vollständige Stellbereich des Stufenschalters o. a. einer vollständigen Drehung der Stellungsmeldeplatine entspricht, wherein a rotatable position indicator board is provided, wherein the positioner board is rotated by the motor drive at each actuation of the tap changer or the like. From a position to a new position by a certain angle, such that the complete control range of the tap changer o. corresponds to a complete rotation of the position indicator board,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass auf der Stellungsmeldeplatine (1 ) in mehreren konzentrischen Kreisen eine that on the position indicator board (1) in a plurality of concentric circles a
Codierungsbahn (3) vorgesehen ist, Coding track (3) is provided,
dass außerhalb der Stellungsmeldeplatine (1 ) mit der Codierungsbahn (3) korrespondierende Erfassungselemente (5) zum Codierungsabgriff vorgesehen sind that outside of the position message board (1) with the coding path (3) corresponding detection elements (5) are provided for coding tap
und dass die abgegriffene Codierung als elektrisches Signal, d. h. Bitfolge, weiterverarbeitet wird. and that the tapped coding is an electrical signal, i. H. Bit sequence, is further processed.
2. Stellungsmeldeanordnung nach Anspruch 1 , 2. position indicator arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Codierungsbahn (3) eine Kurven- bzw. Nockenbahn aufweist in that the coding track (3) has a cam track or cam track
und dass die Erfassungselemente (5) als darauf ablaufende Schaltelemente ausgebildet sind. and that the detection elements (5) are designed as switching elements running thereon.
3. Stellungsmeldeanordnung nach Anspruch 1 , 3. position signaling device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Codierungsbahn (3) als Farbcodierung ausgebildet ist in that the coding path (3) is designed as a color coding
und dass die Erfassungselemente (5) als optische Erfassungselemente ausgebildet sind. and that the detection elements (5) are designed as optical detection elements.
4. Stellungsmeldeanordnung nach Anspruch 1 , 4. position signaling device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Codierungsbahn eine Struktur mit Löchern bzw. Durchbrüchen aufweist, und dass die Erfassungselemente (5) als optische Erfassungselemente ausgebildet sind. in that the coding path has a structure with holes or breakthroughs, and in that the detection elements (5) are designed as optical detection elements.
5. Stellungsmeldeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. position indicator arrangement according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Codierungsbahn eine Gray-Codierung besitzt. the coding path has a Gray coding.
6. Stellungsmeldeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. position indicator arrangement according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Zahl der einzelnen konzentrischen Codierungen auf der Codierungsbahn (3) derart bemessen ist, dass bei n konzentrischen Codierungskreisen 2" Stellungen des the number of individual concentric codings on the coding track (3) is dimensioned such that, for n concentric coding circuits, 2 "positions of the
Stufenschalters o. dgl. erfassbar sind. Tap changer o. The like. Can be detected.
7. Stellungsmeldeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. position indicator arrangement according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mit der Codierungsbahn (3) korrespondierende zwei unabhängige Erfassungselemente (5a. 5b) vorgesehen sind, die um 180 Grad versetzt angeordnet sind, derart, dass die Codierung der Codierungsbahn (3) separat und doppelt erfasst wird. in that two independent detection elements (5a, 5b), which are arranged offset by 180 degrees, are provided with the coding path (3) such that the coding of the coding path (3) is detected separately and twice.
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