CN113316893A - 包括部件编码器的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种系统(1)，所述系统由以下项构成：具有中央电子装置(11)的控制设备(10)，所述中央电子装置被形成为用于在所述控制设备(10)的设备端口(12)处按照预期地连接并操作不同地编码的电动机(En)，所述电动机具有不同的电动机特征(Mn)和/或功率等级(Ln)；以及能够选自n个能够按照预期连接的电动机(En)中的至少一个电动机(En)，其中每一个能够按照预期连接的电动机(En)具有编码元件(Kn)；其中所述中央电子装置(11)具有编码检测装置(2)，所述编码检测装置用于借助于当前相应连接的电动机(En)的编码元件(Kn)来识别所述电动机(En)的电动机特征(Mn)和/或其功率等级(Ln)。

Description

包括部件编码器的系统
本发明涉及一种系统，所述系统由中央电子装置构成，所述中央电子装置被形成为用于按照预期地连接和操作不同地编码的电动机，所述电动机可以选自具有不同特征或不同功率等级的若干可以按照预期连接的电动机。
在实践中存在以下需求：将具有不同功率等级的不同电动机或风机连接到集中式或分散式电子装置，所述电子装置在不同的系统配置中承担对不同类型的多个电动机进行换向和监测的功能。此处的问题是，依据应用情况不同，必须将具有不同功率等级或不同电动机特征的风机或电动机连接到中央电子装置的接口，并且电子装置无法毫无困难地检测不同的电动机类型。在最终扩展级(Endausbaustufe)中电动机可以实施为风机、泵、步进电动机和压缩机。
在现有技术中，这个问题以不同的、有时非常高耗费的方式解决。已经存在如下解决方案，其中将机械编码器或电路用于与反编码器(Gegenkodierung)相对应地实现特定的电路状态。
于是，在现有技术中，还经由附加部件的标识来检测所连接的设备，其中这通过确定电气参数大小(例如电阻值和电感值)或者通过有源元件的用于识别的特定信号序列来进行。
如果此类的中央电子装置对于在电气参数且因而在功率极限方面不同的多个电动机的过载保护和换向而言也是必需的，那么在电子装置上的监测用的电路区域必须在电流幅值的关断阈值方面被适配，利用现有技术中已知的解决方案无法毫无困难地实现这一点。
已知的解决方案由于终端设备实施方式中的变体多样性(该变体多样性是由于根据功率等级和特征不同而在电子装置侧和电路板上所需的装配选项产生的)而导致高管理成本。为了实现过载保护，需要通过在评估电路中的装配变化而在电子装置上进行高耗费的设备专用适配。此外，对利用软件的识别手段(B级)的评估存在较高要求，并且典型地需要用于取决于评估系统中的电阻值来执行后续动作或功能的分配表。
因此本发明的基本目的在于，克服上述缺点并且建议一种解决方案，该解决方案能够实现具有不同功率等级的各种电动机的可变连接可能性以及实现过流保护的电动机专用适配。
这个目的通过根据权利要求1所述的特征组合来实现。
本发明的基本构思在于将总保护电路划分成副保护回路和主保护回路，其中主保护回路实现在中央电子装置中并且由此形成保护电路的保护方案中的固定的组成部分。相应单独的副保护回路(优选通过呈编码元件形式的无源部件，例如借助于电阻来实现)在其确定关断值任务中被引入到待换向的单元中。此类副保护电路的特征特别是，副保护电路集成在电动机(例如风机或泵)的端口插头或电动机连接导线中。
根据本发明还建议了一种系统，所述系统由以下项构成：具有中央电子装置的控制设备，所述中央电子装置被形成为用于在所述控制设备的设备端口处按照预期地连接并操作不同地编码的电动机，所述电动机具有不同的电动机特征和/或功率等级；以及能够选自n个能够按照预期连接的电动机中的至少一个电动机，其中每一个能够按照预期连接的电动机具有编码元件，并且其中所述中央电子装置具有优选电子的编码检测装置，所述编码检测装置用于借助于当前相应连接的电动机的编码元件来识别所述电动机的电动机特征和/或其功率等级。
在本发明系统的一个优选的设计方案中提出，每一个电动机具有电动机连接导线，所述电动机连接导线具有用于插入所述控制设备的所述设备端口中的端口插头，并且相应的编码元件集成在所述电动机连接导线或所述端口插头中。
进一步有利的是，所述编码元件包括或为至少一个专用于相应电动机类型的电气结构元件，例如为电阻。
通过正确地设定用于相应电动机的可自配置式过载保护所需的电流限制阈值，将上述编码元件集成到电动机端口连接器中，使得在将端口插头插入到中央电子装置的设备插座中之后，用于电动机的编码元件就已经与中央电子装置的评估电路进入对于信号流而言闭合的连接中。例如可以经由夹持连接或焊接连接将编码元件设置到连接导线中，所述编码元件取决于功率等级或电动机特征而在其特征方面有所不同。编码元件优选利用绝缘体防接触地被封闭并且利用连接导线连接到端口插头的接触部。
在本发明系统的另一个优选的设计方案中提出，在所述中央电子装置上的所述编码检测装置包括评估电路，所述评估电路被形成为取决于所连接的电动机或取决于对于此电动机所检测的编码元件来使用电动机专用电流限制。
进一步有利的是，所述编码检测装置具有电流限制电路，所述电流限制电路取决于所检测的编码元件来使用电流限制，所述电流限制防止高于所述电流限制的过流并且允许电流最大达到这个值。于是，以简单的方式可以确保，取决于相应连接的电动机或风机，自动地激活正确的、用于这个电动机的电动机专用电流限制。
在本发明系统的一个同样优选的设计方案中提出，在已连接电动机的情况下如下实现所述电流限制：经由至少一个具有所述编码元件的导线连接使所述编码检测装置的信号触点进入信号流环路中，并且借助于所述主保护回路的保护电路的比较器来设定对应的关断阈值。
以此方式实现了过流保护装置，该过流保护装置由至少该中央电子装置和电动机组成，并具有主保护回路和副保护回路，其中所述主保护回路具有至少一个用于评估编码元件的评估电路并且实现在所述中央电子装置中，而所述副保护回路与所述主保护回路分离地实现在所述电动机连接导线中或者实现在连接在所述导线处的端口插头中，并具有编码元件。
换言之，通过将电动机端口插头插入到中央电子装置中，副保护回路分别与主保护回路进入闭合的保护回路连接中。在可以用中央电子装置的换向器换向的EC电动机的情况下，可以特别高效地使用本发明的构思。进一步优选地，本发明的构思用于可以按照预期连接的电动机，所述电动机分别为设备(尤其风机、泵、压缩机或空调技术的装置)的整体式驱动器。
本发明的其他有利的改进方案在从属权利要求中表征或者在下文中与借助附图对本发明优选实施方式的说明一起详细展示。
在附图中：
图1示出本发明系统的实施例的示意性概览，
图2示出中央电子装置的接口的示意图，
图3示出在电动机连接导线中的示例性编码元件，并且
图4示出用于确定所连接的电动机类型的评估电路。
下文中将参照图1至图4详细阐释本发明，其中相同的附图标记指代相同的结构和/或功能特征。
图1示出本发明系统1的实施例的示意性概览。所示的系统1由至少一个由带有中央电子装置11的控制设备10和电动机En之一形成的配对构成，该电动机可以选自所示的n个不同地编码的电动机E1、……、En，这些电动机具有不同的电动机特征M1、……、Mn和/或功率等级L1、……、Ln。电动机En分别具有端口插头21，以便连接在中央电子装置11的控制设备10的设备端口12处。
因此，利用本发明的方案可以在没有手动匹配控制器的情况下将所示的电动机En中的每一个电动机连接到中央电子装置11的控制设备10的设备端口12处，如在图2中所示。
图2中为中央电子装置11的接口S的示意图，该中央电子装置具有两个设备端口12以便各连接一个电动机En。此外，展示了用于与另外的装置形成其他连接的其他接口。
设备端口12具有至少两个信号端子，以便与编码检测装置2的信号触点14相连，该编码检测装置包括在图4中示出的评估电路。
通过这些信号触点端子14使具有所连接的电动机En的编码元件Kn的导线连接器进入信号流环路中并且借助于比较器15来设定用于连接在相应设备端口12处的电动机En的、针对其功率等级的对应关断阈值。
在将端口插头21连接到图2的中央电子装置11的接口之后，此前在电路技术上断开的信号触点端子14经由编码元件Kn闭合，并且借助于另外的电阻16对应于所使用的风机类型来为比较器15设定所需的关断阈值。根据图4，评估电路的输出信号A用作安全地关断换向末级的切换信号。
在图3中示出编码元件Kn的示例性实现方式。图1所示的可以根据预期连接的电动机E1、……、En中的每一个电动机具有单独的(专用于这个电动机类型的)编码元件Kn，该编码元件集成到电动机连接导线20中。线缆20的两端被容纳在端口插头21处。围绕编码元件Kn设置有绝缘层23，如示意性地在图3的左侧图示中所示。编码元件Kn的连接在此可以经由常规的连接技术，例如用焊接或切割夹持连接24来形成，该连接同样被绝缘层23包围以实现防触碰性，其中关于绝缘层的形成方式要考虑低压配合的相关规定。
利用在图4中所示的评估电路已经实现了取决于所连接电动机En的电动机专用电流限制，该评估电路取决于所检测的编码元件Kn来使用为此确定的电流限制，该电流限制防止高于该电流限制的过流。
本发明在其实施方式方面并不受限于上文给出的优选实施例。而是，可以设想许多变体，即使在原则上不同类型的实施方式中，这些变体也可以采用所展示的解决方案。于是，作为另外的有利的效果，在连接导线中的线缆断裂的情况下限制阈值可以设置为“零”并且由此关断换向级。另外，触点过渡部的老化效果对设备的功能安全性没有显著影响。此外，对于包含副保护电路的不同的待换向部件，不需要自身的换向电子装置。
*****

Claims (10)

1.一种系统(1)，由以下项构成：
a.具有中央电子装置(11)的控制设备(10)，所述中央电子装置被形成为用于在所述控制设备(10)的设备端口(12)处按照预期地连接并操作不同地编码的电动机(En)，所述电动机具有不同的电动机特征(Mn)和/或功率等级(Ln)；以及
b.能够选自n个能够按照预期连接的电动机(En)中的至少一个电动机(En)，其中每一个能够按照预期连接的电动机(En)具有编码元件(Kn)；
c.其中所述中央电子装置(11)具有编码检测装置(2)，所述编码检测装置用于借助于当前相应连接的电动机(En)的编码元件(Kn)来识别所述电动机的电动机特征(Mn)和/或其功率等级(Ln)。
2.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，每一个电动机(En)具有电动机连接导线(20)，所述电动机连接导线具有用于插入所述控制设备(10)的所述设备端口(12)中的端口插头(21)，并且相应的编码元件(Kn)集成到所述电动机连接导线(20)或所述端口插头(21)中。
3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，其特征在于，所述编码元件(Kn)包括或为至少一个电气结构元件。
4.根据权利要求3所述的系统(1)，其特征在于，所述编码元件(Kn)包括至少一个电阻或者为电阻。
5.根据以上权利要求之一所述的系统(1)，其特征在于，所述编码检测装置(2)包括评估电路，所述评估电路被形成为取决于所连接的电动机(En)来使用电动机专用电流限制。
6.根据以上权利要求之一所述的系统(1)，其特征在于，所述编码检测装置(2)具有电流限制电路，所述电流限制电路取决于所检测的编码元件(Kn)来使用电流限制，所述电流限制防止高于所述电流限制的过流。
7.根据权利要求6所述的系统(1)，其特征在于，在已连接电动机(En)的情况下如下实现所述电流限制：经由至少一个具有所述编码元件(Kn)的导线连接使所述编码检测装置(2)的信号触点(14)进入信号流环路中，并且借助于比较器(15)来设定对应的关断阈值。
8.根据以上权利要求之一所述的系统(1)，其特征在于，每一个电动机(En)形成能够由所述中央电子装置(11)的换向器换向的EC电动机。
9.根据以上权利要求之一所述的系统(1)，其特征在于，每一个能够按照预期连接的电动机(En)分别为设备尤其风机、泵、压缩机或空调技术的装置的整体式驱动器。
10.根据以上权利要求之一所述的系统(1)，其特征在于，由至少所述中央电子装置(11)和电动机(En)构成的所述系统的过流保护装置由主保护回路和副保护回路构成，其中所述主保护回路具有至少一个用于评估编码元件(Kn)的评估电路并且实现在所述中央电子装置(11)中，而所述副保护回路与所述主保护回路分离地实现在所述电动机连接导线中或者实现在连接在所述电动机连接导线处的端口插头中，并具有编码元件(Kn)。
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