CS218953B1

CS218953B1 - Involvement to monitor electrical power surge in electrical appliances

Info

Publication number: CS218953B1
Application number: CS909880A
Authority: CS
Inventors: Jan Burian; Jaroslav Martikan
Original assignee: Jan Burian; Jaroslav Martikan
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález se týká zapojení na sledování ná růstu elektrického proudu u elektrických spotřebičů. Zapojení umožňuje učinit 'včasné opatření k odstranění příčin nárůstu elektrického proudu, itj. ještě před dosažením kritického stavu u sledovaného elektrického spotřebi če. Jeho podstata spočívá v tom, že mezi vý stupní svorky sekundárního vinutí měřicího transformátoru je připojen zatěžovací odpor a první usměrňovač. Mezi jeho kladný pól a záporný pól stejnosměrného výstupu je připojen potenciometr, jehož běžec a spodní vývod jsou připojeny přes monosta- •bilní klopný obvod na akční člen. Vynález může být využit Jak u jednofázových, tak třífázových elektrických spotřebičů, u nichž je vhodné sledovat nárůst proudu, např. z hlediska jejich zatížení či poruchy.The invention relates to a circuit for monitoring the increase in electric current in electrical appliances. The circuit allows for timely measures to be taken to eliminate the causes of the increase in electric current, etc., before the critical state of the monitored electrical appliance is reached. Its essence lies in the fact that a load resistor and a first rectifier are connected between the output terminals of the secondary winding of the measuring transformer. A potentiometer is connected between its positive pole and the negative pole of the DC output, the runner and the lower terminal of which are connected via a monostable flip-flop to an actuator. The invention can be used in both single-phase and three-phase electrical appliances, in which it is appropriate to monitor the increase in current, e.g. in terms of their load or failure.

Description

Vynález se týká zapojení na sledování nárůstu elektrického proudu u elektrických spotřebičů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical current monitoring circuit for electrical appliances.

Zapojení umožňuje učinit 'včasné opatření k odstranění příčin nárůstu elektrického proudu, itj. ještě před dosažením kritického stavu u sledovaného elektrického spotřebiče.The wiring makes it possible to take timely measures to eliminate the causes of the electric current increase, i. before reaching the critical condition of the monitored electrical appliance.

Jeho podstata spočívá v tom, že mezi výstupní svorky sekundárního vinutí měřicího transformátoru je připojen zatěžovací odpor a první usměrňovač. Mezi jeho kladný pól a záporný pól stejnosměrného výstupu je připojen potenciometr, jehož běžec a spodní vývod jsou připojeny přes monosta•bilní klopný obvod na akční člen.Its essence is that a load resistor and a first rectifier are connected between the output terminals of the secondary winding of the measuring transformer. A potentiometer is connected between its positive pole and negative pole of the DC output, the runner and the bottom of which are connected via a mono-pitch flip-flop to the actuator.

Vynález může být využit Jak u jednofázových, tak třífázových elektrických spotřebičů, u nichž je vhodné sledovat nárůst proudu, např. z hlediska jejich zatížení či poruchy.The invention can be applied to both single-phase and three-phase electrical appliances where it is appropriate to monitor the increase in current, for example in terms of their load or failure.

2Í89S32Í89S3

Příčiny nárůstu elektrického proudu u elektrických spotřebičů jsou různé. Například u elektromotorů vzrůstá elektrický proud s jeho vzrůstajícím zatížením. Při nedovoleném přetížení vzniká nebezpečí poškození elektromotoru, v nejlepším případě k nežádoucímu přerušovanému provozu následkem zapůsobení nadproudových nebo tepelných ochran. Dositanou-li se mezi obrobky některé obrobky nadměrné tvrdosti, může v takovém případě u obráběcích strojů poháněných elektromotorem dojít k poškození nástrojů, příp. k havárii obráběcího stroje. Také u třífázových elektrických spotřebičů, u nichž je použito několik topných těles, může každé přerušení dodávky elektrického proudu do jedné ze tří fází způsobit změnu teploty, a tím ohrozit technologii tepelného zpracování výrobků, materiálu apod.The causes of the electric current increase for electrical appliances are different. For example, in electric motors, the electric current increases with its increasing load. Unauthorized overloading leads to the risk of damage to the electric motor, in the best case, to undesired intermittent operation due to overcurrent or thermal protections. If any workpieces of excessive hardness are deposited between the workpieces, in such a case, the machine tools driven by the electric motor may damage the tools or the workpiece. machine tool crash. Also, for three-phase electrical appliances where several heaters are used, any interruption of the power supply to one of the three phases can cause a temperature change and thus jeopardize the heat treatment technology of products, materials, etc.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení na sledování nárůstu elektrického proudu u elektrických spotřebičů podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi výstupní svorky sekundárního vinutí měřicího transformátoru je připojen zatěžovací odpor a první usměrňovač, mezi jehož kladný pól a záporný pól stejnosměrného výstupu je připojen potenciometr, jehož běžec a spodní vývod jsou připojeny přes monoistabitní klopný obvod na akční člen. Mezi kladný pól a záporný pól prvního usměrňovače je připojen obvod pro korekci poklesu napětí. Obvod pro korekci poklesu napětí je tvořen vstupními svorkami, mezi něž je připojen druhý usměrňovač, jehož kladný pel je připojen přes proměnný odpor na kladný pól prvního usměrňovače, zatímco záporný pól druhého usměrňovače je připojen na záporný pól prvního usměrňovače.These disadvantages are eliminated by the circuit for monitoring the increase in electric current of the electrical appliances according to the invention, which consists in that a load resistor is connected between the output terminals of the secondary winding of the measuring transformer and a first rectifier. and the lower terminal is connected via a mono-stable flip-flop to the actuator. A voltage drop correction circuit is connected between the positive and negative poles of the first rectifier. The voltage drop correction circuit is formed by input terminals between which a second rectifier is connected, the positive pole of which is connected via a variable resistor to the positive pole of the first rectifier, while the negative pole of the second rectifier is connected to the negative pole of the first rectifier.

Výhodou zapojení podle vynálezu kromě toho, že odstraňuje uvedené nevýhody, je jeho jednoduchost, možnost použití v širokém rozsahu elektrických proudů elektrického spotřebiče od nejnižších proudů až po proudy řádově stovek ampérů. Zapojení je odděleno galvanicky od obvodu sledovaného elektrického spotřebiče a může pracovat s malým napětím a téměř bez zpoždění. Lze učinit včas opatření k odstranění příčin nárůstu elektrického proudu, tj. ještě před dosažením kritického' stavu u sledovaného elektrického spotřebiče.The advantage of the invention according to the invention, besides eliminating the above-mentioned disadvantages, is its simplicity, the possibility of using in a wide range of electric currents of an electrical appliance from the lowest currents to currents of the order of hundreds of amperes. The wiring is galvanically isolated from the circuit of the monitored electrical appliance and can operate at low voltage and almost without delay. Measures can be taken in a timely manner to eliminate the causes of the electric current increase, ie before reaching the critical condition of the electrical appliance being monitored.

Příklad zapojení na sledování nárůstu elektrického proudu u elektrických spotřebičů je schematicky znázorněn na výkresu.An example of wiring to monitor the increase in electric current of electrical appliances is schematically shown in the drawing.

Vstupní svorky Sl, S2 primárního vinutí měřicího transformátoru T proudu jsou připojitelné na neznázorněný sledovaný elektrický spotřebič. Mezi výstupní svorky S3, S4 sekundárního! vinutí měřicího' transformátoru T je připojen jednak zatěžovací odpor Rl, jednak první usměrňovač Ul tvořený první diodou Dl a prvním 'kondenzátorem Cl. Mezi kladný pól + záporný pól — stejnosměrného' výstupu prvního usměrňovače Ul je připojen potenciometr R2, jehož běžec a spodní vývod jsou připojeny před monostabilní klopný obvod MKO na akční člen AC. Tento' obvod je doplněn obvodem pro korekci poklesu napětí, v němž vstupní svorky S5, S6 jsou připojitelné na neznázorněný zdroj napětí, které jsou úměrné napájecímu napětí sledovaného elektrického spotřebiče.The input terminals S1, S2 of the primary winding of the current measuring transformer T can be connected to a monitored electrical appliance (not shown). Between the output terminals S3, S4 of the secondary! A resistance R1 and a first rectifier U1 formed by a diode D1 and a first capacitor C1 are connected to the winding of the measuring transformer T. A potentiometer R2 is connected between the positive pole + negative pole of the DC output of the first rectifier U1, whose runner and the lower outlet are connected upstream of the monostable flip-flop MKO to the actuator AC. This circuit is complemented by a voltage drop correction circuit in which the input terminals S5, S6 are connectable to a voltage source (not shown) that is proportional to the supply voltage of the electrical appliance being monitored.

Mezi vstupní svorky S5, S6 je připojen druhý usměrňovač U2 tvořený druhou diodou D2, druhým kondenzátorem C2 a Zenerovou diodou D3. Kladný pól + stejnoosměrného výstupu druhého usměrňovače U2 je připojen přes proměnný odpor R3 na kladný pól + prvního usměrňovače Ul, zatímco jeho záporný pól — na záporný pól — prvního usměrňovače Ul. Jako akčního členu AC lze použít např. tranzistor, relé.Between the input terminals S5, S6 is connected a second rectifier U2 formed by a second diode D2, a second capacitor C2 and a Zener diode D3. The positive pole + of the DC output of the second rectifier U2 is connected via a variable resistor R3 to the positive pole + of the first rectifier U1, while its negative pole - to the negative pole - of the first rectifier U1. As an AC actuator, for example, a transistor, a relay can be used.

Elektrický proud tekoucí sledovaným elektrickým spotřebičem je snímán měřícím transformátorem T proudu. Na zatěžovaclm odporu Rl vzniká napětí úměrné hodnotě elektrického proudu. Toto napětí se usměrní a vyhladí v prvním usměrňovači Ul. Velikost napětí na stejnosměrném výstupu prvního usměrňovače Ul se mění potenciometrem R2. Nárůst proudu elektrického spoitřebiče se projeví nárůstem tohoto napětí na potenciometru R2, což má za následek překlopení monostabilního klopného obvodu MKO, jehož výstupní napětí uvede v činnost akční člen aC. Akční člen uvede v činnost signalizační zařízení, popř. odpojí elektrieký spotřebič od napájecího zdroje nebo dá impuls k jinému vhodnému opatření. Reakční čas zapojení je dán hodnotou prvního kondenzátoru Cl a rychlostí akčního členu AC.The electric current flowing through the monitored consumer is sensed by a current transformer T. A voltage proportional to the electric current value is generated at the load resistor R1. This voltage is rectified and smoothed in the first rectifier U1. The voltage at the DC output of the first rectifier U1 is changed by the potentiometer R2. An increase in the current of the electrical consumer results in an increase of this voltage on the R2 potentiometer, which results in the flipping of the monostable flip-flop MKO whose output voltage is actuated by the actuator aC. The actuator actuates the signaling device or the actuator. disconnects the electrical appliance from the power supply or gives an impulse to another suitable measure. The wiring response time is given by the value of the first capacitor C1 and the speed of the AC actuator.

Je-li k tomuto zapojení připojen 1 obvod pro korekci poklesu napětí, lze změnou proměnného odporu R3 měnit velikost korekce napětí v rozsahu 0 až 100 °/o pro překlopení MKO. Při korekci 100 % vyhodnocuje korekční obvod pouze změny napájecího napětí obvodu. Nárůst napětí, tj. v síti pro korekci nad jmenovitou hodnotu, je omezen Zenerovou diodou D3.If 1 voltage drop correction circuit is connected to this circuit, changing the variable resistance R3 can change the voltage correction value in the range of 0 to 100 ° / o to flip the MKO. With a 100% correction, the correction circuit evaluates only changes in the supply voltage of the circuit. The voltage increase, ie in the correction grid above the rated value, is limited by the Zener diode D3.

Zvýšený proud při rozběhu motoru se v tomto zapojení nerozlišuje, neboť se využívá startovacího tlačítka, které obsluha přidržuje až do doby, kdy akční člen AC přestane signalizovat, např. zhasnutím signalizační žárovky, rozpojením relé apod. V dalším případě se nárůst sleduje, jestliže opustí dopravník výchozí polohu nebo dosáhne-li pracovní polohy pracovní 'Stanice.Increased motor start-up current is not differentiated in this connection, as the start button is used, which the operator holds until the AC actuator stops signaling, eg by switching off the signal lamp, disconnecting the relay, etc. the conveyor is in the starting position or when the working position reaches the working station.

Zapojení lze použít u jednofázových elektrických spotřebičů, u nichž lze s výhodou použít i obvodu pro korekci poklesu napětí. U třífázových elektrických spotřebičů odporových se zapojením do hvězdy je možné tento obvod připojit mezi uzel a nulový potenciál a vyhodnotit nárůst proudu při poruše některého odporu nebo jeho paralelní větve. V tomto případě pracuje zapojení bez korekce. Dále lze zapojení použít pro sledování nárůstu elektrického proudu u třífázových elektromotorů, přičemž se zapojení připojí doi jedné fáze. Obvod pro korekci poklesu napětí se připojí na sekundární vinutí dalšího neznázorněného transformatoru, např, pro signalizační napětí u stroje o napětí 24 V.The connection can be used for single-phase electrical appliances, where a voltage drop correction circuit can also be used. With three-phase star-type resistive electrical appliances, this circuit can be connected between node and zero potential and evaluate the increase in current in the event of a failure of a resistor or its parallel branch. In this case, the circuit works without correction. Furthermore, the wiring can be used to monitor the increase in electric current of three-phase electric motors, the wiring being connected in one phase. The voltage drop correction circuit is connected to the secondary winding of another transformer (not shown), for example, for a signaling voltage of a 24 V machine.

Primární vinutí tohoto transformátoru je připojeno jednak na stejnou fázi jako zapojení, jednak na zbývající libovolnou fázi. Lze sledovat pracovní stav elektromotoru, např. že elektromotor běží naprázdno, ve jmenovitém zatížení, nebo že je přetížen.The primary winding of this transformer is connected to the same phase as the wiring and to the remaining arbitrary phase. It is possible to monitor the working state of the electric motor, eg that the electric motor is idling, at rated load, or that it is overloaded.

Claims

Wiring to monitor the increase in electric current of electrical appliances with a current transformer, with the input terminals of the primary winding for connection to the monitored electrical appliance, characterized in that a load transformer (T) is connected between the output terminals (S3, S4) a resistor (R1) and a first rectifier (U1) between which the positive pole (+) and the negative pole (-) of the DC output are connected by a potentiometer (R2) whose runner and lower outlet are connected via a monostable flip-flop (MKO) to the actuator (AČ).

YNÁLEZU

Wiring according to claim 1, characterized in that a circuit is connected between the positive (-b) and negative (-) terminals of the first rectifier (U1). for voltage drop correction.

3. A power supply as claimed in claim 2, wherein the voltage drop correction circuit comprises input terminals (S5, S6) between which a second rectifier (U2) is connected, whose positive pole (+] is connected via a variable resistor (R3). to the positive pole (+) of the first rectifier (U1), while the negative pole (- ·) of the second rectifier (U2) is connected to the negative pole (-) of the first rectifier (U1).