DD140521A1 - ELECTRONIC OVERFLOW RELEASE DEVICE - Google Patents

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DD140521A1
DD140521A1 DD20972278A DD20972278A DD140521A1 DD 140521 A1 DD140521 A1 DD 140521A1 DD 20972278 A DD20972278 A DD 20972278A DD 20972278 A DD20972278 A DD 20972278A DD 140521 A1 DD140521 A1 DD 140521A1
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Walter Wernecke
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Walter Wernecke
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Abstract

Patentanspruch: Elektronische Überstromauslöseeinrichtung für elektrische Einrichtungen, z. B. Schaltgeräte, bei der der Auslösezeitverzug vom reziproken Wert des Quadrates des Überstromes abhängt, gekennzeichnet dadurch, dass der Eingang eines steuerbaren Zweifachintegrators (2) mit einer einstellbaren Konstantspannungsquelle (1) verbunden ist und der Ausgang des steuerbaren Zweifachintegrators (2) mit einem Spitzenwertspeicher (4) verbunden ist und dem Ausgang des Spitzenwertspeichers (4) ein elektrisches Verzögerungsglied (5) nachgeschaltet ist, wobei der Ausgang des Verzögerungsgliedes (5) von einem Schwellwertschalter (6) überwacht wird und der Steuereingang des Zweifachintegrators (2) mit einem Impulsgeber (3) zusammengeschaltet ist, dessen Impulspausendauer von einem den zu überwachenden Strom proportionalen Spannungssignal (U ind i) steuerbar ist.Claim: Electronic overcurrent tripping device for electrical equipment, eg. B. Switchgear in which the tripping time delay depends on the reciprocal of the square of the overcurrent, characterized in that the input of a controllable dual integrator (2) with an adjustable constant voltage source (1) is connected and the output of the controllable dual integrator (2) with a peak value memory (4) and the output of the peak value memory (4) an electrical delay element (5) is connected downstream, wherein the output of the delay element (5) by a threshold value switch (6) is monitored and the control input of the dual integrator (2) with a pulse generator ( 3) whose pulse duration is controllable by a voltage signal (U ind i) proportional to the current to be monitored.

Description

Elektronische ÜberstromauslöseeinrichtungElectronic overcurrent tripping device

H 02 H 3/08H 02 H 3/08

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine elektronische Überstromauslöseeinrichtung für elektrische Einrichtungen, z.B. Schaltgeräte, bei der der Auslösezeitverzug vom reziproken Viert des Quadrates des überströmes abhängt.The invention relates to an electronic overcurrent release device for electrical devices, e.g. Switchgear in which the tripping time delay depends on the reciprocal fourth of the square of the overflow.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In bisher bekannten elektronischen überstromauslöseeinrichtun-· gen, deren Zeitverzögerung vom reziproken Wert des Quadrates des Überstroiaes abhängt, wird das Stromsignal mittels eines elektronischen Funktionsgenerators quadriert (DE-OS 25 39 727). Dieser Funktionsgenerator besteht im wesentlichen aus Operationsverstärker, Dioden und Widerständen, mit denen die quadratische Funktion durch eine Anzahl von Geraden angenähert wird. Nachteilig ist, daß für eine genaue Annäherung eine hohe Anzahl von Geraden erforderlich ist und die den Anstieg und Lage der Geraden bestimmenden Bauelemente, wie Dioden und Widerstände, in ihren Kennwerten genau stimmen müssen und nur kleinen Toleranzen unterliegen.dürfen. In der Regel stimmen die verfügbaren Widerstandswerte nicht mit den geforderten Vierten überein, so daß Einstellregler verwendet v/erden müssen.In previously known electronic overcurrent tripping devices whose time delay depends on the reciprocal value of the square of the overstroia, the current signal is squared by means of an electronic function generator (DE-OS 25 39 727). This function generator consists essentially of operational amplifiers, diodes and resistors, with which the quadratic function is approximated by a number of straight lines. The disadvantage is that for a precise approximation, a high number of straight lines is required and determine the rise and position of the straightening components, such as diodes and resistors, in their characteristics must be accurate and only small tolerances subject.d. As a rule, the available resistance values do not match the required fourth ones, so that adjustment controllers must be used.

Nachteilig dabei ist der große Aufwand für den Abgleich der Einstellregler. Ein weiterer entscheidender Nachteil ist dieThe disadvantage here is the great effort for the adjustment of the adjustment. Another crucial disadvantage is the

-2- 20? /ζ ζ : -2- 20? / ζ ζ :

große Temperaturabhängigkeit der Bauelemente, insbesondere der Dioden. Dies kann gerade bei kleinen Spannungen, die in der Größenordnung der Elußspannung liegen, zu größeren Fehlern führen. -large temperature dependence of the components, in particular the diodes. This can lead to larger errors, especially at low voltages, which are in the order of Elußspannung. -

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eine elektronische Überstromauslöseeinrichtung, deren Zeitverzögerung vom reziproken Wert des Quadrates des Überstromes abhängt, unter Vermeidung der Mangel bekannter Einrichtungen,The aim of the invention is an electronic overcurrent tripping device whose time delay depends on the reciprocal of the square of the overcurrent, avoiding the deficiency of known devices,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überstromauslöseeinrichtung derart auszubilden, daß eine vom reziproken Wert des Quadrates des Überstromes abhängige Zeitverzögerung erreicht wird.The invention has the object of providing an overcurrent release device in such a way that a time dependent on the reciprocal value of the square of the overcurrent time delay is achieved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Eingang eines steuerbaren Zweifachintegrators mit einer einstellbaren Konstantspannungsquelle verbunden ist und der Ausgang des steuerbaren Zweifachintegrators einen Spitzenwertspeicher speist und dem Ausgang des Spitzenwertspeichers ein elektrisches Verzögerungsglied nachgeschaltet ist, wobei der Ausgang des Verzögerungsgliedes von einem Schwellwertschalter überwacht wird und der Steuereingang des Zweifachintegrators mit einem Impulsgeber zusammengeschaltet ist, dessen Impulspausendauer von einem dem zu überwachenden Strom proportionalen Spannungssignal steuerbar ist.According to the invention the object is achieved in that the input of a controllable dual integrator is connected to an adjustable constant voltage source and the output of the controllable dual integrator feeds a peak memory and the output of the peak memory, an electrical delay element is connected, wherein the output of the delay element is monitored by a threshold value and the control input of the dual integrator is connected together with a pulse generator whose pulse duration is controllable by a voltage signal proportional to the current to be monitored.

Ausführungsbeispielembodiment

In der Zeichnung ist ein Blockschaltbild der Überstromauslöseeinrichtung dargestellt. 'The drawing shows a block diagram of the overcurrent release device is shown. '

Solange am Eingang des Impulsgebers 3 kein stromproportionales Spannungssignal U^ anliegt, befindet sich der Impulsgeber 3 Ruhezustand. Der Steuereingang des Zweifachintogrators 2 erhält einen Dauerinipuls, so daß sein Anfangswert bzw. seine Ausgangsspannung den Viert Null haben. Alle anderen GliederAs long as no current-proportional voltage signal U ^ is applied to the input of the pulse generator 3, the pulse generator 3 is idle. The control input of Zweifachintogrators 2 receives a Dauerinipuls, so that its initial value or its output voltage have the fourth zero. All other members

3 -3 -

riirii

haben ebenfalls eine Ausgangsspannung mit dem Viert Null. Das Auslöseglied 7 befindet sich, folglich' im unausgelösten Zustand.also have an output voltage of the fourth zero. The trigger member 7 is, therefore 'in the unresolved state.

Tritt nun ein stromproportionales Spannungssignal U. am Eingang des Impulsgebers 3 auf, beginnt dieser zu arbeiten. Er gibt Impulsfolgen ab, deren Impulspausen mit dem stromproportionalen Spannungssignal U. wachsen. Während der Impulspause integriert der Zweifachintegrator 2 das in der einstellbaren KonstantspannungsqueHe 1 erzeugte Spannungssignal auf, so daß am Ende der Integrationszeit am Ausgang des Zweifachintegrators 2 ein Spannungswert anliegt, der dem Quadrat des stromproportionalen Spannungssignals entspricht. Dieser Wert liegt ebenfalls am Ausgang des Spitzenwertspeichers 4 vor. Erhöht sich nach der nächsten Impulsperiode die Ausgangsspannung des Zweifachintegrators 2, so übernimmt der Spitzenwertspeicher diesen Wert sofort. Verringert sich die Ausgangsspannung des Zweifachintegrators 2, so beginnt sich der Spitzenwertspeicher 4 selber zu entladen. Seine Entladeaeitkonstante entspricht etwa der Impulsfolgedauer, so daß der Spitzenwertspeicher 4 nach etwa fünf Impulsfolgen auf den momentanen Wert der Ausgangsspannung des Zweifachintegrators 2 abgesunken ist. Dieses Prinzip hat eine geringe Welligkeit der Ausgangsspannung des Spitzenwertspeichers 4 zur Folge, die sich aber nicht als störend bemerkbar macht, da die Zeitkonstante des nachgeschalteten Verzögerungsgliedes 5 wesentlich größer als die Impulsfolgedauer ist.Now occurs when a current-proportional voltage signal U. at the input of the pulse generator 3, this starts to work. It outputs pulse sequences whose pulse intervals grow with the current-proportional voltage signal U. During the pulse break, the dual integrator 2 integrates the voltage signal generated in the adjustable constant voltage bank 1, so that at the end of the integration time, a voltage value which corresponds to the square of the current-proportional voltage signal is present at the output of the dual integrator 2. This value is also present at the output of the peak value memory 4. If the output voltage of the dual integrator 2 increases after the next pulse period, the peak value memory assumes this value immediately. When the output voltage of the dual integrator 2 decreases, the peak value memory 4 starts to discharge itself. Its Entladeaeitkonstante corresponds approximately to the pulse repetition time, so that the peak value memory 4 has fallen to the instantaneous value of the output voltage of the dual integrator 2 after about five pulse trains. This principle results in a slight ripple in the output voltage of the peak value memory 4, which, however, does not cause any disturbance since the time constant of the downstream delay element 5 is substantially greater than the pulse repetition duration.

Die Ausgangsspannung des Spitzenwertspeichers 4 speist ein elektrisches Verzögerungsglied 5 in. der Art, daß entsprechend der Zeitkonstante des Verzögerungsgliedes 5 seine Ausgangsspannung steigt. Die Ausgangsspannung v/ird von einem Schwellwertschalter δ überwacht, welcher ein Auslösesignal an das elektromechanische Auslöseglied 7 abgibt, sobald ein vorbestimmter Ausgangsspannungswert überschritten v/ird.The output voltage of the peak memory 4 feeds an electrical delay element 5 in. The type that according to the time constant of the delay element 5 increases its output voltage. The output voltage v / ird is monitored by a threshold value switch δ, which outputs a triggering signal to the electromechanical triggering element 7 as soon as a predetermined output voltage value is exceeded.

Claims (1)

Erfindungsanspruchinvention claim Elektronische Überstromauslöseeinrichtung für elektrische Einrichtungen, z.B. Schaltgeräte, bei der der Auslösezeit-. verzug vom reziproken Wert des Quadrates des Überstromes abhängt, gekennzeichnet dadurch, daß der Eingang eines steuerbaren Zweifachintegrators (2) mit einer einstellbaren KonstantSpannungsquelle (1) verbunden ist und der Ausgang des steuerbaren Zweifachintegrators (2) mit einem Spitzen-Wertspeicher (4) verbunden ist und dem Ausgang des Spitzenwertspeichers (4) ein elektrisches Verzögerungsglied (5) nachgeschaltet ist, wobei der Ausgang des Verzögerungsgliedes (5) von einem Schwellwertschalter (6) überwacht wird und der Steuereingang des Zweifachintegrators (2) mit einem Impulsgeber (3) zusammengeschaltet ist, dessen Impulspausendauer von einem den zu überwachenden Strom proportionalen Spannungssignal (U1) steuerbar ist.Electronic overcurrent tripping device for electrical equipment, eg switching devices, in which the tripping time. delay depends on the reciprocal of the square of the overcurrent, characterized in that the input of a controllable dual integrator (2) is connected to an adjustable constant voltage source (1) and the output of the controllable dual integrator (2) is connected to a peak value memory (4) and an electrical delay element (5) is connected downstream of the output of the peak value memory (4), the output of the delay element (5) being monitored by a threshold value switch (6) and the control input of the dual integrator (2) being connected to a pulse generator (3), whose pulse duration is controllable by a voltage signal (U 1 ) proportional to the current to be monitored. Hierzu /J Seite ZeichnungFor this / J page drawing 9 /S* 7 11U ei i) υ 9 / S * 7 11U ei i) υ
DD20972278A 1978-12-13 1978-12-13 ELECTRONIC OVERFLOW RELEASE DEVICE DD140521B1 (en)

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DE3813413A1 (en) * 1988-04-21 1989-11-09 Telefunken Electronic Gmbh SQUARE SWITCHING

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3813413A1 (en) * 1988-04-21 1989-11-09 Telefunken Electronic Gmbh SQUARE SWITCHING
US4962439A (en) * 1988-04-21 1990-10-09 Telefunken Electronic Gmbh Squaring circuit

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