DE102007041248B4 - Device for detecting a load unbalance in a three-phase network - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (10) zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz, dadurch gekennzeichnet, dass von drei den Phasenströmen entsprechenden Messstrominformationen die jeweils betragsmäßig höchste als eine Eingangsspannungsinformation (35, 45) bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation (35, 45) einem Maximalwertmodul (14, 24) zugeführt ist, dass durch das Maximalwertmodul (14, 24) eine erste Hilfsspannungsinformation (36, 46) bereitgestellt ist, welche einem näherungsweise konstant gehaltenen Spitzenwert der Eingangsspannungsinformation (35, 45) in einem vorgebbaren Zeitraum entspricht, dass die erste Hilfsspannungsinformation (36, 46) einem Proportionalmodul (15, 25) zugeführt ist, dass durch das Proportionalmodul (15, 25) eine zu der ersten Hilfsspannungsinformation (36, 46) proportionale zweite Hilfsspannungsinformation (37, 47) ausgegeben/bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation (35, 45) und die zweite Hilfsspannungsinformation (37, 47) jeweils einem Vergleichsmodul (16, 26) zugeführt sind, durch welches eine Angabe über die Lastunsymmetrie enthaltene Ausgangsspannungsinformation (38, 48) bereitgestellt ist.Device (10) for detecting a load imbalance in a three-phase network, characterized in that three of the three phase current corresponding measured current information is provided in each case as an input voltage information (35, 45) that the input voltage information (35, 45) a maximum value module (14, 24), that a first auxiliary voltage information (36, 46) is provided by the maximum value module (14, 24), which corresponds to an approximately constant peak value of the input voltage information (35, 45) within a predeterminable time period that the first auxiliary voltage information (36 , 46) is fed to a proportional module (15, 25) in that a proportional to the first auxiliary voltage information (36, 46) second auxiliary voltage information (37, 47) is output / provided by the proportional module (15, 25) that the input voltage information (35 , 45) and the second auxiliary voltage information (37, 47) are each supplied to a comparison module (16, 26) through which an indication of the load unbalance contained output voltage information (38, 48) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz.The invention relates to a device for detecting a load unbalance in a three-phase network.
Es ist allgemein bekannt, dass Drehstromnetze im Energieversorgungsbereich drei verschiedene Versorgungsleitungen aufweisen, an denen sogenannte dreiphasige Lasten angeschlossen werden. Im Idealfall ist die Belastung eines Energieversorgungsnetzes symmetrisch, das heißt, die Wechselströme durch die einzelnen Versorgungsleitungen haben dieselbe Frequenz, sind betragsmäßig gleich und zwischen den einzelnen Versorgungsleitungen jeweils um 120° gegeneinander verschoben. In analoger Weise ist die Spannung in einem symmetrischen Energieversorgungsnetz charakterisiert, nämlich dass die Spannungen der drei Versorgungsleitungen an einem Messpunkt gegenüber einem Bezugspunkt dieselbe Frequenz, dieselbe Amplitude jedoch eine Phasenverschiebung von jeweils 120° zueinander aufweisen. In diesem symmetrischen Fall addieren sich die Ströme der drei Versorgungsleitungen durch einen gemeinsamen Rückleiter zu Null.It is well known that three-phase networks in the power supply area have three different supply lines to which so-called three-phase loads are connected. Ideally, the load of a power supply network is symmetrical, that is, the alternating currents through the individual supply lines have the same frequency, are equal in magnitude and between the individual supply lines in each case by 120 ° against each other. In an analogous manner, the voltage is characterized in a symmetrical power supply network, namely that the voltages of the three supply lines at a measuring point with respect to a reference point the same frequency, the same amplitude, however, have a phase shift of 120 ° to each other. In this symmetrical case, the currents of the three supply lines add up to zero through a common return conductor.
Der unsymmetrische Zustand eines Energieversorgungsnetzes wird zumeist durch eine Lastunsymmetrie hervorgerufen, das heißt, die drei einzelnen Versorgungsleitungen werden von betragsmäßig verschiedenen Strömen durchflossen, was gegebenenfalls zu unerwünschten Ausgleichseffekten führt. Die Ströme durch die drei Versorgungsleitungen addieren sich in ihrem gemeinsamen Rückleiter nicht mehr zu null. Ein solcher unsymmetrischer Zustand ist in einem reinen Energieversorgungsnetz in jedem Fall unerwünscht, aber bis zu einem gewissen Maß tolerierbar, beispielsweise, wenn sich die Ströme durch die verschiedenen Zuleitungen betragsmäßig nicht um mehr als 20% voneinander unterscheiden.The unbalanced state of a power supply network is usually caused by a load imbalance, that is, the three individual supply lines are flowed through by different amounts of currents, which possibly leads to undesirable balancing effects. The currents through the three supply lines no longer add up to zero in their common return line. Such an asymmetrical state is in any case undesirable in a pure energy supply network, but tolerable to a certain extent, for example if the currents through the various supply lines do not differ in magnitude by more than 20%.
Ein Asynchronmotor ist eine dreiphasige elektrische Last, die aufgrund des symmetrischen mechanische Konstruktionsaufbaus der Wicklungen als ideal symmetrisch anzusehen ist. Eine Lastunsymmetrie bei einem Asynchronmotor ist deshalb ein Kriterium für das Vorhandensein eines Fehlers. Üblicherweise werden Asynchronmotoren über auf sie angepasste dreiphasige Wechselrichter gespeist, welche drei um jeweils 120° gegeneinander versetzte sinusförmige Spannungen erzeugen, welche in ihrer Frequenz und ihrer Amplitude je nach zu erzielendem Betriebszustand des Asynchronmotors veränderbar sind. Asynchronmotoren können Anschlusswerte von wenigen kW bis hin zu mehreren MW aufweisen. Die Nenndrehzahlen, an denen sich indirekt auch die maximale Frequenz der zu erzeugenden Versorgungsspannung orientiert, liegen in einem Drehzahlbereich von bis zu 10000 min–1. Asynchronmotoren können aber auch ohne Verwendung eines Wechselrichters an das elektrische Versorgungsnetz mit beispielsweise einer Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz angeschlossen werden, wobei die Regelungsmöglichkeiten dann sehr eingeschränkt sind.An asynchronous motor is a three-phase electrical load which, due to the symmetrical mechanical construction of the windings, is considered to be ideally symmetrical. A load imbalance in an asynchronous motor is therefore a criterion for the presence of an error. Typically, asynchronous motors are fed via adapted to them three-phase inverter, which generate three offset by 120 ° to each other sinusoidal voltages which are variable in their frequency and their amplitude depending on the operating condition of the asynchronous motor to be achieved. Asynchronous motors can have rated values of a few kW up to several MW. The rated speeds at which the maximum frequency of the supply voltage to be generated is indirectly oriented are within a speed range of up to 10,000 min -1 . Asynchronous motors can also be connected without the use of an inverter to the electrical supply network with, for example, a frequency of 50 Hz or 60 Hz, the control options are then very limited.
Zur Fehlererkennung bei Asynchronmotoren sind entsprechend dem Stand der Technik verschiedene Schutzvorrichtungen üblich, insbesondere thermische Überlastrelais. Diese beruhen zumeist auf der phasenweisen Messung des Stromes durch die Drehstromversorgungsleitungen eines Asynchronmotors, wobei das Fehlererkennungskriterium darin besteht, dass der Effektivwert des Stromes über einen bestimmten Zeitraum einen zuvor festgelegten Grenzwert übersteigt. Dies ist beispielsweise mittels der Erwärmung eines Bimetallstreifens realisierbar, in dem durch einen Stromfluss ein thermischer Eintrag erfolgt.For fault detection in asynchronous motors, various protective devices are customary according to the prior art, in particular thermal overload relays. These are usually based on the phased measurement of the current through the three-phase supply lines of an asynchronous motor, wherein the error detection criterion is that the rms value of the current over a certain period of time exceeds a predetermined limit. This can be achieved, for example, by heating a bimetallic strip in which a thermal input takes place through a current flow.
Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist insbesondere, dass lediglich das Überschreiten eines Grenzstromes erkannt wird, so dass eventuelle Fehler mit einem Fehlerstrom unterhalb des Grenzstromes, welche beispielsweise bei einem wenig belasteten Asynchronmotor auftreten können, nicht erkannt werden. Insbesondere die Fehlererkennung gemäß dem Stand der Technik bei einem ungeregelten Asynchronmotor erweist sich als schwierig, da dieser beim Hochlauf einen erhöhten Anfahrstrom benötigt, der dessen Nennstrom deutlich übersteigen kann. Um eine mögliche Fehlauslösung der Fehlererkennung zu vermeiden, werden üblicherweise ein erhöhter Grenzwert des Stromes und/oder eine verlängerte Zeitkonstante gewählt, so dass die Empfindlichkeit des Schutzes dadurch nachteilig reduziert wird.A disadvantage of this approach is in particular that only the exceeding of a limiting current is detected, so that any errors with a fault current below the limit current, which may occur, for example, in a little loaded asynchronous motor, are not recognized. In particular, the error detection according to the prior art in an unregulated asynchronous motor proves to be difficult, since this requires during startup an increased starting current, which can significantly exceed its rated current. In order to avoid a possible false triggering of the fault detection, usually an increased current limit value and / or a prolonged time constant are selected so that the sensitivity of the protection is thereby adversely reduced.
Aus der Druckschrift
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie, insbesondere bei einem Asynchronmotor, in einem Drehstromnetz anzugeben, welche die genannten Nachteile vermeidet und eine eventuelle Lastunsymmetrie möglichst schnell erkennt.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a device for detecting a load unbalance, especially in an asynchronous motor, in a three-phase network, which avoids the disadvantages mentioned and detects a possible load imbalance as quickly as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Demgemäß kennzeichnet sich die Vorrichtung zur Erkennung einer Lastunsymmetrie in einem Drehstromnetz der eingangs genannten Art dadurch, dass von drei den Phasenströmen entsprechenden Messstrominformationen die jeweils betragsmäßig höchste als eine Eingangsspannungsinformation bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation einem Maximalwertmodul zugeführt ist, dass durch das Maximalwertmodul eine erste Hilfsspannungsinformation bereitgestellt ist, welche einem näherungsweise konstant gehaltenen Spitzenwert der Eingangsspannungsinformation in einem vorgebbaren Zeitraum entspricht, dass die erste Hilfsspannungsinformation einem Proportionalmodul zugeführt ist, dass durch das Proportionalmodul eine zu der ersten Hilfsspannungsinformation proportionale zweite Hilfsspannungsinformation ausgegeben/bereitgestellt ist, dass die Eingangsspannungsinformation und die zweite Hilfsspannungsinformation jeweils einem Vergleichsmodul zugeführt sind, durch welches eine Angabe über die Lastunsymmetrie enthaltene Ausgangsspannungsinformation bereitgestellt ist.This object is achieved by a device for detecting a load unbalance in a three-phase network with the features specified in
Die Eingangsspannungsinformation weist einen näherungsweise stückweise sinusförmigen Verlauf auf und setzt sich im symmetrischen Lastfall über eine Periode, welche sich aus dem Kehrwert der Signalfrequenz ergibt, bei 50 Hz beispielsweise 20 ms, aus der Aneinanderreihung von 6 Kuppen einer Sinusfunktion zusammen. Die Anzahl 6 ergibt sich aus der Phasenverschiebung von 120° der einzelnen Ströme und dem Gleichrichten der jeweils negativen Halbwelle der Sinusfunktion, so dass die 6 Kuppen jeweils einen Abstand von 60° zueinander aufweisen.The input voltage information has an approximately piecewise sinusoidal course and is composed in the symmetrical load case over a period which results from the inverse of the signal frequency, for example 20 ms at 50 Hz, from the stringing together of 6 peaks of a sine function. The number 6 results from the phase shift of 120 ° of the individual currents and the rectification of the respective negative half-wave of the sine function, so that the 6 peaks each have a distance of 60 ° to each other.
Ein Unterschreiten der Eingangsspannungsinformation unter den Wert von 85% des jeweiligen Maximalwertes kann als Kriterium für eine mögliche Schieflast gewertet werden, wie später in einem Beispiel erläutert ist.A drop below the input voltage information below the value of 85% of the respective maximum value can be considered as a criterion for a possible unbalanced load, as will be explained later in an example.
Der Maximalwert der ersten Spannungsinformation findet seine Entsprechung in der ersten Hilfsspannungsinformation, welche durch das Maximalwertmodul gebildet wird.The maximum value of the first voltage information finds its equivalent in the first auxiliary voltage information formed by the maximum value module.
Um ein eventuelles Unterschreiten eines Wertes der Eingangsspannungsinformation unterhalb eines festzulegenden Prozentsatzes ihres Maximalwertes, höchstens aber 85%, zu ermitteln, ist dem Maximalwertmodul ein Proportionalmodul nachgeschaltet, mit dessen Hilfe eine der ersten Hilfsspannungsinformation proportionale zweite Hilfsspannungsinformation zur Verfügung steht, beispielsweise 50% der zweiten Hilfsspannungsinformation.In order to determine a possible undershooting of a value of the input voltage information below a fixed percentage of their maximum value, but not more than 85%, the maximum value module downstream of a proportional module, with the aid of one of the first auxiliary voltage information proportional second auxiliary voltage information is available, for example, 50% of the second auxiliary voltage information ,
Aus einem Vergleich der Eingangsspannungsinformation mit der zweiten Hilfsspannungsinformation durch das Vergleichsmodul erhält man einen ersten Spannungsinformationswert, wenn die Eingangsspannungsinformation die zweite Hilfsspannungsinformation unterschreitet, wobei dies ein Kriterium für das Vorhandensein einer Schieflast ist. Sofern keine Unterschreitung vorliegt, wird vom Vergleichsmodul ein zweiter Spannungsinformationswert zur Verfügung gestellt.From a comparison of the input voltage information with the second auxiliary voltage information by the comparison module, a first voltage information value is obtained if the input voltage information falls below the second auxiliary voltage information, this being a criterion for the presence of a unbalanced load. If there is no shortfall, a second voltage information value is provided by the comparison module.
Somit ist es möglich, eine eventuelle Schieflast, insbesondere bei einem Asynchronmotor, auch unterhalb seines Nennstromwertes vergleichsweise schnell zu erkennen.Thus, it is possible to detect a possible unbalanced load comparatively quickly, even in the case of an asynchronous motor, even below its nominal current value.
In vorteilhafter Weise sind die drei Phasenströme durch eine Drehstromleitung mittels eines Messmoduls phasenweise messtechnisch erfassbar und in jeweils eine erste, zweite und dritte proportionale Messstrominformation umwandelbar. Ein nachgeschaltetes Gleichrichtmodul wandelt diese Messstrominformationen in eine vierte Messstrominformation um. Bei dieser Umwandlung werden die betragsmäßig jeweils größten Messstrominformationswerte der ersten, zweiten beziehungsweise dritten Messstrominformation als vierte Messstrominformation bereitgestellt. Diese ist mittels eines wiederum nachgeordneten Konvertermoduls in eine dazu proportionale Spannungsinformation umwandelbar und steht dem eingangs genannten Maximalwertmodul beziehungsweise dem Vergleichsmodul als Eingangsgröße zur Verfügung.Advantageously, the three phase currents can be measured in phases by a three-phase line by means of a measuring module and can be converted into respectively a first, second and third proportional measuring current information. A downstream rectifier module converts this measuring current information into a fourth measuring current information. In the case of this conversion, the respectively largest measured current information values of the first, second and third measuring current information are provided as fourth measuring current information. This is convertible by means of a turn downstream converter module in a voltage information proportional thereto and is the above-mentioned maximum value module or the comparison module as an input variable available.
In vorteilhafter Weise können als Spannungsinformationen reale Spannungen verwendet werden und als Strominformationen reale Ströme.Advantageously, real voltages can be used as voltage information and real currents as current information.
Auf diese Weise ist es möglich, die genannten Module mittels elektronischer Standardkomponenten zu realisieren und es ist beispielsweise ein besonders mechanisch robuster Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht. Zudem ermöglicht dies eine besonders einfache Herstellung der Module.In this way it is possible to realize said modules by means of electronic standard components and it is for example a particularly mechanically robust construction of the device according to the invention allows. In addition, this allows a particularly simple production of the modules.
Es ist jedoch auch innerhalb des Erfindungsgedankens, wenn die Messstrom- und Spannungsinformationen als Datenwerte zwischen den Modulen ausgetauscht werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn programmierbare elektrische Schaltkreise oder Datenverarbeitungsanlagen verfügbar sind, auf denen die Module zumindest teilweise in Form von Programmmodulen realisierbar sind. Dies ermöglicht zudem die einfache Integration weiterer Funktionalitäten, wie zum Beispiel die modellbasierte Ermittelung der Erwärmung eines Asynchronmotors anhand gemessener Ströme.However, it is also within the scope of the invention if the measurement current and voltage information is exchanged as data values between the modules. This is Especially advantageous if programmable electrical circuits or data processing systems are available on which the modules are at least partially feasible in the form of program modules. This also allows the simple integration of additional functionalities, such as the model-based determination of the heating of an asynchronous motor based on measured currents.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn ein Proportionalitätsfaktor des Proportionalitätsmoduls einstellbar ist, welcher durch das Verhältnis von dessen Ausgangsspannungsinformationswerten zu dessen Eingangsspannungsinformationswerten gebildet ist.It proves to be advantageous if a proportionality factor of the proportionality modulus, which is formed by the ratio of its output voltage information values to its input voltage information values, can be set.
Somit ist es nämlich möglich, die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich der Erkennung einer möglichen Schieflast zu verändern.Thus, it is in fact possible to change the sensitivity of the device according to the invention with respect to the detection of a possible unbalanced load.
In einer weiteren Ausführungsform ist dem einen Eingang des Vergleichsmoduls, welchem ursprünglich die Eingangsspannungsinformation zugeführt ist, ein zweites Proportionalmodul vorgeschaltet, welches einen einstellbaren Proportionalitätsfaktor aufweist.In a further embodiment, a second proportional module, which has an adjustable proportionality factor, is connected upstream of the one input of the comparison module to which the input voltage information has originally been supplied.
Auf diese Weise ist eine weitere Möglichkeit realisiert, die Empfindlichkeit der Vorrichtung zu variieren.In this way, another possibility is realized to vary the sensitivity of the device.
In einer besonders günstigen Ausführungsform ist dem Vergleichsmodul noch ein Auswertemodul nachgeschaltet, welches den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannungsinformation über einen bestimmten Zeitraum analysiert und bei Erkennung einer Schieflast einen Abschaltvorgang wenigstens einer durch die Versorgungsleitung versorgten Last initiiert.In a particularly favorable embodiment, the comparison module is followed by an evaluation module, which analyzes the time profile of the output voltage information over a certain period of time and initiates a switch-off process of at least one load supplied by the supply line upon detection of a unbalanced load.
Dadurch wird eine durch die erfindungsgemäße Vorrichtung überwachte Last vor einer möglichen Überlast geschützt und die Stabilität des gesamten Versorgungsnetzes wird in positiver Weise beeinflusst.As a result, a load monitored by the device according to the invention is protected from a possible overload and the stability of the entire supply network is influenced in a positive manner.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden ein und/oder mehrere Module zusammen mit weiterhin für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung sinnvollen Komponenten, beispielsweise einer oder mehrerer Sicherungen, Schaltvorrichtungen und/oder Anzeigevorrichtungen, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.In one preferred embodiment, one and / or a plurality of modules together with components which continue to be useful for the use of the device according to the invention, for example one or more fuses, switching devices and / or display devices, are arranged in a common housing.
Auf diese Weise ist die Anzahl der zum Schutz und/oder Überwachen einer oder mehrerer elektrischer Lasten notwendigen Gesamtkomponenten reduziert und die Montage beziehungsweise die Wartung der Vorrichtung wird vereinfacht.In this way, the number of total components required to protect and / or monitor one or more electrical loads is reduced and the assembly or maintenance of the device is simplified.
Besonders günstig ist der modulare Aufbau der Vorrichtung in mehreren Gehäusen, wenn zum weiteren Schutz und/oder Überwachen einer oder mehrerer elektrischer Lasten weitere Funktionalitäten zu realisieren sind. Diese Funktionalitäten greifen auf einen Teil der in der Vorrichtung vorhandenen Messstrom- und/oder Spannungsinformationen zurück, beispielsweise auf den Ausgang des Maximalwertmoduls. Es ist auch eine Vorrichtung denkbar, bei der das Modul zur Stromerfassung in einem separaten Gehäuse angeordnet ist und dessen Messstrominformationen über eine steckbare Verbindung an weitere Module übertragbar sind, beispielsweise einerseits einer erfindungsgemäß aus den beschriebenen Modulen bestehenden Vorrichtung und zudem einer in einem separaten Gehäuse angeordneten und nicht im Detail beschriebenen Vorrichtung zur Ermittlung der thermischen Erwärmung einer Last, beispielsweise eines Asynchronmotors, wobei solche Vorrichtungen dem Fachmann jedoch bekannt sind.Particularly favorable is the modular design of the device in a plurality of housings, if further functionalities are to be realized for the further protection and / or monitoring of one or more electrical loads. These functionalities rely on part of the measurement current and / or voltage information present in the device, for example the output of the maximum value module. It is also conceivable a device in which the module for current detection is arranged in a separate housing and the measuring current information via a plug-in connection to other modules are transferable, for example, on the one hand an inventively consisting of the described modules device and also one arranged in a separate housing and device not described in detail for determining the thermal heating of a load, for example an asynchronous motor, such devices being however known to the person skilled in the art.
Ein derartiger Aufbau reduziert die Anzahl der benötigten Einzelmodule und/oder Komponenten im Gesamtsystem.Such a construction reduces the number of required individual modules and / or components in the overall system.
In einer weiteren Ausführungsform sind zusätzliche Funktionalitäten in dasselbe Gehäuse integriert wie die erfindungsgemäße Vorrichtung. Dies ist insbesondere günstig, wenn mehrere Funktionalitäten gemeinsam gewünscht sind, beispielsweise ein Schieflastschutz und ein Schutz vor thermischer Erwärmung bei einem Asynchronmotor.In a further embodiment, additional functionalities are integrated in the same housing as the device according to the invention. This is particularly favorable if several functionalities are desired together, for example, a load unbalance protection and protection against thermal heating in an asynchronous motor.
So ist in günstiger Weise die Anzahl der verwendeten Gehäuse weiter reduziert.Thus, the number of housings used is further reduced in a favorable manner.
In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes weisen die Gehäuse, in denen einzelne und/oder mehrere Module und/oder Komponenten angeordnet sind, möglichst flexible Anschlussmöglichkeiten auf, beispielsweise wenigstens eine schraubbare und/oder klemmbare Verbindungsmöglichkeit. Auch ein gemeinsames, steckbares Verbindungsbussystem zur Informations-, Strom- und/oder Spannungsübertragung ist denkbar.In a further embodiment of the subject invention, the housing in which individual and / or a plurality of modules and / or components are arranged as flexible connection options, for example, at least one screwable and / or clampable connection option. A common, pluggable connection bus system for information, power and / or voltage transmission is conceivable.
So lässt sich durch den modularen Aufbau die Handhabung eines oder mehrerer Gehäuse weiter reduzieren.The modular design makes it possible to further reduce the handling of one or more housings.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiment possibilities can be found in the further dependent claims.
Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention, further embodiments and other advantages will be described in detail.
Es zeigen:Show it:
Bei einem Phasenausfall, beispielsweise aufgrund einer defekten Versorgungsleitung
Diese drei Messstrominformationen
Die vierte Messstrominformation
Alternativ ist beispielsweise für den Fall, dass die Spannungsinformation
Die Spannungsinformation
Die erste Hilfsspannungsinformation
Das Vergleichsmodul
Im gewählten Beispiel ist die Eingangsgröße eine reale Eingangsspannung
Das weitere Proportionalmodul
Das weitere Vergleichsmodul
Ein Unterschreiten des Grenzwertes von 85% des Maximalwertes ist prinzipiell als Kriterium für das Vorhandensein einer Lastunsymmetrie anzusehen. Um durch Messfehler oder stochastische Schwankungen bedingte mögliche Fehlauslösungen zu vermeiden, sollte jedoch ein Wert kleiner als 85% gewählt werden, beispielsweise 75%.Falling below the limit of 85% of the maximum value is to be considered in principle as a criterion for the presence of a load unbalance. However, to avoid possible false triggering due to measurement errors or stochastic fluctuations, a value smaller than 85% should be selected, for example 75%.
Durch Messfehler oder stochastische Schwankungen ist es möglich, dass eine einmalige, geringfügige Unterschreitung der Eingangsspannungsinformation unter die zweite Hilfsspannungsinformation innerhalb eines Zeitraumes von mehreren Sekunden nicht auf einer realen Schieflast basiert. Dies kann beispielsweise durch stochastische Schwankungen oder Messfehler bedingt sein. Demgemäß ist es zur Vermeidung möglicher Fehlauslösungen durch das eventuell nachgeordnete Auswertemodul zweckmäßig, eine Lastunsymmetrie erst in dem Fall als detektiert anzusehen, wenn zumindest eine wiederholte Unterschreitung vorliegt, beispielsweise mindestens zehn Unterschreitungen innerhalb maximal einer Sekunde. Alternativ lässt sich eine solche mögliche Fehlauslösung auch durch eine Reduktion der Empfindlichkeit der Vorrichtung mittels einer geeigneten Wahl des Proportionalitätsfaktors des Proportionalmoduls (
Für den Fall, dass die Spannungsinformationswerte reale Spannungen sind, bewegen diese sich vorzugsweise innerhalb des für vergleichbare Schaltungen üblichen Spannungsbandes, beispielsweise zwischen 0 V und 10 V.In the event that the voltage information values are real voltages, they preferably move within the voltage band usual for comparable circuits, for example between 0 V and 10 V.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtung zur Erkennung einer LastunsymmetrieDevice for detecting a load unbalance
- 1111
- Messmodulmeasurement module
- 1212
- GleichrichtmodulRectifier module
- 1313
- Konvertermodulconverter module
- 1414
- MaximalwertmodulMaximum value module
- 1515
- Proportionalmodulproportional module
- 1616
- Vergleichsmodulcomparison module
- 2020
- Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erkennung einer VerbraucherunsymmetrieEmbodiment of a device for detecting a consumer imbalance
- 2424
- weiteres Maximalwertmodulfurther maximum value module
- 2525
- weiteres Proportionalmodulanother proportional module
- 2626
- weiteres Vergleichsmodulfurther comparison module
- 3131
- erste Messstrominformationfirst measuring current information
- 3232
- zweite Messstrominformationsecond measuring current information
- 3333
- dritte Messstrominformationthird measuring current information
- 3434
- vierte Messstrominformationfourth measuring current information
- 3535
- EingangsspannungsinformationInput voltage information
- 3636
- erste Hilfsspannungsinformationfirst auxiliary voltage information
- 3737
- zweite Hilfsspannungsinformationsecond auxiliary voltage information
- 3838
- AusgangsspannungsinformationOutput voltage information
- 4545
- Eingangsspannunginput voltage
- 4646
- erste Hilfsspannungfirst auxiliary voltage
- 4747
- zweite Hilfsspannungsecond auxiliary voltage
- 4848
- Ausgangsspannungoutput voltage
- 6060
- Wert der SpannungsinformationValue of voltage information
- 9999
- dreiphasige Versorgungsleitungthree-phase supply line
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