DE102009012942A1 - Gebläse, insbesondere Ventilator, Verdichter, Seitenkanalverdichter - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gebläse (2) mit wenigstens einem rotierenden Gebläserad (6), insbesondere Ventilator oder Verdichter, Seitenkanalverdichter, mit einem in einem Motorgehäuse (10) angeordneten Elektromotor (12), mit einer elektronischen Steuereinrichtung (18) für den Elektromotor (12) und mit einem Motorschalter (16). Zur Verbesserung des Motorschutzes ist vorgesehen, dass der Motorschalter (16) als elektronischer Schalter ausgebildet ist und die Steuereinrichtung (18) und der Motorschalter (16) im oder am Motorgehäuse (10) oder in einem Anschlussgehäuse (14) am Motorgehäuse (10) angeordnet sind und dass eine mit der Steuereinrichtung (18) zusammenwirkende Erfassungsvorrichtung (24) für den Motorstrom vorgesehen ist, die wenigstens einer Phase (22), vorzugsweise zwei Phasen (22), des Elektromotors zugeordnet ist und für die Messung der Höhe des Motorstroms und der Anlaufzeit des Motorstroms während einer Anlaufphase des Elektromotors und für die Messung der Höhe des Motorstroms während einer Dauerbetriebsphase des Elektromotors ausgebildet ist und dass die Steuereinrichtung (18) zum Vergleichen der erfassten Messwerte in Form der Höhe und Anlaufzeit des Motorstroms während der Anlaufphase und der Höhe des Motorstroms während der Dauerbetriebsphase mit in einer Speichervorrichtung (28) der Steuereinrichtung (18) hinterlegten Grenzwerten ausgebildet ist und dass die Steuereinrichtung zur Auslösung weiterer Steuerungsmaßnahmen in Abhängigkeit des Vergleichs der ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse mit wenigstens einem rotierenden Gebläserad, insbesondere Ventilator oder Verdichter, Seitenkanalverdichter, mit einem in einem Motorgehäuse angeordneten Elektromotor, mit einer elektronischen Steuereinrichtung für den Elektromotor und mit einem Motorschalter.
  • Im Besonderen betrifft die Erfindung Gebläse im Anwendungsbereich bis 1,5 bar Druckdifferenz, die mit zunehmendem Volumenstrom weiter unter diesen Wert absinken kann. Typischer Anwendungsbereich sind daher Gebläse in der Form von Ventilatoren und Seitenkanalverdichtern. Sie finden in der industriellen Produktion für mehrfache Zwecke Verwendung und benötigen hierfür als industrielles Betriebsmittel einen fachgerechten elektrischen Anschluss. Die elektrischen Zuleitungen zu derartigen Gebläsen müssen in geeigneter Form dimensioniert, verlegt und gegen Kurzschluss und Überlast abgesichert werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Schmelzsicherungen oder sonstige Leitungsschutzschalter(-automaten). Hierfür ist es beispielsweise üblich, an zentralen Stellen innerhalb eines Betriebs oder einer industriellen Produktionshalle Maschinenschaltschränke vorzusehen, in denen die betreffenden Schutzelemente und insbesondere die für die Ansteuerung der Gebläse und anderer Betriebsmittel erforderlichen Motorschalter und Steuergeräte untergebracht sind. Dies bedingt jedoch eine räumliche Trennung der Steuer- und Schutzkomponenten von dem bzw. den Gebläsen. Im Maschinen- und Anlagenbau wird das Gesamtsystem aus Betriebsmittel plus Zuleitung meistens mit Motorschutzschaltern oder thermischen Überlastauslösern in Verbindung mit einem Leistungsschütz in der Zuleitung des Motors abgesichert. Der Auslösestrom des Motorschutzschalters oder des thermischen Überlastauslösers wird solchenfalls mehr oder weniger genau auf den Bemessungsstrom des Elektromotors eingestellt. Hierbei kann typischerweise sowohl ein Kurzschluss in der Zuleitung zu dem Betriebsmittel bzw. zu dessen Elektromotor als auch ein Überlastschutz des Elektromotors selbst realisiert werden, indem die Wärmewirkung des in das Gerät hineinfließenden Stroms und die Wirkdauer als indirektes Maß für die Motortemperatur als Abschaltkriterium benutzt wird. Man spricht hier vom I2t-Integral.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wurde jedoch festgestellt, dass eine derartige Überwachung in mehrfacher Hinsicht nicht stets zu dem erwünschten Erfolg, nämlich dem Schutz des Elektromotors vor Beschädigung führt. Es wird durch diese herkömmliche Methode ein von den spezifischen Bedingungen und dem Betriebszustand des Gebläses und des Elektromotors losgelöster Wert geschätzt und anhand dessen das Vorliegen eines kritischen Zustands überprüft. Die räumliche Trennung von Schutzmittel und Betriebsmittel verschärfen diese Problematik weiter.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Schutz des Elektromotors weiter verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Motorschalter als elektronischer Schalter ausgebildet ist und die Steuereinrichtung und der Motorschalter im oder am Motorgehäuse oder in einem Anschlussgehäuse am Motorgehäuse, insbesondere in einem Klemmenkasten am Motorgehäuse, angeordnet sind und dass eine mit der Steuereinrichtung zusammenwirkende Erfassungsvorrichtung für den Motorstrom vorgesehen ist, die wenigstens einer Phase, vorzugsweise zwei Phasen, des Elektromotors zugeordnet ist und für die Messung der Höhe des Motorstroms und die Anlaufzeit des Motorstroms während einer Anlaufphase des Elektromotors und für die Messung der Höhe des Motorstroms während einer Dauerbetriebsphase des Elektromotors ausgebildet ist, und dass die Steuereinrichtung zum Vergleichen der erfassten Messwerte in Form der Höhe und Anlaufzeit des Motorstroms während der Anlaufphase und der Höhe des Motorstroms während der Dauerbetriebsphase mit in einer Speichervorrichtung der Steuereinrichtung hinterlegten Grenzwerten ausgebildet ist und dass die Steuereinrichtung zur Auslösung weiterer Steuerungsmaßnahmen in Abhängigkeit des Vergleichs der Messwerte mit den hinterlegten Grenzwerten ausgebildet ist.
  • Dadurch dass die Steuereinrichtung und der Motorschalter motornah, nämlich an oder in dem Motorgehäuse oder in einem Anschlussgehäuse am Motorgehäuse untergebracht sind, kann eine wirksame Überwachung von Betriebsparametern ausgeführt werden, und zwar am Standort des Gebläses und damit wirklichkeitsnah. Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer selektiven Motorstromerfassung, getrennt nach einer Anlaufphase und einer Dauerbetriebsphase, lässt ich eine sicherere und damit bessere Überwachung des Elektromotors erreichen.
  • Dadurch dass die Steuereinrichtung zusätzlich eine Speichervorrichtung aufweist zur Eingabe von Grenzwerten, die die zulässige Höhe und Anlaufzeit des Motorstroms während der Anlaufphase und die Höhe des Motorstroms während der Dauerbetriebsphase bauartbedingt oder individuell für das betreffende spezifische Gerät bezeichnen, kann ein Gebläse mit einer individuell für dessen Motorauslegung optimal programmierten Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt werden.
  • Der eigentliche Anlaufvorgang, das heißt der zeitliche Verlauf und die Höhe des Motorstroms (Stromstärke) des Gebläses und dessen Elektromotoren ist jeweils von der Motorbaugröße und der Auslegung der Wicklungen abhängig. Während der Anlaufphase steigt der Motorstrom an und kann dabei auch ein Vielfaches der Höhe Motorstroms während der Dauerbetriebsphase erreichen, allerdings muss der Motorstrom nach diesem Anfangsanstieg möglichst rasch wieder absinken und seinen für die Motorkomponenten unbedenklichen Dauerbetriebswert annehmen. Die Zeit vom Einschalten des Motorstroms über den raschen Anstieg bis zum Widerabnehmen und Erreichen des Dauerbetriebsstroms wird als Anlaufzeit bezeichnet. Die Anlaufzeit ist von der Höhe der Versorgungsspannung und von den Trägheitsmomenten im Motorläufer, dem Laufrad und gegebenenfalls von Riemenübersetzungen abhängig. Der Anlaufvorgang dauert bei Gebläsen, Ventilatoren und Verdichtern mit Dreiphasenmotoren (bis ca. 4 kW) üblicherweise 1 bis 5 Sekunden. Der Anlaufstrom im Verhältnis zum sogenannten Dauerbemessungsstrom, also der Höhe des Motorstroms während der Dauerbetriebsphase, beträgt typischerweise das Fünf- bis Siebenfache. Da jede elektronische Steuereinrichtung ab Werk erfindungsgemäß individuell mittels der in ihrer Speichereinrichtung gespeicherten überwachungsrelevanten Geräteparameter auf das jeweilige Gebläse und dessen Elektromotor abgestimmt ist, kann eine optimale Überwachung erreicht werden. Es sind beispielsweise die für das betreffende Gebläse charakteristische Anlaufstromhöhe und die Anlaufzeit oder Anlaufdauer bis zum Einschwingen auf den Dauerbemessungsstrom in der Speichereinrichtung unlöschbar hinterlegt. Anhand dieser Grenzwerte kann ein Schweranlauf, ein Blockierzustand oder eine Überlastung schneller als beispielsweise unter Verwendung lediglich eines Wicklungstemperatursensors erkannt werden.
  • Auf diese Weise lässt sich der Anlaufstrom, also die Höhe des Motorstroms während der Anlaufphase, und die Anlaufzeit sowie die Höhe des Motorstroms während der Dauerbetriebsphase mit individuell eingegebenen Grenzwerten überwachen.
  • Es können beispielsweise Extremzustände detektiert werden, wenn beispielsweise ausgehend von einem kalten Motor mit einem in einem Extremfall festgefrorenen Laufrad sehr hohe Motorströme fließen, die zur raschen Zerstörung der Kupferwicklung des Elektromotors führen würden, so kann dies durch eine auf die spezifischen Bedingungen des Gebläses und seines Elektromotors programmierte Steuereinrichtung rechtzeitig erkannt werden. Eine nur geschätzte Entwicklung der Motortemperatur oder ein alleiniger Temperaturschalter in der Motorwicklung würde möglicherweise aufgrund der Kühlkapazität des noch kalten Motorpakets erst verzögert ansprechen, so dass auch unter Berücksichtigung von Überschwingeffekten ein zuverlässiger Motorschutz nicht gewährleistet werden könnte. Durch die erwähnte erfindungsgemäße selektive Überwachung des Motorstroms ist dies aber möglich, und es ist sichergestellt, dass die Steuereinrichtung, die gewissermaßen als Teil des Gebläses und ihres Elektromotors konzipiert wird, korrekt auf dieses spezifische Gebläse mit den korrekten Parametern programmiert ist. Ein derartiges erfindungsgemäßes Gebläse braucht dann lediglich mit der Netzversorgungsspannung verbunden zu werden. Der Weg über einen zentralen Schaltschrank ist nicht mehr erforderlich. Dessen ungeachtet kann jedoch über geeignete Schnittstellen ein Anschluss der Steuereinrichtung in ein digitales Datennetz realisiert werden.
  • Bei den erwähnten Steuerungsmaßnahmen in Abhängigkeit des vorstehend erwähnten Vergleichs der Messwerte mit den hinterlegten Grenzwerten, insbesondere bei Feststellung einer Grenzwertüberschreitung, kann es sich im einfachsten Fall um eine Schutzabschaltung des Gebläses handeln. Denkbar wäre auch die Ausgabe einer digitalen oder analogen Warnmeldung über eine Schnittstelle bis hin zur Aktivierung einer automatischen Wiederanlaufsperre.
  • Weiter kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Erfassungsvorrichtung für den Motorstrom auch für die Messung der Anstiegsgeschwindigkeit des Motorstroms während der Anlaufphase ausgebildet ist und auch hierfür Grenzwerte in der Speichervorrichtung hinterlegt sind, so dass auch diese Größe für die intendierten Motorschutzzwecke herangezogen werden kann.
  • In Weiterbildung der Erfindung von besonderer Bedeutung ist in wenigstens einer Phase der Motorwicklung ein Wicklungstemperatursensor vorgesehen, und die Steuereinrichtung des Gebläses ist zur Erfassung und Bewertung des Sensorsignals dieses Wicklungstemperatursensors und zur Auslösung weiterer Steuerungsmaßnahmen ausgebildet. Durch diese weitere Maßnahme kann ein noch besserer Motorschutz erreicht werden. Zum einen kann die tatsächliche Ist-Temperatur der Motorwicklung für Steuerungszwecke verwendet werden. Wenn die Wicklungstemperatur beispielsweise allmählich ansteigt, z. B. in Folge von schwergängigen Lagern, Fremdkörpern oder lufttechnischer Überlastung des Betriebsmittels, so kann durch Auswertung des Signals des Wicklungstemperatursensors der Motorschutz hinreichend ausgeführt werden. Extreme Betriebszustände werden – wie schon vorausgehend erwähnt – durch die selektive Motorstromüberwachung ermittelt, so dass entsprechende Steuerungsmaßnahmen rascher ausgeführt werden können.
  • Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung zur Erfassung und Bewertung der Anstiegszeit der Wicklungstemperatur ausgebildet ist, indem die Anstiegszeit der Wicklungstemperatur mit in der Speichervorrichtung hinterlegten Grenzwerten verglichen wird. Auch auf diese Weise kann eine im praktischen Betrieb vorteilhafte Dynamik des Motorschutzes realisiert werden.
  • Als Versorgungsspannung für die Steuerelektronik kann in vorteilhafter Weise die den Klemmen des Geräts zugeführte Netzspannungsversorgung vorgesehen sein.
  • Insgesamt erweist es sich als vorteilhaft, dass anhand des Vergleichs der erfassten Messwerte und der hinterlegten Grenzwerte eine Bewertung eines Fehlerzustands durch die Steuerungseinrichtung vorgenommen werden kann, die dann zur Auslösung weiterer geeigneter Steuerungsmaßnahmen führt.
  • Da der Motorschalter, wie eingangs erwähnt, erfindungsgemäß als elektronischer Motorschalter ausgebildet ist, benötigt er weniger Einbauraum und verschleißt beispielsweise gegenüber einem Schaltschütz oder einem Handschalter bei häufigem Ein- und Ausschalten weniger. Für. eine bevorzugte Anwendung erfolgt die Ansteuerung des Gebläses vorzugsweise automatisiert über einen Steuerbefehl ausgehend von einer übergeordneten Steuerung/SPS an die Steuereinrichtung(en) des Gebläses, insbesondere auch über eine serielle Schnittstelle. Insbesondere kann der elektronische Motorschalter durch einen SELV-Digital- oder Analogeingang direkt von einer SPS-Steuerung heraus angesteuert werden und von dort einen Ein-/Ausschaltbefehl erhalten, z. B. in Abhängigkeit davon, ob andere Betriebsmittel eingeschaltet sind oder sich beispielhaft Produkte im Bereich einer Trocknungsanlage befinden und hierfür ein Luftstrom durch das Gebläse bereitgestellt werden soll. Ist eine derartige Einschaltbedingung dann nicht mehr erfüllt, so wird der Motorschalter sofort oder mit einer Nachlaufverzögerung abgeschaltet.
  • Es ist aber auch denkbar und vorteilhaft, wenn über die erwähnte insbesondere serielle Schnittstelle bestimmte Betriebsbedingungen (Schwell- oder Grenzwerte), wie z. B. für Temperatur, Druck, Feuchtigkeitsgehalt, Volumenstrom, Zeit, Position, der elektronischen Steuereinrichtung direkt eingegeben und verknüpft werden können. Weiter können über die betreffende(n) Schnittstelle(n) Signale weiterer Sensoren, die ebenfalls am oder im Motorgehäuse oder zumindest gebläsenah untergebracht sind, direkt ausgewertet werden. Es kann sich hier beispielsweise um Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeitsgehaltssensoren oder dergleichen Sensoren handeln.
  • Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn an den betreffenden Phasen der Versorgungsspannung eine Drehfeldprüfung für den korrekten Zündzeitpunkt des elektronischen Motorschalters, insbesondere in Form eines Leistungshalbleiters, Thyristors oder Triacs, ausgeführt wird und dies vorzugsweise auch zu Diagnosezwecken verwendet werden kann.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Gebläses. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Gebläses mit einem Anschlussgehäuse zur Aufnahme des elektronischen Motorschalters und der Steuereinrichtung und
  • 2 eine schematische Darstellung der Ansteuerung des Elektromotors des erfindungsgemäßen Gebläses nach 1.
  • 1 zeigt ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnetes Gebläse beispielhaft in Form eines Seitenkanalverdichters. Das Gebläse 2 umfasst ein in einem Gebläsegehäuse 4 untergebrachtes Radialgebläserad 6, welches axial angesaugte Luft radial beschleunigt und verdrängt, wobei diese Luft dann durch einen tangential mündenden Gebläsegehäusestutzen 8 an nicht dargestellte weiterführende Verrohrung ausgeblasen wird. Das Gebläserad 6 ist durch einen in einem Motorgehäuse 10 angeordneten Elektromotor 12 antreibbar. Am Motorgehäuse 10 des Gebläses 2 ist ein Anschlussgehäuse 14 angeordnet, in dem somit unmittelbar in Motornähe ein elektronischer Motorschalter 16 und eine elektronische Steuereinrichtung 18 untergebracht ist, deren Komponenten und Funktionsweise schematisch in 2 dargestellt sind.
  • Der Motorschalter 16 und die Steuereinrichtung 18 bilden einen Halbleiter-Motorstarter oder ein Halbleiter-Motorsteuergerät, welches auf noch näher zu beschreibende Weise speziell für das spezifische Gebläse 2 und dessen Elektromotor 12 ausgelegt ist. Es ist motornah in dem Anschlussgehäuse 14 untergebracht, welches unmittelbar am Motorgehäuse 10 des Gebläses 2 angeordnet ist. Die Integration der Steuerspannungsversorgung und der hierfür erforderlichen Steuerelektronik in Form der elektronischen Steuereinrichtung 18 in unmittelbarer Motornähe und nicht in einem entfernt an zentraler Stelle angeordneten Schaltschrank bringt mehrere Vorteile mit sich und gestattet – wie schon ausgeführt – die individuelle Abstimmung der Steuereinrichtung 18 und ihrer Schutzfunktionen auf das spezifische Gebläse und seine elektromotorischen Komponenten. Es wird somit ein komplett aufgebautes und getestetes Gebläse samt Elektromotor und hierauf spezifisch abgestellter elektronischer Steuereinrichtung angeboten und an den Benutzer abgegeben; es ist sofort im Betrieb des Benutzers anwendbar und braucht im wesentlichen nur noch mit der Netzspannungsversorgung verbunden zu werden, die an entsprechenden Anschlüssen im oder am Anschlussgehäuse 14 anschließbar ist.
  • 2 zeigt die im Anschlussgehäuse 14 untergebrachten Komponenten (einschließlich des allerdings im Motorgehäuse 10 untergebrachten Elektromotors 12). Diese Komponenten werden insgesamt mit A bezeichnet. Sie sind Teil der im modular aufgebauten Anschlussgehäuse 14 untergebrachten Gebläsesteuerung. Nachfolgend werden die Komponenten gemäß A beschrieben. Diejenigen Komponenten innerhalb der strichpunktierten Linie gehören im engeren Sinne zur elektronischen Steuereinrichtung 18. Die punktierte Linie trennt die zum Gebläse 2 gehörenden Komponenten (intern) und die externe Umgebung. Man erkennt eine Dreiphasen-Netzversorgungsspannung 20, die zu dem elektronischen Leistungsschalter 16 beispielhaft in Form eines 6fach-Thyristor-Moduls oder Triacs führt, der ein verschleißfreies Schalten gestattet (Komponente H).
  • Bei B ist die Erfassung des Motorstroms in zwei Phasen 22 (Außenleiter) der Dreiphasen-Netzversorgungsspannung 20 dargestellt. Die Komponenten bei B bilden je eine mit der Steuereinrichtung 18 zusammenwirkende Erfassungsvorrichtung 24 für den Motorstrom. Dabei ist die elektronische Steuereinrichtung 18 und deren μ-Controller 26 so ausgebildet, dass die Höhe des Motorstroms und die Anlaufzeit des Motorstroms während einer Anlaufphase des Elektromotors 12 und die Höhe des Motorstroms während einer sich daran anschließenden Dauerbetriebsphase erfasst und ausgewertet wird. Die Auswertung erfolgt durch Vergleich der von den Erfassungsvorrichtungen 24 erfassten Messwerten mit in einer Speichervorrichtung 28 hinterlegten gerätespezifischen Grenzwerten mit dem Ziel der Ausbildung und Durchführung einer Überlastschutzfunktion (Motorschutz). Der intern gemessene Motorstrom in den beiden Phasen (Außenleitern) 22 und die Zeitdauer bis zur Erreichung des typischen Dauerbetriebsstroms wird gezielt zur Störungserkennung und Diagnose herangezogen. Sollte beispielsweise ein extremer Betriebszustand, z. B. in Form eines blockierenden oder schwer gängigen Laufrads bei kaltem Motor, eintreten, so könnte dies zeitnah anhand des Motorstroms detektiert werden, etwa dadurch dass die zulässige in der Speichervorrichtung 28 hinterlegte Anlaufzeit überschritten wird. Eine bloße motorennahe Temperaturüberwachung könnte dies nicht leisten. Zusätzlich zu der selektiven Motorstromüberwachung ist aber wenigstens ein Wicklungstemperatursensor oder -schalter 30 vorgesehen, dessen Signale ständig durch die elektronische Steuereinrichtung 18 ausgewertet und zusätzlich zu Überwachungs- oder Steuerungszwecken verwendet werden. So ist durch Berücksichtigung der Wicklungstemperatur insbesondere das langsam eintretende Überhitzen des Elektromotors erkennbar, insbesondere infolge schwergängiger Lager, Fremdkörper oder Überlastung des Gebläses, so dass rechtzeitig Steuerungsmaßnahmen eingeleitet werden können. Zur Ansteuerung des Elektromotors 12 wird also eine selektive Stromüberwachung getrennt nach Anlaufphase und Dauerbetriebsphase in vorzugsweise zwei Phasen 22 der Netzversorgungsspannung 20 und zusätzlich eine Wicklungstemperaturüberwachung angewandt. Bei C ist ferner eine integrierte Drehfeldüberwachung/Spannungsnulldurchgangserkennung vorgesehen, die zunächst zur Ermittlung des optimalen Zündzeitpunkts für den Leistungsschalter 16 dient. Die hierzu eingebauten hardwaremäßigen Komponenten werden insbesondere auch dazu verwendet, die Drehfeldrichtung an den Eingangsklemmen zu prüfen. Zusätzlich könnte damit auch eine Bestimmung des cosφ erfolgen. Zusätzlich wäre eine Spannungsmessung für die Berechnung der elektrischen Leistung denkbar.
  • Bei D ist angedeutet, dass die elektronische Steuereinrichtung 18 ihre eigene SELV-Steuerspannung direkt aus der Dreiphasen-Netzversorgungsspannung (oder alternativ aus nur einer Phase gegen Neutralleiter) ableitet. Diese SELV-Steuerspannung kann zusätzlich für nicht dargestellte einfache Steuer-/Überwachungsfunktionen unter Verwendung zusätzlicher externer Schalter und Sensoren und für Signalaustausch mit übergeordneten Steuerungen genutzt werden. Anhand der Höhe der Sekundärspannung dieses SELV-Trafos kann auch eine Spannungsmessung erfolgen.
  • Bei E ist die grundsätzlich denkbare Nutzung der von den Sensoreinrichtungen (Erfassungsvorrichtungen 24 für den Motorstrom, Wicklungstemperatursensor 30 sowie dem Analogeingang 33) gelieferten Signale und Daten für weitere Auswerteprozesse angedeutet. Hierfür ist bei F als Minimallösung ein SELV-Digitaleingang für externe Steuersignale vorgesehen. Zur Ansteuerung des Digitaleingangs kann auch die interne SELV-Spannungsquelle (D) verwendet werden. Weiter ist bei G ein frei verknüpfbarer Digitalausgang als Open Collector Ausgang für den Signal- und Datenaustausch nach Extern integriert. Das Potential an der Ausgangsklemme wird zusätzlich von einem weiteren Eingang 32 des μ-Controllers 26 überwacht. So kann eine externe Störmeldung gegebenenfalls auch zur Abschaltung der Motoransteuerung durch den μ-Controller 26 führen.
  • Weitere Funktionen seien kurz angedeutet:
    Bei J ist dargestellt, dass die Wicklungstemperaturüberwachung doppelt wirkt. Das Signal des Wicklungstemperatursensors 30 wirkt auf einen Eingang 34 des μ-Controllers 26 und direkt auf die Thyristor-Ansteuerung, wobei zusätzlich eine Wiedereinschaltsperre durch den μ-Controller 26 vorgesehen ist.
  • Bei K ist eine integrierte SELV-Kleinspannungsversorgung für interne Elektronik und nicht dargestellte externe Sensoren (12 V ungeregelt) zum Aufbau einfacher Insellösungen vorgesehen.
  • F bezeichnet einen Digital-Eingang (10 bis 30 V=) in doppelter Ausführung. Der Digital-Eingang wirkt direkt auf einen Eingang 36 des μ-Controllers 26 und auch direkt (L) auf die Thyristor-Ansteuerung. Auch hier kann eine automatisierte Wiedereinschaltsperre durch den μ-Controller 26 verwirklicht werden.
  • Bei M ist ein frei verknüpfbarer potentialfreier Relaiskontakt (250 V, 1 A) wiederum für einen externen Signalaustausch vorgesehen.
  • G bezeichnet den schon vorausgehend erwähnten Digitalausgang als Open Collector Ausgang mit zusätzlicher Spannungsmessung durch einen Analogeingang 32 des μ-Controllers 26.
  • Ferner sind bei O Statusanzeigemittel in Form von LEDs vorgesehen (z. B. grüne LED bedeutet Motor läuft, rote LED bezeichnet einen Störungsvorgang). Durch verschiedene Blinkcodes der beiden Anzeigemittel kann die Fehlerdiagnose erleichtert werden.
  • P bezeichnet eine serielle Datenschnittstelle. Hierüber können die internen Daten und Statusinformationen ausgetauscht bzw. Steuer- und Parametrierfunktionen ausgeführt und übertragen werden. Ein parametrierbarer integrierter Analogeingang 33 ermöglicht die direkte Verknüpfung eines Analogsignals mit dem Gebläse zur Realisierung einfacher Steuerungsaufgaben.

Claims (9)

  1. Gebläse (2) mit wenigstens einem rotierenden Gebläserad (6), insbesondere Ventilator oder Verdichter, Seitenkanalverdichter, mit einem in einem Motorgehäuse (10) angeordneten Elektromotor (12), mit einer elektronischen Steuereinrichtung (18) für den Elektromotor (12) und mit einem Motorschalter (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschalter (16) als elektronischer Schalter ausgebildet ist und die Steuereinrichtung (18) und der Motorschalter (16) im oder am Motorgehäuse (10) oder in einem Anschlussgehäuse (14) am Motorgehäuse (10) angeordnet sind und dass eine mit der Steuereinrichtung (18) zusammenwirkende Erfassungsvorrichtung (24) für den Motorstrom vorgesehen ist, die wenigstens einer Phase (22), vorzugsweise zwei Phasen (22), des Elektromotors zugeordnet ist und für die Messung der Höhe des Motorstroms und der Anlaufzeit des Motorstroms während einer Anlaufphase des Elektromotors und für die Messung der Höhe des Motorstroms während einer Dauerbetriebsphase des Elektromotors ausgebildet ist, und dass die Steuereinrichtung (18) zum Vergleichen der erfassten Messwerte in Form der Höhe und Anlaufzeit des Motorstroms während der Anlaufphase und der Höhe des Motorstroms während der Dauerbetriebsphase mit in einer Speichervorrichtung (28) der Steuereinrichtung (18) hinterlegten Grenzwerten ausgebildet ist und dass die Steuereinrichtung zur Auslösung weiterer Steuerungsmaßnahmen in Abhängigkeit des Vergleichs der Messwerte mit den hinterlegten Grenzwerten ausgebildet ist.
  2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerungsmaßnahme eine Schutzabschaltung vorgesehen ist.
  3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerungsmaßnahme die Ausgabe einer Warnmeldung vorgesehen ist.
  4. Gebläse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (24) für den Motorstrom für die Messung der Anstiegsgeschwindigkeit des Motorstroms während der Anlaufphase ausgebildet ist und auch hierfür Grenzwerte in der Speichervorrichtung (28) hinterlegt sind.
  5. Gebläse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Phase (22) ein Wicklungstemperatursensor (30) vorgesehen ist und die Steuereinrichtung (18) zur Erfassung und Bewertung des Sensorsignals und zur Auslösung weiterer Steuerungsmaßnahmen ausgebildet ist.
  6. Gebläse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) zur Erfassung und Bewertung der Anstiegszeit der Wicklungstemperatur ausgebildet ist, indem die Anstiegszeit der Wicklungstemperatur mit in der Speichervorrichtung (28) hinterlegten Grenzwerten verglichen wird.
  7. Gebläse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Versorgungsspannung für die Steuerelektronik die Netzspannungsversorgung (20) vorgesehen ist.
  8. Gebläse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Vergleichs der erfassten Messwerte und der hinterlegten Grenzwerte eine Bewertung eines Fehlerzustands durch die Steuerungseinrichtung (18) vorgenommen werden kann.
  9. Gebläse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) eine Schnittstelle für externen Signal- oder Datenaustausch, insbesondere eine serielle Schnittstelle umfasst.
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