DE1908607C - Schaltungsanordnung zum Überlastschutz für einen Asynchronmotor - Google Patents

Description

Das Ein- und Ausschalten des Motors 2 wird von Neben seinem Eingang A besitzt der SpeR- ^

einer Schaltlogik 15 gesteuert, die im wesentlichen in einen zweiten Eingang Ä. beimessen ^nrrc^^u _jr| _der

Digitaltechnik mit bekannten Elementen ausgeführt Speicher in die Stellung gv — U KjPP ■ _Sc,_e;_se_

ist. Als Signale werden i.\ der Schaltlogik 15 durch- Speicher 32ν dagegen durch binscnaiien uci η ·■ gehend elektrische Spannungen verwendet. 5 spannung oder durch ein Signal ar -ι am r. g β

Das Einschalten des Motors 2 erfolgt durch zwei in die Grundstellung gekippt, so wird aas λ^ s

Druckknopfschalter 16ν oder 16r, durch die von einer signal zu gv = 1. Has Auspositiven Spannungsquelle 20 Einschaltsignale αν oder Wird dieser Speicher 32 ν jedocn aurcnu ^

or auf zwei Und-Glieder 18 ν bzw. 18r geführt werden. gangssignal /v = 1 des Und-Olieoes Ji'

Die Strommeßeinrichtung 11 besitzt für jede Phase » andere Lage gekippt, so verschwindet «ⁱⁿ *^*j

R 5 und Γ des Drehstromnetzes einen Meßwandler signal, es wird also gv = 0, womit eine: der ruiι

21, dessen Sekundärwicklung über je einen Wider- bedingungen am Und-Ghed 18ν nicht eriuiu ·

stand 22 abgeschlossen ist und mit einem Anschluß das Und-Glied 18 ν an seinem Ausgang den bc

i 25 bfhl A fü d Schalter 33 ν weitergibt de

stand 22 abgeschlossen ist und mit einem Anschluß das Und-Glied 18 ν an seinem Ausgag auf dem Nullpotential 23 der Steuereinrichtung 25 befehl Av für den Schalter 33 ν weitergibt, der seine

liegt. Über Dioden 24 werden die von den durch die 15 seits den Strom durch die Magnetspule JLi unu u . Widerstände 22 fließenden Strömen abhängigen Polen- den Schalter 9 ν für das Laufen des ^Mo*°^rs '" " il d Stll 25 i Plllhlt f d nungsrichtung einschaltet stellt das Ver*ⁿ™"«^{n a}£

Widerstände 22 fließenden Strömen abhängigen Polen- den Schalter 9 ν f

tiale an den Stellen 25 in Parallelschaltung auf den nungsrichtung einschaltet, stellt das Ver*ⁿ™"«ⁿ

Auseang2« der Einrichtung 11 geführt. Auf diese Signals gv den Ausschaltbefehl fur den motor

Weile ist der Momentanwert der an der Stelle 26a der genannten Richtung dar. BeiAnstehen des S gnals

auftretenden Spannung t/26 proportional des Maximal- »ο αν = 1 am Und-Glied 31 ν bewirkt also,das AuUreien

„cries der in jedem Augenblick in den Leitern 6, 7 und des Signals,/ = 1 und damit,^as Auftreten e.ne ι. ^

8 fließenden Ströme. Das Potential t/26 an der Stelle Stroms in den Leitungen 6 bis 8 die

hl d Mtors 2 in ⁵^r ^Ste

8 fließenden Ströme. Das Potential t/26 an der Stelle Stroms in den Leitungen 6 bis S£

26a bildet das Ausgangssignal c der Meßeinrichtung schaltung des Motors 2 in ⁵^r ^Ste™ ¹^"; _ein 11. Aufgabe und Wirkungsweise des durch die Wider- Die Maßnahme, daß der Speicher 321- nur durcη e

tände 27 und 28 gebildeten Spannungsteilers sowie 25 Signal ar == 1, also durch einen ^Ein*fj"f^te";_k

11. Aufgabe und Wirkungsweise des durch die Wider Di ,

stände 27 und 28 gebildeten Spannungsteilers sowie 25 Signal ar == 1, also durch fjf;_ück.

eines damit in Verbindung stehenden, als Schalter die Schließrichtung, in seme Grundstellungzuruc

wirkenden Transistors 29 werden später beschrieben. gekippt wird und erst damit die am una-u

Das Signal c, das erfindungsgemäß -ils Ausschalt- notwendige Fortschaltbedingung ^v - ι '"

signal für das Ausschalten des Motors 2 nach Ein- Einschaltbefehl in öffnungsrichtung ansteht dient

laufen des Ventils4 in eine der beiden Endstellungen 30 Sperrmittel, das bei Abschalten des Motors durch die

dient, wird als Eingangssignal einem Trigger 30 züge- Strommeßeinrichtung 11 ein Wiederemschallen m de

führt an dessen Ausgang ein Signal dentsteht, sobald vorhergehendenDrehrichtungverhindert.Dieeaperr

das Signal c ein Eingangssignal e, das einen fest ein- mittel wird durch das Einschalts.gnal ar - 1 tür d.is

gestellten Grenzwert für den maximal zulässigen Anlaufen in Gegenrichtung Ireigegeoen. Strom /„„ des Motors 2 wiedergibt, übersteigt. 35 Dem Und-Glied 18 ν werden noch zwei we.tere

Ein derartiges Ansteigen des Motorstroms tritt Fortschaltbed.ngungen zugeführt die· ™*^a™ ™

,mmer dann auf, .wenn das von ihm angetriebene Stell- den Signalen av = 1 und gv = 1 anslehen mu sen

glied eine Endstellung erreicht oder bei Störungen. ehe am Ausgang des Und-Glied«J8 ein ^gna

Das erfindungsgemäß erzeugte Signal d kann daher in Av = 1 erscheint; die eine d'eser zusat hchen Bedm bekannter Weise auch als Sicherheitssignal für das 40 gungen wird aus dem Sign al Ar ~ °- ^'^s° ⁰^ _des

Abschalten des Motors 2 bei Störungen dienen, z. B. negierten Einscha tbefehl '"'^"'s ^₈

wenn die Endstellung des Ventils 4 in Schließrichtung Schalters 33r gebildet Ein Anstehen dieses fc.gru

wegen eines zwischen dem Ventilkörper und dem Sitz Ar = 0 an dem Und-Ghed 8y-'S^{1 a}"' ^ ^kc'

eingeklemmten Fremdkörpers nicht erreicht werden ^'gchl^dj M^l^h

Das Ausgangssignal d des Triggers 30 gelon.gt auf gewährleistet, daß nicht 8te^t

zwei Und-Glieder 31 ν und 31 r, denen als weitere sprechende Einschaltsignale fur beide

Fortschaltbedingungen entweder die Einschaltbefehle gegeben werden können.

«v für das Einschalten in öffnungsrichtung (Und- ^Dl« ^Ielztf.^d" ^,«S'JZ yö? Glied 31 v) oder ar für das Einschalten in Schließ- 50 * = 1 am Und-Ghed 181 ■ wird von

richtung (Und-Glied 31 r) ausschaltet werden. gebildet, das aus §^™^οη£^_η^£ΐ_οΐ

Wie die Zeichnung zeigt, sind von dem Trigger 30 besteht, der beim .V.^^ÄEng ist

ab die Und-Glieder sowie die weiteren Elemente der 1 -> 0 in d,e mstabile Lage spring DeJ ^A"^s^?;

Schaltlogik 15 bis auf wenige Ausnahmen, die beson- abgesehen von einem ^kuI«ⁿ g'""^''^ ,Γνοη ders beschrieben werden, jeweils paarweise vorhanden. 55 unmittelbar an da» Um^hal««» ^d«.^Sief_m^_11n.

Es erscheint daher zweckmäßig, eine genaue Beschrei- m = 1 auf »ι - 0 anschließt stets A 1. ge

bung nur für den einen Signalstrang, der das Ein- und ten Inervall ist das Ausgangssignal λ-α

Ausschalten in öffnungsrichtung bewirkt, zu geben. Wird also ein EinsenaUta ehI α gegebe.1. ™

Die Wirkungsweise des anderen Signa.strangs ergibt ™»=^™>^^^Z nu wieder

^SttgnaSÄ_tu„g folgt auf das Und-G.ied3,v St?! so wird die EinK^tung «.»n, AHaufdes

ein Speicher 32v, der eine definierte Einschaltlage be- Zejmlervall. ^^^^^^^l

sitzt. Dieser Speicher wird realisiert durch eine bistabile daß der Motor 2 nach cmer ^Ab*J™

Kippschaltung bekannter Bauart, die außer bei An- schwinden des Einschalte hl * "~ stehen eines Signals an ihrem Eingang A auch beim 6₅ bis zum S . Island gekommen ist, bevor

Einschalten ihrer Speisespannung in die durch ein schaltbcfeh erfolgen kann

schaltung erst mit einer bestimmten Verzögerung wieder eingeschaltet werden kann. Das Zeitglied 35 verhindert also, wie bereits erwähnt, ein »Tasten« in kurzen Zeitintervallen mit den Einschaltsignalen /; mit Hilfe der entsprechenden Druckknopfschalter 16.

Das Signal in = 1 wird als Ausgangssignal eines Oder-Gliedes 36 gebildet, wenn an dessen Eingang einer der E'inschaltbefehle Av = 1 oder hr = 1 ansteht.

Weiterhin gelangt das Signal m auf eir> zweites Zeitglied 37. Dieses wird durch einen monostabilen Multivibrator realisiert. Das Zeitglied 37 ist zu dem vorher genannten Zeitglied 35 komplementär ausgebildet und besitzt eine kürzere Zeitkonstante. Die Bezeichnung »komplementär« bedeutet, daß nicht bei Abschalten des Eingangssignals m das Ausgangssignal, das mit ρ bezeichnet ist, für eine bestimmte Zeit auch verschwindet, sondern daß bei Auftreten von m für eine bestimmte Zeitspanne ein Ausgangssignal ρ auftritt, das bei vorhandenem Eingangssignal m nach einer bestimmten Zeit wieder verchwindet.
Das Signal ρ wirkt über einen ohmschen Widerstand 38 auf die Basis des Transistors 29 und macht diesen für die Zeitdauer des Signals ρ = 1 leitend. Dadurch wird, solange ρ — 1 ansteht, das Signal c durch den Spannungsteiler 27 und 28 im Verhältnis

ίο dieser Widerstände geteilt, so daß für diese Zeildauer das Eingangssignal c des Triggers 30 künstlich erniedrigt ist. Damit wird sichergestellt, daß während der Anlaufphase ein während dieser Phase zum Loslösen des Ventils benötigter, den eingestellten Grenzwert I max um einen bestimmten Betrag übersteigender Strom durch den Motor 2 fließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die GePatentansprüche: fahr von derartigen Beschädigungen zu vermeiden. Die Erfindung ist bei einer Schaltungsanordnung der ein-

1. Schaltungsanordnung zum Überlastschutz für gangs genannten Art darin zu sehen, daß Sperrmittel einen Asynchronmotor, der ein Stellglied, z. B. 5 vorgesehen sind, die bei Abschalten des Asynchronein Ventil, antreibt und der über erste Schaltmittel motors durch die Strommeßeinrichtung ein Wiedcr-

■ in der einen und über zweite Schaltmittel in der einschalten in der vorherigen Drehrichtung verhindern anderen Drehrichtung betrieben werden kann, bei und deren Sperrwirkung erst durch das Einschaltsignal der eine auf Überstrom ansprechende Meßeinrich- des Motors in Gegenrichtung gelöscht wird,
tung für den Motorstrom vorbanden ist, die bei io Es ist zwar bekannt — z. B. aus der USA.-Patentden der jeweils eingeschalteten Drehrichtung züge- schrift 3 204 169 —, bei derartigen Antrieben Motorordneten ersten oder zweiten Schaltmitteln eine schutzschalter vorzusehen, die den Motor vor ÜberAbschaltung auslöst, dadurch gekenn- strömen schützen und auf den Hauptschalter im Netzzeichnet, daß Sperrmittel (32) vorgesehen anschluß wirken. Abgesehen von ihrer Trägheit sind sind, die bei Abschalten des Asynchronmotors (2) 15 diese Schalter zur Lösung der gestellten Aufgabe auch durch die Strommeßeinrichtung (11) ein Wieder- deshalb nicht geeignet, weil durch sie jedes Wiedereinschalten in der vorhergehenden Drehrichtung einschalte!.', also auch ein Anfahren aus der Endlage verhindern und deren Sperrwirkung erst durch das heraus, in Gegenrichtung verhindert wird.
Einschaltsignal des Motors (2) in Gegenrichtung Die Erfindung kann nach einer Abschaltung in einer gelöscht wird. *o Endlage sowohl bei Antrieben mit kontinuierlich ein-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- stellbaren Stellgliedern, die mit Hilfe eines Stellungsdurch gekennzeichnet, daß Mittel (27, 28, 29, 37 reglers geregelt werden, als auch bei solchen mit nur und 38) vorgesehen sind, durch die der Motor- zwei definierten Stellungen des Stellglieds Verwendung strom während der Anlaufphase für ein vorgegebe- finden.

nes Zeitintervall einen höheren Wert annehmen 25 Um während der Anlaufphase ein vorzeitiges Abkann, ohne daß eine Abschaltung erfolgt. schalten des Motors infolge des während dieser Phase

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- erhöhten Strombedarfs zu verhindern, können Mittel durch gekennzeichnet, daß Verzögerungsmittel (35) vorgesehen sein, durch die der Motorstrom während vorgesehen sind, die nach einer Abschaltung ein der Anlaufphase für ein vorgegebenes Zeitintervall Wiedereinschalten des Motois (2) erst nach Ablauf 30 einen höheren Wert annehmen kann, ohne daß eine einer vorgegebenen Zeitspanne ermöglichen. Abschaltung erfolgt.

1st weiterhin das Stellglied derart ausgebildet, daß

Zwischenstellungen durch Löschungen des Einschaltsignals eingestellt werden können, so ist es vorteilhaft, 35 wenn Verzögerungsmittel vorgesehen sind, die nach

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung einer Abschaltung ein Wiedereinschalten des Motors zum Überlastschut/ für einen Asynchronmotor, der nur nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne erein Stellglied, z. B. ein Ventil, antreibt und der über möglichen. Dadurch wird verhindert, daß der Motor erste Schaltmittel in der einen und über zweite Schalt- bei fortgesetztem »Tasten« mit seinem Einschaltsignal mittel in der anderen Drehrichtung betrieben werden 40 in kurzen Zeitabständen hintereinander mit dem erkann, bei der eine auf Überstrom ansprechende Meß- höhten Anlaufstrom belastet und damit thermisch einrichtung für den Motorstrom vorhanden ist, die überlastet wird.

bei den der jeweils eingeschalteten Drehrichtung züge- Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungs-

ordneten ersten oder zweiten Schaltmitteln eine Ab- beispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher

schaltung auslöst. 45 erläutert werden, deren einzige Figur einen Stell-

Für Asynchronmotoren, die ein mechanisches Stell- antrieb für ein Ventil mit zwei definierten Endlagen, glied, z. B. ein Ventil in einer Leitung einer Dampf- d. h. ein »Auf—Zu«-Ventil, zeigt,
kraftanlage, antreiben, das in eine Endstellung läuft, Der Stellantrieb besitzt einen Asynchronmotor 2, ist es bekannt (britische Patentschrift 406133), für der über ein Getriebe 3 ein Ventil 4 in der Leitung 5 die Ausgabe eines Ausschaltbefehls nicht mehr die 5o einstellt. Der Motor 2 ist über Leitungen 6, 7 und 8, Endstellung des Stellgliedes direkt zu ermitteln, son- in denen Schaltmittel 9 ν und 9r sowie eine Stromdern dadurch anzuzeigen, daß der Motorenstrom für meßeinrichtung U angeordnet sind, mit den drei den Antriebsmotor, dessen Stromaufnahme bei Still- Phasen R, S und T eines Drehstromnetzes 12 verstand des Läufers bekanntlich höher ist, einen vorge- bunden. Zwischen der Einrichtung 11 und dem Netzgebenen Grenzwert übersteigt. Bei der Anordnung 55 anschluß 12 kann noch ein nicht dargestellter Hauptnach der erwähnten britischen Patentschrift erfolgt die schalter vorgesehen sein. Die Schalter 9 ν und 9r sind Abschaltung mit Hilfe von Thermoschaltern aus Bi- als magnetspulenbetätigte, mechanische Schalter dar-Melall. Nach Abkühlung des Bi-Metalls beginnt der gestellt, wobei ihre Magnetspulen mit 13v und 13r Motor in der gleichen Drehrichtung wieder zu laufen, bezeichnet sind.

falls der Hauptschalter für diese Drehrichtung nicht 60 Es ei an dieser Stelle erwähnt, daß die in der Zeichgeöffnet worden ist. Bei dieser Anordnung für die Ab- nung paarweise auftretenden Elemente und Signale für schaltung können daher mechanische Stellglieder, die eine Bewegung des Stellgliedes in öffnungs- bzw. in der Endslcllung gegen einen festen Widerstand, Schließrichtung jeweils mit den gleichen Bezugsziffern f.. B. gegen einen Anschlag, laufen, nach einem Ab- bzw. Bezugszeichen bezeichnet sind, wobei durcli schalten infolge eines Überstromes beim Wieder- 65 Zusätze »v« die entsprechenden Elemente für die einschalten der vorherigen Drchrichlung in ihren Öffnungsrichtung und mit dem Zusatz »r« diejenigen mechanischen Teilen beschädigt oder sogar zerstört für die Schließrichtung voneinander unterschieden werden. sind.