DE19948715A1 - Verfahren zur Gewinnung einer einen thermischen Zustand eines elektrischen Verbrauchers repräsentierenden Ersatzgröße und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung einer einen thermischen Zustand eines elektrischen Verbrauchers repräsentierenden Ersatzgröße und Schaltungsanordnung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Erzeugung und Aktualisierung einer einen thermischen Zustand eines elektrischen Verbrauchers repräsentierenden Ersatzgröße (TEG) beschrieben. Das Verfahren umfaßt die Gewinnung von Meßwerten für durch den Verbraucher (V) fließende Ströme und die Ermittlung der thermischen Ersatzgröße (TEG) durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung (DV) anhand einer ersten Berechnungsvorschrift (BV 1). Vor der Stillsetzung der Datenverarbeitungsvorrichtung (DV) aufgrund der Betriebspause (BP) wird die ermittelte Ersatzgröße (TEG) in einen nichtflüchtigen elektronischen Speicher (NFS) eingelesen. Mittels der Zeitmeßeinrichtung (ZME) wird die Dauer der Betriebspause (BP) bestimmt und hiermit eine eingepaßte Ersatzgröße (TEG-A) anhand einer zweiten Berechnungsvorschrift (BV 2) ermittelt. Dem weiteren Betrieb des Verbrauchers (V) nach Beendigung der Betriebspause (BP) wird die angepaßte Ersatzgröße (TEG-A) zugrunde gelegt und hierdurch der veränderte thermische Zustand des Verbrauchers (V) zutreffend berücksichtigt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Aktua
lisierung einer einen thermischen Zustand eines elektrischen
Verbrauchers repräsentierenden Ersatzgröße mit folgenden
Schritten:
- - Gewinnung von Meßwerten des durch den Verbraucher fließen den Stromes,
- - Verarbeitung der Meßwerte in einer Datenverarbeitungsvor richtung anhand einer ersten Berechnungsvorschrift zur Ge winnung der Ersatzgröße,
- - fassung einer Betriebspause des Verbrauchers und Anpas sung der Ersatzgröße an den aufgrund der Betriebspause veränderten thermischen Zustand des Verbrauchers.
Ein Verfahren dieser Art, wie es in der US 4 717 984 be
schrieben ist, wird insbesondere zur Verbesserung des Schut
zes solcher Verbraucher eingesetzt, die eine relativ große
thermische Zeitkonstante besitzen. Wird ein solcher Verbrau
cher willkürlich oder zum Schutz gegen Beschädigung infolge
Überlastung abgeschaltet, so soll bei einer Wiedereinschal
tung der tatsächliche thermische Zustand des Verbrauchers be
rücksichtigt werden. Dies kann in bekannter Weise durch eine
Temperaturmessung des Verbrauchers geschehen, z. B. dadurch,
daß an kritischen Stellen Temperatursensoren angeordnet wer
den. Der technische Aufwand für eine solche Messanordnung ist
jedoch sehr hoch. Daher wird häufig der Weg beschritten, aus
der Messung des durch den Verbraucher fließenden Stromes und
der Zeit eine Ersatzgröße zu berechnen, die einen Näherungs
wert für den thermischen Zustand des Verbrauchers darstellt.
Diese Berechnung kann in der Mikroprozessoreinrichtung eines
elektronischen Überstromauslösers erfolgen, der zu einem im
Stromkreis des Verbrauchers liegenden Schaltgerät gehört. Die
erwähnte erste Berechnungsvorschrift wird auf den Verbraucher
abgestimmt, um eine ausreichende Übereinstimmung der angepaß
ten Ersatzgröße mit dem thermischen Verhalten des Verbrau
chers zu gewährleisten.
Während die Berechnung einer Näherungs- oder Ersatzgröße für
den thermischen Zustand des Verbrauchers ("Thermisches Bild")
oder ("Thermisches Abbild") im laufenden Betrieb keine Pro
bleme aufwirft, bereitet es Schwierigkeiten, aus beliebigem
Anlaß auftretende Betriebspausen des Verbrauchers im Berech
nungsvorgang für die Ersatzgröße zu berücksichtigen. Eine
solche Betriebspause kann dadurch bedingt sein, daß der Ver
braucher durch ein zugeordnetes Schaltgerät abgeschaltet
wird, nachdem eine dem Schaltgerät zugeordnete Schutzeinrich
tung, z. B. ein elektronischer Überlastauslöser, die Über
schreitung eines Grenzwertes für die Erwärmung des Verbrau
chers festgestellt hat. Gleichfalls kann ein allgemeiner
Netzausfall die Ursache für eine Betriebspause sein. In die
sen Fällen fehlt auch die Betriebsenergie für die Mikropro
zessoreinrichtung, da diese aus dem Stromkreis des Verbrau
chers entnommen wird. Mit der Stillsetzung der Mikroprozes
soreinrichtung endet aber nicht nur die laufende Verarbeitung
der Meßwerte für den Strom, sondern es geht mit dem Inhalt
des Arbeitsspeichers auch die erwähnte, den thermischen Zu
stand des Verbrauchers repräsentierende Ersatzgröße verloren.
Um den Betrieb des Verbrauchers nach einer Betriebspause mit
zutreffenden Anfangswerten für den thermischen Zustand fort
setzen zu können, sieht das Verfahren nach der erwähnten US 4 717 984
vor, daß die bei Beginn der Betriebspause gültige
thermische Ersatzgröße des Verbrauchers in einen setz- und
lesbaren elektronischer Zähler überführt wird. Hierzu wird
zunächst bei Beginn der Betriebspause des Verbrauchers der
Betrieb der Mikroprozessoreinrichtung durch einen ständig ge
ladenen Kondensator für kurze Zeit aufrechterhalten. Während
dieses kurzen Zeitraumes erzeugt die Mikroprozessoreinrich
tung in rascher Folge eine der Ersatzgröße entsprechende An
zahl von Impulsen, die dem elektronischen Zähler zugeführt
werden. Zugleich wird ein Taktgeber zur Dekrementierung des
anfänglichen Zählerstandes gestartet. Durch den Taktgeber
wird somit der Zählerstand in linearer Abhängigkeit von der
Zeit verringert. Wenn die Betriebspause beendet ist und die
Mikroprozessoreinrichtung ihre Arbeit wieder aufnimmt, weist
somit der elektronische Zähler einen entsprechend der Länge
der Betriebspause verminderten Zählerstand auf, aus dem die
Mikroprozessoreinrichtung die angepaßte Ersatzgröße bestimmt.
Der Erfindung liegt ausgehend hiervon die Aufgabe zugrunde,
bei vermindertem Aufwand die Aktualisierung der Ersatzgröße
zu verbessern und die Anwendung des Verfahrens für sehr lange
Betriebspausen zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende weitere
Schritte erreicht:
- - Bereitstellung der Ersatzgröße in einem elektronischen Speicher,
- - Bestimmung der Dauer der Betriebspause mittels einer elek tronischen Zeitmeßeinrichtung, und
- - Ermittlung der angepaßten Ersatzgröße nach Beendigung der Betriebspause durch gemeinsame Verarbeitung der gespei cherten Ersatzgröße und der Dauer der Betriebspause in der Datenverarbeitungsvorrichtung anhand einer zweiten Berech nungsvorschrift.
Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
daß die Datenverarbeitungsvorrichtung bei Beginn der Be
triebspause nur wenige einfache Steuerbefehle oder sogar nur
einen einzelnen Steuerbefehl an periphere Haugruppen abzuge
ben hat. Es ist also nur eine minimale Verlängerung des Be
triebes der Datenverarbeitungsvorrichtung bei Eintritt der
Betriebspause erforderlich. Dies führt zu hoher Funktionssi
cherheit bei geringem Schaltungsaufwand. Ferner ist der Ener
giebedarf von elektronischen Zeitmeßeinrichtungen, z. B. in
der Gestalt eines elektronischen Uhrenbausteins, niedrig und
konstant. Daher können bei geringem Aufwand für die Bereit
stellung einer Hilfsenergie auch sehr lange Betriebspausen
überwacht werden. Wesentlich für die Erfindung ist dabei eine
Anpassung der Ersatzgröße entsprechend der nichtlinearen Ab
kühlfunktion der Verbraucher im Unterschied zu einer linea
ren, d. h. direkt zeitabhängigen und damit angenäherten Anpas
sung bzw. Korrektur. Die Güte der Anpassung der Ersatzgröße
hängt somit nicht von der Dauer der Betriebspause ab. Dieser
Vorteil beruht auf der Verarbeitung der gemessenen Dauer der
Betriebspause unter Benutzung einer Berechnungsvorschrift
erst nach Beendigung der Betriebspause.
Wie vorstehend erläutert, kommt es bei dem Verfahren nach der
Erfindung darauf an, daß die thermische Ersatzgröße in einem
Speicher bereitgestellt wird, damit auf sie bei Beendigung
der Betriebspause des Verbrauchers zugegriffen werden kann.
Diese Bereitstellung kann dadurch erfolgen, daß die jeweils
geltende Ersatzgröße nach Beginn der Betriebspause in den
elektronischen Speicher eingeschrieben wird. Bei Verbrauchern
mit nur langsamer thermischer Veränderung kann es aber aus
reichend sein, die Ersatzgröße im laufenden Betrieb des Ver
brauchers periodisch zu speichern, so daß stets ein gespei
cherter Wert der Ersatzgröße zur Verfügung steht. Dies ver
einfacht die von der Datenverarbeitungsvorrichtung zu Beginn
der Betriebspause durchzuführende Routine.
Im Rahmen der Erfindung kann die Zeitmeßeinrichtung unter
schiedlich betrieben werden. Insbesondere kann die Zeit
meßeinrichtung als Stoppuhr betrieben und bei Beginn der Be
triebspause des Verbrauchers durch einen Befehl der Datenver
arbeitungsvorrichtung vom Wert Null ausgehend in Lauf gesetzt
werden, wobei als Meßwert zweiter Art die bis zur Beendigung
der Betriebspause verstrichene Zeit in der Datenverarbei
tungsvorrichtung verarbeitet wird. Zu Beginn der Be
triebspause ist daher durch die Datenverarbeitungsvorrichtung
der Start der Zeitmeßeinrichtung, falls erforderlich mit vor
angehender Rücksetzung auf Null, zu veranlassen.
Als weitere Möglichkeit sieht ein abgewandelter Verfahrensab
lauf vor, daß die Zeitmeßeinrichtung als Uhr (Echtzeituhr)
betrieben, die Zeit bei Beginn der Betriebspause erfaßt und
in einem Speicher hinterlegt wird und daß die Zeit (bei Been
digung der Betriebspause) gleichfalls erfaßt und aus dieser
zusammen mit der gespeicherten Zeit des Beginns der Be
triebspause in der Datenverarbeitungsvorrichtung (DV) die
Dauer der Betriebspause (BP) bestimmt wird.
Die vorstehend erläuterten Varianten - Uhr oder Stoppuhr -
sind für die Bestimmung der Dauer der Betriebspause gleich
wertig. Für den Benutzer bietet sich jedoch bei der Betriebs
weise der Zeitmeßeinrichtung als Uhr die Möglichkeit, auch
das Datum auszulesen und gleichfalls in dem elektronischen
Speicher abzulegen, sei es zur Protokollierung der Betriebspau
sen des Verbrauchers oder zur raschen Erkennung sehr langer
Betriebspausen.
Das Verfahren nach der Erfindung kann vorteilhaft mittels
einer Schaltungsanordnung ausgeführt werden, in der als elek
tronischer Speicher für die Ersatzgröße und/oder die Zeit des
Beginns der Betriebspause ein nichtflüchtiger Speicher vorge
sehen ist. Damit entfällt das Problem einer Pufferung des
Speichers und eines entsprechenden Aufwandes für eine Hilfs
energie. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, einen ge
meinsamen nichtflüchtigen Speicher für die genannten zu spei
chernden Größen vorzusehen.
Ferner empfiehlt es sich, als Zeitmeßeinrichtung einen digi
tal steuerbaren und lesbaren Uhrenbaustein zu verwenden. Uh
renbausteine dieser Art zeichnen sich durch einen außeror
dentlich geringen Energiebedarf aus und können daher über
Stunden mittels eines kleinen Energiespeichers in Gestalt
eines Kondensators in Betrieb gehalten werden. Eine weitere
Vereinfachung der Schaltungsanordnung ist dadurch zu errei
chen, daß ein Uhrenbaustein mit integriertem nichtflüchtigem
Speicher verwendet wird.
Für die Schaltungsanordnung wird in einer vorteilhaften Aus
führungsform keine gesonderte Datenverarbeitungsvorrichtung
benötigt, wenn die durchzuführenden Aufgaben der Mikroprozes
soreinrichtung eines elektronischen Überstromauslösers eines
Schaltgerätes übertragen werden.
Das Verfahren und die Schaltungsanordnung nach der Erfindung
werden im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeipiele näher erläutert.
Die Fig. 1 ist ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit
des durch einen Verbraucher fließenden Stromes und der Erwär
mung des Verbrauchers in Abhängigkeit von der Zeit.
Die Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines
Verbrauchers, bei der eine den thermischen Zustand des Ver
brauchers repräsentierende Ersatzgröße ermittelt und aktuali
siert wird.
Die Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines
Verfahrens zu Gewinnung der genannten Ersatzgröße, bei dem
eine Zeitmeßeinrichtung als Stoppuhr betrieben wird.
In der Fig. 4 ist gleichfalls ein Flußdiagramm für ein Ver
fahren gezeigt, bei dem eine Zeitmeßeinrichtung als Echt
zeituhr betrieben wird.
Das Diagramm in der Fig. 1 zeigt ein Beispiel für den Ver
lauf des durch einen Verbraucher fließenden Stromes sowie für
die Erwärmung des Verbrauchers aufgrund dieses Stromes in Ab
hängigkeit von der Zeit. In dem Diagramm ist der Strom mit
i(t) und die Temperatur mit T(t) bezeichnet. Es ist angenom
men, daß sich der Strom i(t) beispielsweise aufgrund wech
selnder Belastung des Verbrauchers sprungartig ändert, wobei
zur Vereinfachung der Darstellung Einschwingvorgänge und all
mähliche Anstiege vernachlässigt sind. Die Erwärmung des Ver
brauchers T(t) steigt oder fällt dabei in bekannter Weise
nach einer nichtlinearen Funktion von Strom und Zeit.
Wie die Fig. 1 zeigt, wird der Verbraucher nach seiner Inbe
triebsetzung im Zeitpunkt t0 in einem späteren Zeitpunkt t1
abgeschaltet, nachdem ein gestrichelt eingetragener Grenzwert
der Erwärmung Tg überschritten ist. Es kommt zu einer Be
triebspause BP bis zum Zeitpunkt T2, zu dem der Verbraucher
wieder in Betrieb genommen wird und die Erwärmung wieder an
steigt.
Die im Zusammenhang mit dem in der Fig. 1 veranschaulichten
Betriebsablauf eines Verbrauchers wesentlichen Schaltungsmit
tel zeigt die Fig. 2. Als Verbraucher V ist ein Motor darge
stellt, der mittels eines Leistungsschalters LS ein- und aus
geschaltet werden kann. Durch einen dem Leistungsschalter LS
zugeordneten elektronischen Überstromauslöser wird der Lei
stungsschalter LS selbsttätig ausgelöst, um den Verbraucher V
gegen Schäden infolge einer Überlastung zu schützen. Um diese
Schutzfunktion zu gewährleisten, enthält die gezeigte Schal
tungsanordnung einen Stromsensor SS, bei dem es sich in be
kannter Weise um einen induktiven Stromwandler oder um ein
sonstiges Gerät zur Stromerfassung handeln kann. Der durch
den Stromsensor SS erfaßte Strom wird einem Analog-Digital-
Wandler AD zugeführt, der mit einer als Mikroprozessorein
richtung ausgebildeten Datenverarbeitungsvorrichtung verbun
den ist. Diese verfügt über eine erste Berechnungsvorschrift
BV1, nach der eine thermische Ersatzgröße TEG berechnet wird,
die dem jeweiligen thermischen Zustand des Verbrauchers V
entspricht. Dadurch, daß die Berechnungsvorschrift BV1 an das
Verhalten und die Eigenschaften des Verbrauchers anzupassen
ist, läßt sich eine weitgehende Übereinstimmung der thermi
schen Ersatzgröße TEG mit dem tatsächlichen Zustand des Ver
brauchers V erreichen. Die zunächst im Arbeitsspeicher der
Mikroprozessoreinrichtung MPE befindliche thermische Ersatz
größe TEG kann periodisch oder bei Bedarf in einen nicht
flüchtigen Speicher NFS ausgelagert werden, der mit der Mi
kroprozessoreinrichtung MPE verbunden ist und in bekannter
Weise durch ein EEPROM gebildet sein kann. Die Mikroprozes
soreinrichtung MPE vergleicht die Ersatzgröße TEG mit vorge
gebenen Grenzwerten und veranlaßt beim Überschreiten dieses
Grenzwertes die Auslösung einer Antriebs- und Verklinkungs
einrichtung AVE des Leistungsschalters LS. Der Verbraucher V
wird dann durch Öffnen der Schaltkontakte des Leistungsschal
ters LS abgeschaltet. Dies entspricht dem Vorgang im Zeit
punkt t1 in der Fig. 1.
Durch die Unterbrechung der Stromversorgung des Verbrauchers
V wird auch eine aus dem Stromsensor SS gespeiste Stromver
sorgungseinrichtung SVE stillgesetzt, welche eine Hilfsener
gie zum Betrieb der Mikroprozessoreinrichtung MPE einschließ
lich peripherer Elemente, wie der Analog-Digital-Wandler AD,
bereitstellt. Es steht jedoch weiterhin eine Hilfsenergie zur
Verfügung, die durch einen im vorherigen normalen Betrieb
mittels einer Diode D aufgeladenen Kondensator C bereitge
stellt wird. Diese Hilfsenergie dient zum Betrieb einer Zeit
meßeinrichtung ZME, die zeitabhängige digitale Signale zur
Verarbeitung durch die Mikroprozessoreinrichtung MPE bereit
stellt und die von der Mikroprozessoreinrichtung MPE gesteu
ert werden kann.
Die Zeitmeßeinrichtung ZME ist als digitaler Uhrenbaustein U
ausgebildet, zu dessen Betrieb eine sehr kleine Hilfsenergie
ausreicht. Dieser Bedarf an Hilfsenergie ist so gering, daß
für den Kondensator C eine Baugröße ausreicht, wie sie in
einer Schaltungsanordnung mit geringen Abmessungen problemlos
unterzubringen ist. Daher läßt sich der Kondensator C so di
mensionieren, daß bei Bedarf ein Betrieb der Zeitmeßeinrich
tung ZME über Stunden oder auch über Tage möglich ist.
Es kann sowohl schaltungstechnisch als auch hinsichtlich des
Energiebedarfs vorteilhaft sein, einen Uhrenbaustein U zu
wählen, der den nichtflüchtigen Speicher NFS als integrierten
Bestandteil enthält. Dies ist in der Fig. 2 als gemeinsamer
strichpunktierter Rahmen der Baugruppen NFS und ZME angedeu
tet.
Die in der Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 2 ablaufenden
Vorgänge werden nachfolgend anhand der in den Fig. 3 und 4
gezeigten Flußdiagramme erläutert.
Zunächst wird das Flußdiagramm gemäß der Fig. 3 betrachtet,
dem eine Betriebsweise der Zeitmeßeinrichtung ZME als Stopp
uhr zugrunde liegt. Die in der Schaltungsanordnung gemäß der
Fig. 2 ablaufenden Vorgänge beginnen in einem ersten Schritt
S1 mit der Prüfung, ob der Beginn einer Betriebspause fest
stellbar ist. Dies kann im Zeitpunkt t1 in Fig. 1 nach einer
Auslösung des Leistungsschalters LS (Fig. 2) daran erkannt
werden, daß der vom Stromsensor SS erfaßte Strom auf den Wert
0 fällt. Das gleiche Ergebnis würde offensichtlich ein Aus
fall des den Verbraucher V speisenden Netzes ohne Auslösung
des Leistungsschalters LS bewirken.
Liegt als Ergebnis der im Schritt S1 vorgenommenen Prüfung
als Ergebnis vor, daß keine Betriebspause eingesetzt hat, so
bedeutet dies den normalen Betrieb der Schaltungsanordnung
mit kontinuierlicher bzw. periodischer Messung des Stromes I
durch den Verbraucher V im Schritt S2. Im folgenden Schritt
S3 berechnet die Mikroprozessoreinrichtung MPE anhand der ihr
zur Verfügung stehenden ersten Berechnungsvorschrift BV1 und
eines zeitabhängigen Signales t eine thermische Ersatzgröße
TEG des Verbrauchers V. Damit befindet sich die Ersatzgröße
im Arbeitsspeicher der Mikroprozessoreinrichtung MPE. Im fol
genden Schritt S4 wird geprüft, ob die Ersatzgröße TEG einen
vorgegebenen Grenzwert überschreitet, mit der Folge, daß der
Leistungsschalter LS im Schritt S5 ausgelöst wird, wenn die
genannte Bedingung besteht. Ist der Grenzwert nicht über
schritten, so veranlaßt der Schritt S4 die Rückkehr des Pro- .
zesses zum Schritt S1.
Hat demgegenüber die Prüfung im Schritt S1 ergeben, daß die
Versorgung des Verbrauchers V unterbrochen wurde und demzu
folge eine Betriebspause begonnen hat, so wird in der noch
verbleibenden sehr kurzen Betriebsdauer der Mikroprozes
soreinrichtung MPE (Fig. 2) in einem Schritt S6 veranlaßt,
daß die augenblickliche Ersatzgröße TEG in den nicht flüchti
gen Speicher NFS übertragen und dort gesichert wird, ohne daß
hierfür während der Betriebspause ein Energiebedarf besteht.
Dieser Schritt kann entfallen, wenn die Ersatzgröße TEG im
ungestörten Betrieb periodisch gespeichert wird, wie dies als
Schritt 61 im rechten Teil des Flußdiagramms angedeutet ist.
Als letzten Schritt bewirkt die Mikroprozessoreinrichtung MPE
vor Beendigung ihres Betriebes den Start der Zeitmeßeinrich
tung ZME. Diese beginnt nun nach der Art einer Stoppuhr zu
laufen und erhält die hierfür benötigte Hilfsenergie aus dem
Kondensator C (Fig. 2).
Ein weiterer Schritt S8 dient zur Ermittlung des Endes der
Betriebspause. Falls die Betriebspause andauert, verbleibt
das Verfahren in einer Prüfschleife. Wird jedoch das Ende der
Betriebspause festgestellt und nimmt die Mikroprozessorein
richtung MPE demzufolge ihren Betrieb wieder auf, so wird die
Zeitmeßeinrichtung im Schritt S9 angehalten. Anschließend
wird im Schritt S10 die aus der Zeitmeßeinrichtung ZME direkt
ablesbare Dauer der Betriebspause BP zusammen mit der aus dem
nichtflüchtigen Speicher NFS ausgelesenen thermischen Ersatz
größe TEG unter Verwendung einer zweiten Berechnungsvor
schrift BV2 verarbeitet, um eine angepaßte Ersatzgröße TEG-A
zu bestimmen. Diese angepaßte Ersatzgröße TEG-A gelangt nun
in den rechten Zweig des Flußdiagramms der Fig. 3 und wird
in dem schon erläuterten Schritt S4 der Prüfung auf Über
schreitung eines Grenzwertes unterzogen.
Dem weiteren Beispiel für einen Verfahrensablauf nach der Er
findung, wie er in der Fig. 4 dargestellt ist, liegt eine
Betriebsweise der Zeitmeßeinrichtung ZME (Fig. 2) als nor
male Uhr bzw. Echtzeituhr zugrunde. Dies bedeutet, daß die
jeweilige Zeit und bei Bedarf auch das zugehörige Datum durch
die Mikroprozessoreinrichtung MPE jederzeit digital ausgele
sen werden können. Durch dieses Vorgehen ergeben sich in der
Fig. 4 Änderungen im linken Zweig des Flußdiagrammes gegen
über der Fig. 3. Im übrigen sind in der Fig. 4 für mit der
Fig. 3 übereinstimmende Schritte die gleichen Bezeichnungen
enthalten.
Der erste unterschiedliche Schritt in der Fig. 4 ist im An
schluß an den Schritt S6 der Schritt 11, in welchem der An
fangswert der Betriebspause BP in den nichtflüchtigen Spei
cher NFS überführt wird. Wird im folgenden Schritt S8 das
Ende der Betriebspause gefunden, so wird zunächst in einem
Schritt S12 der Endwert der Betriebspause BP aus der Zeit
meßeinrichtung ZME gelesen. Diesen Endwert verarbeitet die
Mikroprozessoreinrichtung MPE in einem Schritt S13 zusammen
mit dem aus dem nichtflüchtigen Speicher NFS zugeführten An
fangswert der Betriebspause BP zur tatsächlichen Dauer der
Betriebspause und bearbeitet mit dem gefundenen Wert die aus
dem nichtflüchtigen Speicher NFS zugeführte ursprüngliche Er
satzgröße TEG zur Bildung der angepaßten Ersatzgröße TEG-A.
Alle übrigen Schritte des Verfahrens entsprechen dem bereits
anhand der Fig. 3 erläuterten Verfahren.
Claims (9)
1. Verfahren zur Erzeugung und Aktualisierung einer einen
thermischen Zustand eines elektrischen Verbrauchers (V) re
präsentierenden Ersatzgröße (TEG, TEG-A)mit folgenden Schrit
ten:
- - Gewinnung von Meßwerten des durch den Verbraucher (V) fließenden Stromes (i(t)),
- - Verarbeitung der Meßwerte in einer Datenverarbeitungsvor richtung (MPE) anhand einer ersten Berechnungsvorschrift (BV1) zur Gewinnung der Ersatzgröße (TEG),
- - Erfassung einer Betriebspause (BP) des Verbrauchers (V) und Ermittlung einer an den aufgrund der Betriebspause (BP) veränderten thermischen Zustand des Verbrauchers (V) angepaßten Ersatzgröße (TEG-A),
- - gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
- - Bereitstellung der Ersatzgröße (TEG) in einem elektroni schen Speicher (NFS),
- - Bestimmung der Dauer der Betriebspause (BP) mittels einer elektronischen Zeitmeßeinrichtung (ZME),
- - Ermittlung der angepaßten Ersatzgröße (TEG-A) nach Beendi gung der Betriebspause (BP) durch gemeinsame Verarbeitung der gespeicherten Ersatzgröße (TEG) und der Dauer der Be triebspause in der Datenverarbeitungsvorrichtung (MPE) an hand einer zweiten Berechnungsvorschrift (BV2).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bereitstellung der Ersatzgröße (TEG) durch periodische
Speicherung der jeweils in der Datenverarbeitungsvorrichtung
(MPE) vorhandenen Ersatzgöße (TEG) im laufenden Betrieb des
Verbrauchers (V) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeitmeßeinrichtung (ZME) als Stoppuhr betrieben und durch
Befehle der Datenverarbeitungsvorrichtung (MPE) bei Beginn
der Betriebspause (BP) in Lauf gesetzt sowie bei Beendigung
der Betriebspause (BP) angehalten wird, wobei die verstri
chene Zeit als Dauer der Betriebspause von der Datenverarbei
tungsvorrichtung (MPE) aus der Zeitmeßeinrichtung (ZME) gele
sen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeitmeßeinrichtung (ZME) als Uhr betrieben, die Zeit (t1)
bei Beginn der Betriebspause (BP) erfaßt und in einem Spei
cher hinterlegt wird und daß die Zeit (t2) bei Beendigung der
Betriebspause (BP) gleichfalls erfaßt und aus dieser zusammen
mit der gespeicherten Zeit (t1) des Beginns der Betriebspause
(BP) in der Datenverarbeitungsvorrichtung (MPE) die Dauer der
Betriebspause (BP) bestimmt wird.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher für die Ersatzgröße und /oder die Zeit (t1) des
Beginns der Betriebspause (BP) als nichtflüchtiger Speicher
ausgebildet ist.
6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein gemeinsamer nichtflüchtiger Speicher für die Ersatzgröße
(TEG) und die Zeit (t1) vorgesehen ist.
7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeitmeßeinrichtung (ZME) als digital steuerbarer und les
barer Uhrenbaustein (U) ausgebildet ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Uhrenbaustein (U) mit integriertem nichtflüchtigem Spei
cher (NFS) vorgesehen ist.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Datenverarbeitungsvorrichtung (MPE) durch die Mikropro
zessoreinrichtung eines elektronischen Überstromauslösers
eines Schaltgerätes (LS) gebildet ist.
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WO2001024340A1 (de) | 2001-04-05 |
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