DE2247598C2

DE2247598C2 - AC current monitoring device

Info

Publication number: DE2247598C2
Application number: DE19722247598
Authority: DE
Inventors: Bevan Lowndes Cheadle Cheshire Clark; Michael Gavins
Original assignee: Fujitsu Services Ltd
Current assignee: Fujitsu Services Ltd
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE2247598A1; GB1366377A; FR2156671A1; AU464574B2; FR2156671B3; AU4699072A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungsüberwachungseinrichtung für Wechselstromnetze nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a voltage monitoring device for alternating current networks according to the preamble of claim 1.

Eine große Vielfalt von Geräten wird mit Hilfe einer Wechselstroincingangsquelle erregt und gesteuert. In den meisten Fällen hängt die einwandfreie Arbeitsweise von der Genauigkeit ab. mit der die Einspeisung den Anforderungen entspricht, die an die Speisequclle gestellt werden. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Speisequclle auf verschiedene Weise schwanken kann, beispielsweise in der Regelmäßigkeit der Amplitude der aufeinanderfolgenden Halbzyklen, dem Auftreten vonA wide variety of devices are energized and controlled using an AC input source. In In most cases, correct operation depends on accuracy. with which the infeed the Meets the requirements that are placed on the source of food. However, experience has shown that the Feed source can fluctuate in different ways, for example in the regularity of the amplitude of the successive half cycles, the occurrence of

kurzzeitigen Spitzen usw.short-term peaks, etc.

Es ist bekannt, Stromkreise, die aus einer Wechselstromspeisequelle gespeist werden, gegen Überspannungseinflüsse zu schützen, weiche die Stromkreise erheblich beschädigen können. Eine Spannungsüberwachur.gseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zum Schutz eines Stromkreises gegen Überspannungen ist in einem Aufsatz »A transistorized Overvoltage Relay«, aus AIEE Transaction, Band 74, It55, Teil II, Seiten 407 und408 erörtert.It is known to have electrical circuits derived from an AC power source are fed to protect against the effects of overvoltage, soft the circuits considerably can damage. A voltage monitoring device according to the preamble of the claim 1 for the protection of a circuit against overvoltages is in an essay »A transistorized overvoltage Relay ", from AIEE Transaction, Volume 74, It55, Part II, pages 407 and 408 discussed.

Hierbei wird die Speisespannung durch eine Spannungsmeßeinrichtung festgestellt, die einen Steuerausgang erzeugt, der auf die Größe der gemessenen Spannung bezogen ist. Der Steuerausgang wird zur Betätigung eines relaisgesteuerten Schalters zur Unterbrechung der Speisequelle verwendet. Eine Zeitverzögerung wird eingeführt, um eine Betätigung des Abschaltrelds durch kurzzeitig auftretende Spitzenwerte zu vermeiden. Die Verzögerung gewährleistet, daß dann, wenn die Speisespannung auf den normalen Wert zurückkehrt, bevor das Relais betätigt worden ist, der kurzzeitige Anstieg keinen Einfluß auf das Relais hat.The supply voltage is measured by a voltage measuring device detected, which generates a control output based on the magnitude of the measured voltage is related. The control output is used to operate a relay-controlled switch for interruption the source of supply used. A time delay is introduced before the disconnection field is actuated to be avoided by short-term peak values. The delay ensures that then, if the supply voltage returns to normal before the relay was actuated, the short-term increase has no effect on the relay.

In US-PS 35 71 707 ist ein System zur Überwachung einer Spannungsquelle beschrieben und dargestellt, das anzeigt, ob der Spannungswert unter eine vorbestimmte Amplitude fällt. Bei dieser bekannten Anordnung wird eine Wechseleingangssignal einer Triggerschaltung aufgegeben, die ein Wechselausgangssignal mit einer Frequenz entsprechend der Amplitude des Wechselsignales erzeugt. Dieses Wechselausgangssignal wird einem elektronischen Schaltkreis aufgegeben, der wechselnde Halbzyklen des Ausgangssignales steuert. Ein Kondensator, der mit dem Schaltkreis gekoppelt ist, wird aufgeladen, wenn der Schaltkreis stromleiter^ wird, und entladen, wenn der Schaltkreis abgeschaltet wird. Eine Im- J5 puisformerschakung spricht auf den Ladezustand des Kondensators so an. daß ein impuls erzeugt wird, wenn der Kondensator auf einen annehmbaren Wert aufgeladen wird, wodurch angezeigt >vird. daß die Amplitude des Wechseleingangs unter den vorbestimmten Wert jo gefallen ist. Der Impuls beaufschlagt eine Anzeigevorrichtung, die eine Anzeige des Abfalls des Eingangs ergibt. Dieses bekannte System macht nichts weiter als eine Anzeige des Vorhandenseins eines Fehlers in der Wechselspeisequelle. In der Praxis ist dies in vielen Fällen keine ausreichende information, und die Anmelderin hat erkannt, daß bei vielen Ausführungsformen von wechselstromgespeisten Geräten eine zusätzliche Anzeige der Art oder des Ausmaßes des Fehlers wichtig ist.In US-PS 35 71 707 a system for monitoring a voltage source is described and shown that indicates whether the voltage value falls below a predetermined amplitude. In this known arrangement given an alternating input signal of a trigger circuit, which an alternating output signal with a frequency generated according to the amplitude of the alternating signal. This alternating output signal becomes a abandoned electronic circuit that controls alternating half-cycles of the output signal. A capacitor, which is coupled to the circuit will be charged when the circuit becomes current conductor ^, and discharged, when the circuit is turned off. An im- J5 puisformerschakung speaks to the state of charge of the Capacitor so on. that a pulse is generated when the capacitor is charged to an acceptable level is displayed, which indicates> v. that the amplitude of the alternating input is below the predetermined value jo has fallen. The pulse is applied to an indicator which provides an indication of the drop in the input. This known system does nothing more than indicate the presence of an error in the AC power source. In practice this is in many cases insufficient information and the applicant has recognized that in many embodiments of AC-powered devices need an additional indication of the nature or extent of the fault.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demge- 5u genüber, zur Überwachung einer Wechselstromspeisequelle eine Einrichtung zu schaffen, die vorübergehende Niederspannungszustände dadurch anzeigt, daß jeder nachfolgende Halbzyklus der Einspeisung geprüft wird, um festzulegen, ob er unter den Nennspannungswert fällt, und, wenn ein solcher Fehler auftritt, sicherzustellen, ob die Spannung einen vorbestimmten Anteil oder Bereich von Anteilen des Nennspannungjpegeis erreicht oder nicht. Dabei ist die Zeitdauer des angezeigten Fehlers zu bestimmen, wenn ein solcher Fehler sich bo über eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Halbzykien erstreckt.The object of the present invention is accordingly compared to creating a device for monitoring an AC power source, the temporary Indicates low voltage states by checking each subsequent half cycle of the infeed, to determine whether it falls below the rated voltage value and, if such an error occurs, to ensure whether the voltage reaches a predetermined fraction or range of proportions of the nominal voltage level or not. The duration of the displayed error is to be determined if such an error is bo extends over a plurality of successive half-cycles.

GemaU der Erfindung wird diese ,Ajfgabe bei der -ini.-a-.js genannten Eiivichtun ζ '■'<■ den kennzeichnenden Merkniiden des ,A'v.pr.xvcs ^: L'eios!. Weitere Aus- o". :esI₁: j-u-i;c-i". der ErHi'..!':;^: s^:rd ■ '·:.:ι "!Stand der i 'nter-According to the invention, this, ajfgabe in the -ini.-a-.js called Eiivichtun ζ '■'<■ the characteristic features of the, A'v.pr.xvcs ^: L'eios !. Further ex o ".: EsI ₁ : jui; ci". der ErHi '..!':; ^: s ^: rd ■ '·:.: ι "! Status of the i' nter-

■. ne.■. no.

hare An! / :κτι-nung, die diese Einzelheiten erkennen läßt, und eine Anzeige der Zeitdauer des Auftretens des Fehlere erhalten werden.hare on! /: κτι-nung, which reveals these details and gives an indication of the length of time the fault occurred will.

Um die Eignung einer Netzeinspeisung, z. B. für eine Datenverarbeitungseinrichtung. zu untersuchen, ist zu prüfen, ob die Speisequelle selbst eine Konstantspannung aufrechterhalten kann. Die Überwachungseinrichtung ist so ausgelegt, daß sie die aufeinanderfolgenden Halbzyklen dieser Kurvenform prüft, um anzuzeigen, ob bestimmte Halbwellen unter einen vorbestimmten, gewünschten Pegel fallen. Es wird auch nicht nur angezeigt, daß einige Halbzyklen unter den gewünschten Pegel gefallen sind, sondern es wird auch festgestellt, wie weit sie diesen Pegel unterschreiten bzw. wie lange die Periode des niedrigen Pegels dauert, z. B.. wieviele aufeinanderfolgende Halbzyklen niedrig sind. Da die Überwachung der Kurvenform sich über eine längere Periode erstrecken kann, wird auch die Zeit angezeigt, bei der das Auftreten der niedrigen Spannung angezeigt wird.In order to determine the suitability of a power supply, e.g. B. for a Data processing device. to investigate is to check whether the supply source itself can maintain a constant voltage. The monitoring device is designed to test the successive half cycles of this waveform to indicate whether certain half-waves fall below a predetermined, desired level. It is also not only displayed that some half-cycles have fallen below the desired level, but it is also determined how far they fall below this level or how long the period of the low level lasts, e.g. B .. how many successive half cycles are low. Since the monitoring of the waveform extends over a longer period of time Period, the time is also displayed at which the occurrence of the low voltage is indicated.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigtThe invention is explained below in conjunction with the drawing using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Spannungsübcrwachungseinrichtung für Wechsels'romnetze gemäß der Erfindung, undFig. 1 is a block diagram of a preferred embodiment a voltage monitoring device for alternating current networks according to the invention, and

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung von Detektoren, die in Verbindung mit der Einrichtung nach Fig. I verwendet werden.F i g. 2 is a block diagram of an arrangement of detectors, which are used in connection with the device of FIG.

In F i g. I ist eine Schaltanordnung zum Aufzeigen gestörter Haibzyklen und zur Anzeige, wieviele gestörte Halbzyklen bei einem gegebenen »Niedrigpegel« aufgetreten sind, gezeigt. Ein Wechselstromeingang 10. der die zu überwachenden Halbzyklen abbildet, wird über eine Glättungsschaltung 11 und über eine Spannungspegelauswähleinrichtung 12 mit einem Detektor 13 verbunden, in dem eine Bezugsspannung mit der Spannung der aufeinanderfolgenden halb/.s klen der ankommenden Kurvenform verglichen wird. Er ist so atisgelegt, daß ein erstes Ausgangssignal erzeugt wird, wenn die ankommenden Haibz\Klen einen vorbestimmten Anteil der Be/ugsspaniuing übersteigen. Dieser unbestimmte Anteil der Bezugssrannung wird z. B. mit Hilfe eines Spannungsteilers er estelk. so daß er ein konstanter Bruchteil (z. B. !0%) ,.er tatsächlich dem Detektor 13 aufgegebenen Bezugsspannung sein kann. Diese tatsächlich angelegte Bezugsspannung wird aus einer stabilisierten Einspeisung über die Spannungspegelauswähleinrichtung 1:2 entnommen, die z. B. aus einer einen Spannungsteiler bildenden Widerstandskette mit Anzapfung bestehen kann. In der Praxis ist die Spannungspegelquelle zweckmäßigerweise wesentlich kleiner als die zu überwachende Einspeisung. Die Spannungspegelauswähleinrichmng 12 besitzt einen VoIlwegglcichrichter. damit aufeinanderfolgende Halbzyklen der Eingangscinspeiuingskurvenform die gleiche Polarität erhalten. Die Anzapfungen des Spannungsteilers für die Bezugsspannung sind geeicht und so ausgelegt, daß sie den gewünschten Spi'nnungszuwachsantei¹-len der zu überwachenden Netzeinspcisungen entsprechen. So erzeugt dcv Detektor 13 z. B. dann, wenn er auf »10^0/o gerinne« ausgelegt und die Spannungspcgehuisw;ih'"inrii.liHi:iL" 12 au! 200 V eingestellt ist. ein Auslm'-l'ssil"·,!! ,Μ'- dann, wenn dk \mplitude de Ein i.\!!"iL'sK;.ir\ ι.·:ΐ!, inn ''">0 V , .«.lei' großer ¹S!. Anstatt den Di'iektur Π ^ niis/ulegen, dai^! er aiii c;neii eiiiL'CMeiilen wirhLSümniien \ii:e^:i eic;· !ie/ugsspiinmmg ar.-snrL'hi. L' ;■! sein -ViSiirei'V. er·-;!¹'..-,! d,:dii:v'i veräruic"'In Fig. I shows circuitry for indicating malfunctioning half-cycles and for indicating how many malfunctioning half-cycles have occurred at a given "low level". An alternating current input 10, which maps the half cycles to be monitored, is connected via a smoothing circuit 11 and a voltage level selection device 12 to a detector 13, in which a reference voltage is compared with the voltage of the successive half cycles of the incoming waveform. It is set up in such a way that a first output signal is generated when the incoming Haibz \ Klen exceed a predetermined proportion of the tension. This indefinite part of the reference voltage is z. B. with the help of a voltage divider he estelk. so that it can be a constant fraction (e.g.! 0%) of the reference voltage actually applied to detector 13. This actually applied reference voltage is taken from a stabilized feed via the voltage level selection device 1: 2, which z. B. can consist of a voltage divider forming resistor chain with tap. In practice, the voltage level source is expediently much smaller than the infeed to be monitored. The voltage level selection device 12 has a full path rectifier. so that successive half-cycles of the input spinning curve shape get the same polarity. The taps of the voltage divider for the reference voltage are calibrated and designed so that they -LEN the desired Spi'nnungszuwachsantei ¹ of the match to be monitored Netzeinspcisungen. Thus, dcv detector 13 generates e.g. B. when it is designed for "10 ^{0 /} o flumes" and the voltage pack; ih '"inrii.liHi: iL" 12 au! 200 V is set. an Auslm'-l'ssil "·, !!, Μ'- if dk \ mplitude de Ein i. \ !!"iL'sK; .ir \ ι. ·: ΐ !, inn ''"> 0 V,. «. ^{Lei 'greater 1} S!. Instead of the di'iektur Π ^ niis / ulegen, dai ^! Er aiii c; neii eiiiL'CMeiilen wirhLSümniien \ ii: e ^: i eic; ·! Ie / ugsspiinmmg ar.- snrL'hi. L '; ■! sein -ViSiirei'V. er · - ;! ¹ ' ..- ,! d,: dii: v'i veräruic "'

werden, daß ζ. B. ein Potentiometer eingeschaltet wird, das so eingestellt werden kann, daß es auf unterschiedliche niedrige Pegel von Halbzyklen der Eingangskurvenform anspricht.become that ζ. B. a potentiometer is switched on, which can be set to output different low levels of half cycles of the input waveform appeals to.

Das Ausgangssignal aus dem Detektor 13 wird einer ; Entladungsschaitung 14 aufgegeben, die dadurch geschaltet wird. Die Entladungsschaltung 14 ist mit einem Sägezahngenerator 15 verbunden, der über eine Konstantstrom-Gleichstromquellc 26 gespeist wird. Der Sägezahngenerator 15 weist einen Kondensator auf. der n> über die Gleichstromquelle 26 aufgeladen wird, wobei die Anordnung einem herkömmlichen Sägezahngenerator zur Erzeugung eines Ausganges mit linearem Anstieg entspricht, dessen Wiederholrate so gewählt ist. daß die Dauer des linearen Anstieges mit Sicherheit die Periodendauer übersteigt, während der gestörte HaIbzvklen zu erwarten sind. Die Entladungsschaltung 14 besieht aus einem Triggerelement, z. B. einem siliziumgesteuerten Gleichrichter, der so geschaltet ist, daß er den Kondensator entlädt und damit die Erzeugung des linearen Anstieges rücksetzt. Der Sägezahngenerator 15 wird durch das Zünden des siliziumgesteuerten Gleichrichters getriggert. der jeweils im Abstand von einem Halbzyklus arbeitet. Das Zünden des siliziumgesteuerten Gleichrichters wird durch den Ausgang eines Transistors der Entladungsschaltung 14 gesteuert, der einen Eingang in Form von nach positiv gehenden Impulsen (ein Impuls für jeden Halbzyklus) aufnimmt, welche der Kollektorschaltung des Transistors aufgegeben werden. Im Betrieb erzeugt jeder fehlende Halbzyklus eine Änderung der Amplitude des Sägezahngenerators entsprechend einem Maximum von sechs Halbzyklen. Die Entladungsschaltung 14 wird somit durch den Ausgang aus den Detektorschaltungen selbsttätig aufgeladen und entladen.The output signal from the detector 13 becomes a ; Abandoned discharge circuit 14, which is thereby switched. The discharge circuit 14 is connected to a sawtooth generator 15 which is fed via a constant current direct current source 26. The sawtooth generator 15 has a capacitor. which n> is charged via the direct current source 26, the arrangement corresponding to a conventional sawtooth generator for generating an output with a linear rise, the repetition rate of which is selected in this way. that the duration of the linear rise surely exceeds the period duration during which disturbed half-cycles are to be expected. The discharge circuit 14 consists of a trigger element, e.g. B. a silicon-controlled rectifier, which is connected so that it discharges the capacitor and thus resets the generation of the linear rise. The sawtooth generator 15 is triggered by the ignition of the silicon-controlled rectifier. which works every half cycle. The firing of the silicon controlled rectifier is controlled by the output of a transistor of the discharge circuit 14 which receives an input in the form of positive going pulses (one pulse for each half cycle) which are applied to the collector circuit of the transistor. In operation, each missing half cycle produces a change in the amplitude of the sawtooth generator corresponding to a maximum of six half cycles. The discharge circuit 14 is thus automatically charged and discharged through the output from the detector circuits.

Der Ausgang des Sägezahngenerators 15 ist an eine Amplitudenansprechschaltanordnung 16 gelegt, die aus einer Gruppe von z. B. drei Relais besteht, deren jedes durch eine Amplitudenansprechvorrichtung betätigt v. ird. Die Relais werden somit jeweils durch einen siliziumgesteuerten Gleichrichter betät^t dessen Τπ^σσεΓ-elektrode über einen Spannungsteiler so geschaltet ist. daß d>e Auslöseschwellwerte der drei Gleichrichter unterschiedlich sind und Pegel auf der linear ansteigenden Kurvenform darstellen, die vorbestimmten Zeitperioden entsprechen, z. B. eins, zwei oder drei Halbzyklen der überwachten Einspeisung.The output of the sawtooth generator 15 is applied to an amplitude response switching arrangement 16, which consists of a group of z. B. consists of three relays, each actuated by an amplitude response device v. earth. The relays are thus each actuated by a silicon-controlled rectifier whose Τπ ^σσ εΓ electrode is connected via a voltage divider. that d> e trip thresholds of the three rectifiers are different and represent levels on the linearly increasing waveform corresponding to predetermined time periods, e.g. B. one, two or three half cycles of the monitored feed.

Die Relais der Schaltanordnung 16 erregen Ausgangsieitungen 18. die mit einem Ausgabedrucker 20 verbunden sind: die Anordnung ist dabei so gewählt. daß die Erregung einer Leitung 18 eine Auswahl eines Druckelementes ergibt, das die Zeitperiode darstellt, welche durch die Betätigung des zugeordneten Relais angezeigt wird. Vorzugsweise sind die Kontakte der Relais in Kaskade geschaltet, so daß eine Betätigung eines Relais, das eine längere Zeitperiode darstellt, die Leitung oder die Leitungen 18 entregt, die den Relais zugeordnet sind, welche kürzere Zeitperioden darstellen. The relays of the switching arrangement 16 energize output lines 18. which are connected to an output printer 20: the arrangement is selected in this way. that the energization of a line 18 results in a selection of a pressure element representing the time period, which is displayed by actuating the assigned relay. Preferably the contacts are the Relays connected in cascade, so that an actuation of a relay, which represents a longer period of time, the Line or lines 18 de-energized, the relay are assigned, which represent shorter time periods.

Ein Zeitsteuerungsausgang 17 aus der Schaltanordnung 16 ist über eine Verzögerungseinrichtung 19 geschaltet, die dem Drucker 20 zugeordnet ist. Die Verzögerungseinrichtung 19 ist eine herkömmliche Irnpulsverzögerungsschaltung mit einer Verzögerungszeit, die etwas größer ist als die größte Zeitperiode, z. B. gleich drei Halbzykien der Einspeisung, dargestellt durch die Relais der Schaltanordnung 16; der Ausgang aus der Anordnung 16 stammt aus der Betätigung des Relais, das der kürzesten /eitperiode entspricht, d. h. in vorliegendem Beispiel einem Halbzyklus. Das verzögerte Signal aus der Verzögerungseinrichtung 19 leitet eine Druckbetätigung des Druckers 20 ein. während der ein Ausdrucken durch die Druckelemente erhalten wird, die durch Erregen einer Leitung 18 ausgewählt worden sind.A time control output 17 from the switching arrangement 16 is switched via a delay device 19 which is assigned to the printer 20. The delay device 19 is a conventional pulse delay circuit with a delay time which is slightly greater than the largest time period, e.g. B. equal to three half-cycles of the feed, represented by the relays of the switching arrangement 16; the output from the arrangement 16 comes from the actuation of the relay which corresponds to the shortest / time period, ie in the present example a half cycle. The delayed signal from the delay device 19 initiates a print actuation of the printer 20. during which a printout is obtained by the printing elements selected by energizing a line 18.

Der Zeitsteuerausgang 17 ist ferner mit einer zweiten Verzögerungseinrichtung 21 verbunden, die eine herkömmliche Impulsverzögerungsschaltung ist, deren Ausgang an eine Rücksetzsteuerschaltung 22 gelegt ist. Letztere weist ein Relaisnetzwerk auf, das in herkömmlicher Weise ausgebildet ist, damit die Rücksetzsignale erzeugt werden, die erforderlich sind, um den Drucker in seinen normalen Bereitschaftszustand zurückzuführen und erforderlichenfalls die Schaltanordnung 16 rückzusetzen. Die Verzögerung, die von der zweiten Verzögerungseinrichtung 21 eingeführt wird, ist so ausgelegt, daß sie genügend groß ist, damit jede Anfangsdruckverzögerung umfaßt wird, die von der Verzögerungseinrichtung 19 eingeführt wird, und daß damit eine vollständige Betätigung des Druckers 20 erzielt wird.The timing control output 17 is also connected to a second delay device 21, which is conventional Is a pulse delay circuit, the output of which is applied to a reset control circuit 22. The latter has a relay network, which is designed in a conventional manner, so that the reset signals necessary to return the printer to its normal ready state and if necessary to reset the switching arrangement 16. The delay caused by the second Delay device 21 is introduced is designed to be large enough to accommodate any initial printing delay is included, which is introduced by the delay device 19, and that thus a full actuation of printer 20 is achieved.

Zur Anzeige des Vorhandenseins eines Taktes zur Zeitsteuerung der Periode, während der der Drucker 20 in Betrieb ist, ist ein Taktgeber 23 vorgesehen, dessen Ausgangsleitungen so geschaltet sind, daß andere Druckelemente des Druckers 20 ausgewählt werden. Zweckmäßigerweise ist der Taktgeber 23 so ausgelegt, daß er von der zu überwachenden Speisequelle gespeist ist, er kann aber auch als unabhängige Einheit vorgesehen sein.To indicate the presence of a clock to control the period during which the printer 20 is in operation, a clock 23 is provided, the output lines of which are switched so that others Print elements of the printer 20 are selected. The clock generator 23 is expediently designed in such a way that that it is fed by the feed source to be monitored, but it can also be provided as an independent unit be.

Im Betrieb wird die Spannungspegelauswähleinrichtung 12 so eingestellt, daß sie dem Pegel der zu überwachenden Speisequelle entspricht, z. B. 200 V, während der Detektor 13 so eingestellt wird, daß er die enorderliche Abweichung der Eingangsspeisespannung anzeigt. Aufeinanderfolgende Halbzyklen der Eingangsspeisespännung bewirken eine Auslösung der Entladungsschaltung 14, die wiederholt die von dem Sägezahngenerator 15 erzeugte Spannung mit linearem Anstieg zurücksetzt. Das wiederholte Auslösen der Entladungsschaltung 14 und das sich daraus ergebende Rücksetzen der Sägezahnspannung während dieser Halbzyklen verhindert, daß die auf Amplituden ansprechende Schaltan-Ordnung 16 einen Ausgang über eine der Leitungen 18 erzeugt, weil die Sägezahnspannungskurvenform zurückgesetzt wird, bevor sie den minimalen Pegel erreicht, der zur Betätigung der Schaltanordnung 16 erforderlich ist.In operation, the voltage level selector becomes 12 set so that it corresponds to the level of the supply source to be monitored, e.g. B. 200 V while the detector 13 is set so that it indicates the extreme deviation of the input supply voltage. Successive half cycles of the input supply voltage trigger the discharge circuit 14, which repeatedly resets the voltage generated by the sawtooth generator 15 with a linear increase. The repeated triggering of the discharge circuit 14 and the resulting reset the sawtooth voltage during these half cycles prevents the switching order, which is responsive to amplitudes 16 generates an output on one of the lines 18 because the sawtooth voltage waveform is reset before it reaches the minimum level required to actuate the switching arrangement 16 is.

Für den Fall, daß ein gestörter Halbzyklus durch den Detektor 13 zur Anzeige gebracht wird, werden keine Ausgangssignale an die Entladungsschaltung 14 gelegt, so daß die Sägezahnspannung, die von dem Sägezahngenerator 15 erzeugt wird, nicht zurückgesetzt wird. Die auf Amplituden ansprechende Schaltanordnung 16 erregt eine erste der Ausgangsleitungen 18, damit durch Auswahl eines Druckelementes dem Drucker 20 mitgeteilt wird, daß ein gestörter Halbzyklus angezeigt worden ist. Wenn ein oder mehrere aufeinanderfolgende gestörte Halbzyklen angezeigt werden, werden entsprechende Ausgangsleitungen 18 nacheinander erregt und Signale aufgegeben, um die Auswahl von Druckelemen ten im Drucker 20 zu verändern. Die Erregung der ersten Ausgangsleitungen 18 durch die auf Amplituden ansprechende Schaltanordnung leitet auch das Taktgebersignal ein, das über die Leitung 17 der Verzögerungseinrichtung 19 und der zweiten Verzögerungseinrichtung 21 aufgegeben wird. Die Verzögerungseinrich- In the event that a disturbed half cycle is displayed by the detector 13, no output signals are applied to the discharge circuit 14, so that the sawtooth voltage generated by the sawtooth generator 15 is not reset. The amplitude-responsive switching arrangement 16 energizes a first of the output lines 18 so that the printer 20 is informed by selection of a printing element that a disturbed half cycle has been displayed . When one or more consecutive disturbed half-cycles are displayed, corresponding output lines 18 are energized one after the other and signals are applied in order to change the selection of printing elements in printer 20. The excitation of the first output lines 18 by the switching arrangement, which is responsive to amplitudes, also initiates the clock signal which is applied to the delay device 19 and the second delay device 21 via the line 17. The delay device

tung 19 verhindert eine Betätigung des Druckers 20 während einer vorbestimmten Anzahl von Halbzyklen, z. B. drei Halbzyklen in vorliegendem Beispiel. Der Grund für eine derartige verzögerte Druckerbetätigung ist darin zu sehen, daß dann, wenn ein einziger gestörter Zyklus zur Anzeige gebracht wird, die tatsächliche Druckerbetätigung verzögen werden muß. falls weitere nachfolgende Halbzyklen ebenfalls gestört sind. Durch Verzögerung der Betätigung des Druckers 20 über eine genügend große Zeitperiode kann eine beliebige Anzahl von Halbzyklen bis zu einer maximalen Anzahl, die durch die Schaltanordnung 16 angezeigt wird, von dem Drucker 20 aufgezeichnet werden. In vorliegendem Beispiel ist ein getrenntes Relais in der Schaltanordnung 16 für die Anzeigen eines, zweier oder dreier aufeinanderfolgender gestörter Halbzyklen vorgesehen. Die Anzahl von Relais kann vergrößert werden, damit Anzeigen und infolgedessen eine Aufzeichnung einer größeren Anzahl von aufeinanderfolgend auftretenden gestörten Halbzyklen erzielt werden. Wenn die gewünschte maximale Anzahl zunimmt, nimmt die gewünschte Länge der Sägezahnkurvenform entsprechend zu. Die Fähigkeit der Schaltanordnung 16, zwischen einer unterschiedlichen Anzahl von gestörten Halbzyklen zu unterscheiden, hängt von der Neigung der Sägezahnkurvenform und der Unterscheidung des Relaissteuerschaltelementes, z. B. des siliziumgesteuerten Gleichrichters, auf den weiter oben bezug genommen ist, ab, so daß eine praktische Grenze für die maximale Anzahl der einzelnen Relais gegeben ist, die in der Schaltanordnung 16 verwendet werden können. Die Kapazität der Anordnung kann durch Verwendung einer Sägezahnkurvenform vergrößert .verden, die eine längere Dauer, jedoch eine geringere Neigung hat, bei der beispielsweise ein Relais bei einem Pegel betätigt wird, der mit einem Halbzyklus übereinstimmt, ein zweites Relais bei einem Pegel betätigt wird, der mit etwa zehn Halbzyklen übereinstimmt, usw., so daß die Genauigkeit der Anzeige einen größeren Bereich umfaßt, jedoch einer breiteren Toleranz unterworfen ist.device 19 prevents actuation of printer 20 for a predetermined number of half cycles, z. B. three half cycles in the present example. The reason for such a delayed printer actuation can be seen in the fact that when a single faulty cycle is displayed, the actual one Printer activation must be delayed. if further subsequent half cycles are also disturbed. By Delaying operation of printer 20 for a sufficiently long period of time can be any number from half cycles to a maximum number indicated by the switching arrangement 16 of which Printer 20 are recorded. In the present example there is a separate relay in the switching arrangement 16 intended for the display of one, two or three consecutive disturbed half cycles. The number of relays can be enlarged to allow displays and, consequently, a record of a larger one Number of successively occurring disturbed half-cycles can be achieved. When the desired maximum As the number increases, the desired length of the sawtooth waveform increases accordingly. The ability the switching arrangement 16 to distinguish between a different number of disturbed half cycles, depends on the inclination of the sawtooth waveform and the differentiation of the relay control switching element, z. B. the silicon controlled rectifier referred to above, so that a practical There is a limit to the maximum number of individual relays that are used in the switching arrangement 16 can be. The capacity of the array can be increased by using a sawtooth waveform enlarged .verden, which has a longer duration, but a lower inclination, in which, for example, a relay is actuated at a level coinciding with a half cycle, a second relay is actuated at a level which coincides with about ten half cycles, etc., so that the accuracy of the display becomes greater Range includes, but is subject to a wider tolerance.

Während des Überwachungsvorganges wählt der Taktgeber 23 fortlaufend Druckelemente im Drucker 20 aus, damit die tatsächliche oder die Vergleichszeit für das Auftreten der gestörten Halbzyklen zur Anzeige gebracht wird. Nach der Zeitverzögerung, die durch die Verzögerungseinrichtung 19 eingeführt wird, bewirkt der Zeitsteuerimpuls aus der Schaltanordnung 16 einen Druckvorgang aus nur den Druckelementen, die zu diesem Zeitpunkt laufend ausgewählt werden, so daß eine Aufzeichnung der Dauer in Halbzyklen (oder durch entsprechende Umsetzung in Echtzeitgeräten) einer gestörten Kurvenform zusammen mit dem Zeitpunkt des Auftretens erfolgt. Es kann auch eine andere Druckele mentauswahl vorgenommen werden, um andere Anzeigedaten zur gleichen Zeit aufzuzeichnen. During the monitoring process, the clock generator 23 continuously selects printing elements in the printer 20 so that the actual or the comparison time for the occurrence of the disturbed half-cycles is displayed. After the time delay introduced by the delay device 19, the timing pulse from the switching arrangement 16 effects a printing process from only those printing elements that are currently selected at this point in time, so that a recording of the duration in half-cycles (or by corresponding conversion in real-time devices) a disturbed waveform occurs together with the time of occurrence. Another print element selection can also be made to record other display data at the same time.

Nach einer Zeitperiode, die für eine vollständige Betätigung des Druckers ausreicht, gelangt ein Zeitsteuersignal aus der Verzögerungseinrichtung 21 zur Rücksetzsteuerschaltung 22, die ihrerseits ein Signal an den Drucker 20 gibt, so daß letzterer wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückgeführt wird, in welchem er Einzelheiten des Auftretens weiterer gestörter Halbzyklen ausdrucken kann.After a period of time which is sufficient for a complete actuation of the printer, a timing signal from the delay device 21 passes to the reset control circuit 22, which in turn sends a signal to the Printer 20 gives, so that the latter is returned to its original state in which he can print out details of the occurrence of further disturbed half-cycles.

Die beschriebene Anordnung verwendet eine Anzeigeeinrichtung, die aus einem einzelnen Detektor 13 be- steht, in Verbindung mit der Spannungspegelauswähleinrichtung 12, der Entladeschaltung 14, dem Sägezahngenerator 15 und der auf Amplituden ansprechenden Schaltanordnung Kj. damit eine Anzeige tür das Auftreten eines, zweier oder dreier aufeinanderfolgender Halb/yklen erzeugt wird, deren Spannung unter einen einzelnen voreingestellien Pegel fällt. F.s kann eine Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen verwendet werden, deren jede das Auftreten von Halbzyklen zeigt, die unter unterschiedliche voreingestcllte Pegel lallen. So ist in F i g. 2 eine Anordnung aus Anzeigevorrichtungen 1, 2 und 3 gezeigt; beispielsweise erzeugt die Anzeigevorrichtung 1 Ausgänge auf den Leitungen 31, 32 oder 33 unabhängig davon, ob ein. zwei oder drei Zyklen bei einem Wert aufgetreten sind, der um wenigstens 10% niedriger als der voreingestcllte Pegel ist. In ähnlicher Weise führen die Leitungen 41, 42, 43 der Anzeigevorrichtung 2 Ausgänge in dem Fall, in welchem eine, zwei oder drei Halbzyklen wenigstens 50% niedriger sind als der voreingestellte Pegel, während die Leitungen Si, 52, 53 der Anzeigevorrichtung 3 Ausgänge führen, die anzeigen, wie oft die Halbzyklen um wenigstens 90% niedriger sind als der voreingestellte Pegel. Durch Aufgeben der Eingangsspannung über die Leitung 24 an die Anzeigevorrichtungen 1, 2 und 3 wird angezeigt, wie oft Halbzyklen nacheinander auftreten, die in jedem Falle um einen bestimmten Prozentsatz niedriger sind als der voreingestellte Pegel. Die Häufigkeit des Auftretens eines bestimmten Pegels, z. B. unter 10%, kann größer als drei sein, und wie weiter oben beschrieben, können mehr oder weniger als drei Anzeigevorrichtungen 1, 2 oder 3 verwendet werden. Auch können die speziellen Pegel für die Abweichung von dem voreingestellten Wert anders als 10%, 50% und 90% sein. The arrangement described uses a display device consisting of a single detector 13 in conjunction with the voltage level selection device 12, the discharge circuit 14, the sawtooth generator 15 and the amplitude-responsive switching arrangement Kj successive half cycles is generated, the voltage of which drops below a single preset level. A plurality of display devices may be used, each showing the occurrence of half cycles falling below different preset levels. Thus, in FIG. 2 shows an arrangement of display devices 1, 2 and 3; for example, the display device 1 generates outputs on lines 31, 32 or 33 regardless of whether a. two or three cycles have occurred at a value that is at least 10% lower than the preset level. Similarly, lines 41, 42, 43 of display device 2 carry outputs in the event that one, two or three half cycles are at least 50% lower than the preset level, while lines Si, 52, 53 of display device 3 carry outputs that show how often the half cycles are at least 90% lower than the preset level. By applying the input voltage via the line 24 to the display devices 1, 2 and 3, it is shown how often half-cycles occur in succession, which in each case are a certain percentage lower than the preset level. The frequency of occurrence of a certain level, e.g. B. less than 10%, can be greater than three, and as described above, more or less than three display devices 1, 2 or 3 can be used. The special levels for the deviation from the preset value can also be other than 10%, 50% and 90%.

Die Anzeigevorrichtung nach F i g. 2 kann in der Anordnung nach Fig. 1 verwendet werden; bei einer solchen erweiterten Anordnung ist jede Anzeigevorrichtung 1, 2 oder 3 äquivalent dem Detektor 13, der Entladeschaltung 14, dem Sägezahngenerator 15. der Glcichstromspeisequelle 26 und der Schaltanordnung 16. Ausgangsleitungen 31 —33, 4! —43 und 51—53 entsprechen dann in ihrer Funktion den Ausgangsleitungen 18 und werden über eine entsprechende Schaltanordnung zur Steuerung des Druckers 20 aufgegeben. Auf diese Weise kann ein Drucker so gesteuert werden, daß er die Anzahl von gestörten Haibzyklen aufzeichnet, die bei verschiedenen Bruchteilen des voreingestellten Pegels auftreten. Zusammenfassend gesehen ergibt somit das System nach vorliegender Erfindung nicht nur Anzeigen, daß bestimmte Haibzyklen einer Netzspeisequelle unter Norm sind, sondern auch Anzeigen über das Ausmaß, wie weit solche Halbzyklen die Norm unterschreiten, die Anzahl von gestörten Halbzyklen, die nacheinander auftreten, und die Zeiten, zu denen die gestörten Haibzyklen auftreten.The display device according to FIG. 2 can be used in the arrangement of FIG. 1; in such an extended arrangement, each display device 1, 2 or 3 is equivalent to the detector 13, the discharge circuit 14, the sawtooth generator 15, the DC power supply 26 and the switching arrangement 16. Output lines 31-33 , 4! -43 and 51-53 then correspond in their function to the output lines 18 and are applied to the control of the printer 20 via a corresponding switching arrangement. In this way a printer can be controlled to record the number of faulty half cycles that occur at various fractions of the preset level. In summary, the system according to the present invention not only shows that certain half cycles of a mains supply source are below the norm, but also displays the extent to which such half cycles are below the norm, the number of disturbed half cycles that occur one after the other and the times at which the disturbed shark cycles occur.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Voltage monitoring device for alternating current networks, in which the mains voltage is compared with an independently generated reference voltage to obtain an indication of whether the mains voltage has increased by more than a predetermined Amount deviates from a nominal value, characterized in that the individual successive Half cycles of the mains voltage with a value representing a minimum permissible value Reference voltage can be compared with the aid of a detector (13), which only then provides a first output signal generated for every half cycle in which the mains voltage level exceeds the reference voltage, that the first output signals are given to a sawtooth generator (15) for resetting whose sawtooth voltage increases linearly until the generator (15) is reset the next time and that the sawtooth voltage of a switching device that responds to its amplitude (! 6) is abandoned, which responds to the adjustable amplitudes when the amplitude of the sawtooth voltage at least exceeds the value corresponding to the time it takes to complete an individual Half cycle of the mains voltage is required, the switching device (16) operating so that it selects a particular one of a group of output lines (18) to provide a second output signal depending on the highest sawtooth voltage achieved, and where the selected Line (18) the duration of this time period corresponding to the number of consecutive Mains voltage half-cycles, over which the voltage has not reached the permissible value and in which the sawtooth generator has not been reset.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sawtooth generator (15) has a 4 » Has capacitor that is charged so quickly by an independent constant current supply source (26) becomes that the sawtooth rise time exceeds any probable period during the perturbed Half cycles of the AC power source are expected, and that a discharge circuit (14) is provided, which is connected so that it discharges the capacitor of the sawtooth generator (15).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the responsive to amplitudes Switching device (16) generates a timing signal when the output voltage has a value reached, which indicates the absence of a display signal, and that a delay device (19) in Depending on the timing signal, an actuation signal is generated that is opposite to the timing signal by a certain period equal to at least the sum of the time periods of a plurality of Half cycles of the input AC supply voltage is delayed.

4. Device according to claim 3, characterized in that that a printer (20) on the actuation signal and on the output signals / to achieve a Record of the identity of the output line (18) responds on which the output signal cntspre- to chcnd the largest number of consecutive missing display signals is currently occurring.

5. Execution according to claim 3 or 4, characterized

characterized in that the switching device (16) comprises a plurality of switches, each of which has a different output line (18) switches, whereby each switch has a trigger that depends on a different voltage level of the sawtooth shape can be actuated. and being the different Voltage amplitudes are each such that they are different multiples of a Half cycle period.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the printer (20) has a Has a plurality of selectable printing elements and is designed so that a printing process of selected elements is executed depending on the actuation signal, and that different Pressure elements selected by switching different output lines (18) will.

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the actuating signal from the Value is derived which corresponds to the smallest multiple of a half cycle delay period, and that the delay device (19) the actuation signal to the printer (20) by one period gives up delayed, which is at least as long as the time period corresponding to the value corresponding to the largest Multiples of a half cycle period is assigned.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that a clock generator (23) is provided is, which is connected to the printer (20) so that it selects printing elements at the correct time, and that the Clock (23) continuously selects printing elements in the printer to the actual or comparative Display the duration of the occurrence of disturbed half-cycles.

9. Device according to claim 3 or 8, characterized by a second delay device (21) responsive to the timing signal and a control signal for actuating a reset circuit (22) is generated which results in a reset of signals to the printer (20) in its normal Return to the ready state and, if necessary, reset the switch (16).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that two or more groups of devices (14, 15) and switches (16) are provided, the device being selectively adjustable to make a recording for the Occurrence of disturbed half-cycles of two or more predetermined, preceding amplitude values results.