DE2730906A1

DE2730906A1 - Low-loss storage and interrogation circuit - is for monitoring of time lags and has pulse counter and luminous digital display

Info

Publication number: DE2730906A1
Application number: DE19772730906
Authority: DE
Inventors: Hubert Roellecke
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1979-02-01
Also published as: SE7807581L

Abstract

The circuit is intended for use with electronic overcurrent relays. It has a counter unit with a decoder and a multiplexer, to which in case of overload a number of pulses proportional to the time lag is applied. a luminous digital display unit follows the counter. The counter is connected through a high resistance resistor to a power supply unit, and in parallel with a capacitor. The luminous display unit is connected through a key to a power supply unit terminal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur ver-The invention relates to a circuit arrangement for

lustarmen Speicherung und Abfrage von Laufzeiten, insbesondere bei elektronischen Überstromrelais, mit einem einen Dekoder und einen Multiplexer beinhaltenden Zählerbaustein, der im Überlastfall mit einer laufzeitproportionalen Anzahl von Impulsen beaufschlagt wird und einer dem Zählerbaustein nachgeschalteten elektronischen Leuchtziffernanzeige.Low-loss storage and retrieval of runtimes, especially for electronic overcurrent relay, with a decoder and a multiplexer containing Counter module that, in the event of an overload, has a number of Pulses are applied and an electronic downstream of the counter module Illuminated numeric display.

Bei elektronischen Überstromrelais wird den Netzabschalteinrichtungen im Kurzschlußfall das Anregesignal über eine Zeitschaltung verzögert zugeführt, um in Netzen ein selektives Abschalten zu erreichen.In the case of electronic overcurrent relays, the network disconnection devices in the event of a short circuit, the excitation signal is supplied with a delay via a timer, to achieve selective shutdown in networks.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, aus dem Anregesignal ein Startsignal für ein elektromechanisches Zeitwerk abzuleiten, das mit einem Schleppzeiger ausgerüstet ist. Bei Fortfall des Anregesignales oder beim Eintreffen eines neuen Anregesignales erfolgt eine Rückstellung des elektromechanischen Zeitwerks; die Laufzeit kann noch beliebig lange mit Hilfe des Schleppzeigers abgelesen werden.For this purpose it is known to generate a start signal from the excitation signal for an electromechanical timer equipped with a drag pointer is. If the start signal is discontinued or a new start signal arrives the electromechanical timer is reset; the runtime can still can be read as long as required using the drag pointer.

Zur Speicherung von Laufzeiten sind ferner Schaltungen mit elektronischen Speichergliedern bekannt, bei denen eine Anzeige der gemessenen Laufzeiten mit Hilfe von Leuchtziffernanzeigen erfolgt. Derartige Leuchtziffernanzeigen, beispielsweise LED-Siebensegmentanzeigen, weisen jedoch einen relativ hohen Strombedarf auf, der ein Mehrfaches des Strombedarfs des elektronischen Überstromrelais beträgt. Das Netzteil des Überstromzeitrelais muß daher für relativ hohe Leistungen ausgelegt werden. Da normalerweise als Versorgungsspannung für das Netzteil nur eine hohe Gleichspannung zur Verfügung steht, muß diese mit relativ großem Aufwand in eine niedrige Spannung umgeformt werden. In Verbindung mit der erhöhten Leistung für die LED-Anzeige ist dies jedoch nur bei Schutzkombinationen, z.B. in Schrankbauweise, sinnvoll. Dagegen ist diese Umformung bei einzeln einzusetzenden Geräten zu aufwendig.For the storage of running times, there are also circuits with electronic Memory elements known in which a display of the measured transit times with the help by illuminated numeric displays. Such luminous digit displays, for example Seven-segment LED displays, however, have a relatively high power requirement, which is a multiple of the power requirement of the electronic overcurrent relay is. The power supply of the time overcurrent relay must therefore be designed for relatively high performance. As normally used as a supply voltage if only a high DC voltage is available for the power supply unit, this must be included relatively great effort can be converted into a low voltage. In connection with the increased power for the LED display, however, this is only possible with protective combinations, e.g. in cabinet construction, makes sense. On the other hand, this reshaping is to be used individually Devices too expensive.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Stromversorgung des Anzeigeteiles aus dem normalen Netzteil des Überstromrelais gestattet, ohne dieses Netzteil zusätzlich stark zu belasten.The present invention was therefore based on the object of a circuit arrangement of the type mentioned to create a power supply for the display part from the normal power supply unit of the overcurrent relay, without this power supply unit in addition to burden heavily.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zählerbaustein über einen hochohmigen Widerstand an ein Netzteil angeschlossen ist, daß dem Zählerbaustein ein Kondensator parallelgeschaltet ist und daß die Leuchtziffernanzeige über einen Taster an einen Pol des Netz teiles gelegt ist.According to the invention this object is achieved in that the counter module is connected to a power supply unit via a high-resistance resistor that is the counter module a capacitor is connected in parallel and that the digital display has a Button is placed on one pole of the power supply.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Schaltbildes näher erläutert.An embodiment of the invention is based on a below The circuit diagram shown in the drawing is explained in more detail.

Es sind mit 1 die zu überwachenden Leitungen und mit 2 Hauptstrozuwandler bezeichnet. Das Überstromrelais enthält ein Eingangsteil 3 zur Ableitung eines stromportionalen Signales, eine Triggerstufe 4, eine Impulsverlängerungsstufe 5 ein Zeitverzögerungsglied 6, ein Hilfsrelais 7 mit einem Kontakt 8 und ein Netzteil 14 mit Gleichstromausgang. In dem zur Messung und Anzeige der Laufzeit dienenden Schaltungsteil befindet sich ein Impulsgenerator 9, eine Impulsformerstufe 10, ein Zählerbaustein 11, der einen Multiplexer und einen Dekoder beinhaltet, eine Siebensegmentanzeige 12 mit einem aus mehreren Transistoren bestehenden Multiplexertreiber 13, ein Transistor 15, eine Zenerdiode 16, eine Gleichrichterdiode 17, ein Taster 18, zwei Widerstände 19 und 20 und ein Kondensator 21.With 1 there are the lines to be monitored and with 2 main current converters designated. The overcurrent relay contains an input part 3 for deriving a current-proportional Signal, a trigger stage 4, a pulse lengthening stage 5 and a time delay element 6, an auxiliary relay 7 with a contact 8 and a power supply 14 with a direct current output. The part of the circuit used to measure and display the transit time is located a pulse generator 9, a pulse shaper 10, a counter module 11, the one Multiplexer and a decoder includes a seven segment display 12 with a multiplexer driver 13 consisting of several transistors, one transistor 15, a Zener diode 16, a rectifier diode 17, a button 18, two resistors 19 and 20 and a capacitor 21.

Das Eingangsteil 3 des Uberstromrelais liefert ein stromproportionales Ausgangssignal an die Triggerstufe 4, die ihrerseits nur dann ein Ausgangssignal führt, wenn der Strom auf den zu überwachenden Leitungen 1 einen einstellbaren Wert übersteigt. Der Triggerstufe 4 ist eine Impulsverlängerungsstufe 5 nachgeschaltet, so daß bei Überschreiten des Ansprechwertes der Triggerstufe 4 die von ihr abgegebenen Impulse für die Dauer der Anregung in ein gleichförmiges Signal umgeformt werden. An der lmpulsverlängerungsstufe 5 ist ein Zeitverzögerungsglied 6 angeschlossen, so daß kurzzeitige Überschreitungen des eingestellten Auslösewertes nicht in jedem Fall zur Auslösung führen. Der Zeitverzögerungsstufe 6 ist das Hilfsrelais 7 nachgeschaltet, das über seinen Kontakt 8 die Netzabschalteinrichtungen ansteuert.The input part 3 of the overcurrent relay supplies a current proportional Output signal to trigger stage 4, which in turn only provides an output signal leads when the current on the lines to be monitored 1 has an adjustable value exceeds. The trigger stage 4 is followed by a pulse lengthening stage 5, so that when exceeded of the response value of trigger level 4 the pulses emitted by it for the duration of the excitation into a uniform signal be reshaped. At the pulse lengthening stage 5 is a time delay element 6 connected so that the set trigger value is briefly exceeded does not always lead to tripping. The time delay stage 6 is the auxiliary relay 7 connected downstream, which controls the power disconnection devices via its contact 8.

Der Ausgang der Impulsverlängerungsstufe 5 steht ferner mit einem Impulsgenerator 9 und einem Impulsformer 10 in Verbindung. Der Ausgang des Impulsgenerators 9 belegt den Zähleingang des Zählerbausteins 11 und der Ausgang der Impulsformerstufe 10 dessen Rücksetzeingang. Am Zählerbaustein 11, der seinen Zählerstand bei ausreichender Betriebsspannung eine beliebig lange Zeit speichert, ist eine Siebensegmentanzeige 12 angeschlossen, deren Kathoden über Transistoren des Multiplexertreibers 13, eine Gleichrichterdiode 17 und einem Taster 18 am negativen Pol des Netzteiles 14 angeschlossen sind. Die vom Netzteil 13 bereitgestellte Betriebsspannung UB wird durch eine aus der Zenerdiode 16, dem Transistor 15 und dem Widerstand 19 bestehende Stabilisierungsschaltung an die Versorgungsspannung des Zählerbausteins 11 angepaßt.The output of the pulse lengthening stage 5 is also available with a Pulse generator 9 and a pulse shaper 10 in connection. The output of the pulse generator 9 occupies the counter input of the counter module 11 and the output of the pulse shaper stage 10 its reset input. At the counter module 11, which its counter reading with sufficient Saves operating voltage for any length of time, is a seven-segment display 12 connected, the cathodes of which via transistors of the multiplexer driver 13, a Rectifier diode 17 and a button 18 connected to the negative pole of the power supply 14 are. The operating voltage UB provided by the power supply unit 13 is switched off by a the Zener diode 16, the transistor 15 and the resistor 19 existing stabilization circuit adapted to the supply voltage of the counter module 11.

Der Kollektor des Transistors 15 ist über einen Kondensator 21 gegen den negativen Pol des Netzteiles 14 abgestützt. Das Netzteil 14 versorgt gleichzeitig alle elektrischen Baugruppen des Überstromzeitrelais und der Laufzeitmeßeinrichtung.The collector of transistor 15 is opposed to via a capacitor 21 the negative pole of the power supply 14 is supported. The power supply unit 14 supplies power at the same time all electrical assemblies of the overcurrent time relay and the transit time measuring device.

Die Schaltungsanordnung zeichnet sich durch folgende Wirkungsweise aus: Sobald die Triggerstufe 4 durch ein Überstromsignal des Eingangsteils 3 anspricht und die Impulsverlängerungsstufe 5 ein Anregesignal abgibt, erzeugt die Impulsformerstufe 10 einen Rücksetzimpuls für den Zählerbaustein 11. Gleichzeitig wird der Impulsgenerator 9 in Betrieb genommen, so daß eine der Laufzeit der Triggerstufe 4 proportionale Anzahl von Impulsen in den Zählerbaustein 11 eingezählt wird. Fällt die Triggerstufe 4 nach kurzer Zeit in den Ausgangszustand zurück, so wird im selben Moment der Impulsgenerator 9 gestoppt. Der laufzeitproportionale Zählerstand im Zählerbaustein 11 bleibt jedoch erhalten.The circuit arrangement is characterized by the following mode of operation off: As soon as trigger stage 4 responds to an overcurrent signal from input part 3 and the pulse lengthening stage 5 emits an excitation signal, the pulse shaper stage generates 10 a reset pulse for the counter module 11. At the same time, the pulse generator 9 put into operation, so that one of the runtime of the trigger stage 4 is proportional Number of pulses in the counter module 11 is counted. If the trigger level falls 4 returns to the initial state after a short time, the pulse generator is activated at the same time 9 stopped. The counter reading in counter module 11, which is proportional to the running time, remains, however obtain.

Zur Abfrage der Laufzeit wird der Taster 18 betätigt. Die Leuchtziffernanzeige 12 wird dann mit einem Strom gespeist, der dem geladenen Kondensator 21 entnommen wird. Die Kapazität des Kondensators 21 hält die Anzeige eine Zeit aufrecht, die ein eindeutiges Ablesen der Laufzeit gestattet.To query the running time, the button 18 is pressed. The luminous numeric display 12 is then fed with a current drawn from the charged capacitor 21 will. The capacitance of the capacitor 21 maintains the display for a time that a clear reading of the running time is permitted.

Die Spannung am Zählerbaustein 11 bleibt dabei oberhalb eines für die Speicherung notwendigen Wertes, so daß er seine Information behält. Der Mindestwert der Spannung am Zählerbaustein 11 wird durch die sich summierenden Durchlaßspannungen der Siebensegmentanzeige 12, des Multiplexertreibers 13 und der Gleichrichterdiode 17 bestimmt.The voltage at the counter module 11 remains above one for the storage of the necessary value so that it retains its information. The minimum value the voltage at the counter module 11 is determined by the summed forward voltages the seven-segment display 12, the multiplexer driver 13 and the rectifier diode 17 determined.

Nach dem öffnen des Tasters 18 wird der Kondensator 21 wieder langsam über den hochohmigen Widerstand 20 aufgeladen. Der Ladestrom ist durch den Widerstand 20 so bemessen, daß während des Ladevorgangs keine wesentliche Mehrbelastung des Netzteils 14 eintritt. Die dadurch auftretende große Ladezeit ist unerheblich, da die Abfragezyklen wesentlich größer sind.After opening the button 18, the capacitor 21 becomes slow again charged via the high-resistance resistor 20. The charging current is through the resistor 20 dimensioned so that no significant additional load on the Power supply 14 enters. The resulting long loading time is irrelevant because the query cycles are much larger.

Claims

Circuit arrangement for low-loss storage and retrieval of Runtimes claims: Circuit arrangement for low-loss storage and query of running times, especially in the case of electronic overcurrent relays, with one Decoder and a multiplexer containing counter module, which in case of overload a number of pulses proportional to the running time is applied and one the counter module downstream electronic luminous digital display, thereby characterized in that the counter module (11) via a high-resistance resistor (20) is connected to a power supply unit (14) that the counter module (11) has a capacitor (21) is connected in parallel and that the illuminated numeric display (12) has a button (18) is placed on one pole of the power supply unit (14).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the supply voltage of the counter module (11) via a stabilization circuit known per se (15, 16, 19) is adapted to the operating voltage (UB) of the power supply unit (14).