DE2752249A1

DE2752249A1 - Schutzeinrichtung fuer pumpen

Info

Publication number: DE2752249A1
Application number: DE19772752249
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bach; Hugo Scherzer
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1977-11-23
Publication date: 1979-05-31
Also published as: FR2410154A1; IT7828209A0; JPS5473301A; DE2752249B2; GB2008873A

Description

Schutzeinrichtung für Pumpen

Die Erfindung betr fft eine elektrische Schutzeinrichtung gegen unzulässige Betriebszustände bei elektromotorisch angetriebenen Pumpen, die gegebenenfalls die Pumpe abschaltet.

Unzulässige Betriebszustände werden z. B. hervorgerufen durch Mangel an Fördermedium, der bei fehlendem Zulauf eintreten kann. Infolge der zu geringen Fördermenge kommt es zu einem Abreißen der Förderung oder zu einem Verdampfen des Mediums in der Pumpe. Eine weitere Gefahr bildet eine Läuferverschiebung, die eine Berührung des Läufers mit feststehenden Teilen zur Folge haben kann. Auch durch das Einströmen von Festkörpern können Schäden an der Pumpe auftreten. Um Schäden zu verhindern, sind Einrichtungen erforderlich, die eine Gefährdung rechtzeitig erkennen.

Es sind Schutzeinrichtungen bekannt, die pumpengefährdende Ereignisse direkt durch Fühler überwachen. Diese Schutzeinrichtungen erfordern jedoch mehrere Meßstellen in der Pumpe, die durch Einflüsse des Fördermediums und der örtlichen Klimaverhältnisse erhöhtem Verschleiß unterliegen und daher einer Überwachung und Wartung bedürfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktionssichere Schutzeinrichtung für Pumpen zu schaffen, die keine Meßstellen zur Erfassung pumpengefährdender Ereignisse benötigt und nicht durch örtliche Einflüsse gefährdet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Schutzeinrichtung, die den Antriebsstrom überwacht, aus einer Differenzierstufe und einer Schaltstufe besteht, wobei die Differenzierstufe an den Antriebsstrom angeschlossen ist und als Ausgangsgröße eine der Ableitung des effektiven Stromes nach der Zeit proportionale Spannung liefert, welche an der Schaltstufe anliegt und bei bestimmten Werten bewirkt, daß die Schaltstufe ein Signal auslöst.

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Bei der Erfindung wurde von der Erkenntnis ausgegangen, daß aus Änderungen des Antriebsstromes Rückschlüsse auf eine Pumpengefährdung gezogen werden können. Es sind Einrichtungen bekannt, die den Pumpenantriebsstrom überwachen und bei Überschreiten von Stromgrenzwerten eine Gefährdung erkennen. Diese Einrichtungen schützen den Pumpenantriebsmotor vor Überlastungen; als Schutzeinrichtung für die Pumpe sind sie nicht geeignet, da Stromwerte, bei denen eine Gefährdung der Pumpe gegeben ist, meist noch im Betriebsstrombereich liegen und je nach Pumpenlast verschieden sind. Die Einrichtung ist nicht in der Lage, eine Gefährdung der Pumpe rechtzeitig zu erkennen. Meist wird erst durch einen Schaden an der Pumpe ein Ansteigen des Antriebsstromes auf den Grenzwert bewirkt.

Ereignisse, die die Pumpe gefährden, modulieren durch kurzzeitige intermittierend auftretende Stromänderungen den effektiven Strom des Pumpenantriebes. Bei Gefahr von Trockenlauf ist die Tendenz des Stromes abnehmend, bei Gefahr von Berührung des Läufers mit feststehenden Teilen zunehmend.Daraus ist eine Aussage über die Ursache der Gefährdung möglich. Vorteilhafterweise dient bei der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung die Stromänderungsgeschwindigkeit als Maß fUr pumpengefährdende Ereignisse. Die Schutzeinrichtung bedarf keiner aufwendigen Messungen zur Überwachung der Pumpe, und sie ist in der Lage, eine Gefährdung der Pumpe zu erkennen, bevor ein Schaden entstanden ist. Jede Veränderung des Antriebsstromes wird sofort ausgewertet und bei Stromänderungsgeschwindigkeiten, die eine Gefährdung der Pumpe anzeigen, wird ein Signal ausgelöst.

Zur Bildung von Meldungen und Befehlen wird das nur kurzzeitig auftretende Signal gespeichert und kann erst durch einen Quittierkontakt abgeschaltet werden. Bei bestimmten betriebstechnischen Eingriffen, die in der Pumpenanlage vorgenommen werden und eine Stromänderung bewirken, ist das Signal vorübergehend abschaltbar.

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Entweder sind Zeitschalter vorgesehen, die das Signal für eine bestimmte Zeit abschalten, z. B. während des Anfahrvorganges, oder es sind Schalter vorgesehen, die durch die Eingriffe selbst betätigt werden und das Signal abschalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 den Aufbau der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung.

Die Schutzeinrichtung besteht aus einer Differenzierstufe 1 und einer Schallstufe 2. Die Differenzierstufe 1 ist aufgebaut aus einem Strommesser A und einem Tachogenerator G, dessen Ankerwelle fest mit der Zeigerwelle des Strommessers A gekuppelt ist. Am Tachogenerator G ist die Schaltstufe 2 angeschlossen. Sie besteht aus folgenden Bauelementen: einem parallel zum Tachogenerator G liegenden Haftrelais 3, einem durch das Haftrelais 3 betätigbaren Schalter 4 sowie einem Zeitschalter 5, die mit dem Haftrelais 3 in Reihe liegen. Weiterhin liegt im Stromkreis einer Stromquelle 7 ein Quittierkontakt 6.

Der Strommesser A der Differenzierstufe 1 mißt den effektiven Strom des Pumpenantriebs und zeigt die Werte an. Bei einer Änderung der Zeigerstellung des Strommessers A dreht sich auch die Ankerwelle des Tachogenerators G. Der Tachogenerator G erzeugt eine Spannung U, die annähernd der Ableitung des-Stromes nach der Zeit — proportional ist. Die Spannung U liegt am Haftrelais 3 an. Übersteigt die Spannung U den Ansprechwert des Haftrelais 3 - wie es bei unzulässigen Ereignissen der Fall is1 - so wird der Schalter 4 geöffnet. Er unterbricht den Stromkreis des Pumpenantriebsmotors und bewirkt ein Abschalten der Pumpe. Durch den Quiftierkontakt 6 kann der Stromkreis wieder geschlossen werden. Der Zeitschalter 5 bewirkt bei zulässigen Ereignissen, z. B. bei Anfahrvorgängen der Drosselverschiebeverstellungen, eine Unterbrechung der Spannung am Haftrelais 3. Der Zeitschalter 5 kann durch einen vom zulässigen Ereignis direkt gesteuerten Schalter ersetzt werden.

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Die Differenzierstufe 1 ist auch mit rein elektrischen Bauelementen, wie z. B. mit Stromwandler anstelle des Strommessers sowie mit Gleichrichter und RC-GIied anstelle des Spannungsdifferenzierenden Generators aufzubauen. Ebenso ist die Schaltstufe 2 in kontaktloser Schal tungs te chnik mit Halbleitern, Schaltverstärkern und Zeitverzögerungsglied auszuführen.

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Claims

Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesel !schaft

Patentansprüche

. Elektrische Schutzeinrichtung gegen unzulässige Betriebszustände bei elektromotorisch angetriebenen Pumpen, die gegebenenfalls die Pumpe abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzeinrichtung die den Antriebsstrom überwacht, aus einer Differenzierstufe (1) und einer Schaltstufe (2) besteht, wobei die Differenzierstufe (1) an den Antriebsstrom angeschlossen ist und als Ausgangsgröße eine der Ableitung des effektiven Stromes nach der Zeit proportionale Spannung liefert, welche an der Schaltstufe (2) anliegt und bei bestimmten Werten bewirkt, daß die Schaltstufe (2) ein Signal auslöst.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal bis zu seiner Quittierung in der Schaltstufe (2) gespeichert wird.
3. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal während bestimmter Betriebszustände abschaltbar ist.

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