DE2911797C2 - Elektronischer Überstromauslöser - Google Patents

Description

24 besteht

Das von dem einstellbaren Teiler 14 auf den Langzeitintegrator 15 gelangte Signal erzeugt, abhängig von der Spannungszeitfläche ein entsprechendes Ausgangssignal an der Stelle 25 des Operationsverstärkers 16. Dieses Ausgangssignal wird Ober das temperaturkompensierende Widerstands-Dioden-Netzwerk 19 auf den Eingang 26 des Operationsverstärkers gegengekoppelt Dies erfolgt nur, wenn der Freigabeeingang 27 der Freigabeschaltung 22 mit Bezugspotential belegt ist ι ο

Fig.2 zeigt schematisch den nichtlinearen Verlauf der Sprannung an der Stelle 25 in Abhängigkeit von der Zeit, der drei verschieden großen Oberstromsignalen entspricht Mit 28 ist die Höhe der eingestellten Referenzspannung an einem nicht dargestellten, nachge- is schalteten Schwellwertschalter bezeichnet Dabei entspricht die Kennlinie 29 einem hohen Oberstrom mit entsprechend kurzer Auslösezeit f1, die Kennlinie 30 mit einem mittleren Überstrom mit entsprechend größerer Auslösezeit 12 und die Kennlinie 31 einem kleinen Überstrom mit entsprechend großer Auslösezeit f3. Wie man erkennt, ist die Änderung der Spssnung mit der Zeit im Bereich der Referenzspannung sehr groß, so daß ein genaues und stabiles Schaltverhalten des nachgeschalteten Schwellwertschalter gewährleistet ist

In Fig. 2 ist schematisch bei der mittleren Kennlinie 30 in gestrichelter Form der Verlauf der Integratorausgangsspannung 32 dargestellt, wenn der Freigabeeingang 27 nach Ablauf der Integration gesperrt wird und die Integratorausgangsspannung mit einer Rücksetzzeitkonstanten auf den Anfangswert zurückkehrt

Zu der o. g. Beeinflussung des Ausgangssignales des f Langzeitiritegrators ist das genannte Widerstands-Dio-

j;i| den-Netzwerk vorzugsweise so ausgebildet, daß es eine

|ί am + Eingang des Operationsverstärkers 16 anliegende

p Reihenschaltung zweier Widerstände 20a, 20b und eine

;:\ am Ausgang 25 des Operationsverstärkers 16 anliegen-

'f de Reihenschaltung eines Widerstandes 20t/ und einer

ν Zener-Diode 21 enthält und daß die Mittelabgriffe der

-: Reihenschaltungen 20a, 20b und 20d, 21 durch einen

I- weiteren Widerstand 20c miteinander verbunden sind. H Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

1 2 Schaltverhalten eines eingangs genannten Oberstrom- Patentansprüche: auslösers im Oberstromfall zu verbessern. Diese Aufga be wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An-

1. Elektronischer Oberstromauslöser mit einem Spruches 1 gelöst

durch gleichgerichtete Eingangssignale gesteuerten 5 Durch den damit erreichbaren Verlauf der Ausgangsintegrationsstromkreis, der an seinem Ausgang spannung kann erreicht werden, daß die Änderung der durch Oberschreiten der einstellbaren Referenz- Spannung mit der Zeit im Bereich der Refereazspanspannung eines nachgeschalteten Schwellwertschal- nung sehr groß ist, so daß ein genaues und stabiles ters ein verzögertes Auslösesignal abgibt, ge- Schaltverhalten des nachgeschalteten Schwellwertkennzeichnet durch folgende Merkmale: 10 schalters gewährleistet ist. Unabhängig davon, ob die

gleichgerichteten Eingangssignale hohe oder niedrige

a) Zwischen dem Ausgang (25) und den Eingang Werte haben, liegt die Ausgangsspannung am Ausgang (26) des Langzeitintegrators (15) liegt in Mit- des. Integrationskreises immer in gleicher Höhe an. Dies kopplung ein Widerstands-Dioden-Netzwerk kann aufgrund des Aufbaus eines im Integrationskreis (19), 15 verwendeten Operationsverstärkers erreicht werden.

b) die Integration der Eingangssignale wird durch Die Höhe der einlaufenden gleichgerichteten Eingangs-Dimensionierung des Widerstands-Dioden- signale bestimmt jedoch den Zeitpunkt, zu dem die AusNetzwerkes (19) so beeinflußt daß der Kennli gangsspannung am Ausgang des Integrationskreises nien-Verlai'f der Ausgangsspannung während steil abfällt (sh. dazu die Zeitpunkte ti bis 6 in F i g. 2 des der längstes Zeit der Integration im oberen 20 Ausführungsbeispieles). Der erfindtmgsgemäße nichtli-Drittel des Spannungsbereiches verläuft und neare Kennlinien-Verlauf bedeutet, daß sich die Auserst am Ende der Integrationszeit — je nach gangsspannung während der längsten Zeit der Integra-Größe der Eingangssignale früher oder später tion im oberen Drittel des Spannungsbereiches befindet — praktisch steil abfällt und erst am Ende die negative Steigung der Kurve zu-

c) der Wert der eingestellten Referenzspannung 25 nimmt Durch das Widerstands-Dioden-Netzwerk wird (28) liegt im steil abfallenden Bereich (29,30,31) gleichzeitig eine hohe Tefaperaturstabilität erreicht
der Ausgangsspannung. Zur Erreichung eines Kennlinien-Verlaufs gemäß

Fig.2 liegt am Eingang des Langzeitintegrators ein

2. Elektronischer Oberstromauslöser nach An- · Null-Volt-Potential an. Dieser Eingang kann somit vorspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Eingang 30 zugsweise gleichzeitig als Freigabeeingang dienen, der (26) des Langzeitintegrators (15) gleichzeitig als bei Anliegen eines annähernd NuII-Volt-Potential die Freigabeeingang (17) dieni, der bü Anliegen eines Integration im Integrationsstromkreis freigibt
annähernd Null-Volt-Potentials die Integration im Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist Integrationsstromkreis freigibt das Widerstands-Dioden-Netzwerk derart dimensio-

3. Elektronischer Überstromauslöser nach An- 35 niert, daß bei Sperrung des Freigabeeinganges die Ausspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß bei gangsspannung des Integrators mit einer Rücksetzzeit-Sperrung des Freigabeeingangs (27) durch Anlegen konstanten auf den Anfangswert zurückkehrt Dadurch einer positiven Eingangsspannung die Ausgangs- wird erreicht daß die Integratorausjrangsspannung spannung (32) des Integrators (15) mit einer Rück- nicht direkt auf den Anfangswert zurückkehrt, sondern setzzeitkonstanten auf den Anfangswert zurück- 40 nach einer den gegebenen Verhältnissen gewünschten kehrt späteren Zeit Eine sofortige Zurücksetzung auf den Anfangswert würde z. B. vortäuschen, daß ein zu überwa-

chendes Bauelement schon abgekühlt ist während in

Wirklichkeit die Abkühlung erst nach einer bestimmten,

45 dem Bauelement entsprechenden Zeit erfolgt

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge-

Überstromauslöser gemäß dem Oberbegriff des An- genstandes gemäß der Erfindung in Form von Schaltbil-

spruches 1. dem dargestellt

Die DE-AS 26 11 01 zeigt ein Überstromrelais der J? i g. 1 zeigt ein Schaltbild eines Überstromauslösers eingangs genannten Art mit einem Kondensator in dem 50 für ein Dreiphasen-Wechselstromnetz für Oberstrom-Integrationsstromkreis. Ist dabei ein gewählter Grenz- auslösung.

wert für die Überstromauslösung erreicht, d. h. ist der F i g. 2 zeigt schematisch die gemäß der Erfindung

Kondensator auf einen vorbestimmten Wert aufgela- erzielbaren Integrationskennlinien für verschieden ho-

den, so spricht ein als Schmitt-Trigger geschalteter Ope- he Überströme.

rationsverstärker an und bringt ein Relais zum Anzie- 55 F i g. 1 zeigt das Schaltbild eines Oberstromauslösers,

hen. Bei diesem Integrationsvorgang wird eine in Ab- der zur Überwachung der drei nicht dargestellten Pha-

hängigkeit von der Zeit ansteigende Spannung erzeugt sen eines Wechselstromnetzes dient Die Ausgangssi-

d. h. es ergibt sich eine lineare Kennlinie. gnale der drei zugehörigen, nicht dargestellten Wandler

Ferner ist aus der LS-PS 40 12 669 ein elektronischer gelangen zunächst auf drei parallel geschaltete Gleich-Überstromauslöser bekanntgeworden, bei dem eben- 60 richten 10,11,12 An der Stelle 13 entsteht ein zweiwegfalls die von mechanischen Bimetallauslösern her be- gleichgerichtetes Ausgangssignal, das über einen einkannte nicht lineare Kennlinie mit elektronischen Mit- stellbaren Teiler 14a, b, c auf einen Langzeitintegrator teln nachgebildet wird. Diese Bauart enthält ebenfalls 15 gelangt, der aus einem Operationsverstärker 16, eieinen Integrationsstromkreis mit einem Integrator, des- nem Kondensator 17, und Widerständen 18a— 18t/ besen Ausgangssignale in einer Gegenkopplungsschaltung 65 steht. Mit 19 ist ein Gegenkopplungsnetzwerk bezeichüber einen Teiler auf den negativen Eingang eines Ope- net, das aus den Widerständen 20a—2Od und einer Diorationsverstärkers zurücklaufen. de 21 besteht. Mit 22 ist eine Freigabeschaltung bezeich-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das net, die aus den Widerständen 23a, 23b und einer Diode