DE3124636A1

DE3124636A1 - Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen der phasenfolge in einem drehstromnetz

Info

Publication number: DE3124636A1
Application number: DE19813124636
Authority: DE
Inventors: Matti Dipl.-Ing. Kähkipuro; Heimo Dipl.-Ing. 05800 Hyvinkää Mäkinen
Original assignee: Elevator GmbH
Current assignee: Elevator GmbH
Priority date: 1981-06-23
Filing date: 1981-06-23
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE3124636C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Phasenfolge
in einem Drehstromnetz Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das der Überwachung der Phasenfolge in einem Drehstromnetz z.B. im Aufzugbetrieb dient.
Im allgemeinen ist besonders bei Aufzügen die richtige Phasenfolge wichtig. Falls die Phasenfolge verkehrt ist, können Gefahrsituationen eintreten, u.a. in der Form, daß die automatischen Türen in der falschen Richtung laufen, und bei Aufzügen mit thyristorbetriebenen statischen Umformeranlagen bewirkt falsche Phasenfolge das Ansprechen der Sicherungen. Der Bedarf, die Phasenfolge zu überwachen ist bei Aufzügen ganz offensichtlich, und dies verlangen in der Tat die Aufzugvorschriften in einigen Ländern.
Allgemein sind solche Vorrichtungen zur Überwachung der Phasenfolge bekannt, die digital arbeiten und sich dabei z.B. sogenannter Verzögerungs-Mikrokreise bedienen. Der schwache Punkt ist bei diesen in der Regel eine komplizierte Schaltung und Komponenten in hoher Zahl, wodurch die Vorrichtungen störanfälliger werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt Abhilfe der obengenannten Nachteile und das Hervorbringen einer zuverlässigen, einfachen und preiswerten Überwachungsanordnung für die Phasnefolge.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen den normalen, die Phasen anzeigenden Spannungsvektoren Zusatzvektoren einfügt, die zueinander Gegenvektoren sind, und daß man die Zusatzvektoren und die Spannungsvektoren miteinander addiert sowie an Hand der so erhaltenen Summe erforderliche Maßnahmen ergreift.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzvektoren erhalten werden, indem man aus dem Vektor einer Phase eine um 60 Grad verzögerte Komponente herstellt, die man kompensiert, indem man den Vektor der dieser Phase um 120 Grad voreilenden Phase in passendem Maß verlängert.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Schaltung zum Ausführen des obengenannten Verfahrens. In der Schaltung wird die Summe der Phasen gebildet und auf einen Operationsverstärker gegeben, und man verfolgt das Bewahren des Nullzustands in dieser Schaltung mit Hilfe eines Fensterkomparators, dessen Ausgangssignal ein Relais oder ein sonstiges entsprechendes Überwachungsglied steuert. Die erfindungsgemäße Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß in diejenige Phase, die um 60 Grad zurückgestellt wird, ein Verzögerungskreis parallel zum Summationswiderstand in dieser Phase gelegt worden ist und daß der Summationswiderstand, der in die der verzögerten Phase um 120 Grad voreilende Phase eingebaut ist, in passendem Maß geringer in seinem Wert ist als die Summationswiderstände in den übrigen Phasen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Verzögerungswiderständen und einem Verzögerungskondensator zusammengestellt ist, dessen einer Pol an Erde geschaltet und der andere Pol Zwischen den Verzögerungswiderständen angeschlossen ist.
Das Verfahren und die Vorrichtung haben den Vorzug der Einfachheit und einer klar umrissenen Schaltung, deren Dimensionieren ein Leichtes ist.
Die einfache und preiswerte Vorrichtung besitzt ferner den Vorteil, daß man sie sehr wohl in Verbindung mit den Aufbauarbeiten einer Aufzuganlage verwenden kann, um leichter schon in der Montagephase die richtige Phasenfolge zu erzielen.
Im folgenden wird die Erfindung genauer mit Hilfe eines Beispiels mit Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, worin Fig. 1 ein Drehstromsystem in Vektordarstellung wiedergibt und Fig. 2 die Schaltung einer das Verfahren ausführenden Apparatur zeigt.
Das Überwachen der Phasenfolge baut darauf auf, daß man jedes Drehstromsystem durch eine bestimmte Vektorfigur vorführen kann, welche die eine jede Phase abbildenden Vektoren R, S und T enthält. Bei diesem Vektorverfahren geht man mathematisch so vor, daß zuerst eine Schaltung hergestellt wird, die die Summe der besagten Vektoren errechnet, die stets Null ist. Mit einer solchen Schaltung kann man noch keine Phasenfolge überwachen, denn die Vektorsumme ist Null ganz unabhängig von der Reihenfolge der Phasen. Wenn man eine solche Modifikation der Schaltung vornimmt, in der man z.B. vom S-Vektor ausgehend eine um 60 Grad verzögerte Zusatzkomponente S' erstellt sowie den R-Vektor entsprechend länger macht, so daß die vorherige Änderung kompensiert wird, dann ergibt die Addition der Vektoren nicht immer das Resultat Null. Hier kommen also zu den ursprünglichen Vektoren R, 5 und T die Zusatzvektoren S' und R' hinzu, und die so erhaltene Schaltung ist phasenkennend. Falls die Phasenfolge verkehrt ist, werden dann die Zusatzvektoren S' und R' einander nicht mehr aufheben; die Folge ist vielmehr eine nullverschiedene Vektorsumme. Man könnte sich weiter auf mathematischer Grundlage denken, daß die Kompensation beispielsweise so ausgeführt würde, daß man eine Phase um a Grad zurücksetst und entsprechendermaßen die nächstfolgende Phase um 120-a Grad, oder auch die vorhergehende Phase um a Grad voreilen läßt. Diese Naßnahmen haben die gleiche Wirkung wie die oben beschriebenen Zusatzvektoren S' und R'. In der Praxis gibt es jedoch Einschränkungen, die die letzteren Nöglichkeiten begrenzen. Falls a klein ist, ergibt sich ein großer Verzögerungswinkel 120-a Grad für die nächste Phase, und eine solche Verzögerung ist schwer mittels einfacher Komponenten erzielbar. Ebenso macht das Voreilen des Vektors Schwierigkeiten, indem die so erhaltene Schaltung störanfällig ist.
Die Schaltung selbst wird mit Verwendung von Operationsverstärkern ausgeführt. Der Summationswiderstand in der Phase R ist R1, derjenige in der Phase S ist R2 und der Summationswiderstand in der Phase T ist R3. Der Rückkopplungswiderstand des Operationsverstärkers OP1 ist R4. Das Verzögern oder Zurückstellen des Vektors der Phase S erfolgt, indem man in die S-Phase der Schaltung parallel zum Summationswiderstand R2 einen Verzögerungskreis VP einsetzt. Der Verzögerungskreis besteht aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Verzögerungswiderständen R5 und R6, zwischen denen der Verzögerungskondensator CA angeschaltet ist, dessen zweiter Pol an Erde liegt. Entsprechendermaßen erfolgt das Verlängern des R-Vektors durch Verringern des Verts des Widerstandes R1 im Vergleich mit den übrigen Summationswiderständen. Wenn in dieser Schaltung die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OP1 von Null abweicht, dann ist dies ein Zeichen, daß die Phasenfolge verkehrt ist. Hierbei wird dann ein Glied benötigt, das ein Relais oder ein sonstiges desgleichen Überwachungsglied steuert, über welches das Signal weiter zum Sicherheitskreis des Aufzugs geht und den Fehldienst stoppt. Dieses Glied, als Fensterkomparator L1 bezeichnet, kann der zuvor bekannten Technik zufolge ausgeführt werden, weshalb dessen Bauweise hier nicht beschrieben wird.
Es ist dem Fachmann einleuchtend, daß die Erfindung nicht allein auf das obenstehend besachriebene Beispiel eingeschränkt ist, sondern daß ihre verschiedenen Ausführungsformen im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche variieren können.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Überwachen der Phasenfolge in einem Drehstromnetz beispielsweise beim Aufzugbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den normalen, die Phasen anzeigenden Spannungsvektoren (R,S,T) Zusatzvektoren (R',S') eingefügt werden, die Gegenvektoren zueinander sind, und daß man die Zusatzvektoren (R',S') und die Spannungsvektoren (R,S,T) miteinander zusammenrechnet sowie an Hand der so erhaltenen Summe die nötigen Maßnahmen trifft.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzvektoren (R',S') so erzeugt werden, daß man vom Vektor (S) einer Phase eine um 60 Grad verzögerte Komponente (S') herstellt, die man durch passendes Verlängern des Vektors (R) derjenigen Phase kompensiert, die der besagten Phase um 120 Grad voreilt.
Schaltung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß Anspruch 1, worin die Summe der Phasen (R,S,T) an einer Operationsverstärkersschaltung gebildet und die Erhaltung dieser Schaltung im Nullzustand mittels eines Fensterkomparators (L1) überwacht wird, dessen Ausgangssignal ein Relais (RE) oder ein sonstiges Überwachungsglied steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in die Phase (S), die um 60 Grad zurückgesetzt wird, ein Verzögerungskreis (VP) parallel zum Summationswiderstand dieser Phase eingeschaltet ist und daß der in die gegen die verzögerte Phase um 120 Grad voreilende Phase (R) eingebaute Summationswiderstand (R1) einen um ein passendes Maß geringeren Wert als die Summationswiderstände (R2,R3) der übrigen Phasen (S,T) hat.
4. Schaltung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (VP) aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Verzögerungswiderständen (R5,R6) sowie einem Verzögerungskondensator (C1) zusammengestellt ist, dessen einer Pol an Erde geschaltet und der andere Pol zwischen den Verzögerungswiderständen (R5,R6) angeschlossen ist.