FI120477B - Sähkömoottorin suojausjärjestely - Google Patents

Sähkömoottorin suojausjärjestely Download PDF

Info

Publication number
FI120477B
FI120477B FI20060861A FI20060861A FI120477B FI 120477 B FI120477 B FI 120477B FI 20060861 A FI20060861 A FI 20060861A FI 20060861 A FI20060861 A FI 20060861A FI 120477 B FI120477 B FI 120477B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
thermistor
power converter
circuit
motor
monitoring
Prior art date
Application number
FI20060861A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060861A0 (fi
FI20060861A (fi
Inventor
Paavo Merilinna
Kimmo Rajakangas
Hans Carlsson
Original Assignee
Vacon Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37067184&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI120477(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Vacon Oyj filed Critical Vacon Oyj
Priority to FI20060861A priority Critical patent/FI120477B/fi
Publication of FI20060861A0 publication Critical patent/FI20060861A0/fi
Priority to EP07075785.1A priority patent/EP1906504B1/en
Priority to US11/902,156 priority patent/US7928679B2/en
Publication of FI20060861A publication Critical patent/FI20060861A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI120477B publication Critical patent/FI120477B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0852—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load directly responsive to abnormal temperature by using a temperature sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/008—Intrinsically safe circuits

Description

SÄHKÖMOOTTORIN SUOJAUSJÄRJESTELY
Tekniikan ala 5 Turvallisuussyistä räjähdysvaarallisiin tiloihin sijoitettujen moottori en lämpötila ei missään olosuhteissa saa nousta liian korkeaksi. Normaali tapa estää ylikuumeneminen on sijoittaa moottoriin yksi tai useampia lämpöantureita (termistön) lämpötilan mittaamiseksi ja katkaista moottorin tehonsyöttö välittömästi kun vaarallinen ylilämpö havaitaan. Asiaan liittyy runsaasti viranomais-10 määräyksiä jotka kuuluvat ns. räjähdysvaarallisten tilojen ATEX direktiivin määrittelemään tekniikan alaan.
Tämän keksinnön kohteena on tehomuuttajalla, kuten taajuusmuuttajalla, ohjatun vaihtosähkömoottorin turvapiiri, joka muodostaa standardien, erityisesti ATEX direktiivin, mukaisen suojauksen moottorin ylilämpenemistilan-15 teessä.
Tunnettu tekniikka
Perinteinen tapa toteuttaa taajuusmuuttajalla ohjatun moottorin yli-20 kuumenemissuojaus on käyttää ulkoista termistorirelettä, joka kytketään joko taajuusmuuttajan pysäytystuloon tai ulkoiseen kontaktoriin joka katkaisee koko moottorikäytön sähkönsyötön.
Keksinnön yhteenveto 25
Keksinnön mukaisesti tehomuuttajaan, kuten taajuusmuuttajaan, on integroitu moottorissa sijaitsevaan termistoriin liittyvä tulopiiri, johon yhdistyy taajuusmuuttajan odottamattoman käynnistymisen estävä tai turvallisen pysäyttämisen varmistava turvapiiri (ns. Safe Stop -piiri).
30 Tämän keksinnön avulla termistoritulo voidaan sisällyttää suoraan taajuusmuuttajaan ilman erillistä termistorirelettä tai muuta ulkopuolista termistöön ohjauselintä, koska yhdistettynä taajuusmuuttajan Safe Stop -turva-piiriin kokonaisratkaisu pysäyttää ylikuumentuneen moottorin turvallisesti
Turvallisuuden ja viranomaismääräysten täyttymisen kannalta 35 oleellista keksinnön mukaisessa ratkaisussa on tehonsyötön katkaisun luotettavuus, mikä varmistuu sillä että Safe Stop -turvapiiri täyttää kyseistä toimintoa säätelevät viranomaismääräykset ja standardit, kuten esim. EN954-1, IEC61508 ja IEC61800-5-2.
2
Yksityiskohtaisesti keksinnön mukaiselle ratkaisulle tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa
Piirustusten lyhyt kuvaus 5
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa
Kuvio 1 esittää PTC termistori vastuksen tyypillisen ominaiskäyrän
Kuvio 2 esittää perinteistä ratkaisua moottorin suojaamiseksi yli- 10 lämmöltä.
Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista taajuusmuuttajaan integroitua ratkaisua moottorin suojaamiseksi.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 15
Kuvio 1 esittää PTC termistorivastuksen tyypillistä ominaiskäyrää, jossa on esitetty PTC termistorivastuksen resistanssi lämpötilan funktiona.
Termistori valitaan halutun ylilämpötilarajan mukaan. Yleensä valitaan ylilämpötilarajaksi Τνατ + 15K, joka vastaa £ 4kD resistanssia. Tnat karak-20 terisoi PTC-vastuksen ominaiskäyrän jyrkän muutoskohdan, jota hyödynnetään suojaustarkoituksessa ja jonka mukaisesti PTC-vastus normaalisti valitaan.
Termistorina voi käyttää myöskin muuta kuin PTC termistori vastusta, esim. Pt100 lämpötila anturia, tai muita lämpötila-antureita.
Kuvio 2 esittää tyypillistä perinteistä taajuusmuuttajalla ohjattua 25 ATEX direktiivin vaatimukset täyttävää ratkaisua, jollaista käytetään suojaamaan räjähdysvaaralliseen tilaan sijoitettua moottoria. Ratkaisussa PTC-termistorilla 102 varustettua oikosulkumoottoria 101 ohjaa taajuusmuuttaja 100, jonka tehoasteessa 103 on tasasuuntaavat ja vaihtosuuntaavat verkko- ja kuormasillat sekä ohjausyksikkö 104. Moottoriin sijoitettu PTC-termistori on kyt-30 ketty ulkoiseen termistorivalvontarelelaitteeseen 105, jonka ylilämpötilanteessa aktivoituva lähtösignaali on puolestaan kytketty taajuusmuuttajan pysäytystuloi-hin 106.
Kuvio 3 esittää tämän keksinnön mukaista ratkaisua, jossa on esim. PTC-termistorilla 202 varustettu oikosulkumoottori 201 ja sitä ohjaava taajuus-35 muuttaja 200, jonka tehoasteessa 203 on puolijohdekytkimillä (esim. IGBT) varustetut tasasuuntaavat ja vaihtosuuntaavat verkko- ja kuormasillat sekä ohjausyksikkö 204. Tämän keksinnön periatteen mukaisesti PTC termistori 202 on kytketty suoraan taajuusmuuttajaan 200, ja termistorin ylilämpötilarajan havait- 3 semislogiikka 205 on integroitu suoraan taajuusmuuttajaan. Termistorin yliläm-pötiianteen havaitsemislogiikan antama pysäytyskäsky yhdistyy OR-piirin 206 kautta yhdessä Safe Stop -turvapysäytysliitännän 208 tai vastaavan kanssa turvapiiriin 207, joka toteuttaa turvallisen pysäytyksen esim. estämällä tehoas-5 teen IGBT-kytkinten ohjaukset.
Kun odottamattoman käynnistyksen estävä Safe Stop -pysäytys-toiminta 207 toteuttaa standardien EN954-1, IEC 61508 tai IEC 61800-5-2 mukaiset vaatimukset ja taajuusmuuttajaan integroitu termistorin valvontatulopiiri 205 täyttää esimerkiksi standardin IEC 61508 määrittelemän turvataso 1 (SIL 1) 10 mukaisen vaatimuksen, näiden yhdistelmänä muodostuu luotettavan pysäytys-toiminnon varmistava luotettava termistoritulo.
Keksinnön mukaisesti taajuusmuuttajaan voidaan suoraan liittää lämpötilatermistori jota tarvitaan ATEX direktiivin puitteissa suojaamaan räjähdysvaaralliseen tilaan sijoitettua moottoria ylikuumenemiselta. Ulkoista termis-15 torirelettä ei näin ollen tarvita.
Kuvion 3 esimerkissä IGBT-kytkinten ohjaukset estävä turvapiiri sisältyy ohjausyksikköön, joka näin ollen muodostaa kokonaisuudessa vahingon-käynnistyseston turvapiirin integroidulla luotettavalla termistoritulolla. Turvapiiri voi sijaita myöskin tehoasteessa.
20 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuo- dot eivät rajoitu yksinomaan edellä esitettyyn sovellutusesimerkkiin, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Järjestely voi olla yhdellä tai useammalla piirilevyllä taajuusmuuttajassa, ja se voi olla taajuusmuuttajan ohjausosassa (-yksikössä), teho-osassa (tehoaste) tai mo-25 lempien yhdistelmässä.

Claims (5)

1. Tehomuuttajalla (200), kuten taajuusmuuttajalla, ohjatun vaih-tosähkömoottorin termistorivalvontajärjestely ainakin yhtä moottorin (201) läm-5 pötilaa valvovaa termistönä (202) varten, jossa on termistorilla (202) varustettua vaihtosähkömoottoria (201) ohjaava tehomuuttaja (200), jossa on tehoaste (203) ja ohjausyksikkö (204), 10 tunnettu siitä, että tehomuuttajaan (200), kuten taajuusmuuttajaan, on integroitu moottorissa sijaitsevaan termistoriin liittyvä tulopiiri suoraan ilman erillistä ter-mistorirelettä tai muuta ulkopuolista termistorin ohjauselintä, 15 johon tulopiiriin yhdistyy taajuusmuuttajan odottamattoman käynnistymisen estävä tai turvallisen pysäyttämisen varmistava, viranomaismääräykset ja standardit täyttävä turvapiiri (ns. Safe Stop -piiri) (208).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termistorivalvontajärjestely, tunnettu siitä, että termistorin tulopiiri yhdistyy OR-piirin (206) kautta soveltuvien standardien ja/tai määräysten mukaisesti hyväksyttyyn turvapii-riin.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen termistorivalvontajärjestely, tunnettu siitä, että turvapiiri on sovitettu estämään tehomuuttajan puolijohdekytkimien, esim. IGBT, ohjaukset siten, ja että termistoritulo yhdistyy tehomuuttajan puolijohdekytkimien ohjauksien vahingonkäynnistyseston ja/tai pysäytyksen turvapiiriin. 30
4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen termistorivalvontajärjestely, tunnettu siitä, että se on sovitettu yhdelle tai useammalle piirilevyllä tehomuuttajassa.
5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen termistorival vontajärjestely, tunnettu siitä, että se on sovitettu tehomuuttajan ohjausyksikköön, tehoasteeseen tai molempiin.
FI20060861A 2006-09-27 2006-09-27 Sähkömoottorin suojausjärjestely FI120477B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060861A FI120477B (fi) 2006-09-27 2006-09-27 Sähkömoottorin suojausjärjestely
EP07075785.1A EP1906504B1 (en) 2006-09-27 2007-09-11 Protection arrangement of an electric motor
US11/902,156 US7928679B2 (en) 2006-09-27 2007-09-19 Protection arrangement of an electric motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060861 2006-09-27
FI20060861A FI120477B (fi) 2006-09-27 2006-09-27 Sähkömoottorin suojausjärjestely

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060861A0 FI20060861A0 (fi) 2006-09-27
FI20060861A FI20060861A (fi) 2008-03-28
FI120477B true FI120477B (fi) 2009-10-30

Family

ID=37067184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060861A FI120477B (fi) 2006-09-27 2006-09-27 Sähkömoottorin suojausjärjestely

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7928679B2 (fi)
EP (1) EP1906504B1 (fi)
FI (1) FI120477B (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102420417B (zh) * 2011-12-21 2014-01-15 芜湖天宇科技开发有限公司 一种绕线式电机保护器及其保护方法
CN102513377B (zh) * 2011-12-31 2015-01-28 太原重工股份有限公司 三辊连轧管机的电机监测系统
CN104852356B (zh) * 2014-02-17 2018-09-21 伊顿公司 电动机的控制保护装置
US9722415B2 (en) * 2015-07-20 2017-08-01 Dresser, Inc. Regulating temperature on an actuator
DE102017127966A1 (de) * 2017-11-27 2019-05-29 Kriwan Industrie-Elektronik Gmbh Motorschutzgerät und Verfahren zur Überwachung eines Elektromotors
FR3093251A1 (fr) * 2019-02-22 2020-08-28 Moteurs Leroy-Somer Variateur de vitesse utilisable en atmosphère explosive

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266257A (en) 1978-10-02 1981-05-05 Johnson Controls, Inc. Motor over-heating protection circuit
US4954923A (en) * 1988-08-19 1990-09-04 Cooper Industries, Inc. Intrinsic safety module interface
JPH0336985A (ja) 1989-06-30 1991-02-18 Mitsubishi Electric Corp 電動送風機
US5061884A (en) 1990-02-12 1991-10-29 Kb Electronics, Inc. Current limiting control circuit for D.C. motors with line dropout protection
DE4010049C1 (en) 1990-03-29 1991-10-10 Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk Pump unit for heating or cooling circuit - uses frequency regulator to reduce rotation of pump motor upon detected overheating
US5585025A (en) * 1993-09-13 1996-12-17 Softub, Inc. SPA control circuit
JPH0787602A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気自動車の保護装置
JPH08219058A (ja) * 1995-02-09 1996-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型電動圧縮機
US5841648A (en) * 1997-05-29 1998-11-24 Micro Motion, Inc. Adjustable voltage converter utilizing a charge pump
JPH11239688A (ja) 1998-02-26 1999-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 洗濯機
US6111738A (en) * 1998-05-22 2000-08-29 Diagnostic Instruments Ltd. Intrinsically safe circuits
US6468042B2 (en) 1999-07-12 2002-10-22 Danfoss Drives A/S Method for regulating a delivery variable of a pump
JP3994029B2 (ja) 2002-05-30 2007-10-17 アスモ株式会社 モータ制御装置及び空調装置用モータ
DE10261454B4 (de) 2002-12-31 2010-04-08 Danfoss Drives A/S Motorsteuerung mit sicherem Halt
US8540493B2 (en) 2003-12-08 2013-09-24 Sta-Rite Industries, Llc Pump control system and method

Also Published As

Publication number Publication date
US7928679B2 (en) 2011-04-19
EP1906504B1 (en) 2016-03-23
EP1906504A2 (en) 2008-04-02
EP1906504A3 (en) 2011-11-16
US20080074069A1 (en) 2008-03-27
FI20060861A0 (fi) 2006-09-27
FI20060861A (fi) 2008-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI120477B (fi) Sähkömoottorin suojausjärjestely
CA2085202C (en) Positive temperature coefficient start winding protection
JP5260090B2 (ja) 電力変換装置
JP2006138625A (ja) 焼損保護回路を備えた加熱装置
US20110304943A1 (en) Relocatable surge suppression or surge protection device
KR101977837B1 (ko) 전원 공급 장치 및 그 제어 방법
US10424914B2 (en) Overtemperature protection
EP2356728B1 (en) Overload protection of a voltage reduction device
JP5509752B2 (ja) ダイナミックブレーキ回路保護装置
US6570129B1 (en) Protection device for dual stage power supply
EP3236556B1 (en) Circuit arrangement for protection against an undue overheating
JPH06197444A (ja) 電動機電子保護装置
JP2009050096A (ja) ブラシレスモールドモータ
CN108462151B (zh) 用于保护电动马达防止过热的方法和布置系统
TWI426688B (zh) 反向器
JP2005253195A (ja) 電源装置
JP2009174441A (ja) 内燃機関用点火コイルのイグナイタ
KR100673335B1 (ko) 전기 장치
JP2000184659A (ja) モータ
Wood et al. Instrumentation of inverter-fed motors for hazardous atmospheres
JPH06351155A (ja) 直流モ−タの回転拘束保護回路
JP2008005643A (ja) 半導体保護回路装置
KR20010000610U (ko) 모타 소손 보호장치
JPS62141922A (ja) サイリスタ変換器の保護装置
JPH0678448A (ja) 継電装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120477

Country of ref document: FI

MD Opposition filed

Opponent name: ABB OY

Opponent name: DANFOSS A/S

MD Opposition filed

Opponent name: ABB OY

Opponent name: DANFOSS A/S

MFDR Revocation of patent
RF Appeal filed