FI81925B - DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR. - Google Patents

DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR. Download PDF

Info

Publication number
FI81925B
FI81925B FI886063A FI886063A FI81925B FI 81925 B FI81925 B FI 81925B FI 886063 A FI886063 A FI 886063A FI 886063 A FI886063 A FI 886063A FI 81925 B FI81925 B FI 81925B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
contactor
unit
coil
control
voltage
Prior art date
Application number
FI886063A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI81925C (en
Inventor
Petri Solanti
Hannu Tenhunen
Esko Kiiskinen
Original Assignee
Abb Stroemberg Kojeet Oy
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
Application filed by Abb Stroemberg Kojeet Oy filed Critical Abb Stroemberg Kojeet Oy
Priority to FI886063A priority Critical patent/FI81925C/en
Priority to PCT/FI1990/000003 priority patent/WO1990007787A1/en
Priority to EP19900901593 priority patent/EP0402455A1/en
Priority to AU48168/90A priority patent/AU4816890A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI81925B publication Critical patent/FI81925B/en
Publication of FI81925C publication Critical patent/FI81925C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/22Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
    • H01H47/32Energising current supplied by semiconductor device
    • H01H47/325Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator

Abstract

The invention concerns a contactor 2 for connecting and separating installations and loads and a method for regulation of a contactor. The contactor comprises a contactor body 8, a magnetic circuit 5 attached to the contactor body 8 and divided into at least two, a coil 3 connected to the magnetic circuit 5 by which the magnetic circuit 5 can be connected to an undivided circuit, coil connectors 4 arranged on the body 8 for supplying electrical current to the coil 3, load contacts 7 arranged on the body 8 for connection to the installations or loads, and a connection bridge 6 connected to the magnetic circuit 5 for connecting the load circuits 7 in the required way. According to the invention a digital control device is arranged inside the body 8 or in a separate box which is attached to the body 8 which obtains its working voltage from the coil connectors 4 and which comprises a measuring unit 30 for the control voltage for measuring the voltage between the coil connectors 4, a modulator unit 31 for modulating the current of the coil 3 based on the measurement values from the voltage measuring unit 30, an I/O unit which controls and monitors the function of the control device and communicates with the outside world and a time setting unit 32 for creating the time settings which are required by the measuring unit 30 for the control voltage, the modulator unit 31 and the I/O unit 33. <IMAGE>

Description

81 92581 925

Digitaalisesti ohjattu kontaktori ja menetelmä kontaktorin säätämiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen 'älykäs' kontaktori laitoksien ja kuormitusten yhdistämiseksi ja erottamiseksi toisistaan.The present invention relates to a 'smart' contactor according to claim 1 for connecting and separating installations and loads.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä kontaktorin säätämiseksi.The invention also relates to a method for adjusting a contactor.

Nykyisissä kontaktoreissa kelapiiri on mitoitettu toimimaan hyvin suppealla jännitealueella ja tasa- ja vaihtovirtakäytössä tarvitaan erikokoiset kelat. Yhtä kontaktorimallia varten tarvitaan yli sata erilaista kelavaihtoehtoa.In current contactors, the coil circuit is dimensioned to operate in a very narrow voltage range and coils of different sizes are required for DC and AC operation. More than a hundred different coil options are needed for one contactor model.

Lisäksi suurempien kontaktorien tasavirtakelojen yhteydessä käytetään apukoskettimia ja ulkoista sarjavastusta alentamaan kelan läpi kulkevaa virtaa pitovaiheessa ja vähentämään siten kelan lämpenemistä.In addition, auxiliary contacts and an external series resistor are used in connection with the DC coils of larger contactors to reduce the current flowing through the coil during the holding phase and thus reduce the heating of the coil.

Säätämättömän kontaktorin magneettipinnat joutuvat tarpeettoman suurelle rasitukselle, koska vetojakson aikana kelan teho on vakio, joten kosketinsillan loppunopeus ennen magneettipiirin sulkeutumista kasvaa varsin suureksi. Koska ve-• - tovaiheessa tarvittava teho on suurempi kuin magneettipii rin suljettuna pitämiseen tarvittava teho, joudutaan kela-virta ylimitoittamaan tarvittavaan pitovirtaan nähden kon-taktorimallista riippuen jopa monikymmenkertaiseksi. Ylimitoituksen seurauksena sekä sähkönkulutus että kelan lämpö-.*.· kuormitus kasvavat.The magnetic surfaces of the unadjusted contactor are subjected to unnecessarily high stress, because during the drawing cycle the power of the coil is constant, so the final speed of the contact bridge before the closing of the magnetic circuit becomes quite high. Since the power required in the drawing phase is higher than the power required to keep the magnetic circuit closed, the coil current has to be oversized by a factor of up to ten times, depending on the contactor design. As a result of oversizing, both electricity consumption and coil heat increase.

·. : Edellä mainittujen ongelmien poistamiseksi on olemassa ana- logiatekniikkaan perustuvia erillisiä säätöyksiköitä, joilla • · kelapiirin virtaa säädetään. Olemassa olevien säätölaittei- den jännitealue on huomattavasti suppeampi kuin tässä esi- 2 81925 tellyn laitteen, koska analogiatekniikalla ei ole ollut mahdollista saavuttaa riittävän suurta säätöaluetta. Lisäksi ne ovat kalliita ja suurikokoisia ja toteutustekniikka rajoittaa niiden toimintojen lisäämistä.·. : To eliminate the above-mentioned problems, there are separate control units based on analog technology, which • · control the current in the coil circuit. The voltage range of the existing control devices is considerably narrower than that of the device disclosed herein, because it has not been possible with analog technology to achieve a sufficiently large control range. In addition, they are expensive and large in size, and implementation technology limits the increase in their functionality.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa olemassa olevan tekniikan haitat ja saada aikaan aivan uudentyyppinen kon-taktori ja menetelmä kontaktorin säätämiseksi.The object of the present invention is to obviate the disadvantages of the existing technology and to provide a completely new type of contactor and a method for adjusting the contactor.

Ohjauspiirillä tarkoitetaan tässä dokumentissa laitetta, joka on pakattu yhdeksi monoliitti- tai hybridipiiriksi tai yhdelle piirikortille ja joka suorittaa tarvittavat ohjaus-ja säätötoimenpiteet kontaktorin kelavirtapiirissä.For the purposes of this document, a control circuit is a device packaged in a single monolithic or hybrid circuit or on a single circuit board and which performs the necessary control and adjustment operations on the contactor coil circuit.

Keksintö perustuu digitaalitekniikalla toteutettuun, kontaktorin kelavirtapiiriin kytkettyyn pulssileveysmodulaatioon perustuvaan säätöyksikköön, jonka yhteyteen rakennetulla teho-osalla säädetään kelan virtaa. Modulointiohje muodostetaan ohjausjännitettä mittaamalla saadun jännitetiedon avulla.The invention is based on a control unit based on pulse width modulation connected to the coil circuit of a contactor, implemented by digital technology, in connection with which the power of the coil is controlled by a power section built in connection with it. The modulation instruction is generated by measuring the control voltage using the obtained voltage information.

Kelajännite tasasuunnataan ja suodatetaan kevyesti ennen modulointia, joten laitetta voi käyttää sekä tasa- että vaih-tovirtaohjauksissa tasavirralle suunnitellulla magneettipiirillä, jossa ei tarvita erillisiä oikosulkurenkaita magneettikentän tasaamiseksi.The coil voltage is rectified and lightly filtered before modulation, so the device can be used in both DC and AC controls with a DC-designed magnetic circuit that does not require separate short-circuit rings to equalize the magnetic field.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle kontaktorille tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the characteristic features of the contactor according to the invention are set out in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa.The characteristic features of the method according to the invention are set out in the characterizing part of claim 8.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia teknisiä ja talou-: dellisia etuja nykyiseen tekniikkaan verrattuna.The invention provides considerable technical and economic advantages over current technology.

3 819253,81925

Keksinnön mukaisella ratkaisulla kontaktoria pystytään säätämään tarkasti aina olosuhteiden mukaan. Magneettipintoja ei rasiteta liian suurella kiinnivetovoimalla ja pitotehon rajoittamisen ansiosta lämpökuormat pienenevät. Digitaalisen toteutuksen ansiosta ohjauspiiriin on helppo integroida lisätoimintoja, joita on selostettu edempänä.With the solution according to the invention, the contactor can always be precisely adjusted according to the conditions. The magnetic surfaces are not stressed by too much tensile force and the thermal loads are reduced due to the limitation of the holding power. Thanks to the digital implementation, it is easy to integrate additional functions into the control circuit, which are described below.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisten sovellusesimerkkien avulla.The invention will now be examined in more detail with the aid of application examples according to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää osittain halkileikattuna sivukuvantona yhtä keksinnön mukaista kontaktoria.Figure 1 shows a partially sectioned side view of a contactor according to the invention.

Kuvio 2 esittää graafisesti kontaktorikelan vaatimaa tehoa ajan funktiona kontaktorin sulkeutumisen eri vaiheissa.Figure 2 shows graphically the power required by the contactor coil as a function of time at different stages of contactor closing.

Kuvio 3 esittää lohkokaaviona yhtä keksinnön mukaista vaihtoehtoa ohjauspiirin toimintatasolle.Figure 3 shows as a block diagram one alternative according to the invention to the operating level of the control circuit.

Kuvio 4 esittää lohkokaaviona yhtä keksinnön mukaista jän-nitteenmittausyksikköä.Figure 4 shows a block diagram of one voltage measuring unit according to the invention.

Kuvio 5 esittää lohkokaaviona yhtä keksinnön mukaista puls-sileveysmodulaattoriyksikköä ja teho-osaa.Figure 5 is a block diagram of one pulse width modulator unit and power section according to the invention.

• - Kuvio 6 esittää graafisesti kontaktorikelan vetovoiman sovi tusta kosketin- ja vastajousikuormiin voiman ja magneettipiirin avausvälin funktiona.• - Figure 6 shows graphically the fit of the traction force of the contactor coil to the contact and counter spring loads as a function of the force and the opening interval of the magnetic circuit.

Digitaalinen säätö- ja ohjauspiiri 1 kytketään kuvion 1 mu-; kaisesti kontaktorin 2 kelapiirin 3 ja ohjaavan verkon 4 vä liin. Ohjauspiirin pääasiallinen tehtävä on säätää kontakto-: rin 2 kelan 3 läpi kulkeva virta kontaktorin sulkeutumisen eri vaiheissa (kuvio 2) sellaiseksi, ettei kela 3 kuumene turhaan, mutta magneettipiiri 5 pysyy silti kiinni vaikeis-sakin ympäristöolosuhteissa esim. voimakkaassa tärinässä.The digital regulation and control circuit 1 is connected according to FIG. between the coil circuit 3 of the contactor 2 and the control network 4. The main function of the control circuit is to adjust the current flowing through the coil 3 of the contactor 2 at different stages of the contactor closing (Fig. 2) so that the coil 3 does not heat up unnecessarily, but the magnetic circuit 5 remains stuck even in difficult environmental conditions, e.g. strong vibration.

4 819254,81925

Magneettipiirin 5 sulkeutuessa silta 6 sulkeutuu ja kontak-tori 2 kytkee navat 7 oikosulkuun. Sillan 6 asentoa valvotaan anturilla 9. Ohjaavan verkon 4 jännite saa vaihdella vapaasti väleillä 24-120V tai 120-450V ja se voi olla tasa-tai vaihtovirtaa. Ohjauspiiri 1 saa virran säätöön tarvitsemansa informaation ohjaavan verkon 4 jännitteestä ja ohjaus-piiriin 1 langoitetusta kontaktoritiedosta. Käyttömahdollisuuksien monipuolistamiseksi piirissä on erityinen (ei-esi-tetty) I/O-yksikkö, jonka kautta ohjauspiirin kommunikointi ulkomaailman kanssa tapahtuu. I/O-yksikköä kuvataan myöhemmin tarkemmin.When the magnetic circuit 5 closes, the bridge 6 closes and the contactor 2 short-circuits the poles 7. The position of the bridge 6 is monitored by a sensor 9. The voltage of the control network 4 may vary freely between 24-120V or 120-450V and may be direct current or alternating current. The control circuit 1 obtains the information it needs for current control from the voltage of the control network 4 and the contactor information wired to the control circuit 1. In order to diversify the possibilities of use, the circuit has a special (not shown) I / O unit, through which the control circuit communicates with the outside world. The I / O unit will be described in more detail later.

Ohjauspiirin 1 suunnittelussa on kiinnitetty erityistä huomiota kontaktorien käyttöolosuhteisiin. Se joutuu toimimaan hyvin vaihtelevissa lämpötiloissa, voimakkaassa tärinässä ja voimakkaissa magneettikentissä. Magneettisten ja sähköisten häiriöiden eliminoimiseksi ohjauspiiri on varustettu useilla valvonta- ja nollausrakenteilla, joilla mahdollinen virhe-toiminta-aika pyritään minimoimaan. Häiriöalttiuden takia ohjauspiirissä ei ole käytetty mikrokontrolleria vaan pelk-kää hajalogiikkaa, joka on jaettu itsenäisiksi toimintalohkoiksi, jotka nollataan määrävälein ajoitusyksiköltä saatavalla nollauspulssilla. Lohkorakenteella ja pakkonollauksel-la ohjauspiirin toipumisaika saadaan huomattavasti lyhyemmäksi kuin mikrokontrolleritoteutuksella ja parhaassa tapauksessa virhetoiminta rajoittuu vain yhteen lohkoon, jolloin se ei välttämättä vaikuta kokonaisuuden toimintaan.In the design of the control circuit 1, special attention has been paid to the operating conditions of the contactors. It has to operate well in varying temperatures, strong vibrations and strong magnetic fields. To eliminate magnetic and electrical interference, the control circuit is equipped with a number of monitoring and resetting structures to minimize possible fault-to-operation time. Due to the susceptibility to interference, the control circuit does not use a microcontroller, but only scatter logic, which is divided into independent function blocks, which are reset at regular intervals by a reset pulse from the timing unit. With the block structure and forced reset, the recovery time of the control circuit is considerably shorter than with the microcontroller implementation, and in the best case, the malfunction is limited to only one block, in which case it does not necessarily affect the operation of the whole.

Käynnistystilanteessa tarvitaan kuvion 2 mukaisesti kolmea eri virtatasoa:According to Figure 2, three different current levels are required in the start-up situation:

Vetovaiheen alkuosassa a kelalle 3 syötetään niin paljon tehoa, että koskettimet sulkeutuvat, mutta magneettipiiri ei vielä täysin sulkeudu. Tässä vaiheessa tarvitaan tehoa vain . palautusjousikuorman voittamiseen.At the beginning of the drawing phase a, so much power is applied to the coil 3 that the contacts close, but the magnetic circuit does not yet close completely. At this point, power is only needed. to overcome the return spring load.

5 819255,81925

Vetovaiheen toisessa osassa b kelan 3 energia kasvatetaan niin suureksi, että magneettipiiri 5 sulkeutuu kaikissa mahdollisissa ympäristöolosuhteissa.In the second part b of the drawing phase, the energy of the coil 3 is increased so large that the magnetic circuit 5 closes under all possible environmental conditions.

Kolmas jakso, pitovaihe c, kestää seuraavaan ohjauksen katkaisuun saakka. Pitovaiheessa kelan 3 virtaa rajoitetaan sellaiseksi, että magneettipiiri pysyy suljettuna, mutta kela ei lämpene.The third cycle, hold phase c, lasts until the next control cut-off. In the holding phase, the current of the coil 3 is limited so that the magnetic circuit remains closed, but the coil does not heat up.

Veto- ja vastavoimien erotuksen minimointi kuvan 2 mukaisesti käynnistysvaiheessa vähentää kosketinsillan kiihtyvyyttä ja siten vähentää käynnistyksen aiheuttamaa mekaanista rasitusta. Nykyisellä tekniikalla vetovoimakäyrää yritetään sovittaa vastavoimakäyrään (Kuvio 6) erilaisilla vipuraken-teilla. Keksinnön mukaisella ratkaisulla vetovoimakäyrän sovitus tehdään elektronisesti, jolloin mekaanisia vaimennus-rakenteita ei tarvita.Minimizing the difference between tensile and counterforce forces as shown in Figure 2 during the start-up phase reduces the acceleration of the contact bridge and thus reduces the mechanical stress caused by the start-up. The current technique attempts to fit the traction curve to the counterforce curve (Figure 6) with different lever structures. With the solution according to the invention, the adjustment of the traction curve is done electronically, in which case no mechanical damping structures are required.

Ohjauspiirin 1 toiminnassa on huomioitu eräitä vikatilanteita, joiden selvittäminen tavallisella kontaktorilla vaatii lisäkomponenttien käyttöä. Eräs käytetyimmistä on pikajäl-leenkytkentä lyhyen sähkökatkoksen jälkeen. Ohjauspiiri l muistaa tilansa noin yhden sekunnin ajan kelajännitteen katkeamisesta. Jos kontaktori 2 oli vetänyt kelajännitteen kat-·,·. ketessa, piiri 1 aloittaa käynnistyssekvenssin, mikäli jän- 1! nite palautuu muistiajan kuluessa. Pitemmän katkoksen jäl keen ohjauspiiri lukkiutuu auki-tilaan ja kaikki ohjaussignaalit on katkaistava hetkeksi ennen seuraavaa kiinni-ohjausta. Pikajälleenkytkentä voidaan kytkeä pois käytöstä, jolloin kelajännitteen hetkellinenkin katkeaminen aiheuttaa ohjauspiirin nollautumisen, eikä kontaktori vedä ennen seu-raavaa kiinniohjauskäskyä. Pikajälleenkytkennän toteuttami-.·. * seen ei tarvita ulkoisia RC-piirejä, kuten nykyisissä jär- . ..· jestelmissä.The operation of the control circuit 1 has taken into account some fault situations, the resolution of which with an ordinary contactor requires the use of additional components. One of the most used is quick reconnection after a short power failure. The control circuit l remembers its state for about one second after the coil voltage is interrupted. If contactor 2 had pulled the coil voltage off, ·, ·. circuit 1 starts the start sequence if the voltage 1! the volume is restored within the memory time. After a long break, the control circuit locks in the open state and all control signals must be switched off briefly before the next closed control. The quick reconnection can be switched off, in which case even a momentary disconnection of the coil voltage causes the control circuit to be reset, and the contactor does not pull until the next close control command. Implementing a quick reconnection. * does not require external RC circuits, as in current systems. .. · systems.

..· Koskettimien hitsautumisen ehkäisemiseksi ohjauspiiriin 1 on : \: rakennettu ohjauskäskyjen viivästys, joka estää seuraavan 6 81925 kiinni-ohjauksen niin pitkäksi aikaa, että kosketinsilta ehtii yläasentoon edellisen auki-ohjauksen jälkeen. Viive on erilainen eri kokoisilla kontaktoreilla, mutta se on tyypillisesti alle 200 ms. Seuraava ohjauskäsky hyväksytään, mutta käynnistyssekvenssi aloitetaan vasta kun viivästysaika on kulunut. Tämä piirre koskee myös pikajälleenkytkentää. Nykyisin viivästys toteutetaan apukontaktoreilla... · To prevent welding of the contacts, control circuit 1 has: \: a control command delay built in, which prevents the next 6 81925 closed control for so long that the contact bridge reaches the upper position after the previous open control. The delay is different for different sized contactors, but is typically less than 200 ms. The next control command is accepted, but the start sequence does not start until the delay time has elapsed. This feature also applies to quick reconnection. Currently, the delay is implemented by auxiliary contactors.

Kontaktoreja koskevan koskevan standardin mukaan kontaktorin pitää alijännitetilanteessa aueta 20-75% nimellisjännittees-tä vaihtovirtaohjauksella ja 10-75% nimellisjännitteestä ta-savirralla. Alijännitevalvonta on rakennettu jännitteenmit-tausyksikköön 30, joka antaa modulaattoriyksikölle run-signaalin jos kelajännite on sallituissa rajoissa. Alijänni-teraja asettuu käynnistysvaiheessa mitatun kelajännitteen perusteella standardin edellyttämälle välille.According to the standard for contactors, in the event of an undervoltage, the contactor must open 20-75% of the rated voltage with AC control and 10-75% of the rated voltage with direct current. Undervoltage monitoring is built into the voltage measuring unit 30, which gives the modulator unit a run signal if the coil voltage is within the allowable limits. The undervoltage limit is set to the range required by the standard based on the coil voltage measured during the start-up phase.

Ylijännitetilanteessa ohjaus katkaistaan, kun jännite kasvaa 15% yli ohjauspiirin jännitealueen ylärajan ( 138 V jännite-alueella 24 - 120 V ja 517 V jännitealueella 120 - 450 V ). Ylijännitevalvontaa varten jännitteenmittausyksikköön on rakennettu kaksi erillistä järjestelmää, joista toinen havaitsee nopeat jännitemuutokset ja toinen mittaa jännitteen keskiarvon muuttumista pitemmällä aikavälillä. Sekä ali- että ylijännitekatkaisu nollaa ohjauspiirin, eikä jännitteiden palautuminen sallitulle alueelle aiheuta kontaktorin vetämistä ilman uutta ohjauskäskyä.In the event of an overvoltage, the control is switched off when the voltage rises 15% above the upper limit of the voltage range of the control circuit (138 V in the voltage range 24 to 120 V and 517 V in the voltage range 120 to 450 V). For overvoltage monitoring, two separate systems have been built into the voltage measuring unit, one of which detects rapid voltage changes and the other measures the change in the average voltage over a longer period of time. Both undervoltage and overvoltage disconnection reset the control circuit, and the return of voltages to the allowable range does not cause the contactor to be pulled without a new control command.

Ohjausjärjestelmän älykkyyden sisältävä ASIC-piiri on jaettu kuvion 3 mukaisesti neljään toiminnalliseen lohkoon. Kaikki lohkojen välinen informaation siirto on asynkronista häiri-• öiden eliminoimiseksi. Rajapinnat ja lohkojen ulkopuolelle annettavat signaalit on määritelty tarkemmin myöhemmin.The ASIC circuit containing the intelligence of the control system is divided into four functional blocks according to Fig. 3. All information transfer between blocks is asynchronous to eliminate • interference. The interfaces and signals to be given outside the blocks are defined in more detail later.

Ohjauspiirin toimintalohkot ovat: 7 81925 - jännitteenmittausyksikkö 30 - modulaattori 31 - ajoitusyksikkö 32 - I/O-yksikkö 33The functional blocks of the control circuit are: 7 81925 - voltage measuring unit 30 - modulator 31 - timing unit 32 - I / O unit 33

Kuvion 4 mukaisesti käyttöjännitteen mittaus tehdään jännit-teenjakopiirin 46 jälkeen kytketyllä Sigma-Delta-modulaati-oon perustuvalla A/D-muuntimella 40, jonka perään on kytketty keskiarvottava digitaalinen alipäästösuodatin 41. Vaihtoehtona keskiarvosuodattimelle on integroiva suodatin, joka antaisi tarkemman tehollisarvotiedon, mutta se vaatii huomattavasti enemmän piipinta-alaa ja keskiarvo on riittävän tarkka approksimaatio ympäristöolosuhteet huomioiden. Riittävällä ylinäytteityksellä A/D-muuntimen 40 (ei-esitetty) S/D-modulaattori suodattaa mitattavasta signaalista suur- ja keskitaajuiset häiriöt ja mittaustuloksena saadaan 7-bit-tinen binääriluku, joka digitaalisen alipäästösuodattimen 41 . . jälkeen ilmoittaa mitatun jännitteen keskiarvon. Jännitein- ; formaatio annetaan koodauslogiikalle sopivin väliajoin uuden modulointiohjeen asettamiseksi. Yli- ja alijännitevalvonta tapahtuu tapahtuu detetektorissa 42 suodatuksen jälkeen, jolloin mahdolliset häiriöpiikit syöttävässä verkossa eivät aiheuta ylijännitekatkaisua. A/D-muunnoksen ja suodatuksen hitauden vuoksi järjestelmässä on erillinen analoginen yli-jännitevalvonta, joka on toteutettu jännitereferenssillä 47 ja komparaattorilla 43. Häiriöpiikkien eliminoimiseksi komparaattorin ulostulo on kytketty viivelinjaan 44, jolla estetään nopeiden transienttien aiheuttama ylijännitelaukaisu (n. 1-2 ms). Viivelinja asettaa ylijännitesignaalin detekto-riyksikölle vasta, kun komparaattorin ulostulo on ollut kes-/·: keytymättä ylhäällä viiveen määräämän ajan (n. 1-2 ms).As shown in Figure 4, the measurement of the operating voltage is performed by an A / D converter 40 based on Sigma-Delta modulation connected downstream of the voltage divider circuit 46, followed by an averaging digital low pass filter 41. An alternative to the averaging filter is an integrating filter that requires more efficient significantly more silicon area and the mean is a sufficiently accurate approximation considering the environmental conditions. With sufficient oversampling, the S / D modulator of the A / D converter 40 (not shown) filters high and medium frequency interference from the signal to be measured, and the measurement result is a 7-bit binary number that the digital low-pass filter 41. . then reports the average of the measured voltages. Voltage; the information is provided to the coding logic at appropriate intervals to set a new modulation instruction. Overvoltage and undervoltage monitoring takes place in the detector 42 after filtering, so that any interference peaks in the supply network do not cause an overvoltage cut-off. Due to the slowness of A / D conversion and filtering, the system has a separate analog overvoltage monitoring implemented by voltage reference 47 and comparator 43. To eliminate interference spikes, the output of the comparator is connected to a delay line 44 to prevent overvoltage tripping caused by fast transients (e.g. 1-2). The delay line only sets the overvoltage signal to the detector unit when the output of the comparator has been mid / ·: uninterrupted for the time determined by the delay (approx. 1-2 ms).

Detektoriyksikkö katkaisee run-signaalin, kun se saa viive-linjalta ylijännitesignaalin 45 huolimatta siitä, että kes- β 81925 kiarvomittaus osoittaisi jännitteen olevan sallituissa rajoissa. Ylijänniteraja on asetettu ohjauspiirinpiirin maksi-mihuippujännitteen mukaiseksi Ueffmax * 1.42, jotta katkaisu ei tapahtuisi hyväksyttävällä jännitealueella.The detector unit cuts off the run signal when it receives an overvoltage signal 45 from the delay line, despite the fact that the average β 81925 average measurement would indicate that the voltage is within the allowable range. The overvoltage limit is set to the maximum peak voltage of the control circuit Ueffmax * 1.42 so that the cut-out does not occur within an acceptable voltage range.

Kun ohjauspiiri kytketään kelajännitteeseen, jännitteenmit-tausyksikkö mittaa ensin n. 20 ms ajan kelapiirin jännitettä mittaussisääntulon 37 kautta kunnollisen jännitekeskiarvon laskemiseksi, jonka jälkeen se asettaa alijänniterajan ja antaa modulaattorille 31 Run-signaalin. Jos kelajännite (kontaktorin ohjauspiirin jännite) on alhaisempi kuin kiinteästi asetettu alaraja tai korkeampi kuin ylijännitekatkai-suraja, Run-signaalia ei anneta.When the control circuit is connected to the coil voltage, the voltage measuring unit first measures the voltage of the coil circuit via the measuring input 37 for about 20 ms to calculate a proper voltage average, after which it sets the undervoltage limit and gives the modulator 31 a Run signal. If the coil voltage (contactor control circuit voltage) is lower than the fixed lower limit or higher than the overvoltage breaker, no Run signal is given.

Kuvion 5 mukaisesti modulaattoriyksikkö sisältää kaksi pääosaa: takaisinkytkennättömän digitaalisen pulssileveys- modulaattorin ( non-feedback digital pulse width modulator NFBDPWM ) 50 ja ROM-muistin 51, johon on tallennettu modu-lointiohje eri kontaktorityypeille ja eri jännitteille, sekä muistin osoitekoodauslogiikka. Muistina voidaan käyttää myös PROM, EPROM, EEPROM, Flash tai muuta muistiteknologiaa hyödyntävää rakennetta ulkoisena tai sisäänrakennettuna lohkona.According to Figure 5, the modulator unit includes two main parts: a non-feedback digital pulse width modulator (NFBDPWM) 50 and a ROM 51 in which modulation instructions for different contactor types and voltages are stored, and memory address coding logic. PROM, EPROM, EEPROM, Flash or other structure utilizing memory technology can also be used as an external or built-in block.

Pulssileveysmodulaattoriyksikkö 31 on itsenäinen sisäisesti : synkronoitu yksikkö, jonka ainoat ohjaustiedot ovat jännit- : teenmittausyksiköltä 30 saatava jänniteinformaatio ja Run- signaali, jonka perusteella modulaattoriyksikkö asettaa toimintatilansa. Pulssileveysmodulaattori 50 moduloi tehokytki-men ohjainyksikölle 52 menevää signaalia muistiin 51 ennalta laskettujen pulssisuhdetietojen perusteella. Tällä raken-1 teella saadaan poistettua analogisille pulssileveysmo- dulaattoreille tyypillinen epästabiilisuus ja takaisinkyt-·: kennän aiheuttamat ohjausvirheet. Modulaattori 50 nollaa it se itsensä jokaisen pulssin jälkeen ja lukee lukkopiiriltään uuden modulointiohjeen. Lukkopiiri on rakenteeltaan kaksio 9 81925 sainen, mikä mahdollistaa sen asynkronisen asettamisen ja lukemisen. Modulaattoriyksikkö 31 pystyy ohjaamaan pulssi-suhdetta 0,4 prosentin tarkkuudella alueella 0,4..98,4 %. Jokaisen pulssin väliin jää pieni katkos, jonka aikana luetaan uusi modulointiohje ja nollataan modulaattori, joten täyttä 100% modulointia ei voida käyttää. Vastaaviin analogisiin ratkaisuihin verrattuna NFBDPWM tarjoaa huomattavan laajan pulssisuhdealueen.The pulse width modulator unit 31 is independent internally: a synchronized unit whose only control information is the voltage information from the voltage measuring unit 30 and the Run signal on the basis of which the modulator unit sets its operating state. The pulse width modulator 50 modulates the signal to the power switch control unit 52 into the memory 51 based on the pre-calculated pulse ratio information. This structure eliminates the instability typical of analog pulse width modulators and the control errors caused by feedback. The modulator 50 resets it itself after each pulse and reads a new modulation instruction from its latch circuit. The latch circuit has a one-sided design of 9,81925, which allows it to be set and read asynchronously. The modulator unit 31 is able to control the pulse ratio with an accuracy of 0.4% in the range of 0.4..98.4%. There is a small break between each pulse, during which a new modulation instruction is read and the modulator is reset, so full 100% modulation cannot be used. Compared to similar analog solutions, NFBDPWM offers a remarkably wide pulse ratio range.

Muistiin 51 ohjelmoidaan testien perusteella lasketut pito-tehojen pulssisuhteet, joita haetaan jännite- ja kontaktori-tiedosta koodattavalla osoitteella ja asetetaan modulaattorin lukkopiiriin. Eri jännitealueiden kelat mitoitetaan sellaisiksi, ettei niille tarvita erillisiä muistilohkoja. Käynnistysvaiheen tehot saadaan lisäämällä muistin sisältämään arvoon kontaktorityypin perusteella valittu vakioarvo. Muisti voidaan organisoida esim. kahdeksaan riviin, joita osoitetaan 3-bittisellä kontaktoritiedolla 56 ja 128 sarakkeeseen, joita osoitetaan 7-bittisellä jännitetiedolla 57. Jokainen muistialkio sisältää 8-bittisen modulointioh-. . j een.The memory 51 is programmed with test-calculated hold power pulse ratios, which are retrieved from the voltage and contactor information at the address to be coded and placed in the modulator latch. Coils of different voltage ranges are dimensioned so that they do not require separate memory blocks. The powers of the start-up phase are obtained by adding to the value contained in the memory a constant value selected on the basis of the contactor type. The memory can be organized, e.g., into eight rows, which are assigned by 3-bit contactor information 56, and 128 into columns, which are assigned by 7-bit voltage information 57. Each memory element contains an 8-bit modulation program. . j een.

Säätöjärjestelmän toimielimenä on tehofetillä toteutettu hakkuriregulaattori, jonka induktanssina käytetään kontakto-.:.· rin kelaa. Fettiä ohjataan edellä kuvatulla takaisinkytken- nättömällä pulssileveysmodulaattorilla (NFBDPWM) 50 jännit-teenmittausyksiköltä 30 saatavan jännitetiedon perusteella valitun kontaktorikohtaisen modulointiohjeen mukaisesti. Hakkurin taajuus on yli 20 kHz, joten se ei aiheuta äänitaa-juisia värähtelyjä kontaktorin 3 magneettipiiriin 5.The actuator of the control system is a switch regulator implemented with a power fetet, the inductance of which is a contact coil. The fett is controlled by the non-feedback pulse width modulator (NFBDPWM) described above based on the voltage information from the voltage measuring unit 30 according to the selected contactor-specific modulation instruction. The frequency of the switch is more than 20 kHz, so it does not cause audio frequency oscillations in the magnetic circuit 5 of the contactor 3.

Fetin ohjainpiiri 52 ei sisälly modulaattoriyksikköön 31, koska sitä ei voida integroida ohjauslogiikan kanssa samalle piipalalle erilaisten käyttöj ännitealueiden takia. Fetin "·’ rinnalle on kytketty SA-piiri 54, jonka tehtävänä on suodat taa fetin 53 yli muodostuvat kytkentäpiikit ja pienentää fe- 10 81 925 tin kytkentähäviöitä. Kelan 3 rinnalle kytketty suojadiodi 55 vaimentaa kelan omia jännitepiikkejä. Isotehoisia fettejä käytettäessä ongelmaksi muodostuu niiden suurehko hilakapa-sitanssi, joka hidastaa fetin toimintaa. CMOS-piirien vir-ranantokyky on melko heikko ja ohjauslogiikan 5 V käyttöjännite ei riitä ohjaamaan fettiä 53, jonka normaali hilajänni-te on yleensä yli 10 V. Kunnollisen ohjaustason saavuttamiseksi ja ohjauslogiikan suojaamiseksi teho-osan ja ohjaus-piirin väliin rakennetaan ohjain/erotinlohko.The fet control circuit 52 is not included in the modulator unit 31 because it cannot be integrated with the control logic on the same silicon piece due to different operating voltage ranges. An SA circuit 54 is connected in parallel with the fet "," the function of which is to filter the switching spikes formed over the fet 53 and reduce the switching losses of the fet. 101. The protection diode 55 connected in parallel with the coil 3 attenuates the coil's own voltage spikes. the current carrying capacity of the CMOS circuits is rather low and the 5 V supply voltage of the control logic is not sufficient to control the fet 53, which normally has a normal gate voltage of more than 10 V. To achieve a proper control level and protect the control logic, a controller / separator block is built between the control circuit.

Kuviossa 3 on esitetty ajoitusyksikkö 32, josta saadaan kaikki ohjauspiirin 1 tarvitsemat ajoitukset. Ajoitusyksikön 32 kellogeneraattorina toimii vapaasti värähtelevä 5 MHz rengasoskillaattori, jonka taajuutta käytetään modulaattorin perustaajuutena. Muut ajoitussignaalit saadaan jakamalla pe-rustaajuutta ja muodostamalla siitä erilaisia sekvenssejä. Eri taajuuksia tarvitaan mm. jännitteenmittausyksikölle 30 ja I/O-yksikölle 33. Ajoitusyksikkö 32 generoi myös käynnistysvaiheessa tarvittavat nollaussignaalit eri lohkoille oikeassa järjestyksessä. Yksikköön on sisällytetty myös passiivinen ajastin ohjauskäskyjen viivästystä varten ja lyhyt käynnistysviive kellogeneraattorin käynnistämistä varten.Figure 3 shows a timing unit 32, from which all the timings required by the control circuit 1 are obtained. The clock generator of the timing unit 32 is a free-oscillating 5 MHz ring oscillator, the frequency of which is used as the fundamental frequency of the modulator. Other timing signals are obtained by dividing the fundamental frequency and forming different sequences therefrom. Different frequencies are needed e.g. for the voltage measuring unit 30 and the I / O unit 33. The timing unit 32 also generates the reset signals required in the start-up phase for the different blocks in the correct order. The unit also includes a passive timer for delaying control commands and a short start delay for starting the clock generator.

I/O-yksikkö 33 ohjaa säätöyksikön 31 (pulssileveysmodulaat-: tori oheislohkoineen kuvio 5) toimintaa ja toimii koko jär jestelmän kommunikaatiorajapintana ulospäin. i/O-yksikön digitaalisen toteutuksen ansiosta siihen on mahdollista integroida sellaisia toimintoja, jotka nykyisellä tekniikalla on mahdollista toteuttaa ainoastaan erillislaitteilla.The I / O unit 33 controls the operation of the control unit 31 (pulse width modulator with peripheral blocks Fig. 5) and acts as an outward communication interface for the entire system. Thanks to the digital implementation of the i / O unit, it is possible to integrate functions that can only be implemented with stand-alone devices with current technology.

I/O-yksikköön 33 on keskitetty kaikki kontaktorin ohjauk-; seen, kommunikointiin, säätöihin ja sisäiseen diagnostiik- \ kaan liittyvät toiminnat. Yksikkö sisältää mm. kolme eri laista logiikkaohjausliitäntää, liitännän sarjaväyläohjausta varten, säädettävän ajastimen, jolla voidaan asettaa veto-ja päästöhidastus, käynnistyslogiikan, joka antaa muille yksi- 81925 köille käynnistysvaiheessa annettavat käskyt oikeassa järjestyksessä ja virheilmoituslogiikan, joka kokoaa kaikki ohjauspiirin sisällä tapahtuneet ilmoitettavat tapahtumat (toimintavirhe, lämpörelelaukaisu, yms) ja ilmoittaa niistä merkkiledillä ja optisesti erotetulla avokollektoriulostu-lolla. I/O-yksikön kaikki viestinvälitys muille piirin yksiköille tapahtuu erillistä kontrolliväylää 36 pitkin. Välitettävien viestien määrää on minimoitu suunnittelemalla yksiköt mahdollisimman itsenäisiksi sisäistä diagnostiikkaa myöten. Ainoat ulkoiset liitännät, jotka eivät kulje I/O-yksikön kautta ovat jännitteenmittausyksikön mittaussi-sääntulo ja pulssileveys-modulaattorin ulostulot (2 kpl). I/O-yksikön liitäntöjä kuvataan jatkossa viitenumeroilla 33a - 33h.All the contactor control is centralized in the I / O unit 33; functions related to communication, control and internal diagnostics. The unit contains e.g. three different types of logic control interfaces, interface for serial bus control, adjustable timer for setting traction and emission deceleration, start logic that gives other units 83225 commands in start order and error message logic that collects all reported faults, etc.) and indicate them with a signal LED and an optically separated open collector output. All I / O unit Communication to other circuit units takes place via a separate control bus 36. The number of messages to be transmitted has been minimized by designing the units as independent as possible, including internal diagnostics. The only external connections that do not pass through the I / O unit are the measuring input of the voltage measuring unit and the outputs of the pulse width modulator (2 pcs.). The connections of the I / O unit are described below by reference numerals 33a to 33h.

Logiikkatasoiselle (5..24 V DC/AC) ohjaukselle on tarkoitettu optoerotettu (4 kV eritys) liitäntä 33a. Kontaktori vetää ulkoisen signaalin nousevalla reunalla ja päästää laskevalla reunalla. Jos ohjaussignaali on ylhäällä silloin, kun kela-piirin virta kytketään, kontaktori ei vedä ennen kuin ohjaussignaali käy alhaalla. Automaattinen pikajälleenkytkentä lyhyen sähkökatkoksen jälkeen muistaa kontaktorin tilan en-nen katkosta ja toimii ohjaussignaalin ollessa ylhäällä.An opto-isolated (4 kV isolation) connection 33a is intended for logic level (5..24 V DC / AC) control. The contactor pulls the external signal at the rising edge and releases at the falling edge. If the control signal is high when the coil circuit is turned on, the contactor will not pull until the control signal goes down. Automatic quick reconnection after a short power failure remembers the status of the contactor before the power failure and operates when the control signal is high.

.·;/ Sulkukosketinliitäntä 33b on toiminnaltaan vastaava kuin PLC-liitäntä 3 3a, mutta toimii jänniteohjauksen sijasta sul-kukoskettimilla. Tätä liitäntää voidaan ohjata releellä, kytkimellä tai avokollektoriulostuloisella logiikalla. Sul-kukosketinohjaus on rinnakkainen muiden ohjausten kanssa joten jos jokin ohjauksista on päällä, kontaktori vetää..; / The closing contact terminal 33b has the same function as the PLC terminal 3 3a, but operates with closing contacts instead of voltage control. This connection can be controlled by a relay, switch or open collector output logic. The shut-off contact control is parallel to the other controls so if one of the controls is on, the contactor pulls.

Pulssiohjausliitäntä 33c on tarkoitettu moottoriohjauksiin ym. kohteisiin, joissa käynnistyskytkimenä käytetään paino-nappia. Kontaktori vetää lyhyellä pulssilla, jonka jälkeen *:**: se säilyttää tilansa seuraavaan ohjausjännitekatkokseen tai ··*' reset-pulssiin, joka annetaan katkaisemalla PTC-ohjaus het- .1" keksi.The pulse control interface 33c is intended for motor controls and other applications where a push button is used as the start switch. The contactor pulls with a short pulse, after which *: **: it retains its state for the next control voltage interruption or ·· * 'reset pulse, which is given by switching off the PTC control at the moment.

12 81 925 I/O-yksikössä on kaksi resistanssimittauspiiriä 33d, joihin voidaan liittää moottorin käämien ja laakerien lämpötilaval-vonnassa käytettävät PTC-vastukset. Kun ulkoinen resistanssi kasvaa yli asetetun rajan, ohjauspiiri nollautuu, eikä käynnisty uudelleen ennen kuin resistanssi on laskenut alle raja-arvon ja kaikki ohjaukset on hetkeksi katkaistu. Lämpö-katkaisusta ilmoitetaan 1/0-yksikön kautta tietyllä merkki-signaalilla. virheilmoitus säilyy muistissa seuraavaan kela-jännitekatkokseen saakka.12 81 925 The I / O unit has two resistance measuring circuits 33d to which PTC resistors used for temperature monitoring of motor windings and bearings can be connected. When the external resistance increases above the set limit, the control circuit is reset and does not restart until the resistance has fallen below the limit value and all controls are momentarily switched off. The thermal cut-out is indicated via a 1/0 unit with a specific signal. the error message remains in the memory until the next coil voltage failure.

I/O-yksikössä on erillinen suora liitäntä elektronista lämpörelettä varten 33e. Liitäntä toimii sulkukosketinperiaat-teella ja se estää kontaktoria vetämästä niin kauan kuin lämpöreleen koskettimet ovat auki. Liitännän avulla voidaan lämpöreleen informaatio saadaan suoraan kontaktorille ja lämpöreleen laukeamisesta voidaan ilmoittaa kontaktorin vir-heilmoitusliitännän kautta ohjausautomatiikalle. Lämpörele-liitäntä on kytkettävissä pois käytöstä.The I / O unit has a separate direct connection for the electronic thermal relay 33e. The connection works on the principle of a closing contact and prevents the contactor from being pulled as long as the contacts of the thermal relay are open. By means of the connection, the information of the thermal relay can be obtained directly to the contactor and the tripping of the thermal relay can be notified to the control automation via the error notification interface of the contactor. The thermal relay connection can be switched off.

Ohjauspiirin I/O-yksikkö sisältää liitännän 33f optisille lukuhaarukoille, joilla valvotaan kosketinsillan sijaintia ja asentoa. Vaihtoehtoisesti antureina voidaan käyttää esim. magneettisia antureita tai mikrokytkimiä. Asennonvalvonnalla voidaan varmistaa koskettimien kunnollinen sulkeutuminen ja päästövaiheessa havaita koskettimien mahdollinen hitsautumi- * nen.The control circuit I / O unit includes an interface 33f for optical read forks that monitor the position and position of the contact bridge. Alternatively, e.g. magnetic sensors or microswitches can be used as sensors. Position monitoring ensures that the contacts close properly and that any welding of the contacts is detected during the release phase.

Lähdettäessä normaalitilasta, jossa silta on ylhäällä, piiri suorittaa käynnistyssekvenssin. Jos kosketinsilta ei ole ala-asennossa sekvenssin päättyessä, piiri katkaisee ohjauk- *. sen, odottaa sillan palautumista takaisin yläasentoon ja toistaa saman vielä kahdesti. Jos kolmaskaan yritys ei on- • nistu, I/O-yksikkö asettaa vikalipun ja antaa hälytyssignaa-lin. Vikalippu estää ohjauspiiriä toimimasta ennen kuin oh- : jausjännite on katkaistu. Jos silta ei käynnistystä aloi tettaessa ole kunnolla yläasennossa, vikalippu asetetaan välittömästi, eikä käynnistyssekvenssiä aloiteta.Leaving the normal state with the bridge up, the circuit executes a start sequence. If the contact bridge is not in the down position at the end of the sequence, the circuit will cut off the control *. its, wait for the bridge to return to the up position and repeat the same two more times. If the third attempt fails, the • I / O unit sets a fault flag and issues an alarm signal. The fault flag prevents the control circuit from operating before the control voltage is switched off. If the bridge is not properly up when starting, the fault flag is set immediately and the start sequence is not started.

i3 81 925 I/O-yksikön sisään on rakennettu ajastin, jolla voidaan viivästää vetoa kiinni-ohjauksen jälkeen. Vetohidastusaika on asetettavissa arvoihin 0,1..18 s tai 1..180 s (± 20 %). Päästöhidastukselle on oma erikseen asetettavissa oleva ajastin, jonka aika-alue on 0,1..18 s. Päästöhidastus toimii vain ulkoisten ohjausten kanssa.i3 81 925 A timer is built inside the I / O unit to delay traction after close control. The traction deceleration time can be set to 0.1..18 s or 1..180 s (± 20%). The emission deceleration has its own separately adjustable timer with a time range of 0.1..18 s. The emission deceleration only works with external controls.

OyLtd.

Ohjauspiiri 1 sisältää toiminnan, jolla kosteissa tiloissa olevien moottorien käämejä voidaan lämmittää veden konden-soitumisen estämiseksi, ohjauspiiri jatkaa modulointia auki-ohjauksen jälkeen, mutta modulaattorin ulostulo ohjataan erilliseen lähtöliitäntään, johon liitetään erillinen teho-fetti ohjainpiireineen. Syötettävä lämmitysteho lasketaan etukäteen, koodataan kontaktorityypin mukaan ja tallennetaan modulaattorin muistiin.The control circuit 1 includes an operation by which the windings of motors in humid conditions can be heated to prevent water condensation, the control circuit continues to modulate after open control, but the output of the modulator is controlled to a separate output terminal to which a separate power fet with control circuits is connected. The input heating power is calculated in advance, coded according to the contactor type and stored in the modulator's memory.

Sisäinen diagnostiikka valvoo kaikkien ohjauspiirin sisäisten lohkojen toimintaa ja pyrkii korjaamaan yksittäiset virhetoiminnat. Diagnostiikka valvoo myös tehokomponenttien kuntoa ja tehokytkimen vioittumisen varalle ohjauspiiri si-. . sältää elektronisen sulakkeen, joka vikatilanteessa katkai see kelavirtapiirin.Internal diagnostics monitors the operation of all internal blocks in the control circuit and seeks to correct individual malfunctions. The diagnostics also monitors the condition of the power components and the control circuit si- in case of failure of the power switch. . contains an electronic fuse which, in the event of a fault, breaks the coil circuit.

» * • * ·»* • * ·

Claims (12)

1. Kontaktori (2) laitoksien ja kuormituksien yhdistämiseksi ja erottamiseksi toisistaan, joka kontaktori (2) käsittää - kontaktorirungon (8), - kontaktorirunkoon (8) kiinnitetyn, ainakin kaksiosaisen magneettipiirin (5), - magneettipiiriin (5) yhdistetyn kelan (3), jolla magneettipiiri (5) on suljettavissa yhtenäiseksi, - runkoon (8) sovitetut kelaliittimet (4), joista kelaan (3) on syötettävissä sähkövirtaa, - runkoon (8) sovitetut kuormakoskettimet (7), joihin laitokset tai kuormitukset ovat kytkettävissä, ja - magneettipiiriin (5) yhdistetyn kytkentäsillan (6), j olla kuormakoskettimet (7) ovat halutulla tavalla yhdistettävissä, tunnettu siitä, että - rungon (8) sisään tai erilliseen, runkoon (8) kiinnitettävään koteloon, on sovitettu kelan digitaalinen ohjauslaite (1), joka saa käyttöjännit-teensä kelaliittimistä (4) ja joka käsittää - ohjausjännitteen mittausyksikön (30), jolla kelaliittimien (4) välinen jännite on mitattavissa, ·. - modulaattoriyksikön (31), jolla jännit- teenmittausyksiköllä (30) mitattujen ar- i5 81 925 vojen perusteella kelan (3) virta on moduloitavissa, - I/O-yksikön, joka ohjaa ja valvoo ohjauslaitteen toimintaa ja kommunikoi ulkoisen ympäristön kanssa, ja - ajoitusyksikön (32), jolla muodostetaan ohjausjännitteen mittausyksikön (30), mo-dulaattoriyksikön (31) ja I/O-yksikön (33) tarvitsemat ajoitukset.A contactor (2) for connecting and separating installations and loads, the contactor (2) comprising - a contactor body (8), - a at least two-part magnetic circuit (5) attached to the contactor body (8), - a coil (3) connected to the magnetic circuit (5) , by means of which the magnetic circuit (5) can be closed integrally, - coil terminals (4) arranged in the body (8), from which electric current can be supplied to the coil (3), - load contacts (7) arranged in the body (8) to which plants or loads can be connected, and - the coupling bridge (6) connected to the magnetic circuit (5), the load contacts (7) being connectable in a desired manner, characterized in that - a digital coil control device (1) is arranged inside the body (8) or in a separate housing to be attached to the body (8), which derives its operating voltage from the coil terminals (4) and which comprises - a control voltage measuring unit (30) with which the voltage between the coil terminals (4) can be measured, ·. - a modulator unit (31) with which the current of the coil (3) can be modulated on the basis of the values measured by the voltage measuring unit (30), - an I / O unit which controls and monitors the operation of the control device and communicates with the external environment, and a timing unit (32) for generating the timings required by the control voltage measuring unit (30), the modulator unit (31) and the I / O unit (33). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kontaktori (2), tunnettu siitä, että jännitteenmittausyksikkö (30) käsittää signaalitiellä jännitteenjakajan (46), A/D-muuntimen (40) sekä alipäästösuodattimen (41).A contactor (2) according to claim 1, characterized in that the voltage measuring unit (30) comprises a voltage divider (46), an A / D converter (40) and a low-pass filter (41) in the signal path. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kontaktori (2), tunnettu siitä, että jännitteen mittausyksikkö (30) käsittää jännitteenjakopiirin (46), signaalitiellä tämän . . jälkeen kytketyn Sigma-Delta-modulaatioon perustuvan A/D-muuntimen (40) sekä signaalitiellä tämän jälkeen kytketyn digitaalisen alipäästösuodattimen (41).Contactor (2) according to Claim 1 or 2, characterized in that the voltage measuring unit (30) comprises a voltage distribution circuit (46) on the signal path. . an A / D converter (40) based on Sigma-Delta modulation connected thereafter and a digital low-pass filter (41) subsequently connected on the signal path. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kontaktori (2), tunnettu siitä, että modulaattoriyksikkö (31) käsit-tää takaisinkytkennättömän digitaalisen pulssileveysmodu-laattorin (50) ja muistin (51), johon on tallennettu modu-lointiohje eri kontaktorityypeille ja eri jännitteille.Contactor (2) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the modulator unit (31) comprises a non-feedback digital pulse width modulator (50) and a memory (51) in which a modulation instruction for different contactor types and different voltages is stored . 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kontaktori (2), tunnettu siitä, että I/O-yksikkö (33) käsittää liitännät logiikkatasoista ohjausta varten (33a), sulkukos- - ketinohjausta varten (33b), pulssiohjausta varten (33c), re- sistanssimittausliitännät (33d) lämpötilan mittausta varten, liitännän (33e) elektronista lämpörelettä varten, liitännän ie 81925 kosketinsillan (6) asennonvalvontaa varten, muistirekiste-rin, johon tallennetaan tieto, kuinka monta kertaa kontakto-ri on vetänyt, hälytysulostulon (33g), joka ilmoittaa kon-taktorin (2) virhetoiminnoista sekä liitännän (33h) ulkopuoliselle sarj aväyläprotokollayksikölle.Contactor (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the I / O unit (33) comprises connections for logic-level control (33a), for closing contact control (33b), for pulse control (33c), for resistance measurement connections. (33d) for measuring the temperature, for the electronic thermal relay of the connection (33e), for monitoring the position of the contact bridge (6) of the connection ie 81925, a memory output (33g) of a memory register storing information on how many times the contactor has pulled, indicating -Tactor (2) and to the serial bus protocol unit outside the interface (33h). 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kon-taktori (2), tunnettu siitä, että modulaattoriyk-sikkö (31) käsittää erillisen ulostulon, johon liitetyn tehoasteen kautta voidaan syöttää lämmitysvirtaa kuormana olevan moottorin käämille kondenssiveden muodostumisen estämiseksi silloin, kun moottoria syöttävä kontaktori on auki-tilassa.Contactor (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the modulator unit (31) has a separate output to which a heating current can be applied to the winding of the loaded motor to prevent the formation of condensation water when the motor contactor is open. mode. 7. Jokin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kontaktori (2), tunnettu siitä, että ohjauslaitteeseen (1) on integroitu kosketinsillan (6) asennonvalvontalogiikka, joka saa informaationsa kontaktorirunkoon (8) sovitetuilta antureilta (9).Contactor (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the position monitoring logic of the contact bridge (6) is integrated in the control device (1) and obtains its information from sensors (9) arranged in the contactor body (8). 8. Menetelmä sellaisen kontaktorin (2) säätämiseksi, joka käsittää kontaktorirungon (8), kontaktorirunkoon (8) kiinnitetyn, vähintään kaksiosaisen magneettipiirin (5), magneet-tipiiriin (5) yhdistetyn kelan (3) magneettipiirin yhdistämistä varten, runkoon (8) sovitetut kelaliittimet (4), runkoon (8) sovitetut kuormakoskettimet (7) laitoksien ja kuor-mien kytkemistä varten, ja magneettipiiriin (5) yhdistetyn kytkentäsillan (6), kuormakosketinten (7) yhdistämistä varten, jossa menetelmässä - kelajännitettä mitataan ja ; - kelaan (3) syötettävää virtaa säädetään moduloi- maila syötettävää virtaa, tunnettu siitä, että i7 81 925 - jännitettä mitataan analogia-digitaalimuuntimella ja suodatin-ja ilmaisinyksiköillä (kuva 4) ja - kelan (3) virtaa säädetään takaisinkytkennättö-mällä digitaalisella pulssileveysmodulaattorilla (50), jota puolestaan ohjataan muistiin (51) tallennetuilla tiedoilla siten, että kutakin jännite-arvoa ja kontaktorityyppiä vastaa ennalta määrätty pulssileveystieto.A method for adjusting a contactor (2) comprising a contactor body (8), a magnetic circuit (5) at least two parts attached to the contactor body (8), a coil (3) connected to the magnetic circuit (5) for connecting a magnetic circuit to the body (8) coil connectors (4), load contacts (7) arranged in the body (8) for connecting plants and loads, and a connecting bridge (6) connected to the magnetic circuit (5) for connecting the load contacts (7), in which method - the coil voltage is measured and; - the current supplied to the coil (3) is controlled by the current supplied by the modulating rod, characterized in that the i7 81 925 - voltage is measured by an analog-to-digital converter and filter and detector units (Fig. 4), and - the current of the coil (3) is 50), which in turn is controlled by the data stored in the memory (51) so that each voltage value and contactor type corresponds to a predetermined pulse width information. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kelan yhteyteen on liitetty digitaalinen IC-teknologiaan perustuva säätöjärjestelmä, joka suorittaa patenttivaatimuksen 8 mukaisen säätöfunktion ja joka sen lisäksi - suodattaa digitaalisella suodattimena mittaussignaalista häiriöt pois, - valvoo omaa toimintaansa sisäisen diagnostiikan avulla mm. laskemalla kontaktorin toimintakerrat ja ! valvomalla teho-osan kuntoa sekä ··;* - sisältää I/O-yksikön, joka keskittää kaiken ul- koisen kommunikoinnin ja ohjaa mittaus- ja säätöyk-siköiden toimintaa.A method according to claim 8, characterized in that a digital control system based on IC technology is connected to the coil, which performs a control function according to claim 8 and which further - filters out interference from the measurement signal as a digital filter, - monitors its own operation by means of internal diagnostics mm. by calculating the contactor operation times and! by monitoring the condition of the power section, and ··; * - includes an I / O unit that centralizes all external communication and controls the operation of the measuring and control units. 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjauslaitteen toimintaa ohjaa ja valvoo laitteeseen integroitu I/O-yksikkö (33), joka käsit-telee ulkoiset ohjaussignaalit, hoitaa keskitetysti virheil- y; moitukset, muodostaa sisäiset käynnistysviiveet ja synkronoi . : ohjauslaitteen muiden yksiköiden toimintaa kontrolliväylän • *| (36) kautta.Method according to Claim 8 or 9, characterized in that the operation of the control device is controlled and monitored by an I / O unit (33) integrated in the device, which processes the external control signals, handles errors centrally; create internal start-up delays and synchronize. : operation of other control unit units on the control bus • * | (36) through. 11. Jonkin edellisen memetelmävaatimuksen mukainen menetel- *·*: mä, tunnettu siitä, että ohjauspiiri (1) valvoo kos- ketinsillan (6) asentoa antureiden avulla. 18 81 925Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control circuit (1) monitors the position of the contact bridge (6) by means of sensors. 18 81 925 12. Jonkin edellisen menetelmävaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kontaktoreilla syötetään erillisestä tehonsäätöulostulosta pientä lämmitysvirtaa moottorin käämille silloin, kun moottori ei ole toiminnassa kondenssiveden muodostumisen ehkäisemiseksi sähkömoottoreissa, jotka toimivat kosteissa tiloissa. II i9 81 925Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the contactors supply a small heating current from a separate power control output to the motor windings when the motor is not running to prevent the formation of condensation in electric motors operating in humid conditions. II i9 81 925
FI886063A 1988-12-30 1988-12-30 DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR. FI81925C (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI886063A FI81925C (en) 1988-12-30 1988-12-30 DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR.
PCT/FI1990/000003 WO1990007787A1 (en) 1988-12-30 1990-01-02 Digitally controlled contactor and method for controlling a contactor
EP19900901593 EP0402455A1 (en) 1988-12-30 1990-01-02 Digitally controlled contactor and method for controlling a contactor
AU48168/90A AU4816890A (en) 1988-12-30 1990-01-02 Digitally controlled contactor and method for controlling a contactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI886063A FI81925C (en) 1988-12-30 1988-12-30 DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR.
FI886063 1988-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI81925B true FI81925B (en) 1990-08-31
FI81925C FI81925C (en) 1990-12-10

Family

ID=8527659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI886063A FI81925C (en) 1988-12-30 1988-12-30 DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0402455A1 (en)
AU (1) AU4816890A (en)
FI (1) FI81925C (en)
WO (1) WO1990007787A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255152A (en) * 1991-08-21 1993-10-19 Eaton Corporation Controller for fixed-time pull-in of a relay
US5662553A (en) * 1995-08-07 1997-09-02 Reichlinger; Gary Electromagnetic clutch and engine control
US6359391B1 (en) * 2000-09-08 2002-03-19 Philips Electronics North America Corporation System and method for overvoltage protection during pulse width modulation dimming of an LCD backlight inverter
MX2021002296A (en) 2018-08-29 2021-04-28 Leviton Manufacturing Co Pin and sleeve device with indication.
CA3125988A1 (en) 2019-01-07 2020-07-16 Leviton Manufacturing Co., Inc. An electrical device with built-in sensors and/or communications

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4720761A (en) * 1987-02-19 1988-01-19 Westinghouse Electric Corp. Electromagnetic contactor with current regulated electromagnetic coil for holding the contacts closed

Also Published As

Publication number Publication date
AU4816890A (en) 1990-08-01
FI81925C (en) 1990-12-10
EP0402455A1 (en) 1990-12-19
WO1990007787A1 (en) 1990-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2082914C (en) Controller for controlling operation of at least one electrical load operating on an ac supply, and a method thereof
CN105917542B (en) Wind power plant, wind farm, method for operating the wind power plant, and control and/or regulation device
CN1976156B (en) Self-repairing circuit protection apparatus
EP3928402B1 (en) Method and apparatus for controlling a power supply to a protected electrical load
AU2008331349B2 (en) Wind turbine generator system
US5761018A (en) Variable thermal model overload in electrical switching apparatus
US9825576B2 (en) Device and method for operating an electric machine
US5754386A (en) Trip device for an electric powered trip unit
RU2010143316A (en) WIND POWER PLANT WITH ASYNCHRONOUS DUAL POWER SUPPLY MACHINE AND METHOD OF OPERATION OF SUCH WIND POWER PLANT
WO2011018549A2 (en) A protection arrangement of an electric power system
FI81925B (en) DIGITALT STYRD KONTAKTOR OCH FOERFARANDE FOER REGLERING AV KONTAKTOR.
US7215099B2 (en) Method in frequency converter provided with voltage intermediate circuit, and frequency converter
KR101771625B1 (en) Control circuit for at least two contactors and method for operating at least two contactors
RU2046492C1 (en) Gas-turbine plant electric braking device
WO2021185088A1 (en) Current overload protection apparatus
TWI710189B (en) An over current protection device and method thereof
CN216250471U (en) Intelligent miniature circuit breaker with metering function
SU1697278A2 (en) Magnetodynamic installation
JP3669043B2 (en) Hydropower plant control equipment
WO2012097866A1 (en) A high voltage dc power source and a power apparatus for a high voltage electrical power system
RU92996U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF POWER CONSUMPTION IN AC NETWORKS
RU1833938C (en) Device for automatic control of reactive power modes of power supply load
RU2162244C2 (en) Electric power control system
RU2202146C2 (en) Bridge-type inverter
SU1125721A1 (en) Process for automatic self-starting of using equipment in turns

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: ABB STROEMBERG KOJEET OY