WO2012034546A1 - Circuit arrangement for controlling and/or limiting current draw - Google Patents

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WO2012034546A1
WO2012034546A1 PCT/DE2010/001091 DE2010001091W WO2012034546A1 WO 2012034546 A1 WO2012034546 A1 WO 2012034546A1 DE 2010001091 W DE2010001091 W DE 2010001091W WO 2012034546 A1 WO2012034546 A1 WO 2012034546A1
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Christian KÜBRICH
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Kübrich Ingenieursgesellschaft Mbh & Co. Kg
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
    • H02P1/423—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor by using means to limit the current in the main winding

Definitions

  • Circuit arrangement for regulating and / or limiting the current consumption
  • the present invention relates to a circuit arrangement for controlling and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, of a three-phase or alternating current motor.
  • CONFIRMATION COPY Similar statements with, connected in the power supply hot or PTC thermistors in combination with a series resistor, also show the WO 2004/051837 and US 3,303,402.
  • the solution shown, however, are subject to disadvantages, since the temperatures at the thermo-sensitive elements do not decay quickly enough, especially in frequent, consecutive follow-up, these also no longer regulate the flow of electricity exactly. It would therefore be desirable to have a circuit for controlling in particular AC motors, which limits the starting current and which can be easily adapted to various parameters and works safely and without interference.
  • the object of the present invention is to provide a circuit for regulating and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, of an alternating-current motor.
  • a circuit arrangement for controlling and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, a three-phase or AC motor, wherein the circuit is connected upstream of the motor in at least one phase in series and via a current limiting resistor and a control and / or programmable means for tactile bridging this resistance by means of an electronic switch in dependence of the current consumption of the motor has.
  • the circuit arrangement is connected in series between the voltage supply and the motor terminal of at least one phase and has at least one, preferably designed as a power semiconductor switch, which is connected in parallel to a serving as a current limiter Vorwiederstand as a bypass.
  • this power semiconductor switch By a control of this power semiconductor switch is opened and closed in a clock rate to be selected, whereby the effective size of Vorwiederstandes is affected and at higher clock rate, a larger current can flow.
  • the control of the power semiconductor switch can be carried out with a predetermined clock rate, which is variable in an adjustable time interval or preferably in dependence of the flowing current.
  • the determination of the current flow can be determined separately and the values to be taken into account can be fed to the controller or, preferably, implemented as a detection device integrated in the circuit.
  • the circuit is equipped with a DC link at the input, to which the fixed resistor for current limiting and connected to this in series
  • the current limiting resistor is as stated with a bypass with a power semiconductor switch, preferably designed as an IGBT with recovery diode, and is addressed by an integrated, powered by the supply voltage, control device, which is preferably equipped with a microprocessor.
  • the detection of the current is determined in a conventional manner by measuring the voltage drop across the shunt resistor and also fed to the integrated control device.
  • the current would set, which was determined by the dimensioning of the limiting resistor and the shunt resistor as the maximum value.
  • the current goes back, which is detected by the measurement at the shunt resistor by the controller and the microprocessor is the currently used clock frequency determines with which the power semiconductor switch can currently influence the value of the limiting resistor to comply with the maximum current.
  • An essential advantage of the circuit is the possibility of individual adjustment of the change in the clock rate of the power semiconductor switch.
  • the time in which to respond to the changed power consumption after the start-up phase is shortened and can be controlled freely freely to improve the startup behavior of the engine.
  • the controller can be programmed by means of a dedicated interface or this can be taught, in a preferred embodiment of the circuit signaling this state is provided, by means of which the entire upstream circuit on reaching This state can be bridged by means of a relay, contactor or the like.
  • the parameters leading to the detection of the rated speed can also be effected via the gradient of the current change over a specific time.
  • the bridging function can be integrated in a compact unit of the circuit arrangement. Since the ratio of the timing of the power semiconductor switch in the bypass of the limiting resistor to the current flow in the control device is programmable different starting characteristics of the motor can be realized individually.
  • a slow increase of the current by increasing the clock rate leads to a very soft start, a quick follow-up of the clock rate, based on the maximum current flowing, which is also adjustable, however, leads to a fast start to the rated speed.
  • the time after which the entire circuit arrangement is bridged and the motor supply is connected directly to the power supply is freely adjustable in the control device, or can be coupled to different parameters.
  • the circuit arrangement can be connected individually in one phase or can be implemented as a compact unit for three phases, wherein due to the synchronous design, individual measured data need only be detected in a simple manner.
  • Another advantage of the circuit arrangement is the possibility to set the behavior of the circuit individually, or to program.
  • fixed maximum current can be stored in the control device, that the permitted current can still rise temporarily over the maximum current to achieve a start of the engine.
  • the start-up is detected by the change in the flowing current, which then drops, which is recognized by the control and taken into account.
  • the controller Only if no change in the current flow is detected during a brief increase in the current, the controller detects this as a fault and the power supply is interrupted.
  • the failure of a phase is immediately recognizable and can be displayed or output for diagnostic purposes.
  • a multi-phase network or a three-phase network, both the failure of a phase or the interchanging of phases with each other is detected and a fault condition prevents the phase-inverted control of the connected loads.
  • the additionally integrable diagnosis and / or control functions for the circuit system by eg determining the current energy efficiency and control of individual parameters such as the current flow allow further optimization of the circuit device for a soft start.
  • the control function of the circuit arrangement for the current flow and the monitoring of the individual phases in which the device is connected further allows the direct fault detection and emergency shutdown of the entire controller via main contactors or similar devices.
  • Fig. 1 is a simplified circuit of the circuit arrangement.
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of the circuit device in which a switch 5 is connected in parallel with a supply voltage between the motor 2 and the motor 2.
  • the switch used is preferably a power semiconductor switch.
  • FIG. 2 shows a preferred circuit arrangement, which is connected upstream of the motor 2 and has a DC intermediate circuit 6 after the mains input.
  • the limiting resistor 3 is arranged with the series-connected shunt resistor 7.
  • control unit 4 uses the values to calculate the current current absorbed by the engine 2.
  • the timing of the power semiconductor switch 5 is turned off and the current through the limiting resistor 3 and the shunt resistor is set. If the continuously measured current absorbed by the motor 2 decreases after start-up, this is detected in the control unit 4. knows and increases the timing of the power semiconductor switch 5, whereby the total resistance of Begrenzstoff resistance 3, parallel bypass 8 and shunt resistor 7 is continuously tracked and reduced without the maximum current is exceeded.

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Abstract

The invention relates to a circuit arrangement for controlling and/or limiting the current draw of a three-phase or alternating-current motor, in particular during the starting phase, wherein the circuit is connected in series upstream of the motor in at least one phase and has a current-limiting resistor and a controllable and/or programmable device for bypassing said resistor by means of an electronic circuit according to the current draw of the motor in a clockable manner.

Description

Schaltungsanordnung zur Regelung und/oder Begrenzung der Stromaufnahme  Circuit arrangement for regulating and / or limiting the current consumption
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung und/oder Begrenzung der Stromaufnahme, insbesondere während der An- laufphase, eines Drehstrom oder Wechselstrommotors. The present invention relates to a circuit arrangement for controlling and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, of a three-phase or alternating current motor.
Die Begrenzung des Anlaufstromes von induktiven oder kapazitiven Lasten ist eine oft geforderte Vorgabe beim Einsatz von Elektromotoren, insbesondere beim Einsatz von Ein-Phasen Wechselstrommotoren. Unverhältnismäßig hohe Anlaufströme von Motoren in der Industrie und zunehmend auch in privaten Haushalten belasten seit langem das öffentliche Stromnetz. Die entstehenden Schwankungen im öffentlichen Netz müssen mit aufwendigen Schaltungen und Steuerungen für einen kontinuierlichen Betrieb erkannt und ausgeglichen werden.  The limitation of the starting current of inductive or capacitive loads is an often required requirement when using electric motors, especially when using single-phase AC motors. Disproportionately high starting currents of motors in industry and increasingly also in private households have long been a burden on the public electricity grid. The resulting fluctuations in the public network must be recognized and compensated with complex circuits and controls for continuous operation.
Hohe Anlaufströme werden daher auch in Vorschriften der Energie Versorgungs-Unternehmen mit Maximalwerten für verschiedene Verbraucher festgelegt und dürfen nicht überschritten werden. High starting currents are therefore also specified in regulations of the energy supply companies with maximum values for different consumers and must not be exceeded.
Es sind verschiedene Ansätze zur Begrenzung des Anlaufstromes be- kannt und im Einsatz. Als einfache Lösung ist die Vorschaltung eines Widerstandes bekannt, welcher nach einer fest definierten Anlaufzeit überbrückt wird. Die DE 2819154 beschreibt eine Vorrichtung in welcher ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung eingesetzt wird, welcher mit einem thermo-sensiblen Element versehen ist, welches den Widerstandswert beeinflusst, weiter ist dieser Widerstand überbrückbar ausgeführt. Various approaches for limiting the starting current are known and in use. As a simple solution, the upstream connection of a resistor is known, which is bridged after a fixed start-up time. DE 2819154 describes a device in which a series resistor is used for current limiting, which is provided with a thermo-sensitive element, which influences the resistance, further this resistor is designed to be bridged.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Ähnliche Ausführungen mit, in die Stromzuführung geschalteten Heißoder Kaltleitern in Kombination mit einem Vorwiderstand, zeigen auch die WO 2004/051837 sowie die US 3,303,402. Die aufgezeigten Lösung sind aber mit Nachteilen belegt, da insbesondere bei häufigen, hintereinander folgenden Anläufen die Temperaturen an den thermo-sensiblen Elementen nicht schnell genug abklingen, diese auch nicht mehr exakt den Stromfluss regulieren. Wünschenswert wäre daher eine Schaltung zur Ansteuerung von insbesondere Wechselstrommotoren, welche den Anlaufstrom begrenzt und welche sich an verschiedene Parameter einfach anpassen lässt und sicher und störungsfreu funktioniert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung zur Regelung und/oder Begrenzung der Stromaufnahme, insbesondere während der Anlaufphase, eines Wechselstrommotors zur Verfügung zu stellen. CONFIRMATION COPY Similar statements with, connected in the power supply hot or PTC thermistors in combination with a series resistor, also show the WO 2004/051837 and US 3,303,402. The solution shown, however, are subject to disadvantages, since the temperatures at the thermo-sensitive elements do not decay quickly enough, especially in frequent, consecutive follow-up, these also no longer regulate the flow of electricity exactly. It would therefore be desirable to have a circuit for controlling in particular AC motors, which limits the starting current and which can be easily adapted to various parameters and works safely and without interference. The object of the present invention is to provide a circuit for regulating and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, of an alternating-current motor.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind im Folgenden umfasst. This object is achieved with the features of the characterizing part of claim 1. Training and advantageous embodiments of the invention are included below.
Erfindungsgemäß ist eine Schaltungsanordnung zur Regelung und/oder Begrenzung der Stromaufnahme, insbesondere während der Anlaufphase, eines Drehstrom oder Wechselstrommotors, wobei die Schaltung dem Motor in wenigstens einer Phase in Serie vorgeschaltet ist und über einen Strombegrenzungswiderstand sowie einer Steuer- und/oder programmierbaren Einrichtung zum taktbaren Überbrücken dieses Widerstandes mittels eines elektronischen Schalters in Abhängigkeit der Stromaufnahme des Motors verfügt. Die Schaltungsanordnung wird zwischen die Spannungsversorgung und dem Motoranschluss wenigstens einer Phase in Serie geschaltet und verfügt über wenigstens einen, bevorzugt als Leistungshalbleiterschalter ausgeführten, Schalter, welcher zu einem als Strombegrenzer dienenden Vorwiederstand parallel als Bypass geschaltet ist. Durch eine Steuerung wird dieser Leistungshalbleiterschalter in einer zu wählenden Taktrate geöffnet und geschlossen, womit die wirkende Größe des Vorwiederstandes beeinflusst wird und bei höherer Taktrate ein größerer Strom fließen kann. Die Steuerung des Leistungshalbleiterschalters kann mit einer vorgegebe- nen Taktrate, welche in einem einstellbaren Zeitintervall variabel ist erfolgen oder bevorzugt in Abhängigkeit des fließenden Stromes erfolgen. Die Ermittlung des Stromflusses kann separat festgestellt und die zu berücksichtigen Werte der Steuerung zugeführt werden oder bevorzugt als Erfassungseinrichtung in der Schaltung integriert ausgeführt sein. According to the invention, a circuit arrangement for controlling and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, a three-phase or AC motor, wherein the circuit is connected upstream of the motor in at least one phase in series and via a current limiting resistor and a control and / or programmable means for tactile bridging this resistance by means of an electronic switch in dependence of the current consumption of the motor has. The circuit arrangement is connected in series between the voltage supply and the motor terminal of at least one phase and has at least one, preferably designed as a power semiconductor switch, which is connected in parallel to a serving as a current limiter Vorwiederstand as a bypass. By a control of this power semiconductor switch is opened and closed in a clock rate to be selected, whereby the effective size of Vorwiederstandes is affected and at higher clock rate, a larger current can flow. The control of the power semiconductor switch can be carried out with a predetermined clock rate, which is variable in an adjustable time interval or preferably in dependence of the flowing current. The determination of the current flow can be determined separately and the values to be taken into account can be fed to the controller or, preferably, implemented as a detection device integrated in the circuit.
Nach einer bevorzugten Ausführung ist die Schaltung mit einem DC- Zwischenkreis am Eingang ausgerüstet, an welchem der Festwiderstand zur Strombegrenzung und ein zu diesem in Serie geschalteter According to a preferred embodiment, the circuit is equipped with a DC link at the input, to which the fixed resistor for current limiting and connected to this in series
Shuntwiderstand angeordnet sind. Der Strombegrenzungswiderstand ist wie ausgeführt mit einem Bypass mit einem Leistungshalbleiterschalter, bevorzugt als IGBT mit Recovery Diode ausgeführt, und wird von einer integrierten, von der Versorgungsspannung gespeisten, Steuereinrichtung angesprochen, welche bevorzugt mit einem Mikroprozessor ausgerüstet ist. Die Erfassung des Stromes wird in üblicher Weise durch Messung des Spannungsabfalls am Shuntwiderstand ermittelt und ebenfalls der integrierten Steuereinrichtung zugeführt. Bei einer Taktung des Leistungshalbleiterschalter, die einem offenem Schalter entspricht, würde sich somit der Strom einstellen, welcher durch die Dimensionierung des Begrenzungswiderstandes und des Shuntwiderstandes als Maximalwert festgelegt wurde. Nach dem Anlaufen des Motors geht der Strom zurück, was durch die Messung am Shuntwiderstand durch die Steuereinrichtung erkannt wird und vom Mikroprozessor wird die aktuell zu verwendende Taktfrequenz ermittelt, mit welcher der Leistungshalbleiterschalter den Wert des Begrenzungswiderstandes aktuell beeinflussen kann um den Maximalstrom einzuhalten. Shunt resistance are arranged. The current limiting resistor is as stated with a bypass with a power semiconductor switch, preferably designed as an IGBT with recovery diode, and is addressed by an integrated, powered by the supply voltage, control device, which is preferably equipped with a microprocessor. The detection of the current is determined in a conventional manner by measuring the voltage drop across the shunt resistor and also fed to the integrated control device. At a timing of the power semiconductor switch, which corresponds to an open switch, thus the current would set, which was determined by the dimensioning of the limiting resistor and the shunt resistor as the maximum value. After starting the motor, the current goes back, which is detected by the measurement at the shunt resistor by the controller and the microprocessor is the currently used clock frequency determines with which the power semiconductor switch can currently influence the value of the limiting resistor to comply with the maximum current.
Die Stromermittlung über die Messung am Shuntwiderstand ist erfah- rungsgemäß sehr genau und auch bei mehreren hintereinander folgenden Anläufen reproduzierbar.  The determination of the current via the measurement at the shunt resistor is, according to experience, very accurate and reproducible even with several successive successive starts.
Ein wesentlicher Vorteil der Schaltung ist die Möglichkeit der individuellen Einstellung der Veränderung der Taktrate des Leistungshalbleiterschal- ters. Die Zeit in welcher auf die geänderte Stromaufnahme nach der Anlaufphase reagiert werden kann verkürzt sich und kann frei festlegbar kontrolliert werden um das Hochlaufverhalten des Motors zu verbessern. An essential advantage of the circuit is the possibility of individual adjustment of the change in the clock rate of the power semiconductor switch. The time in which to respond to the changed power consumption after the start-up phase is shortened and can be controlled freely freely to improve the startup behavior of the engine.
Da die Stromaufnahme des verwendeten Motors bei Nenndrehzahl be- kannt ist, oder der Steuerung mittels einer dafür vorgesehenen Schnittstelle einprogrammiert werden kann oder diese eingelernt werden kann, ist in einer bevorzugten Ausführung der Schaltungsanordnung eine Signalisierung dieses Zustandes vorgesehen, mittels welcher die gesamte Vorschaltung beim Erreichen dieses Zustandes mittels eines Relais, Schützes oder ähnlichem überbrückt werden kann. Die zur Erkennung der Nenndrehzahl führenden Parameter können auch über den Gradienten der Stromänderung über eine bestimmte Zeit erfolgen. Die Überbrückungsfunktion kann in einer kompakten Einheit der Schaltungsanordnung integriert sein. Da das Verhältnis der Taktung des Leistungshalbleiterschalters im Bypass des Begrenzungswiderstandes zum Stromfluss in der Steuereinrichtung programmierbar ist können verschiedene Anlaufeigenschafften des Motors individuell realisiert werden. Eine langsame Erhöhung des Stromes durch Erhöhung der Taktrate führt zu einem sehr sanften Anlaufen, eine schnelle Nachfolgung der Taktrate, orientiert am maximal fließenden Strom, welcher ebenso einstellbar ist, führt hingegen zu einem schnellen Anlaufen auf die Nenndrehzahl. Auch die Zeit nach welcher die gesamte Schaltungsanordnung überbrückt wird und die Motorzuführung direkt mit der Stromversorgung verbunden wird ist in der Steuereinrichtung frei einstellbar, bzw. an verschiedene Pa- rameter koppelbar. Since the current consumption of the motor used is known at rated speed, or the controller can be programmed by means of a dedicated interface or this can be taught, in a preferred embodiment of the circuit signaling this state is provided, by means of which the entire upstream circuit on reaching This state can be bridged by means of a relay, contactor or the like. The parameters leading to the detection of the rated speed can also be effected via the gradient of the current change over a specific time. The bridging function can be integrated in a compact unit of the circuit arrangement. Since the ratio of the timing of the power semiconductor switch in the bypass of the limiting resistor to the current flow in the control device is programmable different starting characteristics of the motor can be realized individually. A slow increase of the current by increasing the clock rate leads to a very soft start, a quick follow-up of the clock rate, based on the maximum current flowing, which is also adjustable, however, leads to a fast start to the rated speed. The time after which the entire circuit arrangement is bridged and the motor supply is connected directly to the power supply is freely adjustable in the control device, or can be coupled to different parameters.
Die Schaltungsanordnung ist in der beschriebenen Ausführung einzeln in einer Phase zwischenschaltbar oder als kompakte Einheit für drei Phasen ausführbar, wobei aufgrund der synchronen Auslegung einzelne Messdaten nur einfach erfasst werden müssen.  In the embodiment described, the circuit arrangement can be connected individually in one phase or can be implemented as a compact unit for three phases, wherein due to the synchronous design, individual measured data need only be detected in a simple manner.
Ein weiterer Vorteil der Schaltungsanordnung besteht in der Möglichkeit das Verhalten der Schaltung individuell einzustellen, bzw. zu programmieren. So kann im Falle des Nichtanlaufens eines Motors bei bereits anliegendem, festgelegten Maximalstrom in der Steuereinrichtung hinterlegt werden, dass der erlaubte Strom kurzfristig trotzdem über den Maximalstrom ansteigen kann um ein Anlaufen des Motors zu erreichen. Another advantage of the circuit arrangement is the possibility to set the behavior of the circuit individually, or to program. Thus, in the case of non-startup of a motor at already applied, fixed maximum current can be stored in the control device, that the permitted current can still rise temporarily over the maximum current to achieve a start of the engine.
Der Anlauf wird durch die Veränderung des fließenden Stromes erkannt, welcher dann sinkt, was von der Steuerung erkannt wird und berücksichtigt wird. The start-up is detected by the change in the flowing current, which then drops, which is recognized by the control and taken into account.
Erst wenn bei kurzzeitigem Erhöhen des Stromes keine Veränderung des Stromflusses erkannt wird, wird dies von der Steuerung als Störung erkannt und die Stromzufuhr unterbrochen. Only if no change in the current flow is detected during a brief increase in the current, the controller detects this as a fault and the power supply is interrupted.
Durch die Verwendung der integrierten Steuerung ist der Ausfall einer Phase sofort erkennbar und kann zu Diagnosezwecken angezeigt oder ausgegeben werden. In einem Mehrphasen Netz, bzw. einem Dreiphasen Drehstromnetz wird sowohl der Ausfall einer Phase oder das Vertauschen von Phasen untereinander erkannt und ein Störungszustand verhindert die phasenverkehrte Ansteuerung der angeschlossenen Verbraucher. By using the integrated control, the failure of a phase is immediately recognizable and can be displayed or output for diagnostic purposes. In a multi-phase network, or a three-phase network, both the failure of a phase or the interchanging of phases with each other is detected and a fault condition prevents the phase-inverted control of the connected loads.
Die zusätzlich integrierbaren Diagnose und/oder Steuerungsfunktionen für die Schaltungsanlage durch z.B. Ermittlung der aktuellen Energieeffizienz und Steuerung einzelner Parameter wie den Stromfluss ermöglichen eine weitere Optimierung der Schaltungseinrichtung für einen Sanftanlauf. Die Kontrollfunktion der Schaltungsanordnung für den Stromfluss und die Überwachung der einzelnen Phasen in welche die Einrichtung geschaltet ist erlaubt weiter die direkte Störungserkennung und Notabschaltung der gesamten Steuerung über Hauptschütze oder ähnliche Einrichtungen. The additionally integrable diagnosis and / or control functions for the circuit system by eg determining the current energy efficiency and control of individual parameters such as the current flow allow further optimization of the circuit device for a soft start. The control function of the circuit arrangement for the current flow and the monitoring of the individual phases in which the device is connected further allows the direct fault detection and emergency shutdown of the entire controller via main contactors or similar devices.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben. Dabei zeigen: In the following the invention will be described by way of example with reference to drawings. Showing:
Fig. 1 eine vereinfachte Schaltung der Schaltungsanordnung. Fig. 1 is a simplified circuit of the circuit arrangement.
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung In Fig 1 ist eine vereinfachte Darstellung der Schaltungseinrichtung zu sehen in welcher ein Schalter 5 parallel zu einem zwischen Versorgungsspannung und Motor 2 geschaltet ist. Der verwendete Schalter ist bevorzugt ein Leistungshalbleiterschalter. FIG. 1 shows a simplified illustration of the circuit device in which a switch 5 is connected in parallel with a supply voltage between the motor 2 and the motor 2. The switch used is preferably a power semiconductor switch.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Schaltungsanordnung, welche dem Motor 2 vorgeschaltet ist und nach dem Netzeingang über einen DC Zwischenkreis 6 verfügt. Parallel dazu ist der Begrenzungswiderstand 3 mit dem in Reihe geschalteten Shuntwiderstand 7 angeordnet. FIG. 2 shows a preferred circuit arrangement, which is connected upstream of the motor 2 and has a DC intermediate circuit 6 after the mains input. In parallel, the limiting resistor 3 is arranged with the series-connected shunt resistor 7.
Am Shuntwiderstand 7 wird der Spannungsabfall gemessen und dieser Wert der, mit einem Mikroprozessor ausgerüsteten, Steuereinrichtung 4 übergeben. Die Steuereinheit 4 errechnet anhand der Werte den aktuell vom Motor 2 aufgenommenen Strom. Zum Zeitpunkt des Anlaufens ist die Taktung des Leistungshalbleiterschalters 5 ausgeschaltet und der Strom durch den Begrenzungswiderstand 3 und den Shuntwiderstand festgelegt. Wenn sich der kontinuierlich gemessene, vom Motor 2 aufgenommene Strom nach dem Anlaufen verringert, wird dies in der Steuereinheit 4 er- kannt und die Taktung des Leistungshalbleiterschalters 5 erhöht, wodurch der Gesamtwiderstand aus Begrenzugswiderstand 3, parallelem Bypass 8 und Shuntwiderstand 7 kontinuierlich nachgeführt und verringert wird, ohne dass der Maximalstrom überschritten wird. At the shunt resistor 7, the voltage drop is measured and this value of, equipped with a microprocessor, control device 4 passed. The control unit 4 uses the values to calculate the current current absorbed by the engine 2. At the time of starting, the timing of the power semiconductor switch 5 is turned off and the current through the limiting resistor 3 and the shunt resistor is set. If the continuously measured current absorbed by the motor 2 decreases after start-up, this is detected in the control unit 4. knows and increases the timing of the power semiconductor switch 5, whereby the total resistance of Begrenzstoff resistance 3, parallel bypass 8 and shunt resistor 7 is continuously tracked and reduced without the maximum current is exceeded.
Beim Erreichen der Nenndrehzahl des Motors 2 wird dieser durch die aktuelle Stromgröße, z.B. über eine festgelegte Zeit von der Steuereinrichtung erkannt und es kann eine Gesamtüberbrückung der Steuereinrichtung durch ein Relais oder Schütz 9 erfolgen. Upon reaching the rated speed of the motor 2, this is determined by the actual current magnitude, e.g. Detected over a fixed time by the controller and it can be done by a relay or contactor 9 a total bridging of the control device.
Nachdem bevorzugte Ausführungen der Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurden, ist festzuhalten, dass die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungen und Anwendungsfälle beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen da- ran von einem Fachmann ausgeführt werden können, ohne dass vom Umfang der Erfindung, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist abgewichen wird. Having described preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to these precise embodiments and applications, and that various changes and modifications may be made thereto by those skilled in the art without departing from the scope of the The invention as defined in the appended claims is deviated.

Claims

Ansprüche claims
1. Schaltungsanordnung zur Regelung und/oder Begrenzung der Stromaufnahme, insbesondere während der Anlaufphase, eines Drehstrom oder Wechselstrommotors, 1. Circuit arrangement for regulating and / or limiting the current consumption, in particular during the start-up phase, of a three-phase or alternating current motor,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung (1) dem Motor (2) in wenigstens einer Phase in Serie vorgeschaltet ist und über einen Strombegrenzungswiderstand (3) sowie einer Steuer- und/oder programmierbaren Einrichtung (4) zum taktbaren Überbrücken dieses Widerstandes (3) mittels eines elektronischen Schalters (5) in Abhängigkeit der Stromaufnahme des Motors (2) verfügt. in that the circuit (1) is connected in series to the motor (2) in at least one phase and via a current limiting resistor (3) and a control and / or programmable device (4) for cyclically bridging this resistor (3) by means of an electronic switch (5) depending on the current consumption of the motor (2) has.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung (1) mit einen DC-Zwischenkreis (6), einem an derin that the circuit (1) is connected to a DC intermediate circuit (6), one at the
Gleichspannung angeschlossenen Festwiderstand (3) und einem in Reihe geschalteten Shuntwiderstand (7) ausgeführt ist und der Festwiderstand (3) über einen mit einem Leistungshalbleiterschalter (5) schaltbaren Bypass (8) verfügt, und eine Einrichtung (4), welche die Taktung des Leis- tungshalbleiterschalters (5) im Bypass (8) des Festwiderstandes (3) in Abhängigkeit des Stromes durch den Shuntwiderstand (7) variiert. DC-connected fixed resistor (3) and a series-connected shunt resistor (7) is executed and the fixed resistor (3) via a switchable with a power semiconductor switch (5) bypass (8), and a device (4), which the timing of Leis - Semiconductor switch (5) in the bypass (8) of the fixed resistor (3) as a function of the current through the shunt resistor (7) varies.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 3. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (1) über eine Überbrückungseinrichtung (9) für die Vorschaltung (1) verfügt, welche in Abhängigkeit des Stromflusses des Motors und/oder dessen Nenndrehzahl, schaltbar ist. characterized, in that the circuit (1) has a bridging device (9) for the pre-circuit (1), which can be switched as a function of the current flow of the motor and / or its rated speed.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, 4. Circuit arrangement according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Einrichtung (4) zur Steuerung der Taktung und oder Erfassung des Stromflusses mit einem Mikroprozessor ausgerüstet ist. in that the device (4) for controlling the timing and / or detection of the current flow is equipped with a microprocessor.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 5. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Verhältnis der Taktung des Leistungshalbleiterschalters (5) im Bypass (8) am Begrenzungswiderstand (3) zum Stromfluss einstellbar und/oder programmierbar ist. the ratio of the timing of the power semiconductor switch (5) in the bypass (8) on the limiting resistor (3) to the current flow is adjustable and / or programmable.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 3, 6. Circuit arrangement according to claim 1 or 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Zeit bis zur Überbrückung der Vorschalt-Schaltung nach Erreichen der erforderlichen Parameter einstellbar und/oder programmierbar ist. that the time until bridging the ballast circuit after reaching the required parameters is adjustable and / or programmable.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 7. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung als Vorschalteinrichtung in einer Phase ausgeführt ist. the circuit is designed as a ballast in one phase.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 8. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung als Vorschalteinrichtung in mehreren Phasen ausgeführt ist. characterized, that the circuit is designed as Vorschalteinrichtung in several phases.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 9. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung als Vorschalteinrichtung in drei Phasen ausgeführt ist. that the circuit is designed as a ballast in three phases.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 10. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung über Mittel verfügt einen Phasenausfall zu erkennen. that the circuit has means to detect a phase failure.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , 11. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung über Mittel verfügt einen Phasentausch zu erkennen. that the circuit has means to detect a phase change.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , 12. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung über Mittel verfügt die aktuelle Energieeffizienz zu ermitteln. that the circuit has the means to determine the current energy efficiency.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 13. Circuit arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltung über Mittel verfügt im Störfall ein komplett Abschaltvorgang auszulösen. that the circuit has means in case of failure to trigger a complete shutdown.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303402A (en) 1964-01-09 1967-02-07 Phillips Petroleum Co Single phase induction motor
DE2819154A1 (en) 1978-05-02 1979-11-15 Loewe Pumpenfabrik Gmbh Single phase capacitor motor with speed changing facility - has series resistor for low speed starting in parallel with PTC resistor
WO2004051837A1 (en) 2002-12-02 2004-06-17 Roland Weigel Device and method for reducing the current consumption during the starting process of a single-phase a.c. asynchronous motor
DE10344301A1 (en) * 2003-09-23 2005-04-28 Karl Preis Control circuit and method for controlling an inductive electrical load
DE102006024099A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Danfoss A/S Method for starting an electric motor and starting circuit for an electric motor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303402A (en) 1964-01-09 1967-02-07 Phillips Petroleum Co Single phase induction motor
DE2819154A1 (en) 1978-05-02 1979-11-15 Loewe Pumpenfabrik Gmbh Single phase capacitor motor with speed changing facility - has series resistor for low speed starting in parallel with PTC resistor
WO2004051837A1 (en) 2002-12-02 2004-06-17 Roland Weigel Device and method for reducing the current consumption during the starting process of a single-phase a.c. asynchronous motor
DE10344301A1 (en) * 2003-09-23 2005-04-28 Karl Preis Control circuit and method for controlling an inductive electrical load
DE102006024099A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Danfoss A/S Method for starting an electric motor and starting circuit for an electric motor

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