SE417754B - Belastningsindikator for vexelstromsmotorer - Google Patents

Description

ïsaooaàzës 10 15 20 25 30 35 2 Den i fig 1 schematiskt visade belastningsvakten in- nefattar:spännings- och strömgivare l och~2, vilka êvger signaler, som representerar en ej visad växelströmsmotors motorspänning respektive motorström. Dessa signaler till- föres en multiplicerande krets 3 för framtagning av en signal, som representerar den till motorn inmatade effek~' ten. En skillnadskrets 4 bildar skillnaden mellan den signal som representerar den inmatade effekten och en signal, vilken är proportionell mot absolutvärdet av mo- torströmmen och med variabel_proportionalitetskonstant framtages medelst en likriktare 5. Skillnadskretsens utsignal glättas i ett filter 6 och tillföres tvâ nivådetektorer 7 och 8, vilkas omställningsnivå är in- ställbar medelst separata inställningskretsar 9 och 10. Nivådetektorerna 7 och 8 är anslutna till var sin fördröjningsenhet ll resp 12 med en gemensam inställninge- krets 13 för fördröjningens storlek. Fördröjningsenheter- na ll och 12 är anslutna till var sin relädrivare 14 resp 15 för påverkan av ett maximibelastningsrelä respektive ett minimibelastningsrelä (ej visade). Motorströmsgiva- ren 2 avger via en strömdetektor 16 en signal till två integratorer 17 och 18 med olika integrationskonstanter, vilka integratorers utgångar är anslutna till en EXELLER- grind 19, vars utgång är ansluten till relädrivarna lå och 15 för overksamgöring av dessa under en tidsperiod vid motorns igângsättning.

Det föredragna utförandet av den i fig l schematiskt visade belastningsvakten är åskådliggjort i fig 2A-B. Så- som framgår av denna figur utgöres spänningsgivaren l avemi kretsnät av resistorer, via vilket en motorspänningen re- presenterande signal (se fig 3A) tillföres den multiplice- rande kretsen 3 i form av en integrerad krets av typen ICL80l3CCTC. Strömgivaren 2 har formen av en strömtrans- formator, vars sekundärlindning i fig 2A är visad inkopp- lad över ingångarna till en förstärkare Fl parallellt med ett resistansnät för anpassning av insignalnivån till för- stärkaren Fl. Förstärkarens Fl utgång är ansluten till en ingång till den multiplicerande kretsen 3, vars utgång aod0s7åÄ;k 3 _ är ansluten till en ingång till en förstärkare F2, vars utgång via en av resistorer och kondensatorer bestående glättningskrets 6 är kopplad till en ingång till en buf- fertförstärkare F3. Till förstärkarens Fl utgång är den ena anslutningen till en likriktare 5 i form av en diod kopplad. Diodens andra anslutning är kopplad till en po- tentiometer Pl, från vars rörliga uttag en mot motorström- _ men proportionell signal tillföras förstärkarens FZ in- 10 15 20 25 30 35 gång under varannan halvperiod. Signalen (visad i fig 3D)l på förstärkarens F2 utgång-är således under varannan halvperiod proportionell mot skillnaden P-KIII och annars proportionell mot P. Förstärkarens F3 utgång är ansluten till två nivådetektorer 7 och 8 i form av operationsför- stärkare, varvid detektorernas omställningsnivå är inställ- bar medelst separata resistansnät 9 och 10. Nivådetekto- rernas 7 och 8 utgångar är anslutna till ingången till var sin av en operationsförstärkare bildad integrator ll resp 12. Integratorernas ll och 12 utgångar är kopplade till var sin EXELLER-grind Gl och G2, vilkas utgångar är kopplade till var sitt relä RA resp RB med en växlings- kontakt. Den i strömtransformatorns 2 sekundärlindning ut- vecklade spänningen förstärkes av en kraftigt överstyrd operationsförstärkare P4, vilken därmed avger en signal med en av två nivåer i beroende av om motorn strömmatas eller ej. Denna signal matas via en diod Dl till en första kondensator Cl för uppladdning av denna. En andra kondensa- tor C2 är i serie med en inställbar resistor Rl parallell- kopplad med den första kondensatorn. Spänningarna över de två kondensatorerna Cl, C2 påtryckes en EXELLER-grind G3, vars utsignal styr en transistor Q, vars kollektor-emit- terbana är kopplad mellan kretsjord och två till var sin av integratorernas ll och 12 utgångar anslutna dioder D2 resp D3. De reläerna RA och RB styrande EXELLER-grindarnas Gl och G2 andra ingångar kan alternativt påtryckas noll- spänning eller en positiv spänning genom omkoppling av en strömställare S.

Arbetssättet för den ovan beskrivna belastningsvakten är i korthet följande. Strömtransformatorns 2 sekundär- a0oos72+9 10 15 20 25 30 35 4 lindning tillför den multiplicerande kretsen 3 en signal (se fig 3B), som representerar motorströmmen. Det av re- sistorer bildade kretsnätet l tillför den multiplicerande kretsen 3_en signal (se fig 3A), som representerar motor- spänningen. Den multiplicerande kretsen 3 avger till för- stärkaren F2 en signal (se fig 3C), som representerar den motorn tillförda effekten, och förstärkaren F2 av- ger på sin utgång en signal (se fig 3D), vilken repre- senterar skillnaden mellan den motorn tillförda effekten och en storhet, som är noll under varannan halvperiod av motorströmmen och annars proportíonell mot motorströmmens 'absolutvärde. Genom det glättande filtret 6 mellan för- stärkarna F2 och F3 erhålles en likströmssignal på för- stärkarens F3 utgång. Denna signals nivå är väsentligen proportionell mot motorbelastningens storlek och jämföras av nivådetektorerna 7 och 8 med inställda maximi- och mi- . niminivåer för motorbelastningens storlek. Så länge sig- nalnivån på förstärkarens F3 utgång ligger mellan inställ- da maximi- och miniminivâer kommer spänningen på integra- torernas ll och 12 utgångar att vara -l5 V och någon änd- ring ej ske av reläernas RA och RB tillstånd. När signal- nivån på förstärkarens F3 utgång överskrider den inställ- da maximibelastningsnivån, kommer den övre nivådetektorns 7 utgång att växla från positiv till negativ potential, varvid efterföljande integrator ll påbörjar en integrering, under vilken potentialen på integratorns utgång ökar från -15 V mot +7,5 V, vilken senare potential utgör den efter- följande EXELLER-grindens Gl omslagspunkt. Motsvarande förlopp inträffar då utsignalsnivân från förstärkaren F3 underskrider en förinställd minimibelastningsnivå. Me- delst en för båda integratorerna ll och 12 gemensam po- tentiometer P2, vars rörliga uttag via resistorer R2 och R3 är anslutet till integratorernas ll, 12 respektive in- gång, kan integrationstidskonstanten påverkas, exempelvis i området från 50 ms upp till 4 s.

Medelst de till förstärkarens F4 utgång anslutna tid- kretsarna, som ju har olika tidskonstanter, hindras be- lastningsvakten att verka under en kort tidsperiod efter . sus-rn... - 10 15 20 25 sooosvz-9 5 motorns igångsättning; detta för att förhindra en oönskad utlösning av vakten. Genom anslutning av en diod D4 på vi- sat sätt över resistorn Rl hindras belastningsvakten också att verka vid frânslagning av motorn.

Flera modifieringar av den i fig 2A och 2B visade ut- föringsformen är möjliga inom uppfinningens ram. Exempel-I vis skulle en helvågslikriktare kunna utnyttjas i stäl- let för den halvvågslikriktande dioden 5. I förhållande till utföringsformen enligt fig 2A och 2B blir värdet på k hälften så stort i detta fall, eftersom den strömmens absolutvärde representerande signalen nu ej är noll var- annan halvperiod.

Genom uppfinningen är således en belastningsvakt för växelströmsmotorer åstadkommen, vilken vakt inbegriper den uppfinningsenliga belastningsindikatorn, som är i det närmaste helt oberoende av variationer 1 motorspänningen, förutsatt att proportionalitetskonstanten väljes på lämp- ligt sätt. Bestämningen av värdet på ovannämnda konstant k måste göras empiriskt. Värdet, som vanligen ligger i intervallet 0-5, är i första hand beroende av motorstorlek och i andra hand beroende av motortyp.

Den genom uppfinningen åstadkomma belastningsindika- torn kan allmänt användas för styrning eller påverkan av förlopp i beroende av en växelströmsmotors belastning.

Således kan den från filtret 6 erhållna signalen omformas till en analog utsignal i exempelvis området O-20 mA.

Generellt inbegriper uppfinningen de funktioner som åstadkommes av blocken l-6 i fig l och motsvarande kretsar 1 fig 2.

Claims (5)

10 15 20 25 30 âóöosvz-9 PATENTKRAV

1. Belastningsindikator för växelströmsmotorer, vilken indikator innefattar en givare (2) för framtagning av en motorströmmen representerande signal och en I givare (1) för framtning av en motorspänningen repre- senterande signal, k ä n n e t e c k n a d av en multiplicerande krets (3) för multiplicering av de motorströmmen och motorspänningen representerande signalerna med varandra för framtagning av en inmatad effekt representerande signal, en krets (5) för framtag- ning av en motorströmmens absolutvärde representerande signal, en skillnadskrets (4) för bildande av en signal, som representerar skillnaden mellan den inmatad effekt representerande signalen och den motorströmmens absolut- värde representerande signalen,samt en krets (Pl) för val av de relativa storlekarna av skillnadskretsens insigna- ler i beroende av den anslutna växelströmsmotorn.

2. Belastningsindikator enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att kretsen (5) för fram- tagning av en motorströmmens absolutvärde representerande signal innefattar en likriktare, ansluten till givaren (2) för framtagning av en motorströmmen representerande signal.

3. Belastningsindikator enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att likriktaren (5) är en ~ha1vvâgslikriktare.

4. Belastningsindikator enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att kretsen (Pl) för val av de relativa storlekarna av skillnadskretsens (4) insigna- ler innefattar en till likriktarens (5) utgång ansluten spänningsdelare (Pl) för inställning av värdet på en konstant k i den av skillnadskretsen (4) bildade signalen P-k[I|, där P är den multiplicerande kretsens (3) utsignal och I är strömgivarens (2) utsignal.

5. Belastningsindikator enligt något av patentkraven 8000672-0 7 l~4, k ä n n e t e c k n a d av en detektorkrets (6, 7, 8) för detektering av när skillnadssignalens medelvärde över- ellef underskrider förinställda nivåer, svarande mot förutbestämd maximi- respektive minimibe- lastning.