本发明专利技术的目的在于更好地利用对断开过载保护装置的时间预测。为此，建议通过相应的评估来确定触发脱扣动作时间。通过这种方式就可（例如）动态地确定，一个期望的过程是否可以一直进行下去，还是会自动中断，进而可产生相应的报警信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种防止电流过载的电机保护装置。本专利技术进一步涉及一种相应的电机保护方法。
技术介绍
电机，尤其是电动机，有时候可以用一个强度超过额定电流强度或持续电流强度的电流进行驱动。其原因在于，电机要在一定时间之后才会发生过热现象。因此，电机都具有一定的τ等级(CLASS或者脱扣等级(disconnectionclass))。这些等级分别界定额定电流的容许倍数和用上述电流驱动电机而不引起电机过热的持续时间。迄今为止，在进行电动机保护时一般都使用机械式过载继电器。当出现超过极限电流的情况时，过载继电器可以通过一个双金属片中断供电，其中，供电中断之前的时间段是电流的一个函数。较长时间以来，电子过载保护装置是通过软件/固件来模拟上述双金属的热性能的。在此过程中，要使用一个热参数，即电动机热模型(TMM)来产生一个取决于一个当前电流的电动机热模型曲线。所述电动机热模型可以表示成TMM=[1-e1t]·IaktIgrenz]]>其中，τ表示由τ等级所规定的时间，Iakt表示当前电流值，Igrenz表示一个预定的电流极限值，t表示时间。当TMM＝1＝100％时，过载保护装置被触发。这样，如果假设电流是稳定的，那么当电机重新启动时，也就是当TMM＝0时，就可以算出各个脱扣时间点。因为上述固件所使用的这种计算方法由于必须要进行精确的时间标注而显得相当繁琐，因此，一般都通过下面的递归时间语句对所述函数进行模 TMMn+1=TMMn-TMMnτΔt+IaktτΔt]]>在时间帧Δt内计算所述函数值，并对各个TMMn+1值进行监控，看其大于还是小于一个取决于电流的断路临界值(一个预置值)。通过这种方法，可以使过载保护装置具有触发脱扣的功能。其中，借助一个断路指令或直接切断电流实现断路。通过这个技术同样可以实现过载保护装置是否会触发脱扣的报告/报警。为此就要检查当前电流是否超过了预定的极限电流。这时可能会忽略电动机的一个很长的蓄热时间。迄今为止，一直是通过下面这种方法来对过载保护装置可能发生脱扣的时间进行预测的一个可编程控制器(SPS)从所述电子过载保护装置中读取TMM的当前值和当前电流，再借助已知常数进行预测。因此，所述过载保护装置具有通信能力是一个不可或缺的前提条件。进行预测时所出现的另一个问题是，必须对过载继电器的当前工作状态(CLASS，不平衡，当前电流值，当前极限值)进行模拟。所以，预测操作由于耗费巨大而无法实时进行。另一个缺点是，用户必须用其控制器中的用户程序对模型函数进行模拟。在此过程中，不仅要求用户必须具备相应的专门知识，而且还会产生巨大的循环负载。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于，使得无须很复杂便可以对触发脱扣动作时间进行预测。根据本专利技术，这个目的通过一种防止电流过载的电机保护装置而达成，它具有一个可以产生一个控制电机的当前电流值的电流值发生设备，一个用于预测一个取决于所述当前电流值的绝对或相对时间值的预测设备，和一个通过处理所述时间值来产生一个控制信号的处理设备。此外，本专利技术还提供一种防止电流过载的电机保护方法。具体而言这种方法就是，产生一个控制电机的当前电流值，预测一个取决于所述当前电流值的绝对或相对时间值，使用所述时间值产生一个控制信号，以及用所述控制信号控制电机。这样，根据本专利技术就可以在一个具有过载保护功能的设备中通过分析电子过载保护器的动态触发脱扣动作时间来进行时间上的预测。在所述预测设备中，可以算出一个涉及到电机的、与当前电流值相关的热参数，这样就可以以这个热参数为基础进行上述预测。优选方案是以递归的方式来计算这个热参数(例如电动机热模型TMM)。合理的做法是将当前热参数用于动态计算所述预测的时间值。有利的是，所述预测设备和/或处理设备可以参数化。这样就可以任意预置极限值和设备特性，并将之应用到所述预测或处理过程中。在所述处理设备中可以产生一个作为控制信号的断路信号或报警信号。这样，就可以通过所述预测达到这样的目的，即，当电流过高时根本不能实现所期望的控制周期，或者在设置或使用所述控制周期时给出一个警告，使得所述控制周期在进行过程中会出现异常中断。这样，根据本专利技术就可以将对所述触发脱扣动作时间的预测的计算集成在一个具有过载保护功能的设备中。通过这种集成，所述具有过载保护功能的设备就不再需要具备通信能力。在具体实施中，可以通过极限值监控器在预测极限值方面对所述触发脱扣动作时间进行监控。之后，可以对所述触发脱扣动作时间和/或所述极限值监控器的结果进行本地处理，或将其传输到所述控制器(SPS)中进行处理。如上文所述，必要时可以对所述预测极限值和随后的状态进行参数化或进行调节。有利的做法是，用户可以在其生产过程中根据本专利技术将预测和分析联系起来。此外，根据本专利技术，在不出现保护装置失去保护功能或用户的生产过程受到破坏的情况的同时，用户还可以在其生产过程中利用电动机的最长蓄热时间。本专利技术的另一个优点是，总是用当前有效的参数/常数/工作状态(CLASS，电流，不平衡)进行实时计算，因为计算是在过载保护装置中进行的。这一点也意味着，在不具备通信能力的设备中可以进行预测和分析，其中，可以通过参数和调节元件将预测和分析联系起来。附图说明下面借助附图对本专利技术作进一步说明，其中图1显示了本专利技术的电动机保护装置的方框图；图2显示了电流特性曲线图；以及图3是图2所示的电流特性曲线所引起的热参数TMM的示意图。下面详细说明的实施例是本专利技术的优选实施形式。具体实施例方式图1用虚线表示一个电动机保护装置1。所述电动机保护装置1具有一个用于检测电流、提供电流和为保护电动机而产生TMM的电动机保护单元2。所述电动机保护单元2接收一个电动机7的当前电流值Iakt。发生过热现象时，所述过载保护装置2向电动机控制设备3发送一个相应的指令或直接中断对受控电动机的供电。所述电动机保护单元2向一个同样集成在所述电动机保护装置1中的预测单元(TMP)4提供一个当前热值TMMakt。所述预测单元4从所述热值TMMakt中得出一个预测时间值，即一个触发脱扣动作时间，并将其提供给一个连接在所述预测单元4上的、同样集成在所述电动机保护装置1中的比较器5。可以通过一个同样集成在所述电动机保护装置1中的参数化单元6对所述比较器5进行参数化。必要时，也可以通过所述参数化单元6对所述电动机保护单元2和所述预测单元4进行参数化。为清楚起见，图1没有显示相应的连线。通过所述比较器5可以确定，所述触发脱扣动作时间大于还是小于一个已参数化的极限值(预测极限值)。当所述触发脱扣动作时间小于所述已参数化的极限值(预测极限值)时，就会有一个报警信号或控制信号发送到所述电动机控制设备3上，提醒用户，在进行所期望的控制时有可能会发生自动断路，或者不允许用期望的控制曲线来控制电动机。所述电动机控制设备3也可以集成在所述电动机保护装置1中。在图2所示的实施例中，先用一个小于一个已标准化的极限电流范围的电流驱动所述电动机。所述极限电流范围定义为1.1...1.2x Ie。其中，Ie表示可以用来持续驱动所述电动机的调整电流或额定电流。一定时间后，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防止电流过载的电机保护装置，其特征是：一个可以产生一个控制电机的当前电流值的电流值发生设备，一个用于预测一个取决于所述当前电流值的绝对或相对时间值的预测设备（２，４），和一个通过处理所述时间值而产生一个控制信号的 处理设备（５）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2003-7-11 03015895.01.一种防止电流过载的电机保护装置，其特征是一个可以产生一个控制电机的当前电流值的电流值发生设备，一个用于预测一个取决于所述当前电流值的绝对或相对时间值的预测设备(2，4)，和一个通过处理所述时间值而产生一个控制信号的处理设备(5)。2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征是在所述预测设备(2，4)中，可以算出一个与所述当前电流值相关的当前热参数，这样就可以以所述热参数为基础进行所述预测。3.根据权利要求2所述的保护装置，其特征是在所述预测设备(2，4)中可以以递归的方式对所述热参数进行计算。4.根据权利要求2或3所述的保护装置，其特征是可以用所述当前热参数对所述时间值进行动态计算。5.根据上述权利要求中任一权利要求所述的保护装置，其特征是所述预测设备(2，4)和/或所述处理设备(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯弗里奇，托马斯赫伯莱恩，曼弗雷德普罗尔斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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