用于电动机的电动机保护开关的电子触发单元制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电动机的电动机保护开关的电子触发单元，其包括：至少一个检测单元（１１０、２１１、２１２、２１３），用于检测输送至电动机的至少一个电流的至少一个电流测量值；一个甄别电路（１２０、２２０），该甄别电路具有一个用于输出一控制信号的输出端，该控制信号用于控制所述电动机，其中，当所述至少一个电流测量值中的任一个都不超过一个预给定的触发阈值时，甄别电路（１２０、２２０）处于一个第一状态中，并且当所述至少一个电流测量值的至少一个电流测量值超过所述预给定的触发阈值时，甄别电路（１２０、２２０）处于一个第二状态中；其中，在第一状态中的甄别电路（１２０、２２０）将输出信号设置到一个第一电平上，并且在第二状态中的甄别电路（１２０、２２０）将输出信号设置到一个第二电平上；其中，甄别电路（１２０、２２０）包括一个限压部件，并且所述预给定的触发阈值通过该限压部件的击穿电压来确定。

【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用于电动机的电动机保护幵关的电子触发单元，其包 括至少一个检测单元，用于检测输送至电动机的至少一个电流的至少一个电流测量值； 一个甄别电路，该甄别电路具有一个用于输出一控制信号 的输出端，该控制信号用于控制所述电动机，其中，当所述至少一个电流 测量值中的任一个都不超过一个预给定的触发阈值时，甄别电路处于一个 第一状态中，并且当所述至少一个电流测量值的至少一个电流测量值超过 所述预给定的触发阈值时，甄别电路处于一个第二状态中；其中，在第一 状态中的甄别电路将输出信号设置到一个第一电平上，并且在第二状态中 的甄别电路将输出信号设置到一个第二电平上；其中，甄别电路包括一个 限压部件，并且所述预给定的触发阈值通过该限压部件的击穿电压来确定。
技术介绍
电动机保护开关通过热触发的关断保护电动机免于遭受过载。它们通 常与电磁的快速触发器组合并且主要考虑用于三相的三相交流电动机。该电动机保护开关可以具有一个用于调节电动机的额定电流的调节范围，其中，该额定电流范围由一个最小可调节的额定电流Unn，mm直到一个 最大可调节的额定电流Inenn，max，并且调节出的额定电流Inenn在该额定电流 范围以内。通常通过双金属实现热保护，所述双金属通过加热绕组加热，电动机 电流流过该加热绕组。如果电动机的即使一个线圈的功率消耗超过预给定 的值好多秒，那么由于热而变形的双金属触发电动机保护开关的触发单元 并且中断通往电动机的电流回路。相反，当电动机供电导线中出现断路或者当绕组短路时，电磁的快速 触发器导致立刻的关断，其中电磁的快速触发器典型地从最大可调节的额 定电流的14倍起才响应并且进行快速触发。双金属在电动机保护开关中的使用显示如下缺点，即电动机保护开关 的额定电流的调节范被大大限制。该额定电流的调节范围可以变得更宽，其中双金属通过一个电子装置取代，其中输送至电动机的电流由一个电流 互感器检测并且根据检测到的电流进行电动机的关断。电流互感器通常是变压器，其初级绕组由一个输送至电流电动机的交 流电流过并且在其次级回路中检测传输的电流。但是变压器式的转换器原 理具有如下缺点，即当初级电流超过一个确定的值时，转换器的芯将饱和。 典型的是，电流互感器从大约最大可调节的额定电流Inenn.max的8倍起处于 饱和。在较高的电流时才处于饱和的电流互感器成本显著更高并且具有较 大的结构尺寸。由于饱和改变了次级侧的正弦形的电流信号，其中在电流 信号中存在峰值，使得仅能通过一个具有非常高的扫描速率的AD转换器 才能进行电流的有效值计算。由此，电动机保护开关在最大可调节的额定电流Inenn，max的8至14倍的 范围内不再能用具有较小扫描速率的AD转换器检测输送至电动机的电流 并且执行电动机的触发。对于在该范围内的正确的电流检测，必须明显提 高用于电流检测的AD转换器的扫描速率。这带来如下缺点，即这个具有 较高扫描速率的AD转换器需要较高的执行耗费，从而导致较高的成本并 且具有较大的结构尺寸。另一缺点在于，AD转换器的较高的扫描速率导致 较高的功率损耗。
技术实现思路
由上述问题出发，本专利技术的目的是，提出一种用于电动机保护开关的 电子触发单元，其中当例如电流互感器处于饱和并且因此不能进行输送至 电动机的电流的有效值计算时，也能够借助于简单的机构识别通往电动机 的过电流，使得即使在电流互感器的饱和运行中也可以执行用于关断电动 机的快速触发。该目的在开头所述方式的装置中通过如下方式解决，即用于电动机的 电动机保护开关的电子触发单元包括至少一个检测单元，用于检测输送 至电动机的至少一个电流的至少一个电流测量值； 一个甄别电路，该甄别 电路具有一个用于输出一控制信号的输出端，该控制信号用于控制电动机， 其中当所述至少一个电流测量值中的任一个都不超过预给定的触发阈值 时，甄别电路处于一个第一状态中，并且当所述至少一个电流测量值的至 少一个电流测量值超过预给定的触发阈值时，甄别电路处于第二状态中； 其中，在第一状态中的甄别电路将输出信号设置到一个第一电平上，并且 在第二状态中的甄别电路将输出信号设置到一个第二电平上；其中，该甄 别电路包括一个限压部件，并且所述预给定的触发阈值通过限压部件的击 穿电压确定。触发阈值例如可以这样选择，使得当例如将一个位于最大可调节的额 定电流的8倍以上的电流输送至电动机时，甄别电路转换到第二状态中并 且输出信号设置到该第二电平上，使得当所述至少一个检测到的电流测量值的至少一个具有位于电动机的最大可调节的额定电流的8倍之上的值时，甄别电路将输出信号设置到该第二电平上。由此，甄别电路用作阈值检测 器。限压部件例如可以是齐纳二极管。甄别电路的输出信号例如可以由另一处理单元、例如一个微控制器读入，使得该另一处理单元借助于输出信号的电平识别是否应该执行电动 机的关断，并且然后例如启动一个触发机构，用于中断输送至电动机的电 流。但是输出信号也可以与该触发机构直接连接，使得该触发机构由输出 信号控制并且当输出信号具有第二电平时中断输送至电动机的电流。如果限制电压的元件例如通过一个齐纳二极管实现，那么该齐纳二极 管这样连接，使得该齐纳二极管沿截止方向运行，并且该齐纳二极管的击 穿电压确定触发阈值，使得当所述至少一个检测到的电流测量值的至少一 个超过触发阈值时，该齐纳二极管在击穿范围内运行。由此，该齐纳二极 管是低欧姆的，并且一个流过该齐纳二极管的电流将甄别电路的输送信号 设置到所述第二电平上，而在相反当齐纳二极管截止并且没有电流流过该 齐纳二极管时，甄别电路的输出信号被设置到第一电平上。由此，当齐纳 二极管不是在击穿范围内运行时，甄别电路处于第一状态；而当该齐纳二极管在击穿范围内运行时，甄别电路处于第二状态。由此，可以借助于齐 纳二极管的击穿电压预给定触发阈值，其中击穿电压可以通过选择具有期 望的击穿电压的齐纳二极管改变。由此，该齐纳二极管用作阈值检测器。如果电动机例如通过一个交流电动机实现，那么所述至少一个检测单 元的至少一个例如是一个感应式电流互感器、例如一个变压器，该变压器 在初级侧由待检测的电流流过，并且在其次级侧上所述被变换了的第一电 流被转换为施加到第一检测单元的输出端上的电压。该转换例如可以通过 一个分流电阻实现。由此，本专利技术的装置显示如下优点，即在没有测量所述至少一个电流 测量值的情况下(当所述至少一个电流测量值通过一个电压表示时，该测量例如可以通过一个电压测量器实现)， 一个可预给定的触发阈值的被超 过可以由所述至少一个电流测量值的至少一个检测并且例如基于该检测可 以进行快速触发并且从而进行电动机的与该快速触发相关的关断。当例如 在所述至少一个检测单元中的一个中的一个电流互感器处于饱和并且属于 它的电流测量值通过一个电压(该电压由于处于饱和的电流互感器具有电 压峰值并且从而不能由例如一个具有小扫描速率的AD转换器检测)表示 时，该装置也能可靠地运行。但是本专利技术也可以用在直流电动机中以识别过电流。在此，所述至少 一个检测单元的至少一个例如可以是一个电阻，该电阻处于通往电动机的 电流线中，使得第一电流流过该电阻并且在该电阻上下降的电压施加到第 一检测单元的输出端上；另外，所述至少一个检测单元的至少一个例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动机的电动机保护开关的电子触发单元，其包括：至少一个检测单元（１１０、２１１、２１２、２１３），用于检测输送至电动机的至少一个电流的至少一个电流测量值；一个甄别电路（１２０、２２０），该甄别电路具有一个用于输出一控制信号的输出端，该控制信号用于控制所述电动机，其中，当所述至少一个电流测量值中的任一个都不超过一个预给定的触发阈值时，甄别电路（１２０、２２０）处于一个第一状态中，并且当所述至少一个电流测量值的至少一个电流测量值超过所述预给定的触发阈值时，甄别电路（１２０、２２０）处于一个第二状态中；其中，在第一状态中的甄别电路（１２０、２２０）将输出信号设置到一个第一电平上，并且在第二状态中的甄别电路（１２０、２２０）将输出信号设置到一个第二电平上；其中，该甄别电路（１２０、２２０）包括一个限压部件，并且所述预给定的触发阈值通过该限压部件的击穿电压来确定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-3-14 102006011713.11. 一种用于电动机的电动机保护开关的电子触发单元，其包括至少一个检测单元(110、211、212、213)，用于检测输送至电动机的至少一个电流的至少一个电流测量值；一个甄别电路(120、220)，该甄别电路具有一个用于输出一控制信号的输出端，该控制信号用于控制所述电动机，其中，当所述至少一个电流测量值中的任一个都不超过一个预给定的触发阈值时，甄别电路(120、220)处于一个第一状态中，并且当所述至少一个电流测量值的至少一个电流测量值超过所述预给定的触发阈值时，甄别电路(120、220)处于一个第二状态中；其中，在第一状态中的甄别电路(120、220)将输出信号设置到一个第一电平上，并且在第二状态中的甄别电路(120、220)将输出信号设置到一个第二电平上；其中，该甄别电路(120、220)包括一个限压部件，并且所述预给定的触发阈值通过该限压部件的击穿电压来确定。2. 按权利要求l所述的装置，其特征在于该甄别电路(120、 220) 包括一个转换单元，该转换单元在所述第一状态中将输出信号转换到所述 第一电平上，并且该转换单元在所述第二状态中将输出信号转换到所述第 二电平上。3. 按权利要求3所述的装置，其特征在于该转换单元包括一个晶体管。4. 按权利要求4所述的装置，其特征在于该晶体管是一个MOS场 效应晶体管。5. 按权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于该甄别电路 (120、 220)包括一个与齐纳二极管串联的电阻，并且在该电阻上的电压降开关所述转换单元。6. 按权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于在甄别电路 (120、 220)的输出端与一个地电位之间设置一个滤波电路。7. 按权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于在甄别电路(120、 220)的输出端与一个地电位之间设置一个限压器。8. 按权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于该甄别电路 (120、 220)的输出端与一个微控制器(130、 230)的一个输入端连接，并且该微控制器(130、 140)另外与一个用于关断电动机的触发机构(140、 240)连接，并且该微控制器(130、 230)基于甄别电路(120、 220)的输 出信号借助于该触发机构(140、 240)关断电动机。9. 按权利要求8所述的装置，其特征在于所述电动机的关断在小于 200ms的时间间隔内进行。10. 按权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于该电动机 是交流电动机。11. 按权利要求IO所述的装置，其特征在于所述至少一个检测单元(110、 211、 212、 213)的每一个具有一个电流互感器，该电流互感器具 有一个初级侧和一个次级侧，待检测的电流流过该电流互感器的初级...

【专利技术属性】
技术研发人员：W迈德，
申请(专利权)人：默勒有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]