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电气设备制造技术

技术编号:7143363 阅读:256 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有至少一个耗电器(4)的电气设备,所述耗电器(4)借助于保护装置(S)被保护,其中能够设置保护装置(S)的触发参数、尤其是触发电流。在此设置有控制单元(1),给控制单元(1)输送所述至少一个耗电器(4)所消耗电流的电流测量值,其中控制单元(1)根据电流测量值的变化曲线生成极限值(),为保护装置(S)预先给定所述极限值()以设置触发参数。因此,控制单元(1)允许连续地使触发参数、尤其是触发电流与实际运行情况相适应。

【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具有至少一个耗电器的电气设备,该耗电器借助于保护装置被保 护,其中可设置该保护装置的触发参数、尤其是触发电流。此外,本专利技术涉及一种用于运行 该电气设备的方法。本专利技术尤其涉及如下的自动化设备,该自动化设备包括具有固定布线的耗电器的 供电回路。在此,该自动化设备通常是生产设备、工艺技术设备、或者其它可用于工业或商 业的大型设备。这样的设备由于不同的要求而仅仅极少地被实施为构造相同的。这意味 着,每个设备包括数目不同和大小不同的耗电器。为了在单个耗电器损坏的情况下避免整 个设备的故障以及由此避免例如生产中断,必须借助于保护装置(保险装置、功率保护开关 等等)来保护这些耗电器中的每一个。
技术介绍
通常,设备的多个电气耗电器被合并成组,其中每个组借助于保护装置被保护免 受过载或短路损害。在此,所述组被选择为使得一组的关闭不一定导致整个设备的全面故 障。通常,对耗电器或耗电器组的保护由项目工程师确定并且此后由装配工人来安装和设 置。在此根据现有技术,主要使用可设置的保护装置,以便在首次投入运行期间就能够进行 对触发电流的调整。对此的理由在于如下情况,即在规划阶段期间仅能不充分地确定耗电 器或耗电器组的实际电流消耗。各个控制参数的确定例如经常在设备安装结束以后才进 行,从而事先不清楚哪些耗电器(电磁阀、伺服电机、保护线圈等等)将实际上在持续运行中 被同时接通。在首次投入运行期间,首先度量被确定得过小的保护装置被重新调整。而度量被 确定得过高的保护装置通常不被察觉,因为在首次投入运行期间,不是每个单个的耗电器 或每个单个的耗电器组的每个运行状态都能被注意,并且在此,实际的电流消耗可以被测 量。不再保证对各个保护装置的选择性触发,因为在短路或过载的情况下,有时不再触发直 接布置在有关耗电器之前的一一度量被确定得过高的——保护装置,而是触发初步保险装 置。因此,较大的设备范围不必要地变为无电压的。在最坏的情况下,馈电电源的容量(例 如24V控制电压)可能由于短路电流而被超过,由此整个设备发生故障。除了不足的保护功能以外还要注意的是,度量被确定得过高的保护装置使得不能 够进行耗电器监控。耗电器可能在相应的保护装置未被触发的情况下就已经处于部分损坏 的状态。在部分损坏的状态下,传感器可能接收或传送错误的信号,或者执行器可能不完整 地执行设定功能(例如阀门不被完全关闭)。触发在由于耗电器的全面故障造成显著的电流 上升时才进行。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是,为开头所提到类型的电气设备给出相对于现有技术的改 善。尤其是应当提高设备的故障安全性并且此外合理地监控各个耗电器或耗电器组。根据本专利技术,该任务通过根据权利要求1所述的电气设备和根据权利要求6所述 的用于运行该设备的方法来解决。在此设置控制单元,为该控制单元输送至少一个耗电器所消耗电流的电流测量 值,其中该控制单元根据电流测量值的迄今为止的变化曲线生成新的极限值,为保护装 置预先给定所述极限值以设置触发电流。因此,控制单元允许持续地将触发参数、尤其 是触发电流与实际运行情况相适应。周期性的电流尖峰被识别并且在考虑到安全裕量 (Sicherheitspolster)的情况下形成预先规定以确定以时间间距来调整的极限值以便重 新调整触发参数。作为保护装置例如设置分开的保险装置或电子保险装置,所述保险装置 或电子保险装置在故障情况下将电流限制到预先给定的值。在设备的运行期间,保护装置的在首次投入运行期间未被识别的过高断路值通过 预先给定经过调整的极限值而被校正。在此,该极限值直接从相应耗电器的实际出现的电 流消耗中导出。因此保证了,保护装置的触发条件总是与给定的情况相适应。在一个有利的实施方式中,借助于受控脉冲电源对所述至少一个耗电器进行供 电。这样的电源通常具有稍高于额定电流的电流限制。因此特别重要的是,保护装置不会 为了选择性地关断有关耗电器而被确定得度量过大。也就是说必须保证存在足够的短路功 率以用于触发保护装置。在保护装置的度量被确定得过高的情况下,脉冲电源在输出设备 不使有故障的耗电器与设备的其余供电网络断开的情况下对输出电压进行下调。保护装置的触发电流与连接到电源上的耗电器的实际电流消耗的适应保证了,在 过载的情况下,由于损坏而通过触发保护装置进行耗电器的关断。这在多个耗电器连接到 同一电源时特别有利。于是,例如每个耗电器都利用自己的保护装置被保护,使得发生损坏 的耗电器不会导致所有连接的耗电器的关断。也就是说避免了在发生损坏的耗电器的保护 装置被触发以前电源下调以及供电电压下降。为了保证保持供电电压(例如控制电压),可以在该电压下降时断开如下的电流回 路所述电流回路具有高于历史平均值的当前电流。例如可以将如下的电流看成历史平均 值该电流作为最近的观察时间间隔(例如1天)或者作为所设置的极限值的百分比份额被 得出。在电源过载的情况下,整个设备会发生故障。因此合理的是,关断所有可能为额外消 耗负责的电流回路。控制单元有利地包括第一存储器,该第一存储器以由计时器触发的方式存储耗电 器的电流测量值。通过这种方式,存在电流测量值的历史记录可供用于确定保护装置的触 发电流的新的极限值。此外有利的是,控制单元包括微控制器,该微控制器在预先给定的时间间隔内根 据第一存储器中所存储的电流测量值生成极限值,所述极限值被存储在第二存储器中并且 被输送给保护装置。借助于可以简单地被编程的微控制器,为每种运行情况提供合适的极 限值确定。也就是说可以根据需要使用不同的用于确定触发电流的极限值的方法。在此, 在下一极限值确定以前一直存储在第二存储器中的极限值表示用于调整与控制单元连接 的保护装置的触发条件的控制参数。在本专利技术的一个简单的实施方式中,保护装置被实施成受控的电子保护装置。在 此,用于确定极限值的控制单元可集成到电子保护装置的控制装置中。以一种方法来运行根据本专利技术的电气设备,其中在观察时间间隔期满以后,在该观察时间间隔内出现的最大测量电流值被确定,此外在该设备投入运行时,最大电流测量 值与预先给定的观察时间间隔或者预先给定的启动值(例如额定电流)的至少一个所存储 的最大电流测量值一起被使用,以便由此确定用于设置触发电流的极限值。通过这种方式 保证了,控制单元在与具有所识别的电流消耗尖峰的连续运行周期相对应的观察时间间隔 以后才重新确定保护装置的触发电流。在此有利的是,为控制单元输送所述至少一个耗电器的馈电电压,并且根据馈电 电压的大小通过如下方式确定极限值在持续运行中预先给定静态极限值并且在所述至少 一个耗电器的接通过程中预先给定较高的动态极限值。因此针对持续运行预先给定通常低 于耗电器的接通电流的静态极限值。针对接通过程,为保护装置预先给定考虑到耗电器的 接通电流的动态极限值。这尤其是在具有高接通电流的耗电器的情况下是重要的。在此, 如果静态极限值高于接通电流,则在持续运行中,耗电器的故障电流可能不被识别。电流测量值有利地在存储以前被滤波,使得可忽略的电流尖峰和扰动在确定最大 电流测量值时减弱。因此,滤波器防止极限值确定对扰动和极短负荷尖峰进行反应,其中所 述扰动和尖峰例如可能由开关操作触发。在该短的负载尖峰期间,电子保险装置会切换到 线性或限流模式并且本文档来自技高网
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【技术保护点】
1. 一种电气设备,具有至少一个耗电器(4),所述耗电器(4)借助于保护装置(S)被保护,其中能够设置保护装置(S)的触发参数、尤其是触发电流,其特征在于,设置有控制单元(1),为控制单元(1)输送所述至少一个耗电器(4)所消耗电流的电流测量值,并且控制单元(1)根据所述电流测量值的变化曲线生成极限值(                                               ),为保护装置(S)预先给定所述极限值()以设置触发参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A胡梅尔
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE

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