專利名稱：模擬電動(dòng)機(jī)內(nèi)溫升的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用置于電動(dòng)機(jī)電源每相上的電流傳感器信號(hào)模擬電動(dòng)機(jī)內(nèi)溫升的電子裝置。
對(duì)電動(dòng)機(jī)有危險(xiǎn)的溫升可能是由長(zhǎng)時(shí)間低過(guò)載，輕微相位不平衡，過(guò)長(zhǎng)或頻繁起動(dòng)引起，電動(dòng)機(jī)變得不能轉(zhuǎn)動(dòng)或處于暫停狀態(tài)。通過(guò)根據(jù)位于電源每相上的傳感器提供的信號(hào)計(jì)算電動(dòng)機(jī)溫度，電子保護(hù)繼電器動(dòng)作。該計(jì)算考慮了熱慣性的情況。
在專利US3808503中描述的電子繼電器包括在電動(dòng)機(jī)電源的每相中的電流傳感器，它將相電流的“反映(image)”信號(hào)傳送到電子處理電路，該電路將一與電動(dòng)機(jī)電流平方成正比的電流輸出給一個(gè)由RC電路組成的模擬電動(dòng)機(jī)溫升的電路。
本發(fā)明的一個(gè)具體目的是避免如公知解決方案中作出的、需將與電動(dòng)機(jī)電流成正比的電流輸入到電動(dòng)機(jī)溫度模擬電路中。該方案能提供比公知方案能得到的更寬的“用戶”調(diào)節(jié)范圍。
根據(jù)本發(fā)明的裝置其特征在于，電流傳感器信號(hào)被傳送給接口裝置，該接口裝置輸出反映電動(dòng)機(jī)電流與調(diào)節(jié)電流比例的電壓，及計(jì)算裝置使用所述電壓給模擬電路提供充電電流波形流，其幅度和寬度均正比于上述比例。
現(xiàn)在將參照以例子給出并表示在附圖中的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖為

圖1是根據(jù)本發(fā)明的模擬裝置的總框圖；圖2表示形成圖1中裝置一部分的“標(biāo)準(zhǔn)化”電路；圖3表示形成圖1中裝置一部分的加法電路；圖4表示形成圖1中裝置一部分的計(jì)算電路及相關(guān)的模擬電路；圖5表示說(shuō)明該裝置操作的時(shí)間波形圖。
如圖1所示根據(jù)本發(fā)明的裝置被設(shè)計(jì)用來(lái)模擬三相電動(dòng)機(jī)M的溫升，該電動(dòng)機(jī)由U,V及W相線路供電。
電流傳感器Cu,Cv及CW分別設(shè)置在每相電源線U,V及W上，及該傳感器輸出作為相應(yīng)相中電動(dòng)機(jī)電流Im的反映的一個(gè)電壓。
來(lái)自電流傳感器Cu,Cv及Cw的各輸出電壓被輸出到標(biāo)稱化電路C1，該標(biāo)稱化電路C1輸出一個(gè)用于三相的稱為“標(biāo)稱化”電流的電流，該電流正比于電動(dòng)機(jī)電流與調(diào)節(jié)電流Ir的比例。
三相“標(biāo)稱化”電流Inu,Inv,Inw被送到加法電路C2，加法電路輸出一個(gè)正比于三相“標(biāo)稱化”電流Inu,Inv,Inw的和、是Im/Ir比例之反映的電壓Vr。
作為Im/Ir比例之反映的電壓Vr被送到計(jì)算電路C3，它輸出電流波形流Ig，其幅度及寬度均正比于所述輸入電壓Vr。
電流波形流Ig被注入一個(gè)RC型模擬電路C4，該電路的功能是模擬電動(dòng)機(jī)溫度。
如圖2所示“標(biāo)稱化”電路C1包括每相的一個(gè)比較器11，它接受作為其輸入的、來(lái)自電流傳感器(例如Cw)的信號(hào)，該信號(hào)是正比于電動(dòng)機(jī)相電流Im的電壓。該比較器通過(guò)操作整流電路12，以控制一個(gè)與可變電阻14相連接的電路13，該電路13確定調(diào)節(jié)電流Ir及產(chǎn)生正比于比例Im/Ir的“標(biāo)稱化”電流(例如Inw)。各個(gè)“標(biāo)稱化”電流Inr,Inv,Inw被電流鏡傳送給加法電路C2。
各個(gè)“標(biāo)稱化”電流Inr,Inv,Inw被輸入到“標(biāo)稱化”電流加法電路C2中的電阻21，如圖3中所示。在電阻21上的電壓Vr是三相整流倍頻交變型的，并正比于“標(biāo)稱化”電流Inu,Inv,Inw的和。
電壓Vr、即比例Im/Ir的反映被送到圖4所示的計(jì)算電路C3，并進(jìn)入比較器33及比較器32。比較器33接收該“反映”電壓Vr，并控制輸出到電阻34的電流，該電流正比于標(biāo)稱化電流的和。該電流的反映通過(guò)電流鏡施加到一個(gè)電流路徑，該電流路徑中置有一個(gè)靜態(tài)采樣開關(guān)35。比較器32首先接收由斜坡發(fā)生器31產(chǎn)生的三角形鋸齒波電壓及“反映”電壓Vr，及它控制靜態(tài)采樣開關(guān)35，后者對(duì)作為“標(biāo)稱化”電流和的反映的電流Ig進(jìn)行斬波。
斬波電流Ig被注入電路C4，該電路C4稱為電動(dòng)機(jī)溫升模擬電路，其包括電容器41及電阻42。一個(gè)二極管36阻止電容器41的電荷注入電路C3。該電路C4控制一個(gè)控制電路C5。
現(xiàn)在來(lái)解釋該裝置的操作。
每個(gè)電流傳感器Cu,Cv,Cw輸出一個(gè)AC電壓，其幅值正比于在相應(yīng)相中流動(dòng)的電動(dòng)機(jī)電流Im。
參照電路C1，電阻14正比于調(diào)節(jié)電流Ir，及由該電路輸出的標(biāo)為Inu,Inv或Inw倍頻交變整流電流正比于電動(dòng)機(jī)電流與調(diào)節(jié)電流的比。這被稱為“標(biāo)稱化”。
各個(gè)“標(biāo)稱化”電流在加法電路C2中求和，并輸出DC“反映”電壓Vr，該電壓正比于三個(gè)“標(biāo)稱化”電流Inu,Inv,Inw的和。
該“反映”電壓Vr被輸出到計(jì)算電路C3，該計(jì)算電路C3輸出電流波形流，其中每個(gè)電流波形具有正比于“反映”電壓Vr的幅度，及其寬度也正比于該“反映”電壓Vr。
考察一下圖5中的時(shí)間波形圖。斜坡發(fā)生器31輸出具有恒定周期T的鋸齒波電壓E。靜態(tài)采樣開關(guān)35打開期間的可變寬度標(biāo)記為t，充電電流Ig在該時(shí)間t內(nèi)從計(jì)算電路C3輸出。
充電電流波形流Ig具有均正比于電壓Vr、即反映Im/Ir比例的幅值和寬度。開關(guān)35打開期間的時(shí)間也正比于Vr。
通過(guò)比較圖5的左和右部分，可以看到，該幅值及寬度在電壓Vr增大時(shí)同時(shí)地增大。
當(dāng)靜態(tài)開關(guān)35閉合時(shí)，電流Ig為零及電容器41不充電。當(dāng)靜態(tài)開關(guān)35打開時(shí)，在充電時(shí)間周期上電流Ig被注入到電容41中。充入電容41的平均電荷量等于充電電流Ig與注入時(shí)間的乘積。因此，它正比于電壓Vr的平方。二極管36阻止電容器41對(duì)開關(guān)35放電。
顯然，不出本發(fā)明的范圍，可以設(shè)想詳細(xì)的各種變型及改進(jìn)，甚至設(shè)想等效裝置的使用。
權(quán)利要求
1．一種使用由置于電動(dòng)機(jī)電源各相中的電流傳感器(Cu,Cv,Cw)輸出的信號(hào)模擬電動(dòng)機(jī)(M)熱狀態(tài)的電子裝置，它包括能夠執(zhí)行檢測(cè)功能的RC型模擬電路(C4)，其特征在于，來(lái)自電流傳感器的信號(hào)被傳送給接口裝置(C1,C2)，接口裝置輸出反映電動(dòng)機(jī)電流(Im)與調(diào)節(jié)電流(Ir)比例的電壓(Vr)，及計(jì)算裝置(C3)使用所述電壓(Vr)作為輸入，然后對(duì)模擬電路(C4)輸出充電電流(Ig)波形流，其幅度和寬度均正比于上述比例。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，接口裝置(C1,C2)各包括一個(gè)標(biāo)稱化電路(C1)，它輸出一個(gè)“標(biāo)稱化”電流(Inu,Inv,Inw)，該電流正比于電動(dòng)機(jī)電流(Im)與調(diào)節(jié)電流(Ir)的比例，及一個(gè)加法電路(C2)，該加法電路對(duì)“標(biāo)稱化”電流求和，及然后輸出正比于這些“標(biāo)稱化”電流和的反映電壓(Vr)。
3．根據(jù)以上任何一個(gè)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，計(jì)算裝置(C3)控制一個(gè)采樣開關(guān)(35)，該采樣開關(guān)對(duì)正比于“標(biāo)稱化”電流和的電流進(jìn)行斬波，以便提供充電電流波形流。
4．根據(jù)以上任何一個(gè)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，計(jì)算裝置(C3)包括一個(gè)比較器(32)，對(duì)它輸入來(lái)自鋸齒波發(fā)生器(31)的信號(hào)及正比于電動(dòng)機(jī)電流(Im)與調(diào)節(jié)電流(Ir)的比例的電壓(Vr)，及該比較器(32)控制采樣開關(guān)(35)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用由置于電動(dòng)機(jī)電源各相中的電流傳感器輸出的信號(hào)模擬電動(dòng)機(jī)溫度的電子裝置,它包括能夠執(zhí)行檢測(cè)功能的RC型模擬電路,其特征在于,來(lái)自電流傳感器的信號(hào)被傳送給接口,該接口輸出反映電動(dòng)機(jī)電流與調(diào)節(jié)電流比例的電壓,及計(jì)算裝置使用所述電壓作為輸入,然后對(duì)模擬電路輸出充電電流波形流,其幅度和寬度均正比于上述比例。
文檔編號(hào)H02P29/02GK1234640SQ9812719
公開日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者阿蘭·古斯特, 菲利普·吉伯特 申請(qǐng)人:施耐德電器公司