186513. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus hőkioldó villamos motorokhoz
1 186 513 2 50 pontos közelítés szükséges, amelyhez 64 a legközelebb eső bináris szám, amelyet a bináris számlálóval könnyedén meg tudunk valósítani. A találmány tehát egy elektronikus iiökioldó villamos motorokhoz, amely áramváltókat, erősítőket és digitális áramköröket és végrehajtó szervet tartalmaz. A találmány lényege abban van, hogy a motor két tápvezetékében egy-egy áramváltó van sorosan elhelyezve, amelyeknek szekunder tekercsei erősítő fokozat bemenetére vannak kapcsolva. Az erősítők . kimenetei egy analóg VAGY-NEM kapu bemenetére csatlakoznak, ennek pedig kimenetére előre meghatározott komparálási szintű komparátorok vannak kapcsolva. A komparátorok kimenetéi ESNEM kapuk egyik bemenetreire jutnak, ugyanezen kapuk másik bemenetelre egy bináris számláló kimenetei kapcsolódnak, továbbá az ÉS-NEM kapuk kimenetei egy ÉS-kapun és egy illesztő-erősítőn keresztül vannak a beavatkozó szervvel összekapcsolva. A találmány szerinti hőkioldót a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a motor lekapcsolási jelleggörbéje, a 2. ábra a találmány szerinti elektronikus hőkioldó blokkvázlatát mutatja. A terhelő áram érzékelésére a 2 búvárszivattyú 3 villamos motorjának betápláló két fázisvezetékébe egy-egy 1 áramváltót kapcsolunk sorosan. Ezek érzékelik a pillanatnyi terhelő áramot a szivattyú működése közben. Az 1 áramváltók szekunder tekercsei egy-egy 4 erősítő bemenetére vannak kapcsolva, mely kimenetei pedig egy analóg 5 VAGY- kapun keresztül 6 komparátorok bemenetelre vannak kapcsolva. Az analóg 5 VAGY kapukra azért van szükség, hogy mindig a nagyobb amplitúdójú jel jusson tovább a 6 komparálorokra, hiszen a nagyobb jel nagyobb terhelő áramot is jelent. A 6 komparátorok száma (jelen kiviteli példa esetében 16) határozza meg, hogy hány pontra tudjuk az 1. ábrán bemutatott görbét felbontani, ez természetesen lehet tetszés szerinti. A 6 komparátorok U0.........Ul<5.........Un komparálási szintjei a megvalósítandó függvény egy-egy pontjához tartozó feszültségre van beállítva. A feszültségek a terhelő árammal arányosak. Ezek a szintek alkotják tehát a lekapcsolási görbéi úgy, hogy ehhez még a lekapcsolási időket exponenciálisan hozzárendeljük. A 6 komparátorok kimenetei egy-egy 7 ÉS-NEM-kapu segítségével tudják aktiválni a beavatkozó szervei abban az esetben, ha a bináris 8 számláló által mért lekapcsolási idő eltelt már. Természetesen a 7 ÉS-NEM-kapuk előbb a 10 ÉS-kaput aktiválják, majd a 11 illesztőerősítőn keresztül a 12 végrehajtó szervet, illetve beavatkozó szervet, amely lehet elektromechanikus és elektronikus elem is. A könnyebb megértés érdekében nézzünk meg egy konkrét példát a működésre. Az 1. ábrán lévő görbe szerint 8xIN terhelő áram esetén 4 sec után le kell kapcsolni a hálózatról a 3 motort. Ez úgy történik, hogy a fenti terhelő áram hatására minden 6 komparátor kimenete 20 m sec.-ként 10 m sec.ra magas szintű lesz. A bekapcsolás pillanatától méri az időt a 8 számláló. Miután a 7 ÉS-NEM- kapu bemenete a 8 számláló felőli oldalon is magasszintű lesz, akkor a kimenete alacsony szintre vált. A 10 ES-kapu kimenete is alacsony szintre vált, mivel az ÉS-NEM-kapu hajtja meg azt. Az alacsony szintre kerülő 11 illesztőerősítő megfordítja a jel fázisát és működésbe hozza a 12 végrehajtó szervet. A 8 számláló működése olyan, hogy elő e-hátra számlál a terhelőáram emelkedésétől illetve csökkenésétől függően (hasonlóan az ikerfémhez). Azt, hogy mikor melyik irányba számol a 8 számláló az első 6 komparátor kimenetéről a 9 órajel-generátor bemenetére csatlakozó jel dönti el. Ez az elektronikus hökioldó a gyakorlati tapasztalat alapján -25 "C... + 70 °C közötti tartományban hőmérséklettől függetlenül működtethető, nagy ismétlési pontossággal. A 3. ábrán a találmány szerinti elven működő kapcsolásnak egy előnyös kiviteli alakja látható. Előnye az, hogy lényegesen kevesebb elemből épül fel, így a gyártási költségek csökkenthetők. A 2. ábrán az A jelfeldolgozó egység a 3. ábrán bemutatott módon is megvalósítható. Az 1 áramváltók által érzékelt jel 13 A/D átalakítón keresztül 14 ROM memórián át 6 komparátorba jut. Az időalapot itt is egy 8 számláló biztosítja. Az elemszám további csökkentésére célszerű a 8 számlálót, a 14 ROM memóriát és a 6 komparátort egy tokba integrálni. Szabadalmi igénypontok 1. Elektronikus hőkioldó villamos motorokhoz, amely a motor fázisvezetékébe elhelyezett áramváltókat, továbbá erősítőket, digitális áramköröket és végrehajtó szervet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az áramváltók (1), kimenetéi egy-egy erősítőn (4) keresztül egy jelfeldolgozó egység (Á) bemenetére vannak kapcsolva, amely bemeneteket egy analóg VAGY-kapu (5) bemenetéi képezik, és a jelfeldolgozó egység (A) kimenete egy illesztő erősítőn (11) keresztül van a beavatkozó szervvel (12) összekapcsolva, és a jelfeldolgozó egység (a) egy analóg VAGY-kaput (5) tartalmaz, amelynek kimenete előre meghatározott számú és komparálási szintű komparátorok (6) bemenetével van összekapcsolva és a komparátorok (6) kimenetei egy-egy ÉSNEM-kapu (7) első bemenetén keresztül egy ÉS- kapu (10) bemenetére vannak csatlakoztatva, amely ÉS-kapu (10) kimenete képezi a jelfeldolgozó egység (A) kimenetét, továbbá az ÉS-NEM kapuk (7) második bemenetei egy számláló (8) megfelelő kimenetéivel vannak összekapcsolva, amely számláló (8) bemenetei egy órajel-generátorral (9) vannak összekapcsolva, és az órajel-generátor (9) egyik bemeneté össze van kapcsolva az első komparátor (6) kimenetével. Az 1. igénypont szerinti elektronikus hőkioldó kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a jelfeldolgozó egység (A) bemenetét egy A/D átalakító (13) bemenete képezi, amelynek kimenete egy ROM memórián (14) keresztül van a komparátorokkal (6) összekapcsolva, és a komparátorok (6) másik bemenetei a számláló (8) áramkörrel vannak összekapcsolva, és a komparátorok (6) kimenete képezi a jelfeldolgozó egység (A.) kimenetét. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3 db ábra 3
