专利名称：用于自动调节具有过电流脱扣器的防护装置、尤其是低压断路器的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于自动调节具有过电流脱扣器的防护装置、尤其是具有过电流脱扣器的^f氐压断^各器的方法。
背景技术：
低压断路器作为防护装置是众所周知的，并且也被作为特殊的用电器用于保护异步电动机。其作用在于，保护异步电动机以防止其发生过载以及防止能量分配设备出现短路。尤其是在发生过载的情况下，可能导致异步电动^L的热过载。此外，为了防止这种情况的出现，在基准电流的情况下，在断路器的过电流脱扣器上i殳定脱扣时间作为参凄t,由该脱扣时间-f见流动的过载电流而定获得直至脱
扣低压断路器的延迟时间。才艮据有效的标准，从时带中选出脱扣时间。除了脱扣时间之外，也可以i殳定用于过载电流和用于短路电流的参数。在异步电动机中要考虑其特定的特性，这实际上借助于上述的调节参数来实现。电动机的生产商尽管给出了异步电动机的技术数据(额定功率，与额定电流相比的起动电流等等)，但是这些:技术lt据不能理想i也调节过电流脱扣器和进而调节〗氐压断路器。由于防护装置的调节参数取决于负载，由此对过电流脱扣器的调节附加地变得困难。用于各个异步电动^L的不同的特征曲线也使调节变得困难。因此，对参数的调节在大多情况下通过尝试和4晉误来进行，也就是说，这些参#:#:这样久地增加，直至该防护装置不再过早;也脱扣。
发明内容
本发明的目的是提出一种能够实现自动地调节防护装置的过 电流脱扣器的方法，该防护装置具有作为用电器的异步电动机。
该目的通过权利要求1的特征实现；从属权利要求对应于有利 的i殳计方案。
该目的由此实现，即在预定的负载、尤其是在额定负载的情况 下，在4妻通或者4奐向之后，确定电动机电流的平方在时间t上的积 分，并且才艮据该积分通过以下方法导出过电流脱扣器的脱扣时间 Tp，即相关于额定电流的平方的预定倍数来设置对应于异步电动枳j 的加热的积分，其中，电动才几电流曲线至少包4舌起动电流以及达到 自调节的电动机额定电流的过渡区域。用于过电流脱扣器的参凄t也 根据时间上的电动才几电流曲线来测定，其中该曲线的特殊性被自动 地(以"teach-in"的方法)来测定。所测定的积分基本上对应于异 步电动才几的力口热。
当电动机电流曲线包括在接通或者换向之后的接通峰值时，可 以才是高在确定脱扣时间时的并*确性。
为了以简单的方式和方法确定积分的时间上限而提出，在接通 或者换向之后，在经过接通峰值、起动电流和过渡区域之后，在自 调节的电动才几额定电流的区域中确定第二时间点，在该第二时间,* 上，电动机电流的时间上的变化小于预定的值；并且在接通时间点 与第二时间点之间确定电动才几电流的平方的积分。
5才艮据标准，为预定的倍数有利地选择额定电流的平方的7.2倍。
当用于过载电流的参凄t才艮据在第二时间点的电流来i殳定时，也 就是i兌，该参lt尤其是该电流的1.03倍时，该参凄史可以简单地i殳定。
可以通过下述方法来自动地测定用于短路电流的参数在以异 步电动才几的额定负载对其进4亍加载的情况下，在起动电流的区i或 中，也就是说，在出现4妾通峰值之后并且在经过过渡区域之前，才艮 才居时间上的电动才几电流曲线来确定第一时间点，在第一时间点上， 电动机电流的时间上的变化的量未超出预定的值；并且根据在第一 时间点时的电流来确定用于短路电流的参^t,其中，用于短^各电流 的参凄t尤其选冲奪为该电流的1.25倍。
有利地应该在异步电动机中设计有闭锁保护，该闭锁保护在未 超出倾覆力矩的情况下断开异步电动机。
接下来根据实施例对本发明进一步加以说明。图中示出 图1是具有待保护的异步电动^L和负载的防护装置；
图2是接通之后的异步电动才几的电流-时间特征曲线；
图3是根据图2的、在4妄通之后的电动才几电流在时间上的平方；
以及
图4是具有用于才艮据测得的起动时间tA来计算脱扣时间的积 分的/^式。
具体实施例方式
图1以概略的示意图示出了以能量分配设备的低压断路器形式
的防护装置1，带有负载3的异步电动机2作为待保护的用电器而 连才妻在该防护装置的下游，其中，负载3在此在该实施例中等同于 额定负载。防护装置1被保护以防止过载并且保护能量分配设备以 防止短3各。该防护装置具有过电流脱扣器，在该过电流脱扣器上可 以设定多个尤其用于匹配异步电动才几2的参数。才艮据电动才几电流的 时间上的曲线和异步电动才几2的电动才几电流I的平方，来自动测定 这些参数。
异步电动4几2的电动才几电流I作为时间t的函凄史在图2中示出。 通过直接在接通异步电动机2之后的必要的磁化为条件，在图2中 的时间上的电动才几电流曲线I (t)示出了4妄通峰值4，其接下来在 起动电流区域5中转入到起动电流IA中。具有拐点7的过渡区域6 连接到起动电流区域5上，其空转区域8转入到电动机额定电流9 的区域中。在图2中的电动机电流曲线I (t)在此被接收以用于额 定负载(作为预定的负载)。该曲线具有两个对应于时间点tl和tA 的特征点P1， P2,在这些点上，电动4几电流I的时间上的变化分别 小于预定的值，在此例如小于5A/S。
在时间点tl (点Pl )时的电流I净皮定义为起动电流IA并且在 时间点tA(点P2)时的电流:故定义为额定电流IN，这是因为在时 间点tA时的该电流几乎不能与异步电动4几2的额定电流进4亍区分。
才妻下来描述用于防护装置1和具有额定功率为110kW的异步 电动机2的调节参数的测定。
4氐压断3各器的i殳计电流250A
所应用的过电流脱扣器的调节范围- 过载IR=100A- 250A(0.4-1.0xIn)
- 短路Ii=312A-2750A ( 1.25-11 x ln )
从异步电动才几2的接收的电流-时间特征曲线所获得的值
- 最大起动电流IA (在点P1中)1320A
- 在起动之后的电流消耗(在点P2中)196A
- 起动时间8s
由最大的起动电流1320A导出用于短路电流Ii的调节参数。为 了防止在起动时无意地脱扣防护装置1，用于短路电流的调节参数 ^皮i殳定为在点PI中的最大起动电流IA的125%,在此也就是 1650A。作为边界条件的前提条件是，即低压断路器具有所谓的 Rush—in 4中制(Unterdrueckung )。
耳又决于在起动之后流过的196A的电Wu,用于过载电流IR的调 节参l^故调节为该电流^直的103%,也就是202A。
在图3中示出了在时间t上的电动才几电流I的平方，其中，在 图示中同样也记录了时间tA、电流(IN) 2以及(IA) 2。在图3中 的曲线下方的面积乂t应于异步电动4几2直至时间点tA的加热，由 该时间点通过除以测定的额定电流IN (才艮据IEC标准)的平方的 7.2倍(作为预定的倍数)获得作为用于异步电动机2的第三调节 参凄t的脱扣时间Tp。
用于脱扣时间Tp的调节参数根据测定的8s的起动时间tA参 照积分INT才艮据图4中的/>式来计算。
权利要求
1.一种用于自动调节具有过电流脱扣器的防护装置(1)、尤其是低压断路器的方法，所述防护装置具有作为用电器的异步电动机(2)，所述异步电动机尤其被保护以防止过载以及防止能量分配设备出现短路，其中，在所述过电流脱扣器上将至少一个脱扣时间(Tp)设定为参数，所述脱扣时间确保所述异步电动机(2)不会出现热过载，其特征在于，在预定的负载、尤其是在额定负载(In)的情况下，在接通或者换向之后，根据所述异步电动机(2)的时间上的电动机电流曲线(I(t))来确定电动机电流(I)的平方在时间(t)上的积分(INT)，并且根据所述积分通过以下方法导出所述过电流脱扣器的脱扣时间(Tp)，即相关于所述额定电流(In)的平方的预定倍数来设置对应于所述异步电动机(2)的加热的所述积分(INT)，其中，所述电动机电流曲线(I(t))至少包括起动电流(IA)、过渡区域(6)和自调节的所述电动机额定电流(In)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电动机电流曲线(I (t))包括在所述接通或者所述换向之后的接通峰值(4 )。
3. 4艮据外又利要求1或2所述的方法，其特4正在于，在所述冲妄通或者所述换向之后，在经过所述接通峰值(4)、所述起动电流(IA)和所述过渡区i或之后，在自调节的所述电动4几额定电流的区域中确定第二时间点(tA)，在所述第二时间点上，所述电动机电流(I)的时间上的变化小于预定的值；并且在接通时间点(tl )与所述第二时间点(tA)之间确定所述电动枳^电流(I)的平方的所述积分(INT)。
4. 根据权利要求1-3中的一项所述的方法，其特征在于，所述预 定倍凄t是所述额定电流(In)的平方的7.2倍。
5. 根据权利要求1-4中的一项所述的方法，其特征在于，在所述 过电流脱扣器上可至少i殳定用于过载电流(IR)、用于所述脱 扣时间(Tp)以及用于短路电流(Ii)的所述参数，其特征在 于，根据在所述第二时间点(tA)时的所述电流(In)来设定 用于所述过载电流(IR)的所述参数，其中，所述参数尤其是 所述电;克(In)的1.03倍。
6. 根据权利要求1-5中的一项所述的方法，其中，在所述过电流 ^L扣器上可至少i殳定用于所述过载电流(IR)、用于所述脱扣 时间(Tp)以及用于所述短路电流(Ii)的所述参数，其特征 在于，在以所述异步电动机(2)的额定负载对所述异步电动 才几进4亍加载的情况下，在所述起动电流(IA)的区域中，也 就是说，在出现所述接通峰值(4)之后并且在经过所述过渡 区域(6)之前，根据时间上的所述电动机电流曲线(I(t))来 确定第一时间点(tl),在所述第一时间点上，所述电动4几电 流(I)的时间上的所述变化的量未超出预定的值；并且#4居 在所述第一时间点(tl)时的所述电流(IA)来确定用于所述 短路电流(Ii)的所述参数，其中，用于所述短路电流(Ii) 的所述参凄t尤其为所述电流(IA)的1.25倍。
7. 根据权利要求1-6中的一项所述的方法，其特征在于，为所述 异步电动机(2)设计有闭锁保护，所述闭锁保护在未超出倾 覆力矩的情况下断开所述异步电动才几(2 ),也就是i兌脱扣所述 防护装置(1 )。
全文摘要
本发明涉及一种用于自动调节具有过电流脱扣器的防护装置(1)、尤其是低压断路器的方法，该防护装置具有作为用电器的异步电动机(2)，该异步电动机被保护以防止过载以及防止能量分配设备出现短路，其中，在过电流脱扣器上将至少一个脱扣时间(Tp)设定为参数，该脱扣时间确保异步电动机(2)不会出现热过载。为了能够自动地调节过电流脱扣器提出了，在预定的负载、尤其是在额定负载(IN)的情况下，在接通或者换向之后，根据异步电动机(2)的时间上的电动机电流曲线(I(t))来确定电动机电流的平方(I)<sup>2</sup>在时间(t)上的积分(INT)，并且根据该积分通过以下方法导出过电流脱扣器的脱扣时间(Tp)，即相关于额定电流(IN)的平方的预定倍数来设置该对应于异步电动机(2)的加热的积分(INT)，其中，电动机电流曲线(I(t))至少包括起动电流(IA)、过渡区域(6)和自调节的电动机额定电流(IN)。
文档编号H02H7/08GK101641848SQ200880008904
公开日2010年2月3日 申请日期2008年3月11日 优先权日2007年3月19日
发明者亨利·弗兰克, 贝恩德·施温 申请人:西门子公司