DE202017002176U1 - Electrical operating device for detecting transient interference pulses in a power supply network - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Betriebsgerät zum Erkennen von transienten Störimpulsen in einem Stromversorgungsnetz, umfassend:
- einen Spannungswandler (110), welcher derart ausgebildet ist, um basierend auf einer von dem Stromversorgungsnetz (200) erhaltenen Eingangsspannung eine Ausgangsspannung an eine elektrische Last (140) auszugeben;
- mindestens eine Induktivität (111);
- mindestens eine Steuerung (120), welche derart ausgebildet ist, dass sie mindestens einen Kennwert der mindestens einen Induktivität misst und basierend auf dem mindestens einen Kennwert einen transienten Störimpuls erkennt.
Electric operating device for detecting transient interference pulses in a power supply network, comprising:
a voltage converter (110) configured to output an output voltage to an electrical load (140) based on an input voltage obtained from the power supply network (200);
- At least one inductor (111);
- At least one controller (120) which is designed such that it measures at least one characteristic value of the at least one inductance and detects a transient interference pulse based on the at least one characteristic value.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Verschiedene Beispiele der vorliegenden Erfindung betreffen ein elektrisches Betriebsgerät, und insbesondere ein elektrisches Betriebsgerät zum Erkennen von transienten Störimpulsen in einem Stromversorgungsnetz.Various examples of the present invention relate to an electrical operating device, and more particularly to an electrical operating device for detecting transient noise pulses in a power supply network.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Der Einsatz von elektrischen Betriebsgeräten zum Betreiben von elektrischen Lasten setzt einen hohen Standard in Bezug auf die elektrische Störfestigkeit der elektrischen Betriebsgeräte voraus. Elektrische Betriebsgeräte werden zunehmend kompakter konstruiert und sind damit oft auch störanfälliger gegen nicht definierte Versorgungsspannungen wie Überspannungen, hochfrequente Störimpulse, Oberschwingungen und Netzrückwirkungen.The use of electrical operating devices for operating electrical loads requires a high standard with regard to the electrical immunity of the electrical operating devices. Electrical operating devices are increasingly constructed more compact and are therefore often prone to failure against undefined supply voltages such as surges, high-frequency glitches, harmonics and network perturbations.
Vor allem nichtlineare Betriebsmittel, wie beispielsweise Schaltnetzteile, unterbrechungsfreie Stromversorgungs- (USV) Anlagen, Frequenzumrichter, Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) aber zunehmend auch Wechselrichter von Photovoltaikanlagen, verschlechtern die interne Stromversorgungsnetze von Gebäuden, ebenso wie angeschlossene öffentliche Stromversorgungsnetze.Especially non-linear equipment, such as switching power supplies, uninterruptible power supply (UPS) systems, frequency converters, electronic control gear (ECG) but increasingly also inverters of photovoltaic systems, worsen the internal power grids of buildings, as well as connected public power grids.
Insbesondere transiente Störimpulse, führen dabei zu Ausfällen in der Elektronik. Dabei handelt es sich um kurzzeitige, schwingende oder nicht schwingende Überspannungen, die in der Regel stark gedämpft sind und eine Dauer von einigen Millisekunden oder weniger aufweisen. Transiente Störimpulse zum Beispiel können durch Blitzeinwirkungen oder Schalthandlungen, beispielsweise das Auslösen von Sicherungen, verursacht werden. Die Anstiegszeit transienter Störimpulse variiert von weniger als einer Mikrosekunde bis zu einigen Millisekunden.In particular transient glitches lead to failures in the electronics. These are transient, oscillatory, or non-oscillatory surges that are typically highly attenuated and lasting for a few milliseconds or less. Transient glitches, for example, can be caused by lightning or switching, such as triggering fuses. The rise time of transient glitches varies from less than one microsecond to several milliseconds.
Es wird oftmals unterschieden zwischen energiereichen transienten Störimpulsen (Surge-Störimpulse) und energiearmen transienten Störimpulsfolgen (Burst-Störimpulse). Diese transienten Störimpulse sind typischerweise zeitlich nicht vorhersehbar, nur von kurzer begrenzter Dauer und wiederholen sich nichtperiodisch. Burst-Störimpulse können beispielsweise durch Anlaufen eines schlecht entstörten Elektromotors in der Netzspannung entstehen, wobei die Burst-Störimpulse typischerweise 1-2 Minuten lang auftreten. Andere Verbraucher, beispielsweise LED- (engl. light emitting diode, LED) Vorschaltgeräte, welche Mikrocontroller enthalten, werden dadurch gestört. Bei einem Burst- oder Surge-Impuls schaltet ein LED-Vorschaltgerät oder der LED-Treiber gewöhnlicherweise ab, jedoch typischerweise mit einem anderen Fehler, so dass nicht unmittelbar erkennbar ist, ob ein transienter Störimpuls die Abschaltung bewirkt hat. Dabei wird der Mikrocontroller zurückgesetzt und die gegenwärtig benutzten Betriebsparameter für den Betrieb der LEDs, wie zum Beispiel Helligkeit oder Dimmstufe, gehen verloren.There is often a distinction between high-energy transient glitches (surge glitches) and low-energy transient glitches (burst glitches). These transient glitches are typically unpredictable in time, of limited duration only, and do not repeat themselves periodically. Burst glitches can arise, for example, by starting a poorly suppressed electric motor in the mains voltage, the burst glitches typically occur for 1-2 minutes. Other consumers, such as LED (English light emitting diode, LED) ballasts, which contain microcontroller, are disturbed by this. In the case of a burst or surge pulse, an LED ballast or the LED driver usually shuts down, but typically with a different fault, so that it is not immediately apparent whether a transient glitch has caused the shutdown. In doing so, the microcontroller is reset and the currently used operating parameters for the operation of the LEDs, such as brightness or dimming level, are lost.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Daher besteht bei dem Betrieb von Elektroanlagen Bedarf nach elektrischen Betriebsgeräten, welche transiente Störimpulse in einem Stromversorgungsnetz schnell und zuverlässig erkennen können. Weiter besteht Bedarf nach einem verbesserten Verfahren und einem Netzwerk, um den Ursprung von transienten Störimpulsen, wie beispielsweise einen Störbetriebsgerät, welches transiente Störimpulse in einem Stromversorgungsnetz verursacht, oder einen Blitzeinschlag, auf einfache und effiziente Weise zu identifizieren und zu lokalisieren.Therefore, in the operation of electrical equipment there is a need for electrical operating devices, which can detect transient glitches in a power grid quickly and reliably. Further, there exists a need for an improved method and network for easily and efficiently identifying and locating the origin of transient glitches, such as a jamming device that causes transient glitches in a power grid, or a lightning strike.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.This object is achieved with the features of the independent claims. In the dependent claims further embodiments of the invention are described.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein elektrisches Betriebsgerät ausgebildet, um transiente Störimpulse in einem Stromversorgungsnetz zu erkennen. Das elektrische Betriebsgerät umfasst einen Spannungswandler, welcher ausgebildet ist, um basierend auf einer von einem Stromversorgungsnetz erhaltenen Eingangsspannung eine Ausgangsspannung an eine elektrische Last auszugeben. Weiter umfasst das elektrische Betriebsgerät mindestens eine Induktivität, und zusätzlich mindestens eine Steuerung, welche derart ausgebildet ist, dass sie mindestens einen Kennwert der mindestens einen Induktivität misst, und basierend auf dem mindestens einen Kennwert einen transienten Störimpuls in dem Stromversorgungsnetz erkennt.According to a first aspect of the invention, an electrical operating device is designed to detect transient interference pulses in a power supply network. The electrical operating device comprises a voltage converter, which is designed to output an output voltage to an electrical load based on an input voltage obtained from a power supply network. Furthermore, the electrical operating device comprises at least one inductor, and additionally at least one controller, which is designed such that it measures at least one characteristic value of the at least one inductance, and detects a transient interfering pulse in the power supply grid based on the at least one characteristic value.
Das elektrische Betriebsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung erkennt transiente Störimpulse in einem Stromversorgungsnetz schnell und zuverlässig. Zudem kann das Betriebsgerät neu gestartet oder weiter betrieben werden, nachdem eine Störung durch einen transienten Störimpuls in einem Stromversorgungsnetz erkannt wurde, und kein Fehler der elektrischen Last oder eine andere Fehlerursache vorliegt, auf welche hin das das elektrische Betriebsgerät abgeschaltet werden muss. Dadurch ist das elektrische Betriebsgerät robuster gegenüber Störungen in dem Stromversorgungsnetz und kann mit wenigen Ausfallzeiten effizient und kostensparend betrieben werden. Durch die Integration der Funktionalität zur Erkennung von transienten Störimpulsen in das Betriebsgerät, kann eine besonders kompakte Integration erfolgen.The electrical operating device according to the present invention detects transient glitches in a power grid quickly and reliably. In addition, the operating device can be restarted or continue to operate after a fault has been detected by a transient glitch in a power grid, and there is no fault of the electrical load or other cause of fault, towards which the electrical machine must be shut down. As a result, the electrical control gear is more robust against interference in the power grid and can be operated efficiently and cost-effectively with few downtime. By integrating the functionality for detecting transient interference pulses in the operating device, a particularly compact integration can take place.
Der Spannungswandler kann die mindestens eine Induktivität umfassen, wodurch das Betriebsgerät kompakter konstruiert werden kann. Insbesondere kann die Induktivität sowohl dafür verwendet werden, um die Eingangsspannung in die Ausgangsspannung zu wandeln; als auch um den transienten Störimpuls zu erkennen. The voltage converter may comprise the at least one inductance, whereby the operating device can be constructed more compact. In particular, the inductance can be used both to convert the input voltage to the output voltage; as well as to detect the transient glitch.
Eine Leistungsfaktor-Kompensationsschaltung kann die mindestens eine Induktivität umfassen. Dadurch kann eine in der Leistungsfaktor-Korrekturschaltung bereits vorhandene Induktivität genutzt werden, wodurch die Anzahl von elektronischen Komponenten verringert wird und das Betriebsgerät kompakter und kostensparender gebaut werden kann.A power factor compensation circuit may include the at least one inductor. As a result, an existing in the power factor correction circuit inductance can be used, whereby the number of electronic components is reduced and the operating device can be built more compact and cost-saving.
Der mindestens eine Kennwert kann eine Spannung über die mindestens eine Induktivität umfassen und die Steuerung kann derart ausgebildet sein, dass sie einen transienten Störimpuls erkennt, wenn die Spannung über die mindestens eine Induktivität unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt. Eine Messung einer Spannung über die Induktivität ist einfach und schnell zu durchzuführen, wodurch ein einfaches und schnelles Erkennen eines transienten Störimpulses ermöglicht wird.The at least one characteristic may comprise a voltage across the at least one inductor, and the controller may be configured to detect a transient glitch when the voltage across the at least one inductor falls below a predetermined threshold. A measurement of a voltage across the inductor is simple and fast to perform, allowing a simple and fast detection of a transient glitch.
Die mindestens eine Induktivität kann eine erste Induktivität und eine zweite Induktivität umfassen, wobei die zweite Induktivität unterschiedlich zu der ersten Induktivität ist. Durch die Messung an zwei unterschiedlichen Induktivitäten kann eine Aussage über den zeitlichen Verlauf und die Stärke eines transienten Störimpulses gemacht werden, wodurch genauere Informationen über den transienten Störimpuls gewonnen werden können und der transiente Störimpuls zuverlässiger erkannt werden kann.The at least one inductance may comprise a first inductance and a second inductance, wherein the second inductance is different from the first inductance. By measuring at two different inductances a statement about the time course and the strength of a transient glitch can be made, whereby more accurate information about the transient glitch can be obtained and the transient glitch can be detected more reliably.
Die Steuerung kann derart ausgebildet sein, dass sie basierend auf dem Kennwert der ersten Induktivität und dem Kennwert der zweiten Induktivität einen transienten Störimpuls erkennt und einer Kategorie zuordnet.The controller may be configured such that it detects a transient glitch based on the characteristic value of the first inductance and the characteristic value of the second inductance and assigns it to a category.
Durch das Erkennen eines transienten Störimpulses basierend auf zwei Kennwerten, nämlich dem Kennwert der ersten Induktivität und dem Kennwert der zweiten Induktivität, und das Zuordnen des transienten Störimpulses zu einer Kategorie wird ermöglicht, dass vorbestimmte Gegenmaßnahmen, welche mit der zugeordneten Kategorie verknüpft sind, durchgeführt werden können. Dadurch können die Gegenmaßen abgestimmt werden auf die Art des transienten Störimpulses.By detecting a transient glitch based on two characteristics, namely the characteristic of the first inductor and the characteristic of the second inductor, and assigning the transient glitch to a category, it is possible to perform predetermined countermeasures associated with the associated category can. As a result, the counter dimensions can be adjusted to the type of transient interference pulse.
Die Kategorie kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, welche einen Surge-Störimpuls und einen Burst-Störimpuls umfasst, wodurch zuverlässig und schnell diese beiden wichtigen Kategorien von transienten Störimpulsen voneinander unterschieden werden können.The category may be selected from a group comprising a surge glitch and a burst glitch, which can reliably and quickly distinguish these two important categories of transient glitches.
Der Spannungswandler kann ein AC-DC Spannungswandler sein, welcher eine Gleichspannung an eine Vielzahl von LED-Leuchtmitteln ausgibt. Durch die Integration der Induktivität in ein elektrisches Betriebsgerät, welches einen AC-DC Spannungswandler für den Betrieb einer Vielzahl von LED-Leuchtmittel umfasst, kann innerhalb einer LED-Leuchte ein transienter Störimpuls erkannt werden.The voltage converter may be an AC-DC voltage converter, which outputs a DC voltage to a plurality of LED bulbs. By integrating the inductance in an electrical operating device, which includes an AC-DC voltage converter for the operation of a variety of LED bulbs, a transient glitch can be detected within an LED light.
Die Steuerung kann weiterhin einen Mikrocontroller und einen Speicher umfassen, wobei der Mikrocontroller derart ausgebildet ist, dass er Betriebsparameter für das Ausgeben der Ausgangsspannung in dem Speicher speichert, wenn ein transienter Störimpuls erkannt wurde, und dass er die Betriebsparameter nach einem Neustart oder einem Zurücksetzen des elektrischen Betriebsgerätes aus dem Speicher ausliest. The controller may further comprise a microcontroller and a memory, wherein the microcontroller is configured to store operating parameters for outputting the output voltage in the memory when a transient glitch has been detected, and to reset the operating parameters after a restart or reset of the read electrical equipment from the memory.
Durch das Speichern von Betriebsparametern für das Betreiben einer elektrischen Last wird verhindert, dass die Betriebsparameter durch ein Zurücksetzen, beziehungsweise einen Neustart des Mikrocontrollers verlorengehen. Nach dem Zurücksetzen können die Betriebsparameter durch den Mikrocontroller wieder ausgelesen werden, so dass die elektrische Last mit den gleichen Betriebsparametern wie vor dem transienten Störimpuls betrieben werden kann. Dadurch wird die Ausfallsicherheit gegenüber transienten Störimpulsen erhöht.By storing operating parameters for operating an electrical load, the operating parameters are prevented from being lost by resetting or restarting the microcontroller. After resetting, the operating parameters can be read out again by the microcontroller, so that the electrical load can be operated with the same operating parameters as before the transient interference pulse. This increases the reliability against transient interference pulses.
Das elektrische Betriebsgerät kann weiter eine Netzwerkschnittstelle umfassen, welche derart ausgebildet ist, dass sie eine Störimpuls-Information über den erkannten transienten Störimpuls und eine Zeitinformation über den erkannten transienten Störimpuls, welche indiziert, wann der transiente Störimpuls aufgetreten ist, sendet.The electrical operating device may further comprise a network interface configured to transmit glitch information about the detected transient glitch and time information about the detected transient glitch indicating when the transient glitch has occurred.
Das Senden einer Störimpuls-Information und einer Zeitinformation über den erkannten transienten Störimpuls ermöglicht eine Zuordnung des transienten Störimpulses zu weiteren Ereignissen innerhalb des Stromversorgungsnetzes. Beispielsweise kann auf diese Art und Weise festgestellt werden, dass ein transienter Störimpuls mit einem Einschalten eines weiteren Verbrauchers in dem Stromversorgungsnetz korreliert, und basierend darauf dem Einschalten des weiteren Verbrauchers zugeordnet werden.The transmission of a glitch information and a time information on the detected transient glitch allows an assignment of the transient glitch to other events within the power grid. For example, it can be determined in this way that a transient interference pulse correlates with the switching on of another consumer in the power supply network and, based thereon, be assigned to the switching on of the further consumer.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Netzwerk zum Erkennen und Lokalisieren von transienten Störimpulsen bereitgestellt. Das Netzwerk umfasst eine Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten, die ausgebildet sind, um einen transienten Störimpuls zu erkennen. Weiter umfasst das Netzwerk eine Auswertelogik, welche derart ausgebildet ist, dass sie mit der Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten kommunikativ verbunden ist. Die Auswertelogik ist weiterhin derart ausgebildet, dass sie von den elektrischen Betriebsgeräten Störimpuls-Informationen und Zeitinformationen empfängt, und dass sie basierend auf den Störimpuls-Informationen und den Zeitinformationen eine Lokalisierung des Ursprungs des transienten Störimpulses durchführt.According to another aspect of the invention, there is provided a network for detecting and locating transient glitches. The network includes a plurality of electrical operating devices that are configured to detect a transient glitch. Next includes the Network an evaluation logic, which is designed such that it is communicatively connected to the plurality of electrical control gear. The evaluation logic is further configured to receive glitch information and timing information from the electrical equipment, and to localize the origin of the transient glitch based on the glitch information and the time information.
Das Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass Verbraucher, welche transiente Störimpulse in einem Stromversorgungsnetz verursachen, zuverlässig und schnell erkannt und lokalisiert werden können. Dadurch können die Störungen innerhalb des Netzwerkes verringert werden und das Netzwerk weist eine höhere Qualität der Stromversorgung auf, wodurch auch gegenüber Störimpulsen empfindliche Verbraucher mit geringen Ausfallzeiten in dem Stromversorgungsnetz betreiben werden können. Somit können Bereiche und Geräte, welche transiente Störimpulse verursachen, direkt aufgefunden werden. Dadurch wird eine hohe Verfügbarkeit, Sicherheit und Robustheit der Elektroanlage und der elektrischen Betriebsgeräte erreicht, und hohe Kosten verursachende Ausfälle können vermieden werden.The network according to the present invention enables consumers causing transient glitches in a power grid to be reliably and quickly detected and located. As a result, the disturbances within the network can be reduced and the network has a higher quality of the power supply, which can also be operated against glitches sensitive consumers with little downtime in the power grid. Thus, areas and devices that cause transient glitches can be found directly. As a result, a high availability, safety and robustness of the electrical system and the electrical equipment is achieved, and high cost-causing failures can be avoided.
Die Auswertelogik kann ausgebildet sein, die Lokalisierung basierend auf einer durch die Zeitinformationen indizierten Laufzeitdifferenz durchzuführen. Die Lokalisierung basierend auf einer durch Zeitinformationen indizierten Laufzeitdifferenz ermöglicht eine genaue örtliche Bestimmung des Ursprungs des transienten Störimpulses, beispielsweise einen verursachenden störenden Verbraucher oder den Ort eines Blitzeinschlages. Zusätzlich können Störbetriebsgeräte, welche einen Burst- oder Surge-Störimpuls verursachen, durch Triangulation identifiziert werden.The evaluation logic may be configured to perform the localization based on a time difference indicated by the time information. The localization based on a time difference indexed by time information enables an accurate local determination of the origin of the transient glitch, for example a causing interfering consumer or the location of a lightning strike. In addition, jamming devices that cause a burst or surge glitch can be identified by triangulation.
Die Auswertelogik kann ausgebildet sein, um die Lokalisierung basierend auf einer vordefinierten Topologie des Stromversorgungsnetzes und der Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten durchzuführen. Die Lokalisierung basierend auf einer vordefinierten Topologie des Stromversorgungsnetzes ermöglicht eine schnellere Lokalisierung mit geringem Aufwand gegenüber einer Lokalisierung ohne Topologieinformationen, wodurch eine effiziente Verbesserung der Qualität des Stromversorgungsnetzes erreicht wird.The evaluation logic may be configured to perform the localization based on a predefined topology of the power supply network and the plurality of electrical operating devices. The localization based on a predefined topology of the power grid allows for faster localization with little overhead over localization without topology information, thereby achieving an efficient improvement in the quality of the power grid.
Die Auswertelogik kann ausgebildet sein, um von zumindest einem der Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten und/oder von mindestens einem weiteren elektrischen Betriebsgerät eine Betriebsinformation zu empfangen.The evaluation logic can be designed to receive operating information from at least one of the plurality of electrical operating devices and / or from at least one further electrical operating device.
Das Empfangen mindestens einer Betriebsinformation von zumindest einem der Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten und/oder von mindestens einem weiteren elektrischen Betriebsgerät innerhalb eines Stromversorgungsnetzes ermöglicht eine Korrelation eines transienten Störimpulses mit der mindestens einen Betriebsinformation und damit eine effiziente und schnelle Verbesserung der Qualität des Stromversorgungsnetzes.Receiving at least one operating information from at least one of the plurality of electrical operating devices and / or at least one further electrical operating device within a power supply network allows a correlation of a transient interference pulse with the at least one operating information and thus an efficient and rapid improvement in the quality of the power supply network.
Die Auswertelogik kann ausgebildet sein, um die Lokalisierung basierend auf der Betriebsinformation durchzuführen, wodurch die Lokalisierung des Ursprungs des transienten Störimpulses präziser und schneller durchgeführt werden kann, indem basierend auf der Betriebsinformation der transiente Störimpuls einem elektrischen Betriebsgerät zugeordnet werden kann.The evaluation logic may be configured to perform the localization based on the operational information, whereby the localization of the origin of the transient glitch can be performed more precisely and more quickly by assigning the transient glitch to an electrical appliance based on the operational information.
Die Betriebsinformation kann indikativ für einen Wechsel eines elektrischen Betriebsmodus des jeweiligen elektrischen Betriebsgerätes sein, wodurch ein elektrischer Betriebsmodus eines jeweiligen elektrischen Betriebsgerätes als Ursache für den transienten Störimpuls erkannt werden kann. Dadurch kann die Qualität des Stromversorgungsnetzes noch schneller verbessert werden, indem die Fehlerursache innerhalb des störenden elektrischen Betriebsgerätes eingegrenzt wird.The operating information may be indicative of a change of an electrical operating mode of the respective electrical operating device, whereby an electrical operating mode of a respective electrical operating device can be detected as the cause of the transient glitch. As a result, the quality of the power supply network can be improved even faster by limiting the cause of the fault within the disturbing electrical operating device.
Die elektrischen Betriebsgeräte der Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten können gemäß einem elektrischen Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet sein.The electrical operating devices of the plurality of electrical operating devices may be formed in accordance with an electrical operating device according to one of claims 1 to 10.
Durch das Netzwerk umfassend elektrische Betriebsgeräte entsprechend den Ansprüchen 2 bis 10, können technische Effekte erzielt werden, die vergleichbar sind mit den technischen Effekten, die für die elektrischen Betriebsgeräte gemäß dem ersten Aspekt obenstehend beschrieben wurden. Wenn beispielsweise auch Rollos, Aufzüge, Klimaanlagen, wie im Zuge des Internet-of-Things vorgeschlagen, über das Netzwerk angesprochen werden, können transiente Störimpulse einfach und effizient einem dieser elektrischen Betriebsgeräte zugeordnet werden.Through the network comprising electrical operating devices according to claims 2 to 10, technical effects can be achieved which are comparable with the technical effects described above for the electrical operating devices according to the first aspect. If, for example, also roller blinds, elevators, air conditioning systems, as proposed in the course of the Internet of Things, are addressed via the network, transient interference pulses can be simply and efficiently assigned to one of these electrical operating devices.
Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombinationen verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombinationen oder isoliert, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The features and features set out above, which are described below, can be used not only in the corresponding combinations explicitly set out, but also in other combinations or isolated, without departing from the scope of the present invention.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments with reference to the figures.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Betriebsgerätes zum Erkennen von transienten Störimpulsen gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
2 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Betriebsgerätes zum Erkennen von transienten Störimpulsen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. -
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Netzwerkes zum Erkennen und Lokalisieren eines Ursprungs von transienten Störimpulsen gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
4 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen von transienten Störimpulsen.
-
1 shows a schematic representation of an electrical operating device for detecting transient noise pulses according to an embodiment. -
2 shows a schematic representation of an electrical operating device for detecting transient noise pulses according to another embodiment. -
3 shows a schematic representation of a network for detecting and locating an origin of transient glitches according to an embodiment. -
4 shows a flowchart of a method for detecting transient glitches.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Betriebsgerät
Herkömmliche Burst- oder Surge-Detektoren sind eigenständige Geräte, welche in Elektroanlagen eingebaut werden können, und das Auftreten von Surge- oder Burst-Störimpulsen in einem Stromversorgungsnetz detektieren. Derartige Detektoren sind nicht für einen dauernden Einbau in einem Stromversorgungsnetz vorgesehen und verfügen auch nicht über eine Netzwerk-Schnittstelle, wie sie beispielsweise ein LED-Vorschaltgerät besitzt, etwa DALI oder Ethernet. Weiterhin werden bei herkömmlichen Verfahren zum Lokalisieren eines Verursachers von Bursts in Frage kommende Verbraucher einzeln oder in Gruppen vom Netz getrennt, um durch ein Ausschlussverfahren einen störungsverursachenden Verbraucher zu identifizieren.Conventional burst or surge detectors are stand-alone devices that can be installed in electrical equipment and detect the occurrence of surge or burst noise in a power grid. Such detectors are not intended for permanent installation in a power grid and also do not have a network interface, such as has an LED ballast, such as DALI or Ethernet. Furthermore, in conventional methods for locating a causer, bursts of individual consumers or groups are separated from the network in order to identify an interference-causing consumer by an exclusion method.
Diese herkömmlichen Techniken sind aufwendig und komplex. Die nachfolgend beschriebenen Techniken ermöglichen es, transiente Störimpulse einfach zu erkennen, Gegenmaßnahmen zu ergreifen und die transienten Störimpulse ggf. zu lokalisieren.These conventional techniques are complex and complex. The techniques described below make it possible to easily detect transient glitches, to take countermeasures and, if necessary, to localize the transient glitches.
Das elektrische Betriebsgerät
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Induktivität
Das elektrische Betriebsgerät
Der Spannungswandler
Die Leistungsfaktor-Kompensationsschaltung
Eine weitere Spannungsumsetzung und/oder Dimmfunktionen können beispielsweise über den DC/DC Spannungswandler
Die Steuerung
Die Steuerung
In einem Ausführungsbeispiel ist der Mikrocontroller (
In manchen Ausführungsbeispielen wäre es auch möglich, dass die Induktivität
Ein Stromversorgungsnetz
In einem Ausführungsbeispiel ist die Auswertelogik
Ein Verfahren zum Erkennen von transienten Störimpulsen in einem Stromversorgungsnetz wird offenbart.A method for detecting transient glitches in a power grid is disclosed.
Das Verfahren beginnt in Schritt
Das offenbarte Verfahren ermöglicht, dass transiente Störimpulse in einem Stromversorgungsnetz zuverlässig und schnell erkannt werden können, und von anderen Fehlerursachen, wie beispielsweise einem Fehler der elektrischen Last, auf welche hin das das elektrische Betriebsgerät abgeschaltet werden muss, unterschieden werden können. Weiter kann basierend auf dem oben beschriebene Verfahren ein elektrisches Betriebsgerät neu gestartet oder weiter betrieben werden, nachdem eine Störung durch einen transienten Störimpuls in einem Stromversorgungsnetz erkannt wurde. Dadurch können die elektrischen Betriebsgeräte mit wenigen Ausfallzeiten effizient und kostensparend betrieben werden.The disclosed method allows transient glitches in a power grid to be reliably and quickly detected, and other sources of error, such as an electrical load fault, to which the ECM must be turned off. Further, based on the method described above, an electrical operating device may be restarted or continue to operate after a fault has been detected by a transient glitch in a power grid. As a result, the electrical operating devices can be operated efficiently and cost-effectively with few downtimes.
Das Verfahren zum Erkennen von transienten Störimpulsen
Durch Verfahren, welche durch eines der elektrischen Betriebsgeräte
Zusammenfassend wird ein elektrisches Betriebsgerät
Erfindungsgemäß wird durch ein Betriebsgerät
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- elektrisches Betriebsgerätelectrical operating device
- 110110
- SpannungswandlerDC converter
- 111111
- Induktivitätinductance
- 112112
- Gleichrichterrectifier
- 113113
- Leistungsfaktor-KompensationsschaltungPower factor compensation circuit
- 114114
- DC-DC SpannungswandlerDC-DC voltage converter
- 120120
- Steuerungcontrol
- 121121
- Mikrocontrollermicrocontroller
- 122122
- SpeicherStorage
- 130130
- NetzwerkschnittstelleNetwork Interface
- 140140
- elektrische Lastelectrical load
- 200200
- StromversorgungsnetzPower supply network
- 201201
- elektrisches Störbetriebsgerätelectrical fault operating device
- 202202
- transienter Störimpulstransient interference pulse
- 205205
- Netzanschlüssepower connections
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- Auswertelogikevaluation logic
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- Empfangen einer EingangsspannungReceiving an input voltage
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- Messen eines Kennwerts der InduktivitätMeasuring a characteristic of the inductance
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- Erkennen eines transienten StörimpulsesRecognition of a transient interference pulse
- S60S60
- EndeThe End
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