DE69416874T2

DE69416874T2 - Verfahren und vorrichtung zur annäherung des effektivwertes des stromes

Info

Publication number: DE69416874T2
Application number: DE69416874T
Authority: DE
Inventors: Timothy Brian Raleigh Nc 27615 Phillips; Antoine Didier F-92500 Rueil-Malmaison Stentz
Original assignee: Square D Co
Current assignee: Schneider Electric USA Inc
Priority date: 1993-08-11
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2014-08-04
Also published as: EP0746890A4; AU1914997A; ES2129656T3; CA2168359C; DE69416874D1; EP0746890B1; EP0746890A1; WO1995005023A1; EP0881732B1; US5450268A; CA2168359A1; DE69432057T2; DE69432057D1; EP0881732A2; AU7376594A; EP0881732A3; AU680285B2

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung des Anmelders bezieht sich allgemein auf die Umwandlung und Messung von Strom einer elektrischen Last und insbesondere auf eine Vorrichtung, die ein Signal produziert, das dem Effektivstrom der Last entspricht.

Hintergrundtechnik

Viele Verfahren werden eingesetzt, um den Wechselstrom, der zu einer Last fließt, zu messen. Diese Verfahren wurden als Teil komplizierterer Geräte wie Festkörperschalter oder Überlastrelais, Überwachungsgeräte für Wechselstromleitungen oder Stromrückkopplungsschleifen wie sie für Motorantriebe und Leistungszuführungen benötigt werden, eingesetzt. Die Anwendung bestimmt normalerweise, was für ein Grad an Meßgenauigkeit benötigt wird. Effektiv(rms)strom wird normalerweise als eine genaue Wiedergabe des Stroms, der wirklich in dem zu überwachenden Stromkreis fließt, betrachtet. Für einfache Systeme ist dies vielleicht unnötig und es wird stattdessen ein mittlerer Strom über eine festgesetzte Zeitspanne, gewöhnlich einen Zyklus, eingesetzt, um den tatsächlichen Strom zu repräsentieren. Andere Systeme basieren auf Spitzenstrom über dieselbe Zeitspanne. Kompliziertere auf Mikroprozessor basierende Geräte berechnen tatsächlich den Effektivwert des Stroms, indem sie die Stromwellenformen viele Male in jeder Zeitspanne abtasten und diese Abtastmeßwerte einsetzen, um den Stromwert über die Zeitspanne zu erzeugen.
Bei Einsatz eines Festkörperüberlastrelais als Beispiel einer solcher Anwendung ist es ein weitverbreitetes Verfahren, das zur Erzeugung eines Signals, das den Leitungsstrom repräsentiert, eingesetzt, wird, daß eine Spitzenstromdetektorschaltung, wie sie in dem diesem Anmelder überschriebenen U. S. Patent 4,345,288 beschrieben ist, eingesetzt wird. Obwohl dieses Gerät für eine dichte Annäherung an eine dem Standard entsprechende thermische elektromechanische überlastapparateeinheit sorgt, kompensiert das Gerät nicht für nicht sinusförmigen Strom, der in einigen Fällen auftreten könnte. Gleicherweise könnten harmonische Oberwellen und Schaltvorgänge der Leitung fehlerhafte Resultate hervorrufen. Ein auf Mikroprozessor basierendes Gerät, das eine ähnliche Funktion schafft, wird in U. S. Patent 5,220,478 umrissen, welches den Effektivstrom durch digitale Abtastverfahren berechnet. Obwohl dies ein genaueres Verfahren ist, ist dies doch eine relativ kostspielige Lösung wegen des erhöhten Bauteilbedarfs für Unterstützungsschaltkreise und der Vergrößerung des Gerätes zur Aufnahme der zusätzlichen Bauteile. Für eine kostengünstige Anwendung, wo auch die Größe eine Rolle spielt, wäre es wünschenswert, ein Festkörperüberlastrelais zu schaffen, das eine Annäherung an den Effektivstrom ohne die Kompliziertheit eines auf einem Mikroprozessor basierenden Gerätes berechnet.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung des Stroms einer vielphasigen elektrischen Last in ein Signal zu schaffen, das dem Effektivstrom der Last entspricht.
Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schaffung eines Stromrückkopplungssignals einer Last proportional zum Effektivstrom der Last zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Stroms einer Last zu schaffen, indem man ein Signal proportional zum Effektivstrom der Last schafft.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung erfassen gewöhnliche Stromwandler den Stromfluß in jeder Phase der Last. Die Last könnte typischerweise ein Einzel- oder Dreiphasenmotor sein. Die Stromwandler erzeugen ein Ausgangsstromsignal, das in Höhe zum gemessenen Strom proportional ist. Dieser Ausgang wird mit einem Strom- Spannungs-Umwandlerschaltkreis verbunden, um eine Spannung zu schaffen, die in Höhe zum gemessenen Strom proportional ist. Dieses Spannungssignal wird an zwei Schaltkreise, die parallel verbunden sind, angelegt, wobei einer den Spitzenwert der Spannung und der andere den Mittelwert der Spannung über einen Zyklus der angelegten Wechselstromspannung mißt. Die Ausgänge beider dieser Schaltkreise werden an einer Additionsverbindung durch verschiedenwertige Widerstände eines Pufferverstärkers miteinander verbunden. Diese verschiedenen Widerstandswerte am Eingang zum Additionspunkt dienen dazu, verschiedene Bewertungsfaktoren an die zwei Signale zu schaffen, um ein gemischtes Spannungssignal zu schaffen. Dieses Signal wird ein Gleichstromniveau sein, das sich für einen sinusförmigen Strom sehr an einen skalierten Effektivwert des ursprünglichen Eingangslaststroms annähert. Für die gewöhnlichen, nicht sinusförmigen Stromwellenformen, mit denen man in den meisten Anwendungen konfrontiert wird, behält dieser Schaltkreis seine Genauigkeit innerhalb von +/- 5% des wahren Effektivwertes bei.
Für eine Stromüberwachungsfunktion kann dieser Ausgang leicht umgewandelt und auf eine digitale Repräsentierung des Laststroms skaliert und visuell angezeigt werden. Um eine Überlast- oder Unterbrecherfunktion zu schaffen, wird dieser Ausgang an eine Zeitintegrierschaltung geleitet, um verschiedene Auslösekurven zu produzieren, deren Ausgang mit einem vorherbestimmten Auslösereferenzspannungssignal verglichen wird. Wenn dieser Ausgang dieses Niveau übersteigt, wird die Überlast oder der Unterbrecher ausgelöst und schafft einen Ausgangskontakt oder kontakte, die ihren Status ändern, wenn dies auftritt.
Verschiedene stromumwandelnde Geräte wie Pulsweitenmodulations(PWM)-Umkehrer benötigen ein für den Laststrom charakteristisches Stromrückkopplungssignal als ein steuerndes Element des Gerätes zur Strombegrenzungssteuerung. Die Ausgangsspannung der vorliegenden Erfindung kann diese Funktion schaffen, indem sie diesen Ausgang mit geeigneten Maßstabsfaktoren als einen Eingang in den Umkehrer als das Stromrückkopplungssignal, das dem Effektivstrom der Last proportional ist, einsetzt.
Andere Charakteristiken und Vorteile der Erfindung, von denen man glaubt, daß sie neuartig und nicht offensichtlich sind, werden aus der nachfolgenden Spezifizierung in Zusammenhang mit den dazugehörigen Zeichnungen offensichtlich, in welchen eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dargestellt ist. Man bezieht sich auf die in den Ansprüchen enthaltenen Erklärungen zum Verständnis des vollen Umfangs der Erfindung, was nicht unbedingt aus dieser Ausführung hervorgeht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Diagramm eines typischen Festkörperüberlastrelais (SSOLR) der bisherigen Technik.
Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines SSOLR, das von einem System zur Umwandlung von Laststrom in eine Annäherung an den Effektivwerte des Stroms nach der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht.
Fig. 3 ist ein detailliertes schematisches Blockdiagramm des Annäherungsschaltkreises wie in Fig. 2 dargestellt,
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Stromüberwachungsgerätes, das von einem System zur Umwandlung des Laststroms in eine Annäherung an den Effektivwert des Stroms nach der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines stromgesteuerten Umkehrers mit einer Stromrückkopplungsschleife, der von dem System zur Umwandlung des Laststroms in eine Annäherung an den Effektivwert des Stroms nach der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht.

Detaillierte Beschreibung

Obwohl diese Erfindung Ausführungen in vielen verschiedenen Formen zugänglich ist, wird eine bevorzugte Ausführung im einzelnen hierin beschrieben und dargestellt. Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der Erfindung und sollte nicht so betrachtet werden, daß sie die weiteren Aspekte der Erfindung auf die bestimmte beschriebene Ausführung begrenzt.
Fig. 1 stellt ein typisches Schutzgerät 1 für ein Festkörperüberlastrelais dar, das die bisherige Technik repräsentiert. Eine Unterbrecherfunktion wäre ähnlich. Eine dreiphasige Eingangsleistung L1-L3 wird an eine Last 2 gespeist. Bei der Last könnte es sich um Beleuchtungsgeräte, Heizgeräte oder induktive Lasten wie Motoren, Magnete, Bremsen oder Spulen handeln.
Stromsensoren 4 überwachen die Lastströme I1-I3, um jeweils die Ströme I1-I3 zu schaffen, die in Höhe zu den gemessenen Strömen proportional sind. Bei den Stromsensoren 4 handelt es sich generell um Stromwandler. Ein Strom-Spannungs-Umwandler 6 wandelt die drei Ströme I1-I3 in eine Ausgangsspannung Vo um, die proportional zu einer Mischung der Summen der drei Ströme ist. Die daraus resultierende Spannung ist größtenteils Gleichstrom mit ungefähr einer 10%igen Welligkeit für symmetrische sinusförmige Ströme. Eine Spitzenerfassungsschaltung 8, die typischerweise aus einer Diode und einem Kondensator besteht, hält die Spitzen der Welligkeitsspannung Vo, um eine Spannung V1 zu erzeugen, die eine Gleichstromspannung sein wird, welche proportional zum Spitzenstrom der Last 2 ist. Die Überlastrelaisfunktion basiert auf Zeit und ist nicht unmittelbar. Je größer die Höhe der Überlast, um so schneller muß das Überlastrelais ausgelöst werden. Daher integriert der Zeitintegratorverstärker 10 die Spannung V1, um eine Spannung V2 zu schaffen, die ein von der Größe der erfaßten Ströme I1-I3 abhängiges Zeitverhältnis besitzt. Die Spannung V2 ist eine exponentielle Reaktion auf die Eingangsspannung V1. Wenn ein Überstromzustand auftritt, fängt V2 an, sich aufwärts, über ein Niveau hinaus, zu bewegen das den 100% Strommeßbereichsnennwert des Überlastrelais repräsentiert. Um die Überlastauslösekurve zu schaffen, wird eine Spannung 12, wie sie von der Auslöseniveaueinstellschaltung 14 eingestellt wird, so berechnet, daß der Ausgang des Zeitintegratorverstärkers 10 dieses Spannungsniveau 12 erreicht, wenn der Überlastzustand über eine vorherbestimmte Zeitspanne existiert. Wenn zum Beispiel der Überlastzustand bei 600% der Nennlast liegt, könnte die Zeit auf 10 Sekunden eingestellt werden, und sie könnte auf 200 Sekunden eingestellt werden, wenn die Überlast bei 200% der Last liegt. Auslöseniveaukomparator 16 vergleicht die Spannung V2 mit dieser vorherbestimmten Spannung 14 und gibt ein Signal 18 ab, welches das Steuerrelais 22 durch den Ausgangsverstärker 20 unter Strom setzt, wenn die Spannung V2 die eingestellte Niveauspannung 14 übersteigt. Der Komparator 16 fungiert als ein Schmitt- Trigger insofern, daß wenn dieser Vergleich überstiegen wurde, der Ausgang 18 im ausgelösten Stadium bleibt, bis Ausgang V2 unter ein zweites vorherbestimmtes Rücksetzniveau 24 abgeklungen ist und die Rücksetzung 26 entweder manuell oder automatisch aktiviert wird. Die Kontakte 28 vom Relais 22 werden eingesetzt, um die Leistung L1-L3 von der Last, deren Einzelheiten bekannt sind, zu trennen, wenn das Überlastrelais ausgelöst ist.
Bezugnehmend auf Fig. 2 wird hier ein verbessertes Festkörperüberlastrelais 30 im Einzelnen gezeigt, das ein System zur Umwandlung der Lastströme L1-L3 zu einer Annäherung an den Effektivwert des Stroms nach der vorliegenden Erfindung einsetzt. Obwohl ein drei-Phasen- System beschrieben wird, muß man verstehen, daß ein System mit einer einzelnen Phase oder ein mehrphasiges System in einer ähnlichen Art und Weise fungieren würde. Wie oben beschrieben, wird drei-Phasen-Eingangsleistung L1-L3 an eine Last 2 gespeist. Stromsensoren 4 überwachen die Lastströme I1-I3, um jeweils die proportionalen Ströme i1-i3 zu schaffen. Jeder der Ströme i1-i3 wird unabhängig durch eine Schaltung 32-34 zur Annäherung an den Effektivstrom, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, bearbeitet. Strom i1 wird durch einen Strom(I)-Spannungs(V)-Umwandler 36 in eine Spannung V3 umgewandelt. V3, die dem Laststrom I1 proportional ist, wird in zwei Pfade geteilt, einer zu einer Spitzenniveaudetektorschaltung 38 und der andere zu einer Mittelniveaumeßschaltung 40. Spitzenniveaudetektorschaltung 38 erfaßt die Spitzen der Welligkeitsspannung V3 und erzeugt ein Spannungsniveau V4. Mittelniveaumeßschaltung 40 erzeugt eine Spannung V5, die eine Gleichstromspannung sein wird, welche proportional zum Mittelstrom der Last 2 ist. V4 und V5 werden in den Skalier- und Summierverstärker 42 eingegeben, der eine Spannung V6 erzeugt, welche eine proportionale Annäherung an den Effektivwert des erfaßten Leitungsstroms I1 ist.
Es wurde empirisch festgestellt, daß eine genaue Annäherung des Leitungsstromes auf Basis folgender Gleichung erreicht werden kann
Irms = 0.22&spplus;Ipk + 0.766&spplus;Iave
wo: Irms der Effektivstrom ist,
Ipk der Spitzenwert des Stroms ist und
Iave der Mittelwert des Stroms ist.
Der Skalier- und Summierverstärker 42 löst diese Gleichung, um die Gleichstromausgangsspannung V6 zu schaffen, die dem Effektivwert der Leitungsströme L1-L3 proportional ist. Für die meisten nicht sinusförmigen Ströme kann eine +/-5% Genauigkeit für die Annäherung erreicht werden. Dies ist mit einer 30%igen Genauigkeit vergleichbar, die für traditionelle Systeme, welche auf einem Spitzenwertdetektorverfahren basieren normal ist.
Gleichermaßen erzeugen Annäherungsschaltungen 33 und 34 an den Effektivstrom, die mit Schaltung 32 identisch sind, Ausgangsspannungen V6 und V8. Die Ausgangsspannungen V6-V8 werden an eine Integrationsschaltung 43 gespeist, die diese kombiniert, um eine gemischte Gleichstromspannung V9 zu schaffen, die proportional zum Mittelwert der drei Effektivphasenströme I1, I2 und I3 ist. V9 wird in die Zeitintegrierschaltung 44 eingegeben, die zusammen mit dem Auslöseniveaukomparator 46 und Ausgangspufferverstärker 48, wie vorhergehend erklärt, die Zeitfunktion und Ausgangsrelaiskontakte für die Überlastrelaisfunktion schafft und mit dem oben beschriebenen System identisch ist. Für ein Einzelphasensystem wird nur Annäherungsschaltung 32 an den Effektivstrom benötigt, und Ausgangsspannung V6 wird direkt an die Zeitintegrierschaltung 44 gespeist.
Für die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung beschreibt Fig. 3 im Einzelnen die Annäherungsschaltung 32, wie in Fig. 2 dargestellt, die den Strom-Spannungs-Umwandler 36, die Spitzenniveaudetektorschaltung 38, die Mittelniveaumeßschaltung 40 und den Skalier- und Summierverstärker 42 umfaßt. Wie schon vorher erwähnt, sind Annäherungsschaltungen 33-34 mit Schaltung 32 identisch. Lastströme L1-L3 werden von Stromumwandlern in jedem der drei Phasenleiter überwacht. Die Sekundärwicklungen der Stromwandler produzieren Ströme i1, i2 und i3. Ströme i1-i3 werden basierend auf der Umdrehungsrate des Stromwandlers in der Stärke reduziert. Jeder Phasenstrom wird von der Strom- Spannungs-Umwandlerschaltung 36 in jeder der Annäherungsschaltungen 32-34 getrennt gemessen. Brückengleichrichter BR1 produziert einen vollweggleichgerichteten Strom von 11, um eine vollweggleichgerichtete Spannung V3 über den Bürdewiderstand R1 zu erzeugen. Die Spannung V3 ist in zwei Pfade geteilt, einer zur Spitzenniveaudetektorschaltung 38 durch Widerstand R2 und der andere zur Mittelniveaumeßschaltung 40 durch Widerstand R3.
Die Spitzendetektorschaltung 38 besteht aus einem ersten Operationsverstärker IC1A, der mit Diode D1 kombiniert eine ideale Diodenkombination bildet, und Kondensator C2. Die ideale Diodenkombination eliminiert einen Spannungsabfall, der normalerweise mit einer Standarddiode in Verbindung gebracht wird, der Fehler in der Ausgangsspannung V4 zum Resultat hätte. Widerstand R4, der parallel mit C2 verbunden ist, sorgt für einen Entladungsweg mit einer langen Zeitkonstanten, um zu verhindern, daß die Schaltung nur zu einer Abtast- und Halteschaltung wird. C2 besitzt einen niedrigen Widerstand in ihrem Ladepfad und einen hohen Widerstand in ihrem Entladungspfad, so daß die Spannung über C2 im wesentlichen proportional gleich zum Spitzenwert der Eingangsspannung V3 ist. Operationsverstärker IC1B schafft einen Puffer für Ausgang V4, um zu verhindern, daß die Eingangsimpedanz der nächsten Stufe einen Fehler in der C2 Spannung erzeugt. Der Ausgang V4 von Pufferverstärker IC1B repräsentiert daher diese Spitzenspannung.
Ein in Reihe verbundener Widerstand R3 und Kondensator C1 werden kombiniert, um die Mittelniveaumeßschaltung 40 zu bilden. Die Spannung über C1 wird proportional zum Mittelwert der Spannung V3 sein. R3 und C1 sind skaliert, um für diese Funktion über den Frequenzbereich von 48 Hz bis mindestens 780 Hz zu sorgen. Operationsverstärker IC1C schafft einen Puffer für Ausgang V5, um zu verhindern, daß die Eingangsimpedanz der nächsten Stufe einen Fehler in der C1 Spannung erzeugt. Der Ausgang V5 des Pufferverstärkers IC1C repräsentiert somit den Mittelwert der V3 Spannung.
Die Skalier- und Summierverstärkerschaltung 42 empfängt Spannungen V4 und V5 an einer Additionsverbindung des Operationsverstärkers IC1D jeweils durch Widerstände R6 und R5. Die Werte dieser Widerstände zusammen mit Rückkopplungswiderstand R7 werden so berechnet, daß der Ausgang V6 des Summierverstärkers IC1D proportional zu Anteilen eines jeden Eingangs V4, V5 ist, um die Gleichung Irms = 0.22&spplus;Ipk + 0.766&spplus;Iave zu lösen. Ausgangsspannung V6 ist eine Gleichstromspannung, die dazu empirisch bestimmt wurde, daß sie proportional zum Effektivwert der Leitungsströme L1-L3 für sinusförmige Ströme ist und für die meisten nicht sinusförmigen Ströme eine Genauigkeit besitzt, die innerhalb von 5% des wahren Effektivwertes liegt. Für ein Einzelphasensystem kann die Spannung V6 direkt mit Zeitintegrierverstärker 44, wie in Fig. 2 beschrieben, verbunden werden, um das verbesserte Festkörperüberlastrelais, wie vorhergehend erklärt, zu schaffen. Für ein Dreiphasensystem wird die Spannung V6 mit einer Integrationsschaltung 33 verbunden, wo sie mit den äquivalenten Spannungen V7 und V8 kombiniert wird, die von den anderen zwei Phasen erzeugt werden, um die Ausgangsspannung V9 zu erzeugen, die proportional zum Mittelwert der drei effektiven Phasenströme I1-I3 ist. Die Operationsverstärkerschaltungen IC1A-D werden von einer zweischienigen +/- 12 V Gleichstromversorgung beschickt, die nicht gezeigt ist, deren Einzelheiten jedoch gut bekannt sind.
Fig. 4 zeigt ein Stromüberwachungsgerät 100, das die Annäherungsschaltungen 32-34 an den Effektivstrom einsetzt. Die Lastströme L1-L3 werden, wie zuvor, von den Stromsensoren 4 erfaßt, um Proportionsströme i1-i3 zu erzeugen. Die Annäherungsschaltungen 32-34 werden, wie zuvor, Spannungen V6-V8 zur Eingabe in einen Pufferverstärker 102 erzeugen, der wiederum eine Anzeigeeinrichtung 104 zur visuellen Anzeige des Effektivwertes der Leitungsströme betreibt, entweder individuell oder als effektiver Mittelwert der drei Phasenströme. Anstatt diese Ströme anzuzeigen, könnte der Pufferverstärker 102 diese Informationen ebenfalls in ein Kommunikationsnetzwerk oder andere Geräte eingeben, wobei Informationen über die Leitungsströme erwünscht sind. Ein weiterer Gebrauch der Annäherungsschaltung 32 an den Effektivstrom wird in Fig. 5 dargestellt. Stromgesteuerte Umkehrer benötigen ein Stromrückkopplungssignal, um Ausgangsströme sowie andere Steuerfunktionen einzuschränken. Ein Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler schafft einen Gleichstrombus 122, der für die Quelle der drei Phasenausgangsspannungen sorgt. Da die Ausgangsspannungen durch PWM-Umkehrer 124 pulsweitenmoduliert sind, sind die Ausgangsspannungen nicht sinusförmig, und die Annäherungsschaltung 32 schafft eine Einrichtung zur Umwandlung der Lastströme in eine Annäherung an den Effektivwert des Stroms. Obwohl ein einziges Phasenstromsignal gezeigt wird, könnte eine drei-Phasen- Überwachung mit der Zusetzung der Annäherungsschaltungen 32 an den Effektivstrom in den anderen zwei Phasen eingesetzt werden, um den PWM-Umkehrer 124 zu steuern.
Obwohl spezifische Ausführungen dargestellt und beschrieben wurden, sind zahlreiche Modifikationen möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Obwohl im Vorhergehenden Ausführungen mit Einzel- und Dreiphasensystemen angewandt wurden, muß jedoch eindeutig verstanden werden, daß die Erfindung gleichermaßen auf mehrphasige Systeme angewandt werden kann, wobei die Voraussetzungen dafür die Addition oder Subtraktion einer getrennten Mittelwertschaltung für den Effektivstrom für jede Phase der Spannungsquelle, Einstellungen in den Zeitkonstanten der Widerstand-Kondensator-Kombinationen in den Detektorschaltungen für das Spitzenniveau und das Mittelwertniveau und Änderungen in der Integrationsschaltung, die die Ausgänge der Mittelwertschaltungen für den Effektivstrom kombiniert, sind.

Claims

1. Ein Verfahren zur Annäherung an den Effektivstrom einer Last (2), die von einer Wechselstromquelle (L1-L3) geliefert wird und folgendes umfaßt:

a. Erfassung des tatsächlichen, an die genannte Last (2) von der genannten Wechselstromquelle (L1-L3) gelieferten Stromes;

b. Umwandlung des genannten tatsächlichen Stromes in eine erste Spannung.(V3) proportional zum genannten tatsächlichen Strom;

c. Erzeugung einer zweiten Spannung äquivalent zu einem Mittelwert der genannten ersten Spannung;

d. Erzeugung einer dritten Spannung (V4) äquivalent zu einem Spitzenwert der genannten ersten Spannung (V3); und

e. Summierung eines Anteils der genannten zweiten Spannung (V5) mit einem Anteil der genannten dritten Spannung (V4), um ein Ausgangssignal (V6) zu schaffen, das proportional zum an die genannte Last (2) von der genannten Quelle (L1-L3) gelieferten Effektivstrom ist.

2. Ein Verfahren zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, daß die genannte Wechselstromquelle eine Einzelphasenquelle ist.

3. Ein Verfahren zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, daß die genannte Wechselstromquelle eine mehrphasige Quelle ist.

4. Ein Verfahren zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der genannte Anteil der genannten zweiten Spannung (V5) 22/100 ist und der genannte Anteil der genannten dritten Spannung (V4) 776/1000 ist.

5. Eine Vorrichtung zur Annäherung an den Effektivstrom einer von einer Last (2) gelieferten Leistung von einer Wechselstromquelle (L1-L3), die folgendes umfaßt:

a. eine Einrichtung (4) zur Erfassung des tatsächlichen an die genannte Last (2) von der genannten Wechselstromquelle gelieferten Stromes;

b. eine Einrichtung (36) zur Umwandlung des genannten tatsächlichen Stromes in eine Spannung (V3) proportional zum genannten tatsächlichen Strom;

c. eine Einrichtung (40) zur Erzeugung einer ersten Spannung (V5) von der genannten proportionalen Spannung (v3) äquivalent zu einem Mittelwert der genannten Spannung;

d. eine Einrichtung (38) zur Erzeugung einer zweiten Spannung (V4) von der genannten proportionalen Spannung (V3) äquivalent zu einem Spitzenwert der genannten Spannung (V3); und

e. eine Einrichtung (42) zur Summierung eines Anteils der genannten ersten Spannung (V5) mit einem Anteil der genannten zweiten Spannung (V4), um das genannte Ausgangssignal (V6) zu schaffen, proportional zum Effektivstrom der genannten Last (2).

6. Eine Vorrichtung zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, daß die genannte Wechselstromquelle eine Einzelphasenquelle ist.

7. Eine Vorrichtung zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, daß die genannte Wechselstromquelle eine mehrphasige Quelle (L1-L3) ist.

8. Eine Vorrichtung zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch charakterisiert, daß die genannte Additionseinrichtung (42) eine Annäherungsgleichung löst, um das genannte Ausgangssignal proportional zum - Effektivstrom der genannten Last (2) zu schaffen.

9. Eine Vorrichtung zur Annäherung an den Effektivstrom wie nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch charakterisiert, daß die genannte Annäherungsgleichung äquivalent zur folgenden Gleichung ist.

1rms = (0.22&spplus;1pk) + (0.776&spplus;1ave)

wo: 1rms der Effektivstrom der genannten Last (2)

ist, 1pk der Spitzenstrom der genannten Last ist und 1ave der Mittelstrom der genannten Last ist.

10. Eine Vorrichtung zur Annäherung an den Effektivstrom einer von einer Last (2) gelieferten Leistung von einer Wechselstromquelle (L1-L3), die folgendes umfaßt:

a. eine Einrichtung (4) zur Erfassung von tatsächlichem, an die genannte Last (2) von der genannten Wechselstromquelle (L1-L3) gelieferten Strom;

b. eine Einrichtung (36) zur Umwandlung des genannten tatsächlichen Stroms in eine erste Spannung (V3) proportional zum genannten tatsächlichen Strom;

c. eine Einrichtung (32) zur Erzeugung einer zweiten Spannung (V6) proportional zu einem Annäherungswert, der dem Effektivstrom der genannten Last (2) gleich ist; und

d. worin die genannte die zweite Spannung (V6) erzeugende Einrichtung (32) eine Näherungsschaltung beinhaltet, wobei die genannte Näherungsschaltung eine erste Einrichtung (40) zur Erzeugung einer Spannung (V5) von der genannten ersten Spannung (V3) proportional äquivalent zu einem Mittelwert des genannten tatsächlichen Stroms besitzt, eine zweite Einrichtung (38) zur Erzeugung einer Spannung (V4) von der genannten ersten Spannung (V3) proportional äquivalent zu einem Spitzenwert des genannten tatsächlichen Stroms besitzt, eine dritte Einrichtung (42) zur Addierung eines Anteils der genannten Spannungen von der genannten ersten (40) und zweiten (38) Einrichtung besitzt, um die genannte zweite Spannung (V6) proportional zum Effektivstrom der genannten Last (2) zu schaffen.

11. Eine Vorrichtung wie nach Anspruch 10, dadurch charakterisiert, daß die Annäherungsschaltung eine Annäherungsgleichung löst, um das genannte Ausgangssignal proportional zum Effektivstrom der genannten Last (2) zu schaffen, wobei die genannte Gleichung äquivalent zu folgender Gleichung ist.

1rms = (0.22&spplus;1pk) + (0.776&spplus;1ave)

wo: 1rms jener Effektivstrom der genannten Last ist,

1pk der Spitzenstrom der genannten Last (2) ist und 1ave der Mittelstrom der genannten Last (2) ist.

12. Eine Vorrichtung wie nach Anspruch 10 oder 11, dadurch charakterisiert, daß die genannte Wechselstromquelle eine mehrphasige Quelle ist.

13. Eine Vorrichtung wie nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch charakterisiert, daß das genannte Ausgangssignal zur Schaffung einer visuellen Anzeige (104) des genannten Effektivstromes der genannten Last (2) in ein stromüberwachendes Gerät eingegeben wird.

14. Eine Vorrichtung wie nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, dadurch charakterisiert, daß die genannte Vorrichtung Teil einer Stromrückkopplungsschleife eines Gleichstrom-Wechselstrom-Leistungsumkehrers ist.