BE1025259B1 - Electromechanical relay for determining a position of an anchor - Google Patents

Abstract

The invention relates to an electromechanical relay (100) for determining a position of an armature. The electromechanical relay (100) comprises an excitation coil (101), which is designed to generate a magnetic field. The electromechanical relay (100) comprises a current detection device (103), which is designed to detect an electric current, and a magnetic field detection device (105), which is designed to detect at least one magnetic flux density in an environment of the armature. The electromechanical relay (100) comprises a memory (107) in which a predetermined characteristic field is stored, the predetermined characteristic field indicating at least an assignment of a reference electrical current and a reference magnetic flux density to a reference position of the armature, and a processor (109) is configured to compare the detected electric current with the reference electric current, to compare the detected magnetic flux density with the reference magnetic flux density, and to determine the position of the armature based on the reference position.

Description

Electromechanical Relays zum Bestimmen einer Position eines Anchors BE2017 / 5386

The flying Erfindung concerns the Gebiet der Messtechnik zur Erfassung und Überwachung eines Betriebszustandes eines electromechanical relays.

Zur Erfassung und Überwachung eines Betriebszustandes eines electromechanical relays Sind various mechanical know-how, beispielsweise ein Hub or ein Drehwinkel des Ankers, the electromechanical relays of Bedeutung. Ferner sind Contact gown of electromechanical relays, beispielsweise ein Öffnen und ain Schließen von Contacts, beimsten Positions des Ankers von Interesse. Ferner could become a member of Abbrand der Kontakte des electromechanical Relay.

Before the end of the mechanics Knowledge of the electromechanics Relay genau bestimmen zu können, is a zeitabhängige und / or ortsabhängige Bestimmung der Position des Ankers der electromagnetischen Relay von besonderer Bedeutung.

Typischerweise erfolgt a Bestimmung der Position des Ankers am offenen Relay mit einer geeigneten mechanischen Messeinrichtung. Beispielsweise can be Kraftsensor mittels eines Linearantriebs mit einem Wegsensor were moved, in a Kraft-WegKennlinie aufzunehmen. Hierfür ist jedoch ein geöffnetes Relay erforderlich, womit dieser Ansatz für den laufenden Betrieb des electomechanischen Relay untauglich ist.

Weitere Ansätze zur Bestimmung der Position des Ankers, welche beispielsweise Lichtschranken oder optical Sensors zum Erfassen einer Veränderung der Position des Ankers einsetzen, sind zwar berührungslos, erfordern jedoch üblicherweise Veränderunen welaisig eugenischen eraise erichtigeen die welchen te wich eraisischenchen diechen . Beispielsweise can be used here for sister Bauraum in Inning the electromechanical relay vorgesehen signal. Zudem können Funktionseinschränkungen durch Verschmutzung, beispielsweise durch Kontaktabbrand, became a nasty night. Derartige Ansätze haben sich daher nicht durchgesetzt.

Ferner können magnetic Sensors for Bestimmung einer Position des Ankers were spoiled. Diese Ansätze sind jedoch ausschließlich geeignet, a secure end position of the anchor, and can be erderderliche Auflösung zur Bestimmung von Zwischenpositionen des Ankers, beispielsweise bei Contact characteristics, niece erreichen.

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-25 Es ist daher eine Aufgabe der vor Vliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept zum BE2017 / 5386

Bestimmen einer Position eines Anchors eines electromechanics Relay zu procure.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Zeichnungen.

The Erfindung basiert auf der Erkenntnis, that obige Aufgabe durch ein electromechanical relais could be relieved, Welches einen Speicher mit einem vorbestimmten Kennlinienfeld umfasst, welches unter Verwendung eines Metamodell vorab bestimmt became possible. The Metamodell is concerned with an electric current Strom durch eine Erregerspule des electromechanical relays, a magnetic Flussproof eines magnetic Feldes in an Umgebung des Ankers sowie eine Referenzposition des Ankers und setzt diese zueinander in Beziehung.

The predetermined Kennlinienfeld can be insured under a Zuordnung eines Wertepaares aus einem electricen Referenzstrom und einer magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenzposition des Ankers anzeigen. Durch eine Erfassung eines Stromes durch die Erregerspule und eine Erfassung einer magneticen Flussproof eines magneticen Feldes in einer Umgebung des Ankers can folglich unter Verwendung der vorgenannten

Zuordnung that Position des Ankers zu jedem Zeitpunkt genau were boosted. This led to the electrical, magnetic and mechanical Einfluss factors and Rückwirkungen in the electromechanical relays Berücksichtigt. Insbesondere wird dabei berücksichtigt, that is magnetic Feld in der Umgebung des Ankers von der Position des Ankers abhängt und bei unterschiedlicher Erregung underschiedliche magnetic

Streuflüsse am Anker.

Folglich can be a genaue und berührungslose Bestimmung of the position of the anchors of the electromechanical relays unter beliebigen Betriebsbedingungen were erected.

Gemäß einem ersten Aspekt entrifft die Erfindung ein electromechanical relays zum Bestimmen einer Position eines Anchors, wobei der Anker ausgebildet ist, einen Stromkreis des electomechanischen Relais zu schließen. The electromechanical relay is an Erregerspule, welche ausgebildet ist, ein magnetisches Feld in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch die Erregerspule zu erzeugen, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker erstreckt. The electromechanical relay umfasst ferner eine

Stromerfassungseinrichtung, welche ausgebildet ist, den elektren Strom durch die

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-35 Erregerspule zu erfassen, und eine Magnetfelderfassungseinrichtung, welche ausgebildet ^ 2017/5386 zumindest eine magnetic Flussproof des magnetischen Feldes in einer Umgebung des Ankers zu easassenassen. The electromechanical relay umfasst zudem einen Speicher, in welchem ein vorbestimmtes Kennlinienfeld gespeichert ist, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnung eines electricalen Referenzstromes und einer magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenz position, und erzen anzigen, erze anigen anzeigen, erze anigen anzeigen, erze anigen anzeigen, anzeigen anzeigen, anzeigen anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, anzeigen, e, e, e, ne the electrics Referenzstrom zu vergleichen, the easiest magnetic Flussdicht mit der magnetischen Referenzflussdicht zu blelchen, and the Position of the Anchors on the basis of the Referenzposition of the Ankers zu bestimim.

Die zumindest eine Zuordnung bildet folglich ein Wertepaar umfassend einen electricalen Referenzstrom und aine magnetic Referenzflussdicht auf eine Referenzposition des Ankers ab. The predetermined Kennlinienfeld can be a Mehrzahl derartiger Zuordnungen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Magnetfelderfassungseinrichtung ausgebildet, eine weitere magnetic Flussdicht des magnetischen Feldes in the Umgebung des Ankers zu erfassen, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnchen eines electricalen Referenzstrisch, einer magnetischen wobei der Prozessor ausgebildet ist, that easiest weitere magnetic Flussdicht mit der weiteren magnetischen Referenzflussdicht zu.

Die zumindest eine Zuordnung bildet folglich ein Wertetripel umfassend einen electricen

Referenzstrom, eine magnetic Referenzflussdicht und eine weitere magnetic Referenzflussdicht auf eine Referenzposition des Ankers ab. The predetermined Kennlinienfeld can be a Mehrzahl derartiger Zuordnungen.

Gemäß einer Ausführungsform ist der magnetischen Flussproof eine Magnetfeldrichtung zugeordnet, wobei der weiteren magnetischen Flussproof eine weitere Magnetfeldrichtung zugeordnet ist, und wobei that Magnetfeldrichtung und dieitere Magnetfeldrichtung rechtwinklig zueinander sind.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die ein Magnetfelderfassungseinrichtung

Magnetfeldsensor, wobei der Magnetfeldsensor ausgebildet ist, those magnetic Flussproof and those more magnetic Flussproof ones.

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Gemäß einer Ausführungsform umfasst dieit Magnetfelderfassungseinrichtung einen Magnetfeldsensor und einen Magnetfeldsensor, wobei der Magnetfeldsensor ausgebildet ist, those magnetic Flussproof zu axisassen, und wobei der weitere Magnetfeldsensor ausgebildet ist, those zuereassen magnetic.

Gemäß einer Ausführungsform sind der Magnetfeldsensor und der weitere Magnetfeldsensor on gegenüberliegden Seiten des Ankers anordordnet.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Magnetfelderfassungseinrichtung ausgebildet, die zumindest eine magnetic Flussdicht in einem Luftspalt zwischen dem Anker und einer Innenfläche des electomechanischen Relay zu easassenassen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Magnetfelderfassungseinrichtung ausgebildet, which weitere magnetic Flussdicht weit in einem Luftspalt zwischen dem Anker und einer weiteren Innenfläche des electomechanischen Relay zu easassenassen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das electromechanical relay eine Kunststofffläche, welche in der Umgebung des Ankers angeordnet ist, wobei die Magnetfelderfassungseinrichtung an der Kunststofffläche angeordnet ist. Durch die Kunststofffläche wanted a beeinflussung des magnetischen Feldes in der Umgebung des Ankers bzw. to avoid.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das electromechanical relay eine Kommunikationsschnittstelle, welche ausgebildet ist, das vorbestimmte Kennlinienfeld von einer Kalibrierungsvorrichtung zu empfangen, und das vorbestimmte Kennlinienfeld in dem Speicher abzulegen. Mittels der Kalibrierungsvorrichtung kann während der Repair of the electromechanical Relay eine Kalibrierung des electomechanical Relay erfolgen. The Kalibrierungsvorrichtung can be best-suited and ready.

Gemäß einer Ausführungsform ist das vorbestimmte Kennlinienfeld in Form einer LookupTable in the Speicher spec.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, das vorbestimmte Kennlinienfeld zu interpolieren. That interpolation could possibly be less than the Verwendung der zumindest einen Zuordnung durchgeführt, wich durch das vorbestimmte Kennlinienfeld is wanted.

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Gemäß einer Ausführungsform ist der Anker ein Wipanker. The electromechanical relay can be folglich ein electromechanical.

Gemäß einer Ausführungsform repräsentiert die Position des Ankers aine Auslenkung eines Referenzpunktes des Ankers. The Referenzpunkt des Ankers can be a spielweise of a Ende des Ankers bands.

Gemäß einer Ausführungsform repräsentiert die Position des Ankers einen Drehwinkel des Ankers um einen Referenzpunkt des Ankers. The Referenzpunkt des Ankers can be found in the Mitte des Ankers.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, a Überhub des Ankers on the basis of the Position des Ankers und aines vorbestimmten Übersetzungsfaktors zu bestimmen. The predetermined factor of the arrangement of the anchors in the electromechanical relay abhängig signal.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, einen Contact database of the Anchors at the Basis of the Position of the Anchors and one of the best results Übersetzungsfaktors zu bestimmen. The predetermined factor of the arrangement of the anchors in the electromechanical relay abhängig signal.

Gemäß einem zweiten Aspekt entrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Anchors eines electromechanical relays, wobei der Anker ausgebildet ist, einen Stromkreis des electomechanischen Relay zu schließen. The electromechanical relay umfasst eine Erregerspule, eine Stromerfassungseinrichtung, eine Magnetfelderfassungseinrichtung, einen Speicher und einen Prozessor. The Erregerspule is ausgebildet, ein magnetisches Feld in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch die Erregerspule zu erzeugen, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker erstreckt. In the Speicher ist ein vorbestimmtes Kennlinienfeld sppeich, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnung eines electricen Referenzstromes und einer magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenzposition des Ankers anzeigt. Das Verfahren umfasst ein Erfassen des elektren Stromes durch die Erregerspule durch die Stromerfassungseinrichtung, ein Erfassen zumindest einer magnetischen Flussdicht des magnetischen Feldes in einer Umgebung des Ankers durch die Magnetfelderfassungseinrichtung, ein Vergleichen des erfaszenen ein der eindenzichten ein verge eindeng ein gm estate

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-6magnetic and flusproof with the magnetic Referenzflussproof durch den Prozessor, BE2017 / 5386 and a bestimmen of the position of the anchors on the basis of the reference of the anchors with the przessor.

Das Verfahren can become electromechanical relay durchgeführt. Weitere

Merkmale des Verfahrens result unmittelbar aus den Merkmalen oder der Funktionalität des electomechanischen Relay.

Gemäß einem dritten Aspekt entrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit ain Program code zum Ausführen des Verfahrens. The electromechanical relay can be programmed technically by signal, um das Computerprogramm auszuführen.

That Erfindung could be realized in Hardware and / or Software.

Weitere Ausführungsbeispiele became Bezug nehmend auf those images Zeichnungen näher erläutert. Es es say:

FIG. 1 ein schematics Diagrams electromechanical relays zum Bestimmen einer Position eines Anchors; FIG. 2 a schematics Diagrams Verfahrens zum Bestimmen einer Position eines Anchors eines electromechanics Relays; FIG. 3a ein schematics Diagrams electromechanical relays zum Bestimmen einer Position eines Anchors; FIG. 3b ein schematics Diagrams electromechanical relays zum Bestimmen einer Position eines Anchors; FIG. 4a ein schematisches Diagramm einer magnetischen Flussproof in Abhängigkeit einer Position eines Anchors and eines electrics Stromes durch eine Erregerspule; FIG. 4b ein schematisches Diagramm einer magnetischen Flussproof in Abhängigkeit einer Position eines Anchors and eines electrics Stromes durch eine Erregerspule; FIG. 4c ein schematisches Diagramm einer magnetischen Flussproof in Abhängigkeit einer Position eines Anchors and eines electrics Stromes durch eine Erregerspule;

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FIG. 4d ein schematisches Diagramm einer magnetischen Flussdicht in Abhängigkeit einer

Position eines Anchors and eines electrics Stromes durch eine Erregerspule;

FIG. 4th ein schematisches Diagramm eines elektren Stromes durch eine Erregerspule in Abhängigkeit der Zeit;

FIG. 5 ein schematics Diagrams electromechanical relays zum Bestimmen einer Position eines Anchors;

FIG. 6a ein schematisches Diagramm einer Position eines Anchors in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch eine Erregerspule und einer magnetischen Flussproof;

FIG. 6b ein schematisches Diagramm einer Position eines Anchors in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch eine Erregerspule und einer magnetischen Flussproof; und

FIG. 7 ein schematisches Diagramm einer Bestimmung einer Position eines Anchors in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch eine Erregerspule, einer magnetischen Flussproof und einer weiten magnetischen Flussproof.

FIG. 1 shows a diagrammatic diagram of electromechanical relays 100 zum Bestimmen einer Position eines Anchors, wobei der Anker ausgebildet ist, einen Circulation of electromechanical relays 100 zu schließen.

The electromechanical relay 100 umfasst eine Erregerspule 101, welche ausgebildet ist, ein magnetisches Feld in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch die Erregerspule 101 zu erzows, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker erstreckt. The electromechanical relay 100 umfasst ferner eine Stromerfassungseinrichtung 103, welche ausgebildet ist, den electricen Strom durch die Erregerspule 101 zu erfassen, und eine Magnetfelderfassungseinrichtung 105, welche ausgebildet ist, zumindest eine magnetic Flussproof of the magnetic field Feldes des Ankeriner Ferdingen. The electromechanical relay 100 umfasst zudem einen Speicher 107, in welchem ein vorbestimmtes Kennlinienfeld gespeichert ist, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnung eines electricen Referenzstromes und einer magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenzus des echer anines, 109. electrics Strom mit dem electrics

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-85 Referenzstrom zu vergleichen, the easiest magnetic Flussdicht mit der magnetischen ^{BE2017 / 5386} Referenzstrussdicht zu blelen, and that Position of the Anchors on the basis of the Referenzposition of the Ankers zu bestimsten.

FIG. 2 sends in schematics Diagramm eines Verfahrens 200 zum Bestimmen einer

Position eines Anchors an electromechanical relay Relay, wobei der Anker ausgebildet ist, einen Electric current of the electromechanical relay Relay zu schließen. The electromechanical relay umfasst eine Erregerspule, eine Stromerfassungseinrichtung, eine Magnetfelderfassungseinrichtung, einen Speicher und einen Prozessor. The Erregerspule is ausgebildet, ein magnetisches Feld in Abhängigkeit eines elektren Stromes durch die

Erregerspule zu erzows, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker erstreckt. In the Speicher ist ein vorbestimmtes Kennlinienfeld sppeich, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnung eines electricen Referenzstromes und einer magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenzposition des Ankers anzeigt.

Das Verfahren 200 umfasst ein Erfassen 201 des electrics Stromes durch die

Erregerspule durch die Stromerfassungseinrichtung, ein Erfassen 203 zumindest einer magneticen Flussdicht des magnetischen Feldes in einer Umgebung des Ankers durch die Magnetfelderfassungseinrichtung, ein Vergleichen 205 of the most electrics Stromes with the electrics Referenzstrom durch den Prozische einferee eccentiene efg. durch den Prozessor, und ein Bestimmen 209 of the Position of the Anchors on the Basis of the Reference Position of the Anchors the Prozessor.

FIG. 3a and FIG. 3b jeweils and schematics Diagrams electromechanics

Relay 100 zum Bestimmen einer Position eines Anchors 301. In Fig. 3a befindet sich der

Anchor 301 in a first end position and in Figs. 3b befindet sich der Anker 301 in a zweiten Endposition. Der Anker 301 is ausgebildet, ein Stromkreis, insbesondere ein Laststromkreis, des electromechanical Relay 100 zu öffnen und zu schließen. Der Anker 301 is exemplary as Wippanker ausgebildet.

The electromechanical relay 100 umfasst eine Erregerspule, welche ausgebildet ist, ein magnetisches Feld in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch die Erregerspule zu erzeugen, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker erstreckt. The electromechanical relay 100 umfasst ferner eine Stromerfassungseinrichtung, welche ausgebildet ist, den elektren Strom durch die Erregerspule zu erfassen, und eine Magnetfelderfassungseinrichtung, welche ausgebildet ist, zumindest eine magnetic

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-95 Flusproof des magnetischen Feldes in a Umgebung des Ankers 301 zu erfassen. DaB ^{E2017 / 5386} electromechanical relays 100 umfasst zudem einen Speicher, in welchem ein vorbestimmtes Kennlinienfeld gespeichert ist, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnung eines electricalen Referenzstromes und einer magnetischen Referenz ff erz erus eruser erzere erzere erzere nicht erzere nicht, e nig erzere nicht, e nig, e nz, e, e, e, e, e, e, e, e, e. the easiest electrics Strom mit the electrics Referenzstrom zu blatten, those inherited magnetic Flusproof mit der magnetischen Referenzflussproof zu bleaching, and that Position of the Anchors 301 on the basis of the Referenzposition of the Ankers 301 zu bestimmen.

The magnetic Flussdicht kann beispielsweise in bzw. in der Nähe eines Luftspaltes ("Luftspalt 1") or in bzw. in the Nähe eines Luftspaltes ("Luftspalt 2") were inherited, wobei of the Luftspalt swindes the anchor 301 and ein interior of the electromechanical relays 100 angeordnet ist, und wobei of the weitere Luftspalt swishes the anchor 301 und einer weiten annenome georgischen relay ist.

The erfindungsgemäße Konzept erlaubt es, dass bei schieden Positionen des Ankers

301 and different electrics Strömen durch die Erregerspule die Stärke und gegebenenfalls that Richtung des magnetischen Flusses an zumindest einer Stelle in the 25 electromechanical relays 100 100 years old and / or rechnet.

FIG. 4a bis FIG. 4d jeweils ein schematisches Diagramm einer magnetischen

Flussproof in Abhängigkeit einer Position eines Anchors and eines electric Stromes durch eine Erregerspule. The position of the anchor is exemplary and a Drehwinkel des Ankers with a reference in the Mitte des Ankers. FIG. 4a sends the magnetic Flussdicht in X-Richtung an einer ersten Stelle in the electromechanical relay. FIG. 4b shows those magnetic Flusproof in X-Richtung an einer zweiten Stelle in the electromechanical relay. FIG. 4c sends the magnetic Flusproof in the Z-Richtung an der ersten Stelle in the electromechanical relay. FIG. 4d uses the magnetic Flusproof in z-Richtung an der zweiten Stelle in the electromechanical relay. The magnetic one

Flussproof wird jeweils unter Verwendung einer Regression bestimmt.

Anhand of the FIG. 4a bis FIG. 4d ist ersichtlich, dass eine alleinige Berücksichtigung einer magnetischen Flussproof or eines electricalen Stromes durch die Erregerspule zur

Bestimmung der Position des Ankers üblicherweise nicht hinreichend ist. That

Zusammenhänge und Rückwirkungen sind typicalerweise nichtlinear und vom unbekannten

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- 105 Drehwinkel bzw. der unbekannten Position of the Anchors sowie vom zeit- und BE2017 / 5386 positionsabhängig veränderlichen Strom durch die Erregerspule abhängig.

FIG. 4th is a schematic diagram of electrical and Stromes durch eine

Erregerspule in Abhängigkeit der Zeit während eines Einschaltvorganges des electromechanical relays. Insbesondere ist der Einfluss of electrics, mechanics and magnetics Rückwirkung dargestellt. A first rückwirkung wird durch ein Schließen eines ersten Contact last night. Eine zweite Rückwirkung wird durch den Ankeraufschlag night. Der anschließende Stromanstieg wird durch that fuses electric Zeitkonstante tau = L / R.

That is, the movement of the anchor of the electric current that erregerspule auch während des Einschaltvorganges stark in Abhängigkeit von the Ansteuerbedingungen und von Gegeninduktion des Ankers changes, is the Korrelation swischen the patronized Größen zeitabichgüichbichtigüchenbichtigüchenmüichigüchenigüchenmüichigüchenmühchenmüchenmüchenigüchen.

The Korrelation swishes the electrics Strom durch die Erregerspule bzw. of the Erregung and the Position of the Anchors of the (gebebenenfalls richtungsabhängigen) magnetischen Flussproof Bx and Bz can hoch sein und bei nahezu 100% lying (siehe auch Fig. 4a bis

FIG. 4d). Demzufolge can be a entrrstenting Korrelationsfunktion auch umgestellt und that Position of the Anchors in Abhängigkeit von dem elektren Strom durch die Erregerspule bzw. der Erregung und der magnetischen Flusproof Bx, Bz and / or By dargestellt.

FIG. 5 shows a diagrammatic diagram of electromechanical relays 100 zum Bestimmen einer Position eines Anchors 301. Der Anker 301 is ausgebildet, ein Stromkreis, insbesondere ein Laststromkreis, the electromechanical relays 100 zu öffnen und zu schließen. Der Anker 301 is exemplary as Wippanker ausgebildet.

The electromechanical relay 100 umfasst eine Erregerspule, welche ausgebildet ist, ein magnetisches Feld in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch that erregerspule zu erzeugen, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker 301 erstreckt. The electromechanical relay 100 umfasst ferner eine Stromerfassungseinrichtung, welche ausgebildet ist, den electricen Strom durch die Erregerspule zu erfassen, und eine

Magnetfelderfassungseinrichtung, welche ausgebildet ist, eine magnetic Flusproof of magnetic Feldes in einer Umgebung des Ankers 301 and a more magnetic

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- 11 5 Flusproof of magnetic fields Feldes in the Umgebung des Ankers 301 zu erfassen. Das BE2017 / 5386 electromechanical relays 100 umfasst zudem einen Speicher, in welchem ein vorbestimmtes Kennlinienfeld gespeichert ist, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld zumindest eine Zuordnung eines electricen Referenzstromes, einer magnetischen Referenzflussproof und einer ezerez e referez efz e e e e e e ref e e e

Referenzposition des Ankers anzeigt, und ainen Prozessor, welcher ausgebildet ist, the easiest electrics Strom mit dem electricen Referenzstrom zu brighten, those easiest magnetic Flussproof mit magnetischen Referenzflussdicht zu whiten, those easiest weitere magnetic Flussproof mit der weiter magnetischen Referenzfluss Position des Ankers 301 on the basis of

Referenzposition des Ankers 301 zu bestimmen.

Die zumindest eine Zuordnung bildet folglich ein Wertetripel umfassend einen electricen Referenzstrom, a magnetic Referenzflussdicht und aine weitere magnetic Referenzflussdicht auf eine Referenzposition des Ankers ab. Das vorbestimmte

Kennlinienfeld can choose a Mehrzahl derartiger Zuordnungen. The Prozessor can be used as signal, which is Kennlinienfeld for interpolers.

The magnetischen Flussdicht ist eine Magnetfeldrichtung zugeordnet, wobei der weiteren magnetischen Flussdicht eine weitere Magnetfeldrichtung zugeordnet ist. That

Magnetfeldrichtung und die weitere Magnetfeldrichtung können rechtwinklig zueinander sein. Beispielsweise can Die Magnetfeldrichtung entlang einer x-Achse eines

Koordinatensystems verlaufen und kann those weitere Magnetfeldrichtung entlang einer zachch des des Koordinatensystems. That magnetic Flussdicht und dieitere magnetic Flussdicht können folglich richtungsabhängig erfasst.

The Magnetfelderfassungseinrichtung umfasst einen Magnetfeldsensor 501 und einen weit Magnetfeldsensor 503, wobei der Magnetfeldsensor 501 ausgebildet ist, those magnetic Flussproof zu axes, und wobei der weitere Magnetfeldsensor 503 ausgebildet, those weiterer magnetic Flussproof zuassen. Alternativ can

Magnetfelderfassungseinrichtung lediglich einen Magnetfeldsensor 501, 503 umfassen, wobei der Magnetfeldsensor 501, 503 ausgebildet, sowohl that magnetic Flussdicht as auch those more magnetic Flussproof zu easassen.

The Magnetfelderfassungseinrichtung, insbesondere of the Magnetfeldsensor 501, is ausgebildet, which magnetically flussproof in a Luftspalt swischen dem Anker 301 und einer Innenfläche des electromechanischen Relay 100 zu easassenassen. That

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- 12 Magnetfelderfassungseinrichtung, insbesondere der weitere Magnetfeldsensor 503, ist B ^{E2017 / 5386} ausgebildet, weitere weiterer magnetic Flusproof in ainem Luftspalt sheer dem

Anker 301 und einer weiteren Innenfläche des electromechanical Relay 100 zu easas.

The electromechanical relay 100 can be Kunststofffläche umfassen, welche in der

Umgebung des Ankers 301 angeordnet ist, wobei die Magnetfelderfassungseinrichtung, including the Magnetfeldsensor 501 and / or the more Magnetfeldsensor 503, an der Kunststofffläche angeordnet ist. The Magnetfeld sensor 501 und der weitere

Magnetfeld sensor 503 has been installed since the start of the Seiten des Ankers network.

Durch das erfindungsgemäße Konzept ist es möglich, mittels zeitabhängiger Erfassung bzw. Messung des elektren Stromes durch die Erregerspule und ebenfalls zeitabhängiger Erfassung bzw. Messung der (gegebenenfalls richtungsabhängigen) magnetischen Flussproof Bx, Bz, und / oder By an zumindest einer markanten Stelle im electromechanical Relay 100, which position the ankers 301 zu beliebigen. zu bestimmen. Die Anwendung bei einem electromechanischen Relay 100 with a rocker anchor as anchor 301 can beonder vorteilhaft sein, the two generous flying Luftspalten jeweils entgegengesetzte magnetic Flussrichtungen in x-Richtung mit antivalenter Stärke der magnetischen Flussproof desi aeuch. and Fig. 3b).

Basic based on electromechanical relays Relay 100 aus Fig. 5 can be shown in FIG. 4a bis FIG.

4d screens Größen were mathematically assembled. Hieraus ergibt sich beispielsweise der mathematische Zusammenhang:

AW = f (Bx (n); Bz (n); ISpule) or APos = f (Bx (n); Bz (n); ISpule) wobei AW that Position des Ankers in Form eines Drehwinkels des Ankers (Ankerwinkel,

AW), APos that Position of Anchors in Form einer Auslenkung des Ankers, Bx that magnetic Flussproof in x-Richtung, Bz that more magnetic Flussproof in zRichtung, n einen Index, and ISpule den Strom durch that Erregerspule bzw. die Erregung repräsentiert.

Die mit der Magnetfelderfassungseinrichtung, insbesondere den Sensors 501, 503, erfassten Größen der (gekebenenfalls richtungsabhängigen) magnetischen Flussproof Bx, Bz und / oder By became mit demasheras electrics Strom durch die Erregerspule mittels

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- 13des vorbestimmten Kennlinienfeldes, in welchem die Korrelationen dieser Größen ^{abgebildB E2017 / 5386} , ausgewertet. As Ergebnis erhält man die zeitabhängige Position bzw. den Drehwinkel des Ankers 301. Diese Korrelationen sind beispielhaft in Fig. 6a and FIG. 6b.

Während des Betriebes of electromechanical relays 100, auch während des Einschaltens und Ausschaltens, können der Strom durch die Erregerspule und die (gerebenenfalls richtungsabhängigen) magnetischen Flussdichten beispielsweise in the Nähe des Luftspaltes oder des weitertaltes Luftspaltes. That drei Messwerte became mittels des vorbestimmten Kennlinienfeldes einer zugehörigen Position des Ankers 301 zugeordnet. Mit dieser Information can nunmehr im laufenden Betrieb und ohne directten mechanics oder opticen Zugang zum electromechanical relays Relay 100 which position Position anchors erreignissen an electromechanical relays Relay 100 became regulated. Diese Zuordnungen können beispielsweise auch concerning folgenden Parameter:

Überhub = Übersetzungsfaktor * (Position des Ankers 301 zum Zeitpunkt Kontakt schließt Endposition Anker 301)

Kontaktabstand = Übersetzungsfaktor * (Position des Ankers 301 zum Zeitpunkt Kontakt 1 schließt - Position des Ankers 301 zum Zeitpunkt Kontakt 2 schließt

Unter Verwendung of the Metamodells can be an actual position of the anchor 301 with a reference position of the anchor 301 in the metamodell, and undoubtedly a new improvement of the forecast of the system was achieved.

FIG. 6a and FIG. 6b jeweils and schematics Diagramm einer Position eines Anchors in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch eine Erregerspule und einer magnetischen Flussproof. The position of the anchor is exemplary and a Drehwinkel des Ankers with a reference in the Mitte des Ankers. FIG. 6a refers to the magnetic Flussdicht in X-Richtung an einer Stelle in the electromechanical relay. FIG. 6b relates to the magnetic Flussdicht in z-Richtung an der Stelle in the electromechanical relay.

The Position of Anchors is in Form eines Oberflächendiagramms in Abhängigkeit des elektren Stromes durch die Erregerspule und der magnetischen Flussdicht dargestellt, wobei das Oberflächendiagramm ein vorbestimmtes Kennlinienfeld 601 repräsentieren kann.

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- 14 In the predominant Kennlinienfeld 601, the electric Strom became more electrically B ^{E2017 / 5386} Referenzstrom, the magnetic Flussproof as the magnetic Referenzflussproof, the weiter magnetic Flussproof as weiterere magnetic Referenzflussproof, and the Position of Anchors as Referenzposition des Ankers.

FIG. 7 sends in schematics Diagramm einer Bestimmung einer Position eines Anchors in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch eine Erregerspule, einer magnets Flussproof and einer weiters Flussproof.

The electric Strom durch die Erregerspule ("Spulenstrom"), those magnetic Flussproof ("Flussproof Bz") und dieitere magnetic Flussproof ("Flussproof Bx") zunächst heritage. The electrical Strom durch which could become an Erregerspule ein an electrical Erregung umgerechnet. The electric Strom durch die Erregerspule bzw. die Erregung wird mit einem electen Referenzstrom, die magnetic Flussproof wird with einer magneten Referenzflussdicht verl, und dieitere magnetic Flussproof wird mit einer weitereen magnetischen Referenzflussproof light up, wobei ein vorbestimmtes Kennlinienfeld 601 den electricen Referenzfluss diefere dieerezerenfere diefere diefere diefere diefere diefere diefere diefere diefere diefere diefere diefere einer Referenzposition des Ankers in Beziehung setzt. The position of the anchor wanted folglich on the basis of the reference position of anchor. The vorbestimmte Kennlinienfeld 601 can be used for cyberphysical conditions Metamodells were applied.

The functional Zusammenhang can be mathematically folgendermaßen ausgedrückt:

AW = f (Bx (n); Bz (n); ISpule) wobei AW that Position des Ankers in Form eines Drehwinkels des Ankers (Ankerwinkel, AW), Bx that magnetic Flusproof in x-Richtung, Bz that more magnetic Flussproof in z -Richtung, n einen Index, und ISpule den Strom durch die Erregerspule bzw. die Erregung repräsentiert.

All of them used in connection with the Ausführungsformen oder beschribenben Merkmale können in beliebiger Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.

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- 15BEZUGSZEICHENLISTE BE2017 / 5386

100 Electromechanical Relays

101 Erregerspule

103 Stromerfassungseinrichtung

105 Magnetfelderfassungseinrichtung

107 Speicher

109 Prozessor

200 Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Anchors

201 Erfassen des elektren Stromes durch die Erregerspule

203 Erfassen zumindest einer magnetischen Flussdicht

205 Comparing the easiest electrics Stromes

207 Comparing the inheritance magnetics and Flussdicht

209 Bestimmen der Position des Ankers

301 Anchor

501 Magnetfeld sensor

503 Weiterer Magnetfeld sensor

601 Kennlinienfeld

2017/5386

Claims (15)

PATENTANS PRUCHE BE2017 / 5386 1. Electromechanical Relays (100) zum Bestimmen einer Position eines Anchors (301), wobei der Anker (301) ausgebildet ist, einen Current of the electromechanical Relays (100) zu schließen, with: a Erregerspule (101), which is a magnet, a magnet magnet Feld in Abhängigkeit eines electrics Stromes durch die erregerspule (101) zu erzeugen, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker (301); einer Stromerfassungseinrichtung (103), welche ausgebildet ist, den elektren Strom durch die Erregerspule (101) zu erfassen; eine Magnetfelderfassungseinrichtung (105), welche ausgebildet ist, zumindest eine magnetic Flussdicht des magnetischen Feldes in einer Umgebung des Ankers (301) zu erfassenassen; einem Speicher (107), in welchem ein vorbestimmtes Kennlinienfeld (601) speichert ist, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld (601) zumindest eine Zuordnung eines electricalen Referenzstromes und einer magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenzposition des Ankers (301 anzeigt); und einem Prozessor (109), welcher ausgebildet ist, the easiest electrics Strom mit dem electricen Referenzstrom zu molten, those easiest magnetic Flussproof mit of the magnetic Referenzflussproof zu bleaching, and the Position of the Anchors (301) at the Base of the Referenzposition of the Anchors (301 ) zu bestimmen. 2. Electromechanical Relays (100) nach Anspruch 1, wobei that Magnetfelderfassungseinrichtung (105) ausgebildet, eine weitere magnetic Flussdicht des magnetischen Feldes in der Umgebung des Ankers (301) zu erfassen, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld e 60 Referenzstromes, einer magnetischen Referenzflussdicht und einer weiteren magnetischen Referenzflussdicht zu einer Referenzposition des Ankers (301) anzeigt und wobei of the Prozessor (109) ausgebildet ist, which has the most original weitere magnetic Flusproof mit der weiteren magnetischen Referenzflussproof zu. 2017/5386 5 3. Electromechanical Relays (100) nach Anspruch 2, wobei der magnetischen BE2017 / 5386 Flussproof eine Magnetfeldrichtung zugeordnet ist, wobei der weiteren magnetischen Flussproof eine weitere Magnetfeldrichtung zugeordnet ist, und wobei the Magnetfeldrichtung und die weitere Magnetfeldrichtung rechtwinklig zueinander sind. 10 4. Electromechanical Relays (100) nach einem der Ansprüche 2 or 3, wobei Magnetfelderfassungseinrichtung (105) einen Magnetfeldsensor (501, 503) umfasst, wobei of the Magnetfeldsensor (501, 503) ausgebildet, those magnetic Flussdicht und dieitere magnetic Flussdicht zu axes. 15 5. Electromechanical Relays (100) nach einem der Ansprüche 2 or 3, wobei die Magnetfelderfassungseinrichtung (105) einen Magnetfeldsensor (501) und einen weiteren Magnetfeldsensor (503) umfasst, wobei der Magnetfeldsensor (501) ausgebildet ist, those magnetic Flussproof suction axis axes, and wobei der weitere Magnetfeldsensor (503) ausgebitereere magnetist which magnetic resistance . 6. Electromechanical Relays (100) after Anspruch 5, with the Magnetfeld sensor (501) and the more Magnetfeld sensor (503) on-boarding the Seiten des Ankers (301) annetordnet sind. 25 7. Electromechanical Relays (100) after the first Ansprüche, wobei die Magnetfelderfassungseinrichtung (105) ausgebildet, which zumindest a magnetic Flussdicht in einem Luftspalt zwischen dem Anker (301) und einer Innenfläche des electromechanical relays (100) 30 8. Electromechanical Relays (100) in accordance with the Ansprüche, wobei das electromechanical Relays (100) in a Plastics Department, approved in the Umgebung des Ankers (301), the magnetfelderfassungseinrichtung (105) in the Kunststofffläche anord. 35 9. Electromechanical Relays (100) after the operation Ansprüche, wobei das electromechanical Relay (100) and after commencement of the test, which is known as Kennlinienfeld (601) von einer Kalibrierungsvorrichtung zu empienfeld, und. (107) abzulegen. 40 10. Electromechanical Relays (100) after the princes of Ansprüche, wobei of the Prozessor (109) ausgebildet ist, das vorbestimmte Kennlinienfeld (601) zu interpolieren. 2017/5386 - 18BE2017 / 5386 11. Electromechanical Relays (100) to the prince of Ansprüche, wobei der Anker (301) to rocker anchor. 12. Electromechanical relays (100) for the position Ansprüche, wobei die Position des Ankers (301) eine Auslenkung eines Referenzpunktes des Ankers (301) repräsentiert, or wobei einem Position des Ankers (301) einen Drehwinkel des Ankers (301) um einen Referenzpunkt des Ankers (301) repräsentiert. 13. Electromechanical Relays (100) to the princes of Ansprüche, wobei of the Prozessor (109) ausgebildet ist, einberhub des Ankers (301) to the Base of the Position of Anchors (301) and a pre-empt of the Übersetzungsfaktors zu bestimmen, oder wobeiz of the Pro (109) ausgebildet ist, einen Contact base of the anchor (301) on the basis of the position of anchor (301) and one of the best drivers for maintenance. 14. Verfahren (200) zum Bestimmen einer Position eines Anchors (301) ein electromechanical relays (100), wobei der Anker (301) ausgebildet ist, einen Current of electromechanical relays (100) zu schließen, wobei das electromechanical relay (100) eine Erregerspule (101), eine Stromerfassungseinrichtung (103), eine Magnetfelderfassungseinrichtung (105), einen Speicher (107) und einen Prozessor (109) umfasst, wobei die Erregerspule (101) ausgebildet ist ein magnetisches Feld in ehängigermeule dieines einesiginesule (101) zu sows, wobei sich das magnetic Feld auf den Anker (301) erstreckt, wobei in dem Speicher (107) ein vorbestimmtes Kennlinienfeld (601) gespeichert ist, wobei das vorbestimmte Kennlinienfeld (601) zumindest eine Zuordnung einesomesen Referenzstr einesomesen magnetic Referenzflussdicht zu einer Referenzposition des Ankers (301) anzeigt, mit: Erfassen (201) des electricalen Stromes durch die Erregerspule (101) durch die Stromerfassungseinrichtung (103); Erfassen (203) zumindest einer magnetischen Flussdicht des magnetischen Feldes in einer Umgebung des Ankers (301) durch die Magnetfelderfassungseinrichtung (105); Vergleichen (205) of the most inherited electric Stromes with the electric Referenzstrom durch den Prozessor (109); 2017/5386 - 195 Compare (207) of the hereditary magnetics Flussdicht mit der magnetischen BE2017 / 5386 Referenzflussdicht durch den Prozessor (109); und Bestimmen (209) of the Position of the Anchors (301) on the basis of the reference position Anchors (301) durch den Prozessor (109). 15. Computer program with a program code for Ausführen des Verfahrens (200) nach Anspruch 14.