CN103246211B - 电气开关 - Google Patents

Abstract

本发明尤其是涉及具有电机驱动装置的电气开关，尤其是电气功率开关。按照本发明规定，电机驱动装置具有实现至少两个开关位置的操作开关，其中在第一开关位置上操作开关允许手动操作电机驱动装置和在第二开关位置上操作开关允许经由电机驱动装置的控制信号输入端上的控制信号远程控制电机驱动装置，和所述电机驱动装置具有与操作开关和控制信号输入端相连的控制装置，所述控制装置配置成使得仅当操作开关占据其第二开关位置和同时控制信号输入端上的控制信号进行信号改变时，控制装置才允许通过电机驱动装置远程控制地操纵电气开关。

Description

电气开关

技术领域

本发明涉及具有电机驱动装置的电气开关、尤其是电气功率开关。

背景技术

公知电气开关能够配备独立的电机驱动装置，利用电机驱动装置能够通过远程控制引起电气开关的转换。这种类型的电机驱动装置通常从外部安装到电气开关的开关外壳上。

发明内容

本发明基于的任务是给出一种能够从外部远程控制电机驱动装置并且在此特别大程度地确保操作安全性的电气开关。

该任务按照本发明通过具有按照权利要求1所述特征的电气开关得到解决。按照本发明的开关的有利拓展方案在从属权利要求中给出。

因此，按照本发明规定，电机驱动装置具有实现至少两个开关位置的操作开关，其中在第一开关位置上操作开关允许手动操作电机驱动装置和在第二开关位置上操作开关允许经由电机驱动装置的控制信号输入端上的控制信号来远程控制电机驱动装置，并且该电机驱动装置具有与操作开关和控制信号输入端相连的控制装置，该控制装置配置成使得仅当操作开关占据其第二开关位置并且同时控制信号输入端上的控制信号进行信号改变时，控制装置才允许通过电机驱动装置远程控制地操纵电气开关。

视为按照本发明的电机驱动装置的一个重要优点是当转换操作开关时在控制信号输入端上仍剩有残余电势时，该电机驱动装置阻止了意外偶然地接通开关，所述残余电势是由于对电机驱动装置的之前的、然而时间上不再是最新的远程控制引起的。例如如果在较早的时刻通过在控制信号输入端上施加相应的电势而要求电气开关的接通，然而该命令的执行由于操作开关的第一开关位置而被禁止，那么在较晚的时刻当操作开关被置于第二开关位置时，如果在控制信号输入端上较早施加的电势未复位或下降，则可能导致对开关的错误的远程控制。在此，本发明通过按照本发明如下规定做准备，仅当操作开关占据其第二开关位置并且同时控制信号输入端上的控制信号进行信号改变时，对开关的电气远程控制才能够进行。通过按照本发明的措施确保仅当实际应当有意和有目的地经由远程控制引起或促使转换时，才进行开关的远程控制的转换。如果控制信号输入端上不存在“有意的”信号改变，那么允许不考虑分别存在的控制信号电势。

优选地，该控制装置仅考虑这类显示信号信息改变的信号改变。

按照电气开关的第一特别优选拓展方案规定，控制信号输入端上的控制信号可以具有解除远程控制的信号信息和激活远程控制的信号信息，并且控制装置配置成使得仅当控制信号从解除远程控制的信号信息改变成激活远程控制的信号信息时，控制装置才允许通过电机驱动装置远程控制地操纵电气开关。因此，在第一特别优选拓展方案中，控制装置会分析激活或解除远程控制的控制信号。

被视为特别有利的是，控制信号输入端上的控制信号可以具有解除远程控制的信号电平和激活远程控制的信号电平，并且控制装置配置成使得仅当控制信号从解除远程控制的信号电平改变成激活远程控制的信号电平时，控制装置才允许通过电机驱动装置远程控制地操纵电气开关。

按照开关的第二特别优选拓展方案规定，控制信号输入端上的控制信号可以具有要求（verlangen）断开开关的断开信息和要求接通开关的接通信息，并且控制装置配置成仅当操作开关占据其第二开关位置和同时控制信号从断开信息改变成接通信息时，控制装置才促使通过电机驱动装置接通电气开关。因此，在第二特别优选拓展方案中，控制装置分析承载有用于接通或断开开关的信息的控制信号。

关于第二优选拓展方案，被视为特别有利的是，控制信号输入端上的控制信号可以具有要求断开开关的“断开电平”和要求接通开关的“接通电平”，并且控制装置配置成使得仅当操作开关占据其第二开关位置和同时控制信号从断开电平改变成接通电平时，控制装置才促使通过电机驱动装置接通电气开关。

该控制装置优选配置成使得其在操作开关的开关位置改变后允许在预给定的闭锁时间期间不考虑控制信号输入端上的控制信号。

操作开关优选附加于第一和第二开关位置还具有第三开关位置，在所述第三开关位置中电机驱动装置被闭锁并且因此电气开关通过电机驱动装置的转换被闭锁。

操作开关的第二开关位置优选安置在操作开关的第一和第三开关位置之间。在该情况下被视为有利的是，操作开关从第一到第三开关位置的转换或从第三到第一开关位置的转换需要在此期间激活或通过第二开关位置。

该操作开关优选涉及滑动开关。

为了能够在开关的开关外壳上简便地安装电机驱动装置，被视为有利的是，电机驱动装置借助于锁扣装置保持在开关的开关外壳上，该锁扣装置能够通过对锁扣装置解锁而取下电机驱动装置。

该锁扣装置优选至少具有操作员可操纵的解锁元件，利用解锁元件锁扣装置能够被解锁并且使得能够取下电机驱动装置。

在操作员一侧操作时，该解锁元件优选不仅引起锁扣装置的解锁，而且引起操作开关转换到第二开关位置。

另外，本发明涉及电机驱动装置，尤其是用于如上所述的电气开关。

关于这类电机驱动装置，按照本发明提出，电机驱动装置具有实现至少两个开关位置的操作开关，其中在第一开关位置上操作开关允许手动操作电机驱动装置和在第二开关位置上操作开关允许经由电机驱动装置的控制信号输入端上的控制信号远程控制电机驱动装置，并且该电机驱动装置具有与操作开关和控制信号输入端相连的控制装置，该控制装置配置成使得仅当操作开关占据其第二开关位置和控制信号输入端上的控制信号同时进行信号改变时，控制装置才允许通过电机驱动装置远程控制地操纵电气开关。

关于按照本发明的电机驱动装置的优点请参阅涉及按照本发明的开关的上述实施方式，因为按照本发明的开关的优点基本上与按照本发明的电机驱动装置的优点相应。

附图说明

下面借助实施例详细阐述本发明；其中示例性地

图1示出了电气开关的实施例，该电气开关配备了按照本发明的电机驱动装置实施例；

图2示出了按照图1的开关的电机驱动装置的控制装置的实施例；

图3示例性地更详细示出了按照图2的控制装置的工作原理；

图4示出了适合按照图1的开关的电机驱动装置的控制装置的第二实施例；以及

图5至6更详细地示出了按照图4的控制装置的工作原理。

具体实施方式

在附图中为了清晰性相同的或可比的组件始终使用同样的参考标记。

图1示出了电气开关10，该电气开关10例如涉及电气功率开关、尤其是三相电气功率开关。该开关10包括开关外壳20，在该开关外壳中存在未进一步示出的电气开关触点，利用所述电气开关触点能够接通和断开单相或多相电流I。

另外，电气开关10配备有电机驱动装置30，该电机驱动装置借助于未进一步示出的锁扣装置保持在开关10的开关外壳20上。通过按压操作员可操纵的解锁元件40，锁扣装置使得能够从开关外壳20上取下电机驱动装置30。通过操纵解锁元件40，锁扣装置从锁住位置转移到解锁位置并且电机驱动装置30被释放，使得能够从开关外壳20上取下电机驱动装置30。

另外，在图1中可见操作开关50，其安装在电机驱动装置30的外侧上。该操作开关50实现三个开关位置，即用参考标记M表示的第一开关位置、用参考标记R表示的第二开关位置，以及用参考标记L表示的第三开关位置。

如果操作开关50位于其第一开关位置M中，那么能够手动操作电机驱动装置30；在第一开关位置M中，电机驱动装置30的远程控制被中断。

如果操作开关50位于其第二开关位置R中，那么电机驱动装置30使得能够从远处进行远程控制。

在操作开关50的第三开关位置L中，电机驱动装置30是被完全锁止的，使得从外部对电机驱动装置30的手动操纵和从远处的远程控制都不可能。

另外，在图1中可见两个控制信号输入端，它们中的第一控制信号输入端用参考标记60表示和第二控制信号输入端用参考标记70表示。如下面仍进一步更详细阐述的，第一控制信号输60用于馈入远程控制激活信号SR，利用它能够激活对电机驱动装置30的远程控制，只要操作开关50位于其第二开关位置R。

第二控制信号输入输70用于馈入转换信号SU，利用该转换信号可以调节电气开关或位于电气开关的开关外壳20中的开关触点以接通或断开电流I。

该电机驱动装置30配备有在图1中未示出的控制装置，该控制装置根据操作开关50的相应开关位置处理施加在两个控制信号输入端60和70上的两个控制信号，也就是远程控制激活信号SR和转换信号SU。

这类控制装置的实施例在图2中更详细地示出并用参考标记100表示。控制装置100包括一个分析模块110以及两个UND（与）元件120和130。

控制装置100的分析模块110被加载了远程控制激活信号SR和操作开关位置信号SA。操作开关位置信号SA给出按照图1的操作开关50的相应开关位置：以下示例性地假定，当操作开关50位于其第二开关位置R时，操作开关位置信号SA具有逻辑“1”。如果操作开关相反位于其第一开关位置M或其第三开关位置L，那么在这里描述的实施例中操作开关位置信号SR具有逻辑“0”。当然该分配也可以反过来。

分析模块110的功能在于，利用所施加的远程控制激活信号SR以及操作开关位置信号SA产生用于释放电机驱动装置30的远程操作的释放信号SRB。分析模块110或控制装置100总体例如能够通过微处理器或微控制器构成或至少也包括微处理器或微控制器。

分析模块110的工作原理例如根据图3详细阐述。

在图3的上面部分中示例性地可见远程控制激活信号SR随着时间t的信号走向。在按照图3的视图中示例性地假定，当按照图1的电机驱动装置30或电气开关10的远程控制应当从远处进行时，远程控制激活信号SR具有逻辑“1”。如果相反不要进行远程控制时，那么在第一控制信号输入端60上产生具有逻辑“0”的远程控制激活信号SR。

此外，图3示例性示出了按照图1的操作开关50的开关位置的时间走向。可以看见，在0和t2之间的时间段中操作开关50占据第三开关位置L，在t2和t6之间的时间段中占据第二开关位置R，在t6和t8之间的时间段中占据第一开关位置M并从时刻t8开始重新占据第二开关位置R。

此外，图3示出了操作开关位置信号SA随着时间t的时间走向。可以看见，操作开关位置信号SA仅在t2和t6之间的时间段中以及从时刻t8开始具有逻辑“1”。在0和t2之间的时间段中以及t6和t8之间的时间段中操作开关位置信号SA具有逻辑“0”，因为操作开关50或者位于第一开关位置M或者位于第三开关位置L。

按照图2的控制装置100的分析模块110分析远程控制激活信号SR以及操作开关位置信号SA并且产生用于释放远程操作的释放信号SRB，使得仅当操作开关位置信号SA具有逻辑“1”和同时远程控制激活信号SR具有正的信号沿时，释放信号SRB才具有逻辑“1”。因此，在按照图3的实施例中，释放信号SRB仅在t4和t5之间的时间段中以及在t10和t11之间的时间段中具有逻辑“1”，因为即仅在这两个时隙中两个标准才得到满足。在所有其他时间，或者操作开关位置信号SA具有逻辑“0”，然而或者未出现有远程控制激活信号SR的正的信号电平改变。为了更好理解，在图3中用箭头表示远程控制激活信号SR的正的信号电平改变。

重新参考图2可以看见，UND元件120分析由分析模块110构成的释放信号SRB以及在按照图1的电机驱动装置30的第二控制信号输入端70上馈入的转换信号SU。仅当不仅释放信号SRB而且转换信号SU都具有逻辑“1”时，按照图2的控制装置才产生接通信号SEIN，利用所述接通信号SEIN将按照图1的电气开关10或位于开关外壳20中的开关触点接通以接通电流I。

如果释放信号SRB具有逻辑“1”和转换信号SU具有逻辑“0”，那么另一UND元件130产生具有逻辑“1”的断开信号SAUS，利用所述断开信号SAUS将按照图1的电气开关10或其开关触点断开。

输出信号SEIN和SAUS被转发给电机驱动装置30的未进一步示出的电机驱动控制装置，所述电机驱动控制装置能够根据这两个信号的逻辑状态激活电机驱动装置30和接通或断开电气开关。

图4示出了控制装置的第二实施例，该控制装置能够在按照图1的电机驱动装置30中应用。控制装置200包括两个分析模块210和220，它们分别被加载以转换信号SU以及操作开关位置信号SA。

分析模块210和220例如能够通过微处理器或微控制器构成。

当操作开关位置信号SA具有逻辑“1”和转换信号SU从逻辑“0”改变成逻辑“1”时，分析模块210在输出侧产生用于接通电气开关10或用于接通按照图1的电流I的接通信号SEIN。在此，示例性地再次假定，当按照图1的电气开关10应当断开时，转换信号SU具有逻辑“0”，而当按照图1的电气开关应当接通时，转换信号SU具有逻辑“1”。

在图5中示例性地示出了接通信号SEIN的时间走向。可以看见，接通信号SEIN仅在t4和t5之间的时隙中以及t10和t11之间的时隙中具有逻辑“1”，相反在所有其他时隙中接通信号SEIN具有逻辑“0”。

按照图4的第二分析模块220模拟式地工作，其中然而该第二分析模块确定用于在输出侧产生断开信号SAUS，而且分别是在操作开关位置信号SA具有逻辑“1”和转换信号SU显示负的信号沿时。在图6中示例性示出了断开信号SAUS的时间走向。

控制装置200的两个分析模块210和220的输出信号SEIN和SAUS被转发给电机驱动装置30的未进一步示出的电机驱动控制装置，所述电机驱动控制装置能够根据两个信号SEIN和SAUS的逻辑状态激活电机驱动装置30和接通或断开电气开关。

尽管通过优选实施例详细具体地示出和描述了本发明，但本发明并不限于公开的例子，并且专业人士能够由此推出其它变型方案，而不会脱离本发明的保护范围。

参考标记列表

10 开关

20 开关外壳

30 电机驱动装置

40 解锁元件

50 操作开关

60 第一控制信号输入端

70 第二控制信号输入端

100 控制装置

110 分析模块

120 UND元件

130 UND元件

200 控制装置

210 分析模块

220分析模块

I 电流

M 第一开关位置

R 第二开关位置

L 第三开关位置

SA 操作开关位置信号

SAUS 断开信号

SEIN 接通信号

SR 远程控制激活信号

SRB 释放信号

SU 转换信号

t 时间。

Claims (12)

1.一种具有电机驱动装置（30）的电气开关（10），其特征在于，

- 所述电机驱动装置（30）具有实现至少两个开关位置（M、R）的操作开关（50），其中在第一开关位置（M）上所述操作开关（50）允许手动操作所述电机驱动装置（30）和在第二开关位置（R）上所述操作开关（50）允许经由所述电机驱动装置（30）的控制信号输入端（60、70）上的控制信号远程控制所述电机驱动装置（30），和

- 所述电机驱动装置（30）具有与所述操作开关（50）和所述控制信号输入端（60、70）相连的控制装置（100、200），所述控制装置（100、200）配置成使得仅当所述操作开关（50）占据其第二开关位置（R）和同时所述控制信号输入端（60、70）上的所述控制信号进行信号改变时，所述控制装置（100、200）才允许通过所述电机驱动装置（30）远程控制地操纵所述电气开关（10）。

2.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，

- 所述控制信号输入端（60）上的所述控制信号能够具有解除所述远程控制的信号信息和激活所述远程控制的信号信息，和

- 所述控制装置（100、200）配置成使得仅当所述操作开关（50）占据其第二开关位置（R）和所述控制信号从解除所述远程控制的信号信息改变成激活所述远程控制的信号信息时，所述控制装置（100、200）才允许通过所述电机驱动装置（30）远程控制地操纵所述电气开关（10）。

3.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，

- 所述控制信号输入端（60）上的所述控制信号能够具有解除所述远程控制的信号电平和激活所述远程控制的信号电平，和

- 所述控制装置（100、200）配置成使得仅当所述操作开关（50）占据其第二开关位置（R）和所述控制信号从解除所述远程控制的信号电平改变成激活所述远程控制的信号电平时，所述控制装置（100、200）才允许通过所述电机驱动装置（30）远程控制地操纵所述电气开关（10）。

4.根据前述权利要求之一所述的电气开关，其特征在于，

- 所述控制信号输入端（70）上的所述控制信号能够具有要求断开开关的断开信息和要求接通开关的接通信息，和

- 所述控制装置（100、200）配置成仅当所述操作开关（50）占据其第二开关位置（R）和同时所述控制信号从所述断开信息改变成所述接通信息时，所述控制装置（100、200）才促使通过所述电机驱动装置（30）接通所述电气开关（10）。

5.根据权利要求4所述的电气开关，其特征在于，

- 所述控制信号输入端（70）上的所述控制信号能够具有要求断开开关的断开电平和要求接通开关的接通电平，和

- 所述控制装置（100、200）配置成仅当所述操作开关（50）占据其第二开关位置（R）和同时所述控制信号从所述断开电平改变成所述接通电平时，所述控制装置（100、200）才促使通过所述电机驱动装置（30）接通所述电气开关（100）。

6.根据权利要求1至3之一所述的电气开关，其特征在于，所述控制装置（100、200）配置成使得其在所述操作开关（50）的开关位置改变后允许在预给定的闭锁时间期间不考虑所述控制信号输入端上的所述控制信号。

7.根据权利要求1至3之一所述的电气开关，其特征在于，所述操作开关（50）附加于第一和第二开关位置还具有第三开关位置（L），在所述第三开关位置（L）中所述电机驱动装置（30）被闭锁并且所述电气开关（10）通过所述电机驱动装置（30）的转换被闭锁。

8.根据权利要求1至3之一所述的电气开关，其特征在于，

- 所述操作开关（50）的第二开关位置（R）安置在所述操作开关（50）的第一和第三开关位置（M、L）之间，和

- 所述操作开关（50）从第一到第三开关位置的转换或从第三到第一开关位置的转换需要在此期间激活或通过第二开关位置（R）。

9.根据权利要求1至3之一所述的电气开关，其特征在于，

- 所述电机驱动装置（30）借助于锁扣装置保持在所述电气开关（10）的开关外壳（20）上，所述锁扣装置使得能够通过解锁该锁扣装置而取下所述电机驱动装置，

- 所述锁扣装置具有至少一个操作员可操纵的解锁元件（40），利用所述解锁元件（40）该锁扣装置能够被解锁和使得能够取下所述电机驱动装置，和

- 在操作员操作时，所述解锁元件不仅引起所述锁扣装置的解锁，而且引起所述操作开关转换到所述第二开关位置。

10.根据权利要求1至3之一项所述的电气开关，其特征在于，所述控制装置通过微处理器或微控制器构成或至少也包括微处理器或微控制器。

11.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述电气开关是电气功率开关。

12.用于根据前述权利要求之一所述的电气开关的电机驱动装置，其特征在于，

- 所述电机驱动装置（30）具有实现至少两个开关位置（M、R）的操作开关（50），其中在第一开关位置（M）上所述操作开关（50）允许手动操作所述电机驱动装置（30）和在第二开关位置（R）上所述操作开关（50）允许经由所述电机驱动装置（30）的控制信号输入端（60、70）上的控制信号远程控制所述电机驱动装置（30），和

- 所述电机驱动装置（30）具有与所述操作开关（50）和所述控制信号输入端（60、70）相连的控制装置（100、200），所述控制装置（100、200）配置成使得仅当所述操作开关（50）占据其第二开关位置（R）和同时所述控制信号输入端（60、70）上的所述控制信号进行信号改变时，所述控制装置（100、200）才允许通过所述电机驱动装置（30）远程控制地操纵所述电气开关（10）。