CN104977529B - 开关的自保持磁体的检验方法和自保持磁体的检验机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关的自保持磁体的检验方法和自保持磁体的检验机构。开关具有：a）开关触点，其由接触元件构成，接触元件为打开开关触点而在机械方面互相分离，b）电子触发单元，其分别监测通过接触元件流动的电流并检验与电流有关的触发条件的满足，c）电气的能量储存器，其利用自保持磁体的绕组构成电流回路，该回路在满足触发条件时由触发单元针对第一闭合时间被闭合，d）能通过闭合电流回路操控的执行器，该执行器分离接触元件。为检验将电流回路针对第二闭合时间闭合，第二闭合时间如此短，从而不通过执行器带来接触元件的分离。在第二闭合时间期间检验是否电流通过自保持磁体的绕组流动。

Description

开关的自保持磁体的检验方法和自保持磁体的检验机构

技术领域

本发明涉及用于检验开关的电磁的自保持磁体的方法和用于开关的自保持磁体的检验机构。

背景技术

在低压范围中具有机电触发器的开关例如作为功率保护开关是已知的。例如在超出预定的电流值时所述开关中断流动的电流，该电流值由电子触发单元检测。此外触发器包括自保持磁体（Maglatch），该自保持磁体具有永磁体、绕组和铁磁的杆件，其中该杆件由永磁体的磁场逆着弹簧的力被牵引。实现触发的办法是，由被设置在永磁体上的绕组产生磁反向场，该磁反向场如此补偿杆件范围中的永磁体的磁场，从而杆件为了操控开关而由弹簧沿着其纵轴线的方向得到推移。其中杆件与以开关锁为形式的执行器一起起作用，在该执行器里开关轴被保持在机械的预紧力下，该预紧力解开杆件。围绕其纵轴线转动的开关轴分离接触元件并且因此打开开关。

自保持磁体的绕组利用以电容器为形式的电气的能量储存器构成电流回路，该电流回路在满足触发条件时由触发单元闭合（并且再次打开）。通常电容器只是部分放电。

为了检验自保持磁体，即尤其检验绕组的断线，已知的是，发送检验电流通过绕组，该检验电流过于小而不能释放杆件。检验电流被监控，其中电流的中断尤其表示断线。

发明内容

本发明所针对的任务在于，说明一种用于检验自保持磁体的替代性的解决方案。

该任务通过根据本发明的用于检验开关的电磁的自保持磁体的方法以及用于开关的自保持磁体的检验机构解决。优选实施例展示有利的设计方案。

所述解决方案在所述方法方面规定的是，将电流回路为检验而针对一闭合时间闭合，该闭合时间是如此地短，从而不通过执行器带来接触元件的分离，并且在闭合期间检验是否电流通过自保持磁体的绕组流动。所述解决方案利用的事实是，电流为了操控执行器必须以一定程度的（预定的）强度流动一定程度的（预定的）时间。

在一种设计方案中电流的流动由技术方面简单的电流传感器检测。

在最简单的情形中电流传感器是由相应的电流通流的二极管，其中分别检测是否相应的电压在二极管上衰减。

相应地借助于比较器检测电压衰减的出现（存在）。

当电压衰减在二极管上出现（衰减）时，比较器以简单的方式发出信号。

所述解决方案在检验机构方面规定的是，检验机构a）将电流回路为检验而针对一闭合时间闭合，该闭合时间如此地短，从而不通过执行器带来接触元件的分离，并且b）在闭合时间期间分别检验是否电流通过自保持磁体的绕组流动。

技术方面简单的是，电流传感器检测电流流动。

所述检测在电流传感器为检测电流流动而具有二极管并且检验机构检测二极管上的电压衰减时与电流无关。

针对性地检验机构为检测电压衰减具有比较器。

在最简单的情形中当出现相应的电压衰减时比较器发出信号。

附图说明

下文依据实施例具体阐释本发明。唯一的附图图 1 展示了开关1，其被构造为针对低压的功率保护开关。开关1具有包括接触元件3、4的开关触点2，所述接触元件在开关触点2闭合时-如在附图中示意展示的那样-互相地抵靠。开关触点2被接入线路L中。为了中断通过线路L流动的电流，开关触点2被打开，办法是，接触元件3、4被互相分离。

具体实施方式

此外电子触发单元ETU属于开关1，该电子触发单元分别监测通过开关触点2的电流并且就此检验是否预定的与电流有关的触发条件得到满足。触发条件在这里例如是超过预定的电流阈值。

传感器线圈9的与电流成比例的电压信号用于检测通过导体L流动的电流，该传感器线圈被设置在磁场中并且因此在导体L的范围中。

触发单元ETU与执行器5一起作用，该执行器包括具有开关轴6a的开关锁6，该开关轴被保持在机械预紧力下并且在触发执行器5之后打开开关触点2。在触发单元ETU和执行器5以及执行器5和开关触点之间的共同作用在附图中通过虚线的连接线7、8示出。

绕组10用于对触发单元ETU供能，该绕组围绕导体L卷绕、把电能按照变换器的类型从导体L中脱耦并且发送给整流单元11。整流单元11的整流电压通过二极管12对以电容器13为形式的能量储存器充电。

并行于电容器13地把自保持磁体15的绕组14与晶体管开关16串联。永磁体17属于自保持磁体15，该永磁体由绕组14围绕。杆件18由永磁体17逆着弹簧19的力被磁性地牵引并且就此被保持住。

对闭合的晶体管开关16来说电容器13和自保持磁体15（即其绕组14）构成闭合的电流回路16a，其中电容器13位于放电模式中，在该放电模式中其放电电流通过绕组14流动并且建立反向磁场。这种反向磁场如此减弱永磁体17的磁场，从而其磁牵引力不再足以保持住杆件18。如此被释放的杆件18运动到开关锁6上并且解开开关锁6。由此被触发的开关轴6a的围绕其纵轴线的转动打开开关触点2。

当触发条件被满足时，借助于属于触发单元ETU的微控制器uC，晶体管开关16的闭合并且由此电流回路16a的闭合持续（第一）闭合时间，其中触发条件的检验由（第一）软件（软件程序）SW1执行，并且具体而言借助于由传感器线圈9所送出的电压信号（被示意性地示出为虚线21）。闭合时间在这里计为4ms，在该闭合时间中电容器被部分放电。此后晶体管开关16被再次打开。

（第一）比较器20监控电容器13的电压并且把该电压与（第一）参考电压Uref1相比较，其中电容器13的电压通过具有电阻R1、R2的分压器匹配到参考电压Uref1上，该参考电压构成预定的参考值。比较器20给微控制器uC分别发出信号（信号S1），是否电容器13的电压大于等于参考电压Uref1并且电容器因而被充电。触发只是在电容器13得到充电的情况下发生。

所设置的用于检验自保持磁体15即尤其其绕组14的断线的检验机构22包括在微控制器uC中运行的（第二）软件（软件程序）SW2、接入电流回路16a中的电流传感器23和另外的（第二）比较器24。软件SW2将晶体管开关16针对短的（预定的）持续时间、（第二）闭合时间闭合并且因而把电容器13短时地接入到放电模式中，其中持续时间的长度被如此短的选择，从而不带来执行器5的操控。在该短的持续时间期间检验是否相应的电流通过自保持磁体15流动。其中利用的事实在于，电流为了操控执行器必须以一定程度的（预定的）强度流动一定程度的（预定的）时间。因此当尽管电流以充足的强度流动，但针对过短的时间流动或者说流动过短的时间，则不带来杆件18的释放，这对于检验而言是必要的。闭合时间（晶体管开关16上的检验脉冲）在这里具有小于0.1ms的时间长度。

短时闭合的电流回路16a中的电流流动借助于以二极管23a为形式的电流传感器23被复验，其中在二极管23a上的电压下降分别借助于比较器24与（第二）参考电压Uref2相比较。当在晶体管开关16闭合的情况下没有相应的电压衰减时，比较器24相应发出信号S2。因此信号S2表明的是，出现尤其以绕组14的断线为形式的错误。该错误由微控制器uC以错误信号的形式发出（发信号）。

Claims (6)

1.用于检验开关（1）的电磁的自保持磁体（15）的方法，其中开关（1）包括：

a）开关触点（2），其由接触元件（3、4）构成，所述接触元件为了打开开关触点（2）而在机械方面互相分离，所述自保持磁体（15）包括永磁体（17），绕组（14）围绕所述永磁体（17）缠绕，所述绕组（14）的断线被检验，

b）电子触发单元（ETU），该电子触发单元分别监测通过接触元件（3、4）流动的电流并检验与电流有关的触发条件的满足情况，

c）形式为电容（13）的电气的能量储存器，其利用自保持磁体（15）的绕组（14）构成电流回路（16a），该电流回路在满足触发条件时由电子触发单元（ETU）针对第一闭合时间被闭合，并且

d）能够通过闭合电流回路（16a）而操控的执行器（5），该执行器分离接触元件（3、4），

其特征在于，

为检验而通过闭合晶体管开关（16）将电流回路（16a）针对第二闭合时间闭合，该第二闭合时间如此地短，从而不会通过执行器（5）带来接触元件（3、4）的分离，其中当所述晶体管开关（16）被闭合时，所述电容（13）、所述自保持磁体（15）的所述绕组（14）和电流传感器（23）形成闭合回路，并且所述电容（13）处于放电模式中，

在第二闭合时间期间检验是否电流通过自保持磁体（15）的绕组（14）流动，

其中，由所述电流传感器（23）来检测相应的电流的流动，并且

其中，所述电流传感器（23）是相应的电流流过的二极管（23a），并且其中，检测在二极管（23a）上是否存在相应的电压衰减。

2.按照权利要求1所述的方法，

其特征在于，

借助于比较器（24）来检测电压衰减的出现。

3.按照权利要求2所述的方法，

其特征在于，

当相应的电压不衰减时，比较器（24）发出信号（S2）。

4.用于开关（1）的自保持磁体（15）的检验机构（22），其中开关（1）包括：

a）开关触点（2），其由接触元件（3、4）构成，所述接触元件在开关触点（2）打开时在机械方面互相分离并且在开关触点（2）闭合时互相抵靠，

b）电子触发单元（ETU），该电子触发单元分别监测通过接触元件（3、4）流动的电流并检验是否与电流有关的触发条件得到满足，

c）形式为电容（13）的电气的能量储存器，其利用自保持磁体（15）的绕组（14）构成电流回路（16a），电子触发单元（ETU）在满足触发条件时闭合该电流回路，其中，所述自保持磁体（15）包括永磁体（17），绕组（14）围绕所述永磁体（17）缠绕，所述绕组（14）的断线被检验，以及

d）执行器（5），该执行器的操控通过电流回路（16a）的闭合针对第一闭合时间来进行并且该执行器在操控之后分离接触元件（3、4），

其特征在于，检验机构（22）包括电流传感器（23）以检测电流流动，其中，所述电流传感器（23）为检测电流流动而具有二极管（23a），其中，所述检验机构（22）配置为通过闭合晶体管开关（16）将电流回路为了检验而针对第二闭合时间闭合，该第二闭合时间如此地短，从而不会通过执行器（5）带来接触元件（3、4）的分离，其中当所述晶体管开关（16）被闭合时，所述电容（13）、所述自保持磁体（15）的所述绕组（14）和所述电流传感器（23）形成闭合回路，并且所述电容（13）处于放电模式中，并且

其中，所述检验机构（22）配置为在第二闭合时间期间相应地通过检测二极管（23a）上的电压衰减来检验是否电流通过自保持磁体（15）的绕组（14）流动。

5.按照权利要求4所述的检验机构（22），

其特征在于，

为了检测电压衰减而设置了比较器（24）。

6.按照权利要求5所述的检验机构（22），

其特征在于，

当不出现相应的电压衰减时，比较器（24）发出信号（S2）。

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