DE102005043895B4

DE102005043895B4 - Method for operating an electromechanically actuated switching device and operated according to this method switching device

Info

Publication number: DE102005043895B4
Application number: DE200510043895
Authority: DE
Inventors: Norbert Mitlmeier; Diethard Runggaldier; Bernd Trautmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: DE102005043895A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch betätigten Schaltgerätes (4) mit einem elektromechanischen Antrieb, der mit einer Versorgungsspannung (U) versorgt wird und von einer Steuereinrichtung (2) gesteuert wird, welcher ein externes Steuersignal (K) zum Betätigen des elektromechanischen Antriebs übermittelt wird, wobei für den Fall, dass die Versorgungsspannung (U) eine Wechselspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung ist, nach Erhalt des Steuersignals (K) ein Zeitpunkt (t₂) abgewartet wird, bei dem eine vorgegebenen Phasenlage (φ₂) der Versorgungsspannung (U) erreicht wird, und wobei ab diesem Zeitpunkt (t₂) eine Verzögerungszeit (T) bis zur Betätigung des Antriebs (13) abgewartet wird.Method for operating an electromechanically actuated switching device (4) with an electromechanical drive which is supplied with a supply voltage (U) and is controlled by a control device (2) to which an external control signal (K) for actuating the electromechanical drive is transmitted in the event that the supply voltage (U) is an AC voltage or a rectified AC voltage, after receiving the control signal (K) a time (t ₂ ) is waited, in which a predetermined phase position (φ ₂ ) of the supply voltage (U) is reached , and from this time (t ₂ ), a delay time (T) until the operation of the drive (13) is awaited.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch betätigten Schaltgerätes. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein nach diesem Verfahren betriebenes, elektromechanisch betätigtes Schaltgerät.The The invention relates to a method of operating an electromechanical actuated switching device. The Invention also relates to a operated according to this method, electromechanically actuated switching device.

Bei einem elektromechanisch betätigten Schaltgerät (Schütz), dessen Hauptkontakte ein Drehstromsystem schalten, hängt die Belastung der Schaltkontakte davon ab, zu welchem exakten Zeitpunkt die Kontakte öffnen oder schließen. Die elektrische Belastung der Kontakte und damit auch deren Abbrand durch den beim Öffnen oder Schließen entstehenden Lichtbogen hängt wesentlich von der im Zeitpunkt der Kontaktöffnung oder des Kontaktschließens vorliegenden Phase der Netzspannungen oder -ströme ab. Wird mit dem Schaltgerät ein Drehstromsystem, beispielsweise ein Drehstrommotor geschaltet, und wird der elektromechanische Antrieb mit einer Gleichspannung betrieben, die zufällig an- und ausgeschaltet wird, ergibt sich für jeden der Kontakte eine Gleichverteilung der Schaltwinkel, d.h. für jeden Kontakt kommt jede Phasenlage gleich häufig vor. Daraus ergibt sich für alle Kontakte des Schaltgerätes ein gleichmäßiger Abbrand, weil jeder Kontakt dieselbe Mischung aus Schaltvorgängen mit niedrigem und hohem Abbrand erlebt.at an electromechanically actuated switching device (contactor) whose Main contacts switch a three-phase system, the load on the switching contacts depends It depends on which exact time the contacts open or shut down. The electrical load on the contacts and thus their burnup by the opening or close arising arc hangs Substantially present from the time of the contact opening or the contact closure Phase of mains voltages or currents. Does the switching device become a three-phase system, For example, a three-phase motor switched, and is the electromechanical Drive with a DC voltage, which is randomly and is switched off, results for each of the contacts an equal distribution the switching angle, i. For every contact has the same frequency. This results in for all Contacts of the switching device a uniform burning, because each contact has the same mix of switching operations experienced low and high burnup.

Wird der Antrieb des Schaltgerätes mit Wechselspannung oder mit einer gleichgerichteten Wechselspannung betrieben, hängen die Abläufe der Schließ- und Öffnungsvorgänge zusätzlich davon ab, welche Phasenlage die Versorgungsspannung des elektromechanischen Antriebes zum Zeitpunkt seines Betätigens aufweist. In der Praxis werden nun auch bei einer Gleichverteilung der Phasenlage der Versorgungsspannung des Antriebs bei dessen Ein- und Ausschalten für jeden der drei Hauptkon takte sehr unterschiedliche Häufigkeiten in der Phase der Lastspannung bzw. -ströme beobachtet. Dieser Effekt wird als Selbstsynchronisation bezeichnet und ist beispielsweise bekannt aus G. Griepentrog, "Schaltsynchronisations-Effekt bei AC-betätigten Schützen", 14. VDE-Seminar "Kontaktverhalten und Schalten", Karlsruhe, 24. bis 26. September 1997, Seiten 149 bis 155.Becomes the drive of the switching device with alternating voltage or with a rectified alternating voltage operated, hang the processes the closing and opening operations in addition to it which phase position the supply voltage of the electromechanical Drive at the time of his actuation has. In practice Now, even with an equal distribution of the phase position of the supply voltage the drive at its switching on and off for each of the three Hauptkon clocks very much different frequencies observed in the phase of the load voltage or currents. This effect is called self-synchronization and is for example known from G. Griepentrog, "switching synchronization effect at AC-operated Schützen ", 14th VDE Seminar" Contact Behavior and switching ", Karlsruhe, September 24-26, 1997, pages 149-155.

Zusätzlich zu dieser Selbstsynchronisation wird in der Praxis auch häufig eine Fremdsynchronisation beobachtet, bei denen bereits eine ungleichmäßig verteilte Phasenlage der Versorgungsspannung beim Ein- bzw. Ausschalten des Antriebs eine Synchronisation der Schaltvorgänge hervorruft. Eine solche Fremdsynchronisation kann auch von einer elektronischen Steuerung verursacht werden, wenn sich in der zeitlichen Abfolge zwischen Schaltbefehl und Ein- bzw. Ausschalten der Versorgungsspannung des Antriebs Abhängigkeiten zur Phasenlage des Netzes ergeben. Im Extremfall tritt nur ein vorbestimmter Schaltwinkel auf.In addition to This self-synchronization is often a practice in practice External synchronization observed in which already unevenly distributed Phase of the supply voltage when switching on or off the Drive causes a synchronization of the switching operations. Such Third-party sync can also be from an electronic controller caused when in the chronological order between Switching command and switching on or off the supply voltage of Drive dependencies result to the phase angle of the network. In extreme cases, only a predetermined occurs Switching angle on.

Die Verbindung von Fremd- und Selbstsynchronisation verschärft das Problem des ungleichmäßigen Abbrandes der Schaltkontakte soweit, dass sich für die Kontakte des Schaltgerätes bezogen auf die Phase der Lastspannung extreme Vorzugsphasenlagen ergeben, die systematisch zu höherem Abbrand einer Phase und damit zu einer geringeren Lebensdauer des Schaltgerätes führen.The Combining foreign and self-synchronization aggravates this Problem of uneven burnup the switching contacts so far that related to the contacts of the switching device result in the phase of the load voltage extreme preferred phase positions, the systematically higher Burning a phase and thus to a lower life of the switchgear to lead.

Zum Vermeiden einer Fremdsynchronisation ist es aus der EP 1 198 808 B1 bekannt, nach dem Einschalten der Versorgungsspannung für die Steuerelektronik des Schaltgerätes bei Beendigung einer Anlaufphase für einen in der Steuerelektronik verwendeten Mikrokontroller und nach dem Überprüfen der Ansteuerart den weiteren Ablauf des Programmes anzuhalten und erst nach Ablauf einer zufälligen Verzögerungszeit mit den Programmschritten fortzufahren, die bis zur Abgabe eines Freigabe- oder Betätigungssignals für den Antrieb durchgeführt werden müssen.To avoid a third party synchronization, it is out of the EP 1 198 808 B1 after switching on the supply voltage for the control electronics of the switching device at the end of a start-up phase for a microcontroller used in the control electronics and after checking the Ansteuerart stop the further course of the program and only after a random delay time with the program steps continue until the Issuing a release or actuation signal for the drive must be performed.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch betätigten Schaltgerätes anzugeben, mit dem Fremdsynchronisation weitgehend vermieden ist. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein nach diesem Verfahren betriebenes elektromechanisch betätigtes Schaltgerät anzugeben.Of the The invention is based on the object, an alternative method to indicate the operation of an electromechanically actuated switching device, is largely avoided with the external synchronization. It also lies The invention is based on the object, operated by this method electromechanical actuated switchgear specify.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen Merkmalen, wird für den Fall, dass eine den elektromechanischen Antrieb versorgende Versorgungsspannung eine Wechselspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung ist, nach Erhalt eines externen Steuersignals zum Betätigen des elektromechanischen Antriebs ein Zeitpunkt abgewartet, in dem eine vorgegebene Phasenlage der Versorgungsspannung erreicht wird, und bei dem ab diesem Zeitpunkt eine Verzögerungszeit bis zur Betätigung des Antriebs abgewartet wird. Auf diese Weise kann für zeitlich aufeinander folgende Schaltvorgänge erreicht werden, dass von einer Steuereinrichtung ein Steuersignal zum Betätigen des elektromechanischen Antriebs zu Zeitpunkten aktiviert wird, die gleichmäßig über alle Phasenlagen verteilt sind.Regarding the Method is the object according to the invention solved with a method having the features of claim 1. According to these Characteristics, is for the case that one supplying the electromechanical drive Supply voltage an AC voltage or a rectified AC voltage is, after receiving an external control signal to Actuate the electromechanical drive a time waited in the a predetermined phase position of the supply voltage is achieved and at which a delay time until the actuation of the Drive is waiting. In this way, for temporally successive switching operations be achieved by a control device, a control signal to operate the electromechanical drive is activated at times that evenly over all Phasing are distributed.

Eine solche gleichmäßige Verteilung wird erzielt, wenn die Verzögerungszeit eine zufällige Größe ist.A such even distribution is achieved when the delay time a random one Size is.

Alternativ hierzu kann eine solche gleichmäßige Verteilung auch erzielt werden, wenn die Verzögerungszeit aus einer Folge von Verzögerungszeiten ausgewählt ist, die gleichmäßig über ein vorgegebenes, insbesondere alle möglichen Phasenlagen, d.h. zumindest eine Schwingungsperiode der Versorgungsspannung umfassendes Zeitintervall, verteilt sind, wobei für aufeinander folgende Schaltvorgänge die Verzögerungszeiten dieser Folge derart ausgewählt werden, dass alle Verzögerungszeiten der Folge mit gleicher Häufigkeit auftreten.Alternatively, such a uniform distribution can also be achieved if the delay time is due to a series of delay times is selected, which are evenly distributed over a predetermined, in particular all possible phase angles, ie at least one oscillation period of the supply voltage time interval, wherein for successive switching operations, the delay times of this sequence are selected such that all delay times of the sequence occur with equal frequency.

In vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung werden vor dem Betätigen des Antriebs die Versorgungsspannung insbesondere nach Höhe, Art und Frequenz überprüft, wobei insbesondere festgestellt wird, ob die Versorgungsspannung eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung bzw. eine gleichgerichtete Wechselspannung ist.In advantageous embodiments of the invention are prior to operating the Drive the supply voltage in particular according to height, type and Frequency checked, where in particular it is determined whether the supply voltage a DC voltage or an AC voltage or a rectified AC voltage is.

Wenn das Schaltgerät gleichzeitig mit dem Steuersignal an die Versorgungsspannung angeschlossen wird, erfolgt die Überprüfungsversorgungsspannung erst nach Erhalt des Steuersignals (Automatikbetrieb).If the switching device connected to the supply voltage simultaneously with the control signal when the check supply voltage is made only after receiving the control signal (automatic mode).

Wenn alternativ dazu das Schaltgerät insbesondere bei einem Busbetrieb dauernd an die Versorgungsspannung angeschlossen ist, erfolgt vorzugsweise die Überprüfung der Art der Versorgungsspannung bereits vor Erhalt des Steuersignals.If alternatively the switching device especially during bus operation continuously to the supply voltage is connected, preferably the verification of the type of supply voltage already before receiving the control signal.

Bezüglich des elektromechanisch betätigten Schaltgerätes wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 7, deren Vorteile sich ebenso wie die Vorteile der diesem Patentanspruch untergeordneten Unteransprüche aus den Vorteilen der jeweils zugeordneten Verfahrensansprüche ergeben.Regarding the electromechanically actuated switching device is the problem solved according to the invention with the Features of claim 7, the advantages as well as the advantages of this claim subordinate subclaims give the benefits of each associated method claims.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:to further explanation The invention is based on the embodiments the drawings referenced. Show it:

1 in schematischer Prinzipschaltung ein Schaltgerät mit einer zugehörigen Steuereinrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Antriebs in einer ersten Betriebsart (Busbetrieb), 1 in a schematic circuit diagram, a switching device with an associated control device for controlling an electromechanical drive in a first mode (bus operation),

2 ein Schaltgerät gemäß 1 in einer zweiten Betriebsart (Automatikbetrieb) sowie 2 a switching device according to 1 in a second operating mode (automatic mode) as well

3 und 4 jeweils zu den Schaltgeräten gemäß 1 und 2 gehörende Diagramme, in denen der zeitliche Ablauf zweier Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht ist. 3 and 4 in each case to the switching devices according to 1 and 2 belonging diagrams in which the timing of two variants of the method according to the invention is illustrated.

Gemäß 1 ist eine Steuereinrichtung 2 eines elektromechanisch betätigten Schaltgerätes 4 über einen Kommunikationsbaustein 6 an einen Datenbus 8 angeschlossen. Das elektromechanische Schaltgerät 4 kann direkt von einem mehrphasigen Netz 10 mit einer Versorgungsspannung U versorgt werden. Die Versorgungsspannung U kann aber auch auf andere weise als Wechselspannung mit oder ohne Gleichrichtung oder als Gleichspannung zur Verfügung stehen. Ein Verbraucher 11 ist über Schaltkontakte 12 des Schaltgerätes 4 an das Netz 10 angeschlossen, die von einem von der Steuereinrichtung 2 gesteuerten elektromechanischen Antrieb 13 betätigt, d.h. geöffnet oder geschlossen werden.According to 1 is a control device 2 an electromechanically actuated switching device 4 via a communication block 6 to a data bus 8th connected. The electromechanical switching device 4 can be directly from a multi-phase network 10 be supplied with a supply voltage U. The supply voltage U can also be available in other ways as an alternating voltage with or without rectification or as a DC voltage. A consumer 11 is via switch contacts 12 of the switching device 4 to the network 10 connected by one of the control device 2 controlled electromechanical drive 13 operated, ie open or closed.

Die an einem Spannungseingang 14 permanent anliegende Versorgungsspannung U wird in einer Prüfeinrichtung 15 nach Art und Höhe überprüft, wobei festgestellt wird, ob es sich um eine Gleichspannung, eine Wechselspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung handelt. Das Ergebnis dieser Überprüfung wird in einem Mikroprozessor 16 verarbeitet und gespeichert. Nach vollständiger Initialisierung des Mikroprozessors 16 sowie Analyse der Art der Versorgungsspannung U wird für den Fall, dass es sich um eine Wechselspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung handelt, in einem Phasendetektor 18 die Phasenlage der Versorgungsspannung U erfasst, wenn an einem Signaleingang 19 ein Steuersignal K zum Betätigen des Schaltgerätes 4 angelegt wird. Bei Erreichen einer vorgegebenen Phasenlage wird eine Verzögerungseinheit 20 getriggert, die eine Verzögerungszeit T generiert, die bewirkt, dass von der Steuereinrichtung 2 erst nach Ablauf dieser Verzögerungszeit T ein Schaltsignal S für den Antrieb 13 ausgegeben wird.The at a voltage input 14 permanently applied supply voltage U is in a test facility 15 Checked by type and height, which is determined whether it is a DC voltage, an AC voltage or a rectified AC voltage. The result of this review is in a microprocessor 16 processed and stored. After complete initialization of the microprocessor 16 As well as analysis of the nature of the supply voltage U is in the case that it is an AC voltage or a rectified AC voltage, in a phase detector 18 the phase position of the supply voltage U detected when at a signal input 19 a control signal K for actuating the switching device 4 is created. Upon reaching a predetermined phase position is a delay unit 20 triggered, which generates a delay time T, which causes the control device 2 only after expiration of this delay time T is a switching signal S for the drive 13 is issued.

In 2 ist in stark vereinfachter Form ein elektromechanisches Schaltgerät 4 gemäß der Erfindung veranschaulicht, das in einem so genannten Automatikbetrieb betrieben wird, in dem sowohl das externe Steuersignal K als auch die Versorgungsspannung U zeitgleich übermittelt werden, deren Steuereinrichtung 2 jedoch dem Grundsatz nach den gleichen Aufbau wie die in 1 veranschaulichte Steuereinrichtung aufweist.In 2 is in an extremely simplified form an electromechanical switching device 4 illustrated in the invention, which is operated in a so-called automatic mode in which both the external control signal K and the supply voltage U are transmitted at the same time, the control device 2 however, in principle the same structure as that in 1 has illustrated control device.

Im Ablaufdiagramm der zur 1 gehörenden 3 ist zu erkennen, dass die Versorgungsspannung U bereit zu einem Zeitpunkt t₀ am elektromechanischen Schaltgerät anliegt, in dem noch kein Steuersignal K zum Betätigen des Schaltgerätes übermittelt wird. Nach Anlegen der Versorgungsspannung U erfolgt in einem ersten Zeitabschnitt A die Initialisierung des Mikroprozessors. Nach dessen Initialisierung und Betriebsbereitschaft erfolgt in einem Zeitabschnitt B eine Auswertung der Versorgungsspannung U nach Art und Frequenz f, bei der es sich im dargestellten Beispiel um eine gleichgerichtete Wechselspannung handelt. Zu einem Zeitpunkt t₁ erhält die Steuereinrichtung des Schaltgerätes ein Steuersignal K zum Betätigen des Schaltgerätes. In einem Zeitabschnitt C wird die Versorgungsspannung U nach Höhe und Phase ausgewertet. Bei nicht ausreichender Höhe der Versorgungsspannung U wird der Programmablauf gestoppt und die Abgabe eines Schaltsignals S unterdrückt. Andernfalls wird anschließend (Zeitabschnitt D) das Erreichen einer vom Mikroprozessor vorgegebenen Phasenlage φ₂, im Beispiel der Nulldurchgang, abgewartet, der zu einem Zeitpunkt t₂ vorliegt. An diesen Zeitpunkt t₂ wird in der Verzögerungseinheit beispielsweise ein Zufallsgenerator getriggert, der eine zufällige Verzögerungszeit T oder einen zufälligen Verzögerungswinkel Φ generiert. Nach Ablauf dieser zufälligen Verzögerungszeit T bzw. des zufälligen Verzögerungswinkels Φ wird zu einem Zeitpunkt t₃ (zugehörige Phasenlage φ₃) das Schaltsignal S für den Antrieb 13 generiert, das die Bewegung der Schaltkontakte 12 einleitet, die dann nach Ablauf einer Schaltzeit T_s zu einem Schaltzeitpunkt t₄ (zugehörige Phasenlage oder Schaltwinkel φ₄) schließen oder öffnen.In the flowchart of the 1 belonging 3 It can be seen that the supply voltage U ready at a time t _{0 applied to} the electromechanical switching device in which no control signal K is transmitted to operate the switching device. After applying the supply voltage U, the initialization of the microprocessor takes place in a first time period A. After its initialization and readiness for operation takes place in a period B, an evaluation of the supply voltage U by type and frequency f, which is a rectified AC voltage in the example shown. At a time t ₁ , the control device of the switching device receives a control signal K for actuating the switching device. In a period C, the supply voltage U is evaluated for height and phase. If the supply voltage U is not sufficiently high, the program sequence is stopped and the output is stopped a switching signal S suppressed. Otherwise, subsequently (time period D), the achievement of a predetermined by the microprocessor phase position φ ₂ , in the example, the zero crossing, waiting, which is present at a time t ₂ . At this time t ₂ , for example, a random generator is triggered in the delay unit, which generates a random delay time T or a random delay angle Φ. After expiry of this random delay time T or of the random deceleration angle Φ, the switching signal S for the drive is generated at a time t ₃ (associated phase position φ ₃ ) 13 generates the movement of the switching contacts 12 initiates, then after closing a switching time T _s to a switching time t ₄ (associated phase angle or switching angle φ ₄ ) close or open.

Alternativ zu einer von einem Zufallsgenerator erzeugten zufälligen Verzögerungszeit T oder einem zufälligen Verzögerungswinkel Φ kann auch eine Verzögerungszeit T aus einer fest vorgegebenen endlichen Folge von Verzögerungszeiten T_i oder Verzögerungswinkeln Φ_i gewählt werden, die gleichmäßig über ein vorgegebenen Zeitintervall 0 ≤ T_i < T_s bzw. ein vor gegebenes Phasenintervall 0 ≤ Φ_i < Φ_s verteilt sind, um eine gleichverteilte Ansteuerung des Antriebs 13 zu gewährleisten. Für den in der Figur dargestellten Fall, in dem die Versorgungsspannung U eine gleichgerichtete Wechselspannung ist, wird T_s gleich der halben Periodendauer 1/2f bzw. Φ_s = Π gewählt, um sicherzustellen, dass alle möglichen Phasenlagen der Versorgungsspannung U umfasst sind. Die fest vorgegebene Folge T_i, Φ_i kann beispielsweise eine gleichmäßig aufsteigende Folge sein, bei der die Verzögerungszeit T_i oder der Verzögerungswinkel Φ_i bei jedem Schaltvorgang um einen Wert ΔT bzw. ΔΦ erhöht wird T_i+1 = T_i, + ΔT bzw. Φ_i+1 = Φ_i + ΔΦ. Grundsätzlich sind aber auch Folgen T_i, Φ_i möglich, die in willkürlicher Reihenfolge auf unterschiedliche Verzögerungszeiten T_i oder Verzögerungswinkel Φ_i, beispielsweise 0°, 1°, 2°..., 179°, mit gleichmäßigem Abstand, im Beispiel 1°, im Intervall 0 ≤ Φ₁ < Π, verteilt sind. Umfasst die Folge T_i, Φ_i n Elemente, im Beispiel 180, so werden in einem Zyklus alle Elemente dieser Folge T_i, Φ_i nacheinander ausgewählt, d. h. in einem solchen Zyklus wird jedes Element nur einmal ausgewählt bis alle Elemente einmal ausgewählt worden sind. Dann beginnt derselbe Zyklus von neuem. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass jedes Element, d. h. jede Verzögerungszeit T_i oder jeder Verzögerungswinkel Φ_i der Folge bei einer großen Anzahl N >> n von Schaltvorgängen mit gleicher Häufigkeit auftreten.May alternatively Φ to a generated by a random random delay time T, or a random delay angle, a delay time T can be selected from a fixed finite sequence of delay times T _i or delay angles Φ _i, the uniformly over a predetermined time interval 0 ≤ T _i <T _s or a given phase interval 0 ≦ Φ _i <Φ _{s are} distributed to an equally distributed drive of the drive 13 to ensure. For the case shown in the figure, in which the supply voltage U is a rectified AC voltage, T _{s is} equal to half the period 1 / 2f or Φ _s = Π chosen to ensure that all possible phase angles of the supply voltage U are included. The fixed sequence T _i , Φ _i may be, for example, a uniformly increasing sequence, in which the delay time T _i or the delay angle Φ _{i is} increased by a value .DELTA.T or .DELTA.Φ in each switching operation T _{i + 1} = T _i , + .DELTA.T or Φ _{i + 1} = Φ _i + ΔΦ. Basically, however, sequences T _i , Φ _{i are also} possible, which in arbitrary order to different delay times T _i or delay angle Φ _i , for example 0 °, 1 °, 2 ° ..., 179 °, evenly spaced, in the example 1 ° , in the interval 0 ≤ Φ ₁ <Π. If the sequence includes T _i , Φ _i n elements, in example 180, all elements of this sequence T _i , φ _i are selected one after the other in one cycle, ie in such a cycle each element is selected only once until all elements have been selected once , Then the same cycle starts again. In this way, it is ensured that each element, ie each delay time T _i or each delay angle Φ _{i of} the sequence, occur with equal frequency in a large number N >> n of switching operations.

Wird bei einer Überprüfung der Versorgungsspannung U festgestellt, dass es sich um eine Gleichspannung handelt, entfallen die in den Zeitabständen C, D durchgeführte Phasendetektion sowie die Verzögerung um die Verzögerungszeit T zwischen dem Steuersignal K und dem Schaltsignal S.Becomes at a review of the Supply voltage U found that it is a DC voltage acts, eliminates the performed in the intervals C, D phase detection as well as the delay about the delay time T between the control signal K and the switching signal S.

Im Ablaufdiagramm gemäß 4 (Automatikbetrieb) wird das Steuersignal K zeitgleich mit der Versorgungsspannung U am Schaltgerät angeregt. Mit anderen Worten: Es gibt für beide Zwecke nur ein- und dasselbe Signal. In diesem Fall erfolgen mit dem Anlegen der Versorgungsspannung nach der Initialisierung des Mikroprozessors in einem Zeitabschnitt A zeitlich aufeinander folgend die Auswertung der Versorgungsspannung U nach Art, Frequenz, Höhe und Phase. Nach Ablauf dieser Auswertung werden dann dieselben Verfahrensschritte durchgeführt, wie sie anhand von 3 erläutert sind, d.h. in einem Zeitabschnitt D wird eine vorgegebene Phasenlage φ₂ der Versorgungsspannung U abgewartet, die zum Zeitpunkt t₂ erreicht wird.In the flowchart according to 4 (Automatic mode), the control signal K is excited simultaneously with the supply voltage U at the switching device. In other words, there is only one and the same signal for both purposes. In this case, with the application of the supply voltage after the initialization of the microprocessor in a time interval A, the evaluation of the supply voltage U according to type, frequency, level and phase takes place temporally successively. After this evaluation, the same process steps are then carried out as they are based on 3 are explained, ie, in a period D, a predetermined phase position φ _{2 of} the supply voltage U is waited, which is reached at time t ₂ .

Im Beispiel der Figur erfolgt die externe Kommandogabe (Steuersignal K) zum Zeitpunkt t₁ zeitgleich mit dem Nulldurchgang der Versorgungsspannung U. Dieser Zeitpunkt t₁ ist in der Praxis jedoch (im Idealfall) hinsichtlich der Phasenlage φ₁ gleichmäßig auf alle Phasenwinkel verteilt.In the example of the figure, the external command input (control signal K) takes place at the time t _{1 at the} same time as the zero crossing of the supply voltage U. However, this point in time t ₁ is (in the ideal case) distributed uniformly over all phase angles with regard to the phase position φ ₁ .

Durch die anhand der 3 und 4 erläuterten Verfahren wird sichergestellt, dass die Schaltsignale S für den elektromechanischen Antrieb 13 möglichst gleichmäßig über die Phasenwinkel verteilt sind, und eine Fremdsynchronisation weitgehend vermieden ist.By the basis of the 3 and 4 explained method is ensured that the switching signals S for the electromechanical drive 13 As evenly distributed over the phase angle, and a third party synchronization is largely avoided.

Claims

Method for operating an electromechanically actuated switching device ( 4 ) with an electromechanical drive which is supplied with a supply voltage (U) and by a control device ( 2 ), to which an external control signal (K) for actuating the electromechanical drive is transmitted, wherein in the event that the supply voltage (U) is an AC voltage or a rectified AC voltage, after receipt of the control signal (K) a time (t ₂ ) is waited, in which a predetermined phase position (φ ₂ ) of the supply voltage (U) is reached, and wherein from this time (t ₂ ) a delay time (T) until the operation of the drive ( 13 ) is waited.

The method of claim 1, wherein the delay time (T) a random one Size is.

The method of claim 1, wherein the delay time (T) from a sequence of delay times selected is that even over one predetermined time interval are distributed, wherein for each other following switching operations the delay times (T) of this sequence selected be that all delay times (T) of the sequence with equal frequency occur.

Method according to one of the preceding claims, in which prior to the actuation of the drive ( 13 ) the supply voltage (U) is checked.

Method according to Claim 4, in which the level of the supply voltage (U) is checked.

Method according to Claim 4 or 5, in which it is checked whether the supply voltage (U) is a DC voltage or an AC voltage or a rectified AC voltage.

Method according to one of Claims 4 to 6, in which the switching device ( 4 ) is connected to the supply voltage (U) simultaneously with the control signal (K), and the supply voltage (U) is checked only after receipt of the control signal (K).

Method according to one of Claims 4 to 6, in which the switching device ( 4 ) is permanently connected to the supply voltage (U) and the verification of the type of supply voltage (U) already takes place before receipt of the control signal (K).

Electromechanically actuated switching device ( 4 ), with a control device ( 2 ) for controlling an electromechanical drive, having a signal input ( 19 ) for an external control signal (K), and with a voltage input ( 14 ) for a supply voltage (U), and with a phase detector ( 18 ) for detecting a predetermined phase position (φ ₀ ) of the supply voltage (U) and for driving a delay unit ( 20 ) for generating a delay time (T) for one of the control device ( 2 ) generated switching signal (S) for the drive.

Electromechanically actuated switching device ( 4 ) according to claim 9, in which the control device ( 2 ) a testing device ( 15 ) for checking the supply voltage (U).

Electromechanically actuated switching device ( 4 ) according to claim 10, in which the testing device ( 15 ) is provided for checking the height of the supply voltage (U).

Electromechanically actuated switching device ( 4 ) according to claim 10 or 11, wherein the testing device ( 15 ) is provided for checking the type of supply voltage (U).

Electromechanically actuated switching device ( 4 ) according to one of claims 9 to 12, with a control device ( 2 ) implemented software for performing the method according to claim 1 to 8.