DE102009016857A1 - Device for monitoring lift magnet attached to electric power supply device at bucket excavator, has monitoring element comprising temperature sensitive element such as temperature sensor and temperature-dependent switch - Google Patents

Device for monitoring lift magnet attached to electric power supply device at bucket excavator, has monitoring element comprising temperature sensitive element such as temperature sensor and temperature-dependent switch Download PDF

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    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits

Abstract

The device has a control device (6) coupled with a power supply device e.g. generator (4) and inverter (5) and/or with electromagnets (1). A monitoring element is coupled with the electromagnets and the control device. The monitoring element detects an overload condition or error condition and comprises a temperature sensitive element such as temperature sensor (10) and temperature-dependent switch e.g. positive temperature coefficient (PTC) thermistor and (NTC) or positive temperature coefficient (PTC) thermistor. An independent claim is also included for a method for monitoring an electromagnet attached to an electric power supply device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines an eine elektrische Energieversorgungseinrichtung angeschlossenen Elektromagneten, umfassend eine mit der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Elektromagneten gekoppelte Steuereinrichtung sowie ggf. ein mit dem Elektromagneten und der Steuereinrichtung gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten zu detektieren, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung eines Elektromagneten.The The invention relates to a device for monitoring a connected to an electrical power supply device Electromagnet, comprising one with the power supply device and / or the electromagnet coupled control device and optionally a monitoring element coupled to the electromagnet and the control device, which is set up, an overload or error condition to detect the electromagnet, and a corresponding method for monitoring an electromagnet.

Derartige Elektromagneten werden beispielsweise in Form von Magnetplatteneinrichtungen auf Schrottplätzen eingesetzt, um ferromagnetische Materialien umzusetzen. Zur Handhabung der größtenteils sehr schweren Teile, beispielsweise Stahlträger oder Autokarosserien, werden starke Elektromagneten in Form von Magnetplatten eingesetzt, die in der Regel an Kränen oder sonstigen Einrichtungen angebracht sind. Dabei wird meist eine Kraftmaschine des Kraftfahrzeugs, beispielsweise dessen Verbrennungsmotor, benutzt, um einen Generator anzutreiben, dessen Ausgangsspannung einer Leistungselektronik zugeführt wird, die die Magnetplatte mit Energie versorgt.such Electromagnets are for example in the form of magnetic disk devices Scrap yards used to ferromagnetic materials implement. To handle the mostly very heavy parts, such as steel girders or car bodies, strong electromagnets are used in the form of magnetic disks, usually attached to cranes or other facilities are. In this case, usually an engine of the motor vehicle, for example whose internal combustion engine, used to drive a generator, its output voltage supplied to a power electronics will, which supplies the magnetic disk with energy.

Der Generator ist entweder über einen Riemenantrieb oder eine sonstige Getriebeeinrichtung mit der Kraftmaschine des Tragfahrzeugs verbunden, oder er bezieht seine Energie aus einem hydraulischen Kreislauf des Tragfahrzeugs, der wiederum in der Regel von der Kraftmaschine mit Energie versorgt wird.Of the Generator is either a belt drive or a Other transmission device with the engine of the support vehicle connected, or he draws his energy from a hydraulic Circulation of the carrier vehicle, in turn, usually from the engine is energized.

Zum Aufmagnetisieren wird eine positive Gleichspannung an die Magnetplatte angelegt. Der Strom, der durch die Wicklung der Magnetplatte fließt, erzeugt ein magnetisches Feld, das ferromagnetische Materialien anzieht.To the Magnetizing is a positive DC voltage to the magnetic disk created. The current that flows through the winding of the magnetic disk, creates a magnetic field that contains ferromagnetic materials attracts.

In der Regel sind derartige Magnetplatten nicht für einen Dauerbetrieb ausgelegt. Zu lange Einschaltdauern können dazu führen, dass die Magnetplatte thermisch überlastet wird, wodurch Wicklungskurzschlüsse und somit ein Ausfall der Magnetplatte herbeigeführt werden könnten. Neben einer thermischen Schädigung können Wicklungskurzschlüsse aber auch durch andere Faktoren, beispielsweise durch mechanische Belastungen oder sonstige externe Beschädigungen, herbeigeführt werden.In usually such magnetic disks are not for one Continuous operation designed. Too long turn-on times can cause the magnetic disk to become thermally overloaded which causes winding shorts and thus a failure the magnetic disk could be brought about. In addition to thermal damage, however, winding short circuits can also by other factors, for example by mechanical loads or other external damage caused become.

Die Problematik der temperaturabhängigen Veränderung von Eigenschaften eines Hubmagneten wird beispielsweise in der DE 699 27 488 T2 angesprochen. Hier wird ausgeführt, dass große Veränderungen der Magnettemperatur die Fallcharakteristiken des Magneten beim Absetzen einer Last verändern können. Es werden daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Hubmagneten während eines Last-Fall-Zyklus vorgeschlagen. Insbesondere kann die Einstellung der Fallzeit beim Absetzen einer Last abhängig vom Messwert eines Stromsensors an der Zuleitung zum Hubmagneten vorgenommen werden. Es wird dabei an den Bediener eine Warnung ausgegeben, wenn ein vorherbestimmter maximaler Lastzyklus, d. h. das Verhältnis der Zeitdauer, während der der Hubmagnet erregt ist, zur Gesamtbetriebsdauer, überschritten wird. Da in einem solchen Fall auch der Generator überhitzen kann, ist ein Temperatursensor am Generator vorgesehen, auf dessen Grundlage bei Überschreiten einer vorgegebenen Generatortemperatur wiederum eine Warnung ausgegeben wird.The problem of the temperature-dependent change of properties of a solenoid is, for example, in the DE 699 27 488 T2 addressed. Here it is stated that large changes in the magnet temperature can change the falling characteristics of the magnet when a load is applied. There is therefore proposed a method and apparatus for driving a solenoid during a load-fall cycle. In particular, the setting of the fall time when depositing a load can be made dependent on the measured value of a current sensor on the supply line to the lifting magnet. A warning is issued to the operator when a predetermined maximum load cycle, ie the ratio of the time duration during which the solenoid is energized to the total operating time, is exceeded. Since in such a case, the generator can overheat, a temperature sensor is provided on the generator, on the basis of which a warning is again issued when a predetermined generator temperature is exceeded.

Die DE 10 2005 019 362 A1 betrifft eine elektrische Schnittstellenvorrichtung zum Übertragen elektrischer Energie zwischen einem Fahrzeug und einem an das Fahrzeug ankoppelbaren Arbeitsgerät. Ein solches Arbeitsgerät kann beispielsweise auch ein Elektromagnet sein, welcher vom elektrischen Leitungsnetz des Fahrzeugs versorgt wird. Zur Bestimmung einer Belastungskennzahl wird vorgeschlagen, an einer Leitung von dem Leitungsnetz des Fahrzeugs zum Arbeitsgerät einen Messwiderstand mit einem Temperatursensor vorzusehen. Dabei kann der Temperatursensor die Temperatur, den Temperaturverlauf oder die Erwärmung des Messwiderstands detektieren, wobei auch eine Kalibrierung und/oder ein Abgleich mit der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs vorgeschlagen wird. Die aus der Erwärmung des Messwiderstands ermittelte Belastungskennzahl kann beispielsweise einem Fahrzeugbediener auf einer Skala zwischen einer minimalen oder einer maximalen Auslastung des Arbeitsgeräts angezeigt werden.The DE 10 2005 019 362 A1 relates to an electrical interface device for transmitting electrical energy between a vehicle and a work implement that can be coupled to the vehicle. Such a working device may for example also be an electromagnet, which is supplied by the electrical network of the vehicle. In order to determine a load characteristic, it is proposed to provide a measuring resistor with a temperature sensor on a line from the line network of the vehicle to the implement. In this case, the temperature sensor can detect the temperature, the temperature profile or the heating of the measuring resistor, wherein a calibration and / or a comparison with the ambient temperature of the vehicle is proposed. The load characteristic value determined from the heating of the measuring resistor can be displayed, for example, to a vehicle operator on a scale between a minimum or a maximum utilization of the working device.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art werden weiterhin in der zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch nicht offengelegten deutschen Patentanmeldung 10 2008 026 411 der gleichen Anmelderin beschrieben. Diese betrifft eine Energieversorgungseinrichtung für einen Elektromagneten, umfassend einen von einer Kraftmaschine angetriebenen Generator, eine zum Betrieb eines Elektromagneten bestimmte, an den Ausgang des Generators angeschlossene Spannungsbereitstellungsschaltung, eine zur Messung von Ausgangsgrößen der Spannungsbereitstellungsschaltung bestimmte Sensorik sowie eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung, die eingerichtet ist, auf Basis von Messwerten von Ausgangsgrößen der Spannungsbereitstellungsschaltung einen Ausgangsstrom der Spannungsbereitstellungsschaltung auf einen vorherbestimmten maximalen Wert zu begrenzen. Damit soll insbesondere eine thermische Überlastung der Leistungselektronik der Spannungsbereitstellungsschaltung verhindert werden, die auf Überströme infolge des Anschlusses einer falschen oder defekten Magnetplatte zurückzuführen ist.A device and a method of the type mentioned are further in the at the time of the present application not yet disclosed German patent application 10 2008 026 411 the same applicant described. This relates to a power supply device for an electromagnet, comprising a generator driven by an engine, a specific for operating an electromagnet, connected to the output of the generator voltage supply circuit, a sensor for measuring outputs of the voltage supply circuit and a specific sensor and control device, the is arranged to limit an output current of the voltage supply circuit to a predetermined maximum value on the basis of measured values of outputs of the voltage supply circuit. This is intended in particular to prevent a thermal overload of the power electronics of the voltage supply circuit, which Overcurrent due to the connection of a wrong or defective magnetic disk is due.

Bei den im Stand der Technik genannten Lösungen können allerdings Wicklungskurzschlüsse und insbesondere thermische Bedingungen, die zu einem Schaden an dem verwendeten Elektromagneten führen könnten, allenfalls indirekt und nur sehr ungenau erkannt werden. Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Möglichkeit vorzusehen, wie in einer Vorrichtung der eingangs genannten Art Wicklungskurzschlüsse und thermische Belastungen des Elektromagneten sicher und effektiv festgestellt werden können.at the solutions mentioned in the prior art can however winding shorts and especially thermal Conditions that cause damage to the electromagnet used possibly indirect and only very inaccurate be recognized. It is therefore the task, a possibility to provide, as in a device of the type mentioned Winding shorts and thermal loads of the electromagnet can be determined safely and effectively.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung eines an eine elektrische Energieversorgungseinrichtung angeschlossenen Elektromagneten, umfassend eine mit der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Elektromagneten gekoppelte Steuereinrichtung sowie ein mit dem Elektromagneten und der Steuereinrichtung gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten zu detektieren, wobei das Überwachungselement ein thermisch mit dem Elektromagneten gekoppelten temperaturempfindliches Element, etwa einen Temperatursensor umfasst. Mittels des temperaturempfindlichen Elements oder des Temperatursensors können die Temperatur des Elektromagneten und ggf. ihr Zeitverlauf direkt erfasst werden. So kann eine zu große Erwärmung des Elektromagneten, die möglicherweise zu einer Beschädigung führen kann, frühzeitig erkannt werden. Dabei kann die Auswertung der Messwerte im Überwachungselement selbst stattfinden und beim Überschreiten vorherbestimmter Grenzwerte ein entsprechendes Alarmsignal generiert werden, das an die Steuereinrichtung weitergeleitet werden kann. Es können aber auch lediglich die Messwerte, ggf. vorverarbeitet, an die Steuereinrichtung übertragen werden, wo dann die weitere Verarbeitung stattfindet.These Task is solved by a device for monitoring a solenoid connected to an electrical power supply, comprising one with the power supply device and / or the Electromagnet coupled control device and one with the electromagnet and the control device coupled monitoring element, which is set up, an overload or fault condition of the Detecting electromagnet, wherein the monitoring element a thermally coupled to the electromagnet temperature-sensitive element, includes a temperature sensor. By means of temperature-sensitive Elements or the temperature sensor can change the temperature the electromagnet and possibly their time course are detected directly. So too much heating of the electromagnet, that may cause damage can be detected early. Here, the evaluation the measured values take place in the monitoring element itself and when exceeding predetermined limits corresponding alarm signal generated, the to the control device can be forwarded. But it can also only the measured values, possibly preprocessed, transmitted to the control device where then further processing takes place.

Das temperaturempfindliche Element kann beispielsweise einen temperaturabhängigen Widerstand, z. B. einen Heißleiter (NTC-Widerstand) oder Kaltleiter (PTC-Widerstand), umfassen. Besonders vorteilhaft kann ein Bauelement eingesetzt werden, das bei einer vorgegebenen Temperatur seinen Widerstandswert sehr stark ändert. Damit ist eine einfache Detektion einer Schwellwertüberschreitung möglich.The Temperature-sensitive element may, for example, a temperature-dependent Resistance, z. As a thermistor (NTC resistor) or PTC thermistor (PTC resistor). Particularly advantageous may be a component be used, which at a given temperature its Resistance value changes very much. This is a simple one Detection of a threshold exceeded possible.

Weiterhin kann das Überwachungselement auch einen Schalter umfassen, insbesondere einen Schalter, der bei einer vorgegebenen Temperatur ein oder ausschaltet.Farther the monitoring element may also comprise a switch, in particular a switch that at a predetermined temperature on or off.

Das Überwachungselement ist dabei vorzugsweise elektrisch parallel zum Elektromagneten geschaltet. Wenn ein temperaturabhängier Schalter oder ein PTC- bzw. NTC-Widerstand eingesetzt wird, kann es zweckmäßig sein, diesem einen (weiteren) Widerstand in Serie zu schalten.The monitoring element is preferably connected electrically parallel to the electromagnet. If a temperature-dependent switch or a PTC or NTC resistor is used, it may be appropriate be to put this one (further) resistor in series.

Insbesondere um ein Ansprechen eines Schalters bzw. die Widerstandsänderung eines temperaturabhängigen Widerstands zu detektieren, kann parallel zum Elektromagneten ein Modulator geschaltet werden, welcher eingerichtet ist, an den Anschlussklemmen des Elektromagneten ein Wechselsignal einzuspeisen. Mittels des Modulators wird an den Anschlussklemmen des Elektromagneten ein hochfrequentes Signal eingespeist. Da die Magnetplatte eine sehr hohe Induktivität aufweist, wird die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung nahezu 90° betragen; bei entsprechend hoher Modulationsfrequenz wird der Strom bei ausgeschalteter Magnetplatte nahe Null sein. Wenn bei Überschreiten eines Temperaturschwellwerts der vorgenannte thermische Schalter schaltet, ändert sich die Impedanz an den Anschlussklemmen wesentlich. Bei geeigneter Wahl des ggf. vorgesehenen Serienwiderstandes nimmt der Strom stark zu, wobei im Wesentlichen ein Wirkstrom fließen wird. Auch bei Verwendung eines vorgenannten temperaturabhängigen Widerstands wird sich abhängig von der Temperatur die an den Anschlussklemmen zu messende Impedanz ändern, die beispielsweise durch eine geeignete Einrichtung zur Bestimmung der Impedanz ermittelt werden kann. Die Änderung der Impedanz kann beispielsweise aus der Änderung des Stroms in die Anschlussklemmen des Elektromagneten ermittelt werden.Especially to a response of a switch or the change in resistance to detect a temperature-dependent resistance, a modulator can be switched parallel to the electromagnet, which is set up, at the terminals of the electromagnet to feed in an alternating signal. By means of the modulator is connected to the Terminals of the electromagnet fed a high-frequency signal. Since the magnetic disk has a very high inductance, the phase shift between current and voltage will be nearly 90 °; at a correspondingly high modulation frequency, the current is switched off when the magnetic disk is switched off be close to zero. When exceeding a temperature threshold the aforementioned thermal switch switches, changes the impedance at the terminals essential. If appropriate Choice of the possibly provided series resistance, the current is strong to, wherein essentially an active current will flow. Also when using an aforementioned temperature-dependent Resistance will increase depending on the temperature Change the impedance to be measured at the terminals, for example determined by a suitable device for determining the impedance can be. The change in impedance can be, for example from the change of current in the terminals of the Electromagnets are determined.

Wenn ein derartiger Modulator eingesetzt wird, dann ist es besonders vorteilhaft, wenn der Modulator galvanisch vom Elektromagneten entkoppelt ist, beispielsweise mittels Kondensatoren.If such a modulator is used, then it is special advantageous if the modulator is galvanically decoupled from the electromagnet, for example by means of capacitors.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung eines an eine elektrische Energieversorgungseinrichtung angeschlossenen Elektromagneten, umfassend eine mit der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Elektromagneten gekoppelte Steuereinrichtung sowie ein mit dem Elektromagneten und der Steuereinrichtung gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten zu detektieren, wobei das Überwachungselement elektrisch parallel zum Elektromagneten geschaltet ist und einen Mittenabgriff auf den Elektromagneten und Spannungsmesseinrichtungen zur Messung mindestens zweier Teilspannungen des Elektromagneten umfasst. Wenn bei eingeschaltetem Elektromagneten sich eine der Teilspannungen stark ändert bzw. wenn festgestellt wird, dass die beiden Teilspannungen sich unterscheiden, so kann darauf geschlossen werden, dass in einer der beiden Teilwicklungen ein Kurzschluss aufgetreten ist. Auf diese Weise kann ein Wicklungsschluss, der beispielsweise auch auf nicht-thermischen Ursachen beruhen kann, unmittelbar erkannt werden.The object mentioned at the outset is also achieved by a device for monitoring an electromagnet connected to an electrical energy supply device, comprising a control device coupled to the energy supply device and / or the electromagnet, and a monitoring element coupled to the electromagnet and the control device, which is set up to provide overloading. or to detect fault condition of the electromagnet, wherein the monitoring element is electrically connected in parallel to the electromagnet and comprises a center tap on the electromagnet and voltage measuring means for measuring at least two partial voltages of the electromagnet. If one of the partial voltages changes greatly when the electromagnet is switched on or if it is determined that the two partial voltages differ, then it can be concluded that in one of the two partial windings Short circuit occurred. In this way, a winding closure, which may for example also be based on non-thermal causes, can be recognized immediately.

In allen Fällen kann es vorgesehen sein, dass das Überwachungselement eine Sendeeinrichtung zur Übertragung von Daten zur Steuereinrichtung umfasst. Diese Sendeeinrichtung kann insbesondere eine Funkeinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Daten umfassen. Die erfassten Temperatur- bzw. Spannungswerte und/oder ggf. in dem Überwachungselement oder in der Sendeeinrichtung selbst erzeugten Alarmsignale werden somit über eine Sender-/Empfängereinheit per Funk zur Steuereinrichtung, die beispielsweise ein Mikrocontroller sein kann, übermittelt. Im Falle der drahtlosen Übertragung können beispielsweise freie Funkfrequenzen oder ein bekannter Funkstandard wie WLAN, Bluetooth, GSM/GPRS/UMTS o. Ä. genutzt werden. Eine leitungsgebundene Übermittlung kann über eigene Signalleitungen verfügen oder die genannten Werte und Signale über die Zuleitungen des Elektromagneten immer dann übermitteln, wenn der Elektromagnet ausgeschaltet bzw. stromlos ist. Die Datenübermittlung kann, ggf. abhängig vom verwendeten Datenübertragungsmodus, analog oder digital erfolgen.In In all cases, it may be provided that the monitoring element a transmitting device for transmitting data to the control device includes. This transmitting device can in particular be a radio device for wireless transmission of data. The recorded Temperature or voltage values and / or optionally in the monitoring element or alarm signals generated in the transmitting device itself thus via a transmitter / receiver unit by radio to the controller, which may be a microcontroller, for example can, transmitted. In the case of wireless transmission For example, free radio frequencies or a known Wireless standard such as WLAN, Bluetooth, GSM / GPRS / UMTS or similar used become. A wired transmission can over have their own signal lines or the stated values and Signals over the supply lines of the electromagnet always then transmit when the solenoid is off or is de-energized. The data transmission can, if necessary, be dependent on the data transfer mode used, analog or digital respectively.

Das Überwachungselement kann weiter eine separate Energieversorgungseinrichtung umfassen. Diese Energieversorgungseinrichtung kann insbesondere dazu dienen, die genannte Sendeeinrichtung mit Energie zu versorgen. Falls im Überwachungselement nicht nur eine Messwerterfassung, sondern auch eine Signal(vor)verarbeitung stattfindet, kann die Energieversorgungseinrichtung auch die dafür benötigte Energie bereitstellen. Die Energiever sorgungseinrichtung des Überwachungselements kann vorzugsweise eine Energiespeichereinrichtung wie beispielsweise einen Akkumulator oder Kondensator, vorzugsweise hoher Kapazität, umfassen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Energiespeichereinrichtung mittels einer geeigneten Ladeschaltung parallel zum Elektromagneten geschaltet ist. In diesem Fall wird die Energiespeichereinrichtung mittels der Ladeschaltung immer dann aufgeladen, wenn der Elektromagnet bestromt ist.The monitoring element may further comprise a separate power supply device. These Energy supply device can serve in particular, the To supply said transmitting device with energy. If in the monitoring element not only a data acquisition, but also a signal (pre) processing takes place, the power supply device can also for the provide needed energy. The energy supply device the monitoring element may preferably be an energy storage device such as an accumulator or capacitor, preferably high capacity, include. It can be provided that the energy storage device by means of a suitable charging circuit is connected in parallel with the electromagnet. In this case will the energy storage device by means of the charging circuit always then charged when the electromagnet is energized.

Weiterhin wird die genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung eines an eine elektrische Energieversorgungseinrichtung angeschlossenen Elektromagneten, umfassend eine mit der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Elektromagneten gekoppelte Steuereinrichtung, die weiterhin eine Einrichtung zur Erfassung von Strom und Spannung an den Anschlussklemmen des Elektromagneten umfasst, welche eingerichtet ist, aus den erfassten Spannungs- und Stromwerten den Widerstand und/oder die Induktivität des Elektromagneten sowie vorzugsweise deren Zeitverläufe zu ermitteln. Diese Einrichtung zur Überwachung ist vorzugsweise von der Steuereinrichtung umfasst. Weiterhin kann ein Temperatursensor zur Erfassung der Außentemperatur vorgesehen sein. Aus den Zeitverläufen von Widerstand und Induktivität des Elektromagneten kann, wie weiter unten noch ausgeführt wird, auf die Temperatur des Elektromagneten geschlossen werden, und es kann ein Wicklungsschluss detektiert werden.Farther the stated object is achieved by a device for monitoring a to an electrical power supply device connected electromagnet, comprising one with the power supply device and / or the electromagnet coupled control device, which further a device for detecting current and voltage at the terminals of the electromagnet, which is arranged, from the detected Voltage and current values the resistance and / or the inductance the electromagnet and preferably their time courses to investigate. This device for monitoring is preferably from the control device. Furthermore, a temperature sensor be provided for detecting the outside temperature. Out the time courses of resistance and inductance of the electromagnet can, as will be explained below, be closed to the temperature of the electromagnet, and it a winding closure can be detected.

Vorzugsweise ist weiterhin eine Speichereinrichtung vorgesehen, in der beispielsweise Anfangswerte und Materialkennzahlen hinterlegt werden können, wie etwa der Widerstand und die Induktivität des Elektromagneten bei Raumtemperatur und der Temperaturkoeffizient. Diese Speichereinrichtung kann dem Elektromagneten selbst oder der Steuereinrichtung zugeordnet sein. Im ersten Fall ist wieder eine Möglichkeit zur Datenübertragung zur Steuereinrichtung vorzusehen. Weiterhin kann eine Benutzerschnittstelleneinrichtung vorgesehen sein, die eingerichtet ist, die genannten Werte zur Speicherung einzugeben.Preferably Furthermore, a memory device is provided in which, for example Initial values and material key figures can be stored, such as the resistance and the inductance of the electromagnet at room temperature and the temperature coefficient. This storage device can be assigned to the electromagnet itself or the control device be. In the first case is again a possibility for data transmission to provide the control device. Furthermore, a user interface device be provided, which is set up, the said values for storage enter.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung eingerichtet, beim Über- oder Unterschreiten eines vorherbestimmten Grenzwerts oder als Reaktion auf ein von dem Überwachungselement geliefertes Warnsignal eine Ausgangsspannung der Energieversorgungseinrichtung des Elektromagneten zu verändern, insbesondere abzusenken, oder die Energieversorgung des Elektromagneten abzuschalten. Damit kann im Falle einer thermischen Überlastung eine thermische Schädigung der Komponenten vermieden werden; ebenso können weitere Schädigungen anderer Elemente verhindert werden, wenn bereits ein Wicklungsschluss am Elektromagneten aufgetreten ist.Preferably the controller is set up, over or Fall below a predetermined limit or as a reaction to a warning signal provided by the monitoring element an output voltage of the power supply device of the electromagnet to change, in particular to lower, or the energy supply to turn off the electromagnet. This can be in case of thermal overload thermal damage to the components can be avoided; as well may further damage other elements be prevented if already a winding closure on the electromagnet occured.

Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, beim Über- oder Unterschreiten eines vorherbestimmten Grenzwerts oder als Reaktion auf ein von dem Überwachungselement geliefertes Warnsignal eine Warnung an einen Benutzer auszugeben. Damit wird der Maschinenbediener über einen vorliegenden Überlastungs- oder Fehlerzustand informiert und kann ggf. entsprechende Maßnahmen ergreifen. Die Warnung kann beispielsweise visuell oder akustisch ausgegeben werden. Weiterhin kann es insbesondere vorgesehen sein, die ermittelte Temperatur des Elektromagneten dem Bediener anzuzeigen, damit dieser in die Lage versetzt wird, auch schon vor Erreichen eines kritischen Temperaturbereichs Maßnahmen zu ergreifen, um die Temperatur im zulässigen Bereich zu halten, beispielsweise indem die Lastzyklen entsprechend angepasst werden.alternative or additionally, the control device can be set up be, when exceeding or falling below a predetermined Limit value or in response to a supplied by the monitoring element Warning signal to issue a warning to a user. This will be the machine operator has an overload or error status informs and may take appropriate action take. The warning may be visual or audible, for example be issued. Furthermore, it can be provided in particular, the determined temperature of the electromagnet to indicate to the operator so that this is enabled, even before reaching a critical temperature range to take action to keep the temperature within the allowed range, for example by adjusting the load cycles accordingly.

In allen beschriebenen Fällen kann der Elektromagnet insbesondere eine Magnetplatte wie eingangs geschildert umfassen.In all cases described, the electromagnet may in particular a magnetic disk such as gangs include.

Analog zu der dargestellten Ausgestaltung der Überwachungsvorrichtung wird die eingangs genannte Aufgabe auch gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung eines Elektromagneten, wobei der Elektromagnet eine Energieversorgungseinrichtung und eine mit der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Elektromagneten gekoppelte Steuereinrichtung sowie ein mit dem Elektromagneten und der Steuereinrichtung gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzu stand des Elektromagneten zu detektieren, umfasst, wobei beim Über- oder Unterschreiten eines vorherbestimmten Grenzwerts oder als Reaktion auf ein von dem Überwachungselement geliefertes Warnsignal eine Warnung an einen Benutzer ausgegeben wird und/oder eine Ausgangsspannung der Energieversorgungseinrichtung den Elektromagneten verändert oder die Energieversorgung des Elektromagneten abgeschaltet wird. Dabei kann insbesondere eine oben beschriebene Vorrichtung eingesetzt werden.Analogous to the illustrated embodiment of the monitoring device The object mentioned above is also achieved by a Method for monitoring an electromagnet, wherein the electromagnet is a power supply device and one with the power supply device and / or the electromagnet coupled Control device and one with the electromagnet and the control device coupled monitoring element which is set up a overload or fault condition of the electromagnet to detect, wherein when exceeding or falling below a predetermined limit value or in response to any of a warning signal supplied to the monitoring element is output to a user and / or an output voltage of Power supply device changed the electromagnet or the power supply of the solenoid is turned off. In particular, a device described above can be used become.

Es wird damit möglich, in Reaktion auf einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten, z. B. einer Magnetplatte, insbesondere eine Übertemperatur oder einen Wicklungsschluss, geeignete Maßnahmen zum Schutz des Elektromagneten bzw. der angeschlossenen Leistungselektronik einzuleiten. So kann der Überlastungs- oder Fehlerzustand, also insbesondere die Übertemperatur, dem Bediener über ein Benutzerinterface angezeigt werden, beispielsweise visuell oder akustisch. Weiterhin kann die Spannung, die die Energieversorgungseinrichtung an den Elektromagneten anlegt, abgesenkt werden. Dadurch verringert sich die Stromaufnahme und auch die Verlustleistung des Elektromagneten, wodurch einem weiteren Temperaturanstieg entgegengewirkt werden kann. Schließlich kann der Elektromagnet auch völlig abgeschaltet werden.It becomes possible in response to a congestion or fault condition of the electromagnet, z. B. a magnetic disk, in particular an excess temperature or a winding closure, appropriate measures to protect the electromagnet or to initiate the connected power electronics. So the overload or fault condition, ie in particular the overtemperature, to be displayed to the operator via a user interface, for example, visually or acoustically. Furthermore, the tension, which applies the power supply device to the electromagnet, be lowered. This reduces the power consumption and also the power dissipation of the electromagnet, whereby another Temperature increase can be counteracted. After all The electromagnet can also be completely switched off.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, mittels des Überwachungselements und eines entsprechenden Mittenabgriffs auf den Elektromagneten mindestens zwei Teilspannungen des Elektromagneten zu erfassen. Wie bereits ausgeführt, kann bei einer Veränderung einer der beiden Teilspannungen bzw. bei einer Ungleichheit der beiden Teilspannungen auf einen Wicklungsschluss geschlossen werden.It may be provided in particular, by means of the monitoring element and a corresponding center tap on the electromagnet at least to detect two partial voltages of the electromagnet. As already executed when changing one of the two partial voltages or in an inequality of the two partial voltages be closed at a winding closure.

Alternativ oder zusätzlich kann auch ein temperaturempfindliches Element, welches beispielsweise einen temperaturabhängigen Widerstand und/oder einen temperaturabhängigen Schalter umfasst, parallel zum Elektromagneten geschaltet werden und eine Impedanzänderung an den Anschlussklemmen des Elektromagneten erfasst werden. Dazu kann es insbesondere vor gesehen sein, ein vorzugsweise hochfrequentes Wechselsignal an den Anschlussklemmen des Elektromagneten einzuspeisen. Aufgrund der hohen Induktivität des Elektromagneten wird der auf dieses Wechselsignal zurückzuführende Stromanteil eine große Phasenverschiebung nahe 90° zur angelegten Spannung aufweisen und somit praktisch keinen Wirkstrom erzeugen; bei entsprechend hoher Frequenz des Wechselsignals wird der auf das Wechselsignal zurückzuführende Stromanteil insgesamt sehr klein sein. Verändert sich allerdings die Impedanz, insbesondere der Wirkwiderstand, der Gesamtschaltung dadurch, dass sich der temperaturabhängige Widerstand verändert oder der temperaturabhängige Schalter geschlossen wird, so wird sich auch der entsprechende Stromanteil wesentlich verändern, so dass daraus die Impedanz der Gesamtschaltung und indirekt auch die Temperatur des Elektromagneten ermittelt werden können.alternative or additionally, a temperature-sensitive element, which, for example, a temperature-dependent resistor and / or a temperature-dependent switch, parallel to Electromagnets are switched and an impedance change be detected at the terminals of the electromagnet. This can it may be seen in particular, a preferably high-frequency Supply alternating signal to the terminals of the electromagnet. Due to the high inductance of the electromagnet is the attributable to this alternating signal Current share a large phase shift near 90 ° to the have applied voltage and thus virtually no active current produce; at a correspondingly high frequency of the alternating signal is the proportion of electricity attributable to the alternating signal overall, be very small. However, the changed Impedance, in particular the effective resistance, of the overall circuit thereby, that the temperature-dependent resistance changes or the temperature-dependent switch is closed, so the corresponding proportion of electricity will also change significantly, so that from it the impedance of the whole circuit and indirectly too the temperature of the electromagnet can be determined.

Die vorgenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung eines Elektromagneten, wobei der Elektromagnet eine Energieversorgungseinrichtung sowie eine mit der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Elektromagneten gekoppelte Steuereinrichtung umfasst, wobei ein Zeitverlauf des Ohm'schen Widerstands des Elektromagneten erfasst wird. Dabei kann insbesondere ein Wicklungsschluss festgestellt werden, wenn die Änderung des Ohm'schen Widerstands pro Zeiteinheit einen vorherbestimmten Wert überschreitet. In der Regel wird sich aufgrund der Erwärmung des Elektromagneten auch im normalen Betrieb der Ohm'sche Widerstand leicht verändern. Tritt aber, etwa durch zu große Erwärmung oder durch andere Einflüsse, ein Wicklungsschluss auf, so ändert sich der Ohm'sche Widerstand schlagartig, so dass hieraus auf einen Wicklungsschluss geschlossen werden kann.The The aforementioned object is further achieved by a method for monitoring an electromagnet, wherein the electromagnet a power supply device and one with the power supply device and / or the electromagnet coupled control device, wherein detects a time course of the ohmic resistance of the electromagnet becomes. In particular, a winding closure can be detected when the change in ohmic resistance per unit time exceeds a predetermined value. Usually is due to the heating of the electromagnet too In normal operation, the ohmic resistance will change slightly. Kick, but by too much warming or by other influences, a winding closure on, so changes the ohmic resistance abruptly, so that from one to Winding can be closed.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Temperatur des Elektromagneten aus dem Zeitverlauf des Ohm'schen Widerstands bestimmt wird. Dazu kann insbesondere ein Temperaturkoeffizient des Wicklungsmaterials des Elektromagneten herangezogen werden.Further can be provided that the temperature of the electromagnet off the time course of the ohmic resistance is determined. This can in particular a temperature coefficient of the winding material of Electromagnets are used.

Weiterhin kann auch ein Zeitverlauf der Induktivität des Elektromagneten ermittelt werden.Farther can also be a time course of the inductance of the electromagnet be determined.

In dem hier beschriebenen Verfahren werden jeweils die Spannung und der Strom am Elektromagneten als Funktion der Zeit gemessen. Dabei ist der Ohm'sche Widerstand proportional zur Temperatur, abhängig von einem Temperaturkoeffizienten, und proportional zur Windungszahl, während die Induktivität quadratisch mit der Windungszahl zunimmt. Damit können bei bekannten Anfangswerten Temperatur, Ohm'scher Widerstand und Induktivität des Elektromagneten ermittelt werden.In The method described here, the voltage and the current at the electromagnet measured as a function of time. there Ohmic resistance is proportional to temperature of a temperature coefficient, and proportional to the number of turns, while the inductance is square with the number of turns increases. Thus, at known initial temperatures, Ohmic resistance and inductance of the electromagnet be determined.

Die genannten Anfangswerte, also insbesondere der Widerstand des Elektromagneten bei Raumtemperatur, die Induktivität des Elektromagneten und die Materialkennzahlen, insbesondere der Temperaturkoeffizient, werden in einer Speichereinrichtung, die beispielsweise der Steuereinrichtung zugeordnet ist, hinterlegt. Dies kann dadurch geschehen, dass sie über eine Eingabe vom Bediener einprogrammiert werden oder aus einer Menge von in der Steuereinrichtung hinterlegten oder über ein Netzwerk abrufbaren vordefinierten Datensätzen ausgewählt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Daten in einer Speichereinrichtung am Elektromagneten selbst abgelegt sind und beim Einschalten oder Anklemmen der Platte an die Steuereinrichtung übertragen werden. Diese Übertragung kann entweder in dem Fachmann bekannter Weise drahtlos oder leitungsgebunden erfolgen, oder beispielsweise wiederum über die Zuleitung des Elektromagneten.The mentioned initial values, ie in particular the resistance of the electromagnet at room temperature, the inductance of the electromagnet and the material characteristics, in particular the temperature coefficient, are assigned in a memory device, for example, the controller is deposited. This can be done by having them over an input can be programmed by the operator or from one Amount of deposited in the controller or over a network of retrievable predefined records selected become. It can also be provided that the data is stored in a memory device are stored on the electromagnet itself and when switching on or Clamp the plate transferred to the controller become. This transfer can be either in the specialist known way wireless or wired, or for example again via the supply line of the electromagnet.

Wenn die Daten des Elektromagneten nicht bekannt sind, kann auch beim erstmaligen Anschluss des Elektromagneten ein „teach in” der Werte durchgeführt werden, indem wiederum Strom und Spannung und vorzugsweise auch die Umgebungstemperatur gemessen werden. Die so ermittelten Werte können wiederum in einem Speicher der Steuereinrichtung abgespeichert werden. Da in diesem Fall der Temperaturkoeffizient unter Umständen nicht bekannt oder ermittelbar ist, kann eine gewisse Ungenauigkeit bei der späteren Ermittlung der Widerstandsveränderung bzw. der Temperatur auftreten.If The data of the electromagnet are not known, can also at first connection of the electromagnet a "teach in" the Values are carried out by adding current and voltage and preferably also the ambient temperature are measured. The Values thus determined can in turn be stored in memory the control device are stored. Because in this case the temperature coefficient may not be known or ascertainable a certain degree of inaccuracy in the later investigation the resistance change or the temperature occur.

Da sich jedoch die typischerweise verwendeten Materialien, beispielsweise Kupfer und Aluminium, in ihren Temperaturkoeffizienten nicht wesentlich unterscheiden, kann dennoch eine hinreichend genaue Abschätzung getroffen werden.There However, the typically used materials, for example Copper and aluminum, do not differ significantly in their temperature coefficients, Nevertheless, a sufficiently accurate estimate can be made become.

Um Temperaturänderungen zu bestimmen und Wicklungsschlüsse zu erkennen, kann vorzugsweise ein mathematisches Modell herangezogen werden. Grundlage dafür ist, dass ein Kurzschluss schlagartig auftritt, während sich die Temperatur nur stetig ändert. Es muss hierbei berücksichtigt werden, dass sich die Induktivität des Elektromagneten auch ändert, wenn magnetische Stoffe angezogen werden, da der magnetische Widerstand verkleinert wird. Daher werden vorzugsweise nur Anfangswerte von Strom und Spannung zur Berechnung der Induktivität herangezogen, z. B. unmittelbar nach dem Einschalten. Alternativ könnten auch die Zeitverläufe von Strom und Spannung herangezogen werden, wenn die Last wieder abgesetzt wurde. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder Ein- bzw. Ausschaltvorgang ausgewertet wird. Hierdurch kann auch eine fehlerhafte Bestimmung für den Fall ausgeschlossen werden, dass der Elektromagnet bereits beim Einschalten auf einen ferromagnetischen Material abgesetzt war.Around Determine temperature changes and winding closures To recognize, preferably a mathematical model can be used. The basis for this is that a short circuit occurs suddenly, while the temperature changes only steadily. It must be taken into account that the inductance The electromagnet also changes when magnetic substances be tightened, since the magnetic resistance is reduced. Therefore are preferably only initial values of current and voltage to Calculation of the inductance used, z. B. immediately after turning on. Alternatively, the time courses could be used by electricity and voltage when the load is back was discontinued. It is particularly advantageous if each input or Switching process is evaluated. This can also be a faulty Provision be excluded in the event that the Electromagnet already on switching to a ferromagnetic Material was discontinued.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:The The invention is explained in more detail below with reference to figures. Showing:

1 einen Elektromagneten mit dazugehöriger Energieversorgung und Steuereinrichtung, der mit einem Überwachungselement mit Temperatursensor versehen ist; 1 an electromagnet with associated power supply and control means provided with a monitoring element with temperature sensor;

2 eine alternative Ausbildungsform eines Überwachungselements zum Anschluss an einen Elektromagneten; 2 an alternative embodiment of a monitoring element for connection to an electromagnet;

3 eine Einrichtung zur Temperaturüberwachung eines Elektromagneten unter Verwendung eines Modulators; und 3 a device for monitoring the temperature of an electromagnet using a modulator; and

4 eine Einrichtung zur Überwachung eines Elektromagneten auf Grundlage eines mathematischen Modells. 4 a device for monitoring an electromagnet based on a mathematical model.

1 zeigt einen als Magnetplatte 1 ausgebildeten Elektromagneten, der beispielsweise als Hubmagnet an einem Bagger oder einem ähnlichem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Die für die Magnetplatte benötigte Energie wird von einer Kraftmaschine 2 des Kraftfahrzeugs erzeugt und über einen Keilriemenantrieb 3 zu einem Generator 4 übertragen. Anstelle des Keilriemenantriebes 3 könnte aber auch eine hydraulische Übertragungsstrecke vorgesehen sein. Der Generator 4 kann vorzugsweise ein Drehstromgenerator sein, beispielsweise ein fremderregter Synchrongenerator. Die Ausgangsspannung des Generators, hier also beispielsweise eine dreiphasige Wechselspannung, wird an eine als Leistungselektronik aufgebaute Spannungsbereitstellungsschaltung 5 übertragen. Diese Spannungsbereitstellungsschaltung 5 besteht beispielsweise aus einem an sich bekannten Umrichter 5 mit Gleichspannungszwischenkreis. An den Ausgangsklemmen des Umrichters 5 ist die Magnetplatte 1 angeschlossen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 1 sämtliche Anschlussleitungen als einfache Linien dargestellt, wobei ggf. die Anzahl der Leitungen durch eine angeschriebene Ziffer verdeutlicht wird. 1 shows one as a magnetic disk 1 trained electromagnet, which is used for example as a solenoid on an excavator or a similar motor vehicle. The energy needed for the magnetic disk is from an engine 2 generated by the motor vehicle and a V-belt drive 3 to a generator 4 transfer. Instead of the V-belt drive 3 but could also be provided a hydraulic transmission path. The generator 4 may preferably be an alternator, such as a third-party synchronous generator. The output voltage of the generator, in this case, for example, a three-phase AC voltage, is applied to a power supply circuit constructed as power electronics 5 transfer. This voltage supply circuit 5 consists for example of a known converter 5 with DC voltage intermediate circuit. At the output terminals of the inverter 5 is the magnetic disk 1 connected. For clarity, in 1 all connecting lines shown as simple lines, where appropriate, the number of lines is indicated by a written digit.

Mit dem Umrichter 5 gekoppelt ist ein als Steuereinrichtung dienender Mikrorechner 6. Dieser Mikrorechner 6 ist einerseits mit einem Benutzerinterface 7 zur Interaktion mit einem Benutzer und andererseits mit einem mit einer Antenne 8 ausgestatteten Empfänger 9 für den Empfang von Daten von einem Überwachungselement gekoppelt.With the inverter 5 coupled is a serving as a control microcomputer 6 , This microcomputer 6 is on the one hand with a user interface 7 for interaction with a user and on the other hand with one with an antenna 8th equipped receiver 9 coupled to receive data from a monitoring element.

Dieses Überwachungselement besteht hier aus einem Temperatursensor 10 mit einer zugeordneten Sende-Sensoreinheit 11, die ggf. auch eine Auswerteschaltung zur Vorverarbeitung der Sensorsignale umfassen kann. Weiter verfügt die Sende-Sensoreinheit 11 über eine Antenne 12 zur Übertragung von Daten zum Empfänger 9 des Mikrorechners 6.This monitoring element here consists of a temperature sensor 10 with an associated transmit sensor unit 11 , which may optionally include an evaluation circuit for preprocessing the sensor signals. Next, the Sen de-sensor unit 11 via an antenna 12 for transmitting data to the recipient 9 of the microcomputer 6 ,

Zur Energieversorgung ist die Sende-Sensoreinheit 11 an die Anschlussklemmen 13 der Magnetplatte 1 angeschlossen. Vorzugsweise enthält die Sende-Sensoreinheit 11 eine Energiespeichereinrichtung, beispielsweise einen Akkumulator oder einen Kondensator, etwa einen Ultracap, um die von den Anschlussklemmen 13 abgenommene Energie zwischenzuspeichern.For power supply is the transmitter-sensor unit 11 to the terminals 13 the magnetic disk 1 connected. Preferably, the transmission sensor unit contains 11 an energy storage device, such as a rechargeable battery or a capacitor, such as an ultracap, around the terminals 13 to save stored energy.

Der Sensor 10 ist mit dem Gehäuse oder mit der Wicklung der Magnetplatte 1 thermisch gekoppelt und erzeugt so unmittelbar ein Temperatursignal, das die Temperatur der Magnetplatte 1 repräsentiert. Dieses Temperatursignal kann entweder in der Sende-Sensoreinheit 11 aufbereitet werden, wobei schon hier bei Überschreiten einer vorherbestimmten Grenztemperatur ein Alarmsignal erzeugt werden kann, oder kann direkt oder nach einer Vorverarbeitung zum Mikrorechner 6 übertragen werden, in dem dann die weitere Verarbeitung stattfindet.The sensor 10 is with the housing or with the winding of the magnetic disk 1 thermally coupled and thus directly generates a temperature signal which is the temperature of the magnetic disk 1 represents. This temperature signal can either be in the transmitter-sensor unit 11 be processed, with an alarm signal can be generated here when a predetermined limit temperature is exceeded, or can directly or after preprocessing to the microcomputer 6 be transmitted in which then the further processing takes place.

Zur Datenübertragung zwischen der Sende-Sensoreinheit 11 und dem Mikrorechner 6 dient die Funkstrecke zwischen den Antennen 12 der Sende-Sensoreinheit 11 und der Antenne 8 des dem Mikrorechner 6 zugeordneten Empfängers 9. Diese Funkstrecke kann beispielsweise im RF-Bereich auf einer freien Frequenz arbeiten, oder sich eines beliebigen Funkstandards bedienen, beispielsweise WLAN, Bluetooth oder ähnliches. Statt der Funkstrecke kann aber natürlich auch eine leitungsgebundene Übertragung zwischen der Sende-Sensoreinheit 11 und dem Empfänger 9 des Mikrorechners 6 vorgesehen sein. Diese leitungsgebundene Verbindung kann entweder über eine separate Leitung vermittelt werden oder auch über die Anschlussleitungen der Magnetplatte 1 und die Verbindungsleitungen zwischen dem Mikrorechner 6 und dem Umrichter 5. In diesem Fall wird eine Datenübertragung in der Regel nur dann stattfinden, wenn die Magnetplatte 1 momentan nicht bestromt ist. Es kann dann sinnvoll sein, den Schwellwert der Magnetplattentemperatur, ab dem ein Alarm ausgelöst wird, etwas niedriger anzusetzen, da mit gewissen Zeitabständen zwischen einzelnen Messwerten zu rechnen ist.For data transmission between the transmitter-sensor unit 11 and the microcomputer 6 serves the radio link between the antennas 12 the transmitting sensor unit 11 and the antenna 8th of the microcomputer 6 associated receiver 9 , This radio link can work, for example in the RF range on a free frequency, or use any radio standard, such as WLAN, Bluetooth or the like. Of course, instead of the radio link can also be a wired transmission between the transmitter-sensor unit 11 and the receiver 9 of the microcomputer 6 be provided. This wired connection can either be mediated via a separate line or via the connecting lines of the magnetic disk 1 and the connection lines between the microcomputer 6 and the inverter 5 , In this case, data transfer will usually take place only when the magnetic disk 1 currently not energized. It may then make sense to set the threshold value of the magnetic disk temperature above which an alarm is triggered to be somewhat lower, since it is to be expected that there will be certain time intervals between individual measured values.

Wenn ein Alarmsignal erzeugt wird, so kann dies vom Mikrorechner 6 an das Benutzerinterface 7 ausgegeben werden, um dem Maschinenbediener eine entsprechende Warnung anzuzeigen, beispielsweise visuell oder akustisch. Es kann natürlich alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, in dem Benutzerinterface 7 kontinuierlich eine Anzeige der Magnetplattentemperatur vorzusehen. Weiterhin kann es alternativ oder zusätzlich zur Warnung des Maschinenbedieners vorgesehen sein, dass bei Überschreiten eines Schwellwerts der Magnetplattentemperatur der Mikrorechner 6 den Umrichter 5 entsprechend ansteuert, um dessen Ausgangsspannung abzusenken, beispielsweise in Form einer Pulsweitenmodulation. Darüber hinaus kann natürlich auch eine Notabschaltung vorgesehen werden, so dass die Magnetplatte 1 vollständig von der Energieversorgung abgetrennt wird.When an alarm signal is generated, it may be from the microcomputer 6 to the user interface 7 output to alert the operator, such as visually or acoustically. Of course, it may alternatively or additionally be provided in the user interface 7 continuously provide an indication of the magnetic disk temperature. Furthermore, it can be provided as an alternative or in addition to the warning of the machine operator that when a threshold value of the magnetic disk temperature of the microcomputer is exceeded 6 the inverter 5 controls accordingly to lower its output voltage, for example in the form of a pulse width modulation. In addition, of course, an emergency shutdown can be provided, so that the magnetic disk 1 completely disconnected from the power supply.

2 zeigt eine alternative Ausbildungsform eines Überwachungselements, welches anstelle des Temperatursensors 10 zur Überwachung der Magnetplatte 1 aus 1 vorgesehen sein kann. Dieses Überwachungselement wird an den Anschlussklemmen 13 der Magnetplatte 1 angeschlossen und umfasst zwei Messwiderstände R1 und R2, die zueinander in Reihe und insgesamt parallel zur Magnetplatte 1 geschaltet sind. Am Verbindungsknoten 15 der Widerstände R1 und R2 ist ein Mittenabgriff auf die Wicklung der Magnetplatte angeschlossen, so dass an jedem der Widerstände R1 und R2 eine Teilspannung UMag1 bzw. UMag2 der gesamten an der Magnetplatte 1 anliegenden Spannung UMag abfällt. Die genannten Teilspannungen werden von einer Sende-Sensoreinheit 16 aufgenommen und ähnlich zu dem mit Bezug auf die Sende-Sensoreinheit 11 aus 1 dargelegten entweder in der Sende-Sensoreinheit 16 vorverarbeitet und/oder ausgewertet oder direkt an den Empfänger 9 des Mikrorechners 6 übermittelt. Die Datenübertragung erfolgt dabei im Wesentlichen genauso wie zwischen der Sende-Sensoreinheit 11 und dem Empfänger 9 aus 1. 2 shows an alternative embodiment of a monitoring element, which instead of the temperature sensor 10 for monitoring the magnetic disk 1 out 1 can be provided. This monitoring element is connected to the terminals 13 the magnetic disk 1 connected and includes two measuring resistors R 1 and R 2 , which in series with one another and in total parallel to the magnetic disk 1 are switched. At the connection node 15 the resistors R 1 and R 2 is a center tap connected to the winding of the magnetic disk, so that at each of the resistors R 1 and R 2, a partial voltage U Mag1 and U Mag2 of the entire on the magnetic disk 1 applied voltage U Mag drops. The partial voltages mentioned are provided by a transmitter-sensor unit 16 taken and similar to that with respect to the transmission sensor unit 11 out 1 set forth either in the transmit sensor unit 16 preprocessed and / or evaluated or directly to the recipient 9 of the microcomputer 6 transmitted. The data transmission takes place essentially the same as between the transmitting sensor unit 11 and the receiver 9 out 1 ,

Bei einem Mittenabgriff am Verbindungsknoten 15 sollten im Normalbetrieb der Magnetplatte 1 die aufgenommenen Teilspannungen UMg1 und UMag2 gleich sein. Wird also während des Betriebs eine Differenz zwischen diesen Teilspannungen ermittelt, die größer ist als ein vorgegebener, kleiner Schwellwert, so kann daraus auf einen Wicklungsschluss geschlossen werden. Auf diese Weise kann insbesondere ein nicht durch thermische Belastung, sondern beispielsweise durch mechanische Einwirkung erzeugter Wicklungsschluss detektiert werden. Die Erzeugung eines Alarmsignals, einschließlich einer eventuellen Warnung des Maschinenbedieners, Herunterregeln oder Abschalten der Magnetplatte 1 etc. kann in ähnlicher Weise erfolgen, wie mit Bezug zu 1 beschrieben.For a center tap on the connection node 15 should in normal operation of the magnetic disk 1 the recorded partial voltages U Mg1 and U Mag2 be the same. Thus, if a difference between these partial voltages is determined during operation, which is greater than a predetermined, small threshold, it can be concluded that a winding closure. In this way, in particular, a winding closure not generated by thermal stress but, for example, by mechanical action can be detected. The generation of an alarm signal, including a possible warning of the machine operator, downshifting or switching off the magnetic disk 1 etc. can be done in a similar way as related to 1 described.

3 zeigt eine weitere Ausbildungsform eines Überwachungselements für eine Magnetplatte 1, die hier schematisiert dargestellt ist. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem in 1 Dargestellten, so dass einander entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die Einrichtungen zur Primärenergieversorgung, also Kraftmaschine, Generator etc. sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. 3 shows another embodiment of a monitoring element for a magnetic disk 1 , which is schematized here. The basic structure corresponds to that in 1 Represented so that corresponding elements are identified by the same reference numerals. The facilities for primary energy supply, ie engine, generator, etc. are not shown for clarity.

Es ist hier parallel zur Magnetplatte 1 ein temperaturabhängiger Schalter 18 mit einem Serienwiderstand 19 geschaltet. Anstelle des temperaturabhängigen Schalters 18 könnte natürlich auch ein anderer temperaturabhängiger Widerstand, beispielsweise ein Heißleiter (NTC-Widerstand) oder Kaltleiter (PTC-Widerstand) vorgesehen sein. Ebenfalls parallel zur Magnetplatte an den Anschlussklemmen 13 angeschlossen ist ein Modulator 20, der hier durch zwei Kondensatoren C1, C2 galvanisch entkoppelt ist. Der Modulator 20 ist wiederum über eine Steuerleitung 22 mit dem Mikrorechner 6 verbunden.It is here parallel to the magnetic disk 1 a temperature-dependent switch 18 with a series resistor 19 connected. Instead of the temperature-dependent switch 18 could of course also be another temperature-dependent resistor, such as a thermistor (NTC resistor) or PTC thermistor (PTC resistor) may be provided. Also parallel to the magnetic plate on the terminals 13 connected is a modulator 20 , which is galvanically decoupled here by two capacitors C 1 , C 2 . The modulator 20 is in turn via a control line 22 with the microcomputer 6 connected.

Wenn die Magnetplatte 1 ausgeschaltet ist, speist der Modulator 20 ein hochfrequentes Signal an den Anschlussklemmen 13 der Magnetplatte 1 ein, wobei gleichzeitig die Impedanz bzw. der Wirk- und Blindwiderstand (hier bestimmt durch durch die Induktivität der Magnetplatte 1) an den Anschlussklemmen 13 bestimmt werden. Dies kann beispielsweise durch die in der Regel ohnehin vorgenommene Bestimmung von Strom und Spannung am Ausgang des Umrichters 5 geschehen, beispielsweise im Mikrorechner 6.When the magnetic disk 1 is off, the modulator feeds 20 a high-frequency signal at the terminals 13 the magnetic disk 1 a, wherein at the same time the impedance or the active and reactive resistance (determined here by the inductance of the magnetic disk 1 ) at the terminals 13 be determined. This can be done, for example, by the determination of current and voltage at the output of the converter, which is usually carried out anyway 5 done, for example, in the microcomputer 6 ,

Da die Magnetplatte 1 eine sehr hohe Induktivität aufweist, wird die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung sehr groß sein, insbesondere nahe 90° liegen. Weiterhin wird bei entsprechend großer Modulationsfrequenz der Strom praktisch Null sein. Wenn beim Überschreiten einer Grenztemperatur der temperaturabhängige Schalter 18 einschaltet, dann ändert sich die Impedanz, insbesondere der Wirkwiderstand, erheblich. Bei günstiger Wahl des Serienwiderstands 19 wird der Strom stark zunehmen, wobei im Wesentlichen ein Wirkstrom fließen wird. Diese Änderung der Impedanz bzw. des Wirkwiderstands kann somit erfasst und ausgewertet werden, wodurch eine Übertemperatur zuverlässig detektiert werden kann.Because the magnetic disk 1 has a very high inductance, the phase shift between current and voltage will be very large, in particular close to 90 °. Furthermore, with a correspondingly large modulation frequency, the current will be practically zero. If, when a limit temperature is exceeded, the temperature-dependent switch 18 turns on, then the impedance, in particular the resistance changes significantly. With a favorable choice of series resistance 19 the current will increase sharply, essentially an active current will flow. This change in the impedance or the effective resistance can thus be detected and evaluated, whereby an overtemperature can be reliably detected.

Das geschilderte Verfahren funktioniert prinzipiell in gleicher Weise, wenn statt des temperaturabhängigen Schalter 18 ein temperaturabhängiger Widerstand verwendet wird. Die Weiterverarbeitung der Messsignale mit Generierung eines Alarmsignals, Herunterregeln oder Abschalten der Magnetplatte 1, kann wiederum ähnlich wie mit Bezug zu 1 beschrieben stattfinden.The described method works in principle in the same way, if instead of the temperature-dependent switch 18 a temperature-dependent resistor is used. The further processing of the measuring signals with generation of an alarm signal, downshifting or switching off the magnetic disk 1 , in turn, can be similar to related 1 described take place.

4 zeigt ebenfalls eine Anordnung zur Überwachung eines Elektromagneten, deren grundsätzlicher Aufbau bezüglich der Ansteuerung und Energieversorgung der Magnetplatte 1 wieder dem der 1 entspricht. Wie in 3 sind die Einrichtungen zur Primärenergieversorgung, also Kraftmaschine, Generator etc. nicht dargestellt. Im Unterschied zu den Ausbildungsformen der 1, 2 und 3 ist hier allerdings kein separates Überwachungselement an der Magnetplatte 1 vorgesehen. Es wird vielmehr eine Überwachung der Magnetplatte 1 anhand eines im Mikrorechner 6 oder einer zugeordneten Speichereinrichtung hinterlegten mathematischen Modells vorgenommen. Dazu werden Ausgangsstrom und Ausgangsspannung des Umrichters 5 gemessen und dem Mikrorechner 6 zugeführt. Diese Werte werden in der Regel ohnehin zu Zwecken der Ansteuerung und Regelung des Umrichters 5 aufgenommen, so dass gegenüber Steuereinrichtungen gemäß dem Stand der Technik keinerlei bauliche Veränderungen erforderlich sind. 4 also shows an arrangement for monitoring an electromagnet, their basic structure with respect to the drive and power supply of the magnetic disk 1 again the the 1 equivalent. As in 3 are the facilities for primary energy supply, so engine, generator, etc. not shown. In contrast to the forms of training of 1 . 2 and 3 However, here is not a separate monitoring element on the magnetic disk 1 intended. It is much more a monitoring of the magnetic disk 1 on the basis of a microcomputer 6 or an assigned memory device deposited mathematical model. The output current and output voltage of the inverter are used for this purpose 5 measured and the microcomputer 6 fed. As a rule, these values are used anyway for purposes of controlling and regulating the inverter 5 taken so that no structural changes are required over control devices according to the prior art.

Gemäß dem in Bezug auf 4 beschriebenen Verfahren werden Zeitverläufe von Ausgangsspannung und Ausgangsstrom des. Umrichters 5, bzw. Klemmenstrom und Klemmenspannung, an den Anschlussklemmen 13 der Magnetplatte 1 aufgenommen. Der Ohm'sche Widerstand (Wirkwiderstand) der Magnetplatte 1 ist proportional zur Temperatur und proportional zur Windungszahl, während die Induktivität der Magnetplatte 1 quadratisch mit der Windungszahl zunimmt. Damit können bei bekannten Anfangswerten Temperatur, Ohm'scher Widerstand und Induktivität der Platte ermittelt werden. Es kann so indirekt die Temperatur der Magnetplatte ermittelt werden und in der vorher beschriebenen Weise zum Überlastschutz ausgewertet werden.According to in relation to 4 described methods are time histories of output voltage and output current of the inverter 5 , or terminal current and terminal voltage, at the terminals 13 the magnetic disk 1 added. The ohmic resistance (effective resistance) of the magnetic disk 1 is proportional to the temperature and proportional to the number of turns, while the inductance of the magnetic disk 1 increases quadratically with the number of turns. Thus, with known initial values, temperature, ohmic resistance and inductance of the plate can be determined. It can be determined so indirectly, the temperature of the magnetic disk and evaluated in the manner described above for overload protection.

Ferner kann eine Kurzschlusserkennung, insbesondere mit Hilfe eines mathematischen Modells 24, vorgenommen werden. Zunächst wird sich beim Auftreten eines Kurzschlusses, mit dem sich in der Regel auch die effektive Windungszahl der Magnetplatte 1 ändert, aufgrund der genannten Abhängigkeiten die Induktivität stärker ändern als der Ohm'sche Widerstand, so dass aus einem Vergleich der beiden Werte auf einen Wicklungsschluss geschlossen werden kann.Furthermore, a short-circuit detection, in particular by means of a mathematical model 24 , be made. First, when a short circuit occurs, which usually also the effective number of turns of the magnetic disk 1 changes due to the above dependencies change the inductance more than the ohmic resistance, so that it can be concluded from a comparison of the two values to a winding closure.

Weiterhin tritt ein Kurzschluss schlagartig auf, während sich die Temperatur nur stetig ändert, so dass hier insbesondere die Änderungsgeschwindigkeit der aufgenommenen Werte ausgewertet werden kann. Dabei muss berücksichtigt werden, dass sich aufgrund einer Verkleinerung des magnetischen Widerstands die Induktivität der Magnetplatte 1 auch ändert, wenn magnetische Stoffe angezogen werden. Daher werden vorzugsweise nur die Anfangswerte von Strom und Spannung, z. B. unmittelbar nach dem Einschalten, zur Berechnung der Induktivität herangezogen. Alternativ können auch die Zeitverläufe von Strom und Spannung herangezogen werden, wenn die Last schon abgefallen ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, jeden Ein- bzw. Ausschaltvorgang auszuwerten, um Fehler zu vermeiden, die ent stehen können, wenn im Zeitpunkt des Einschaltens der Magnetplatte 1 diese bereits auf einem ferromagnetischen Werkstück abgesetzt war.Furthermore, a short circuit occurs abruptly, while the temperature changes only continuously, so that in particular the rate of change of the recorded values can be evaluated here. It must be considered that due to a reduction of the magnetic resistance, the inductance of the magnetic disk 1 also changes when magnetic substances are attracted. Therefore, preferably only the initial values of current and voltage, e.g. B. immediately after switching, used to calculate the inductance. Alternatively, the time profiles of current and voltage can be used if the load has already dropped. In particular, it may be provided to evaluate each on or off operation to avoid errors that can be ent, if at the time of switching on the magnetic disk 1 this was already deposited on a ferromagnetic workpiece.

Wenn die Daten der Magnetplatte 1, also insbesondere der Ohm'sche Widerstand bei Raumtemperatur, die Induktivität und die Materialeigenschaften, insbesondere der Temperaturkoeffizient, bekannt sind, so können die entsprechenden Parameter in einer Speichereinrichtung des Mikrorechners 6 abgelegt sein. Dabei können sie entweder über das Benutzerinterface 7 einprogrammiert werden, oder es können vordefinierte Datensätze hinterlegt sein, aus denen beim Anschluss einer bestimmten Magnetplatte 1 wiederum über das Benutzerinterface 7 ein bestimmter Datensatz ausgewählt wird. Alternativ könnten die Parameter auch in einer der Magnetplatte 1 zugeordneten Speichereinrichtung gespeichert sein und von dort über eine entsprechende Sendeeinrichtung beim Anklemmen oder Einschalten der Magnetplatte 1 zum Mikrorechner 6 übertragen werden. Diese Übertragung kann wiederum über eine vorher beschriebene Funkstrecke oder ähnlich wie oben beschrieben leitungsgebunden erfolgen.If the data of the magnetic disk 1 , So in particular the ohmic resistance at room temperature, the inductance and the material properties, in particular the temperature coefficient, are known, so the corresponding parameters in a memory device of the microcomputer 6 be filed. You can do this either via the user interface 7 or predefined data sets can be stored, from which when connecting a specific magnetic disk 1 again via the user interface 7 a particular record is selected. Alternatively, the parameters could also be in one of the magnetic disk 1 be associated memory device stored and from there via a corresponding transmitting device when connecting or switching on the magnetic disk 1 to the microcomputer 6 be transmitted. This transmission can in turn be conducted via a previously described radio link or similar as described above.

Wenn die Anfangswerte nicht bekannt sind, so können sie beim erstmaligen Anschluss der Magnetplatte 1 mittels eines Teach-in-Verfahrens ermittelt werden. Dies geschieht im Prinzip auf die gleiche Weise wie die oben beschriebene Ermittlung von Widerstand und Induktivität der Magnetplatte 1. Hierbei ist allerdings vorzugsweise noch die Umgebungstemperatur zu messen. Eine gewisse Ungenauigkeit muss hier in Kauf genommen werden, da die Materialeigenschaften der Wicklungen der Magnetplatte, insbesondere der Temperaturkoeffizient, ggf. nicht bekannt sind. Dies erscheint allerdings als nicht allzu bedeutsam, da sich die Temperaturkoeffizient der typischerweise verwendeten Materialien, beispielsweise Kupfer und Aluminium, nicht so gravierend unterscheiden.If the initial values are not known, they may be the first time you connect the magnetic disk 1 be determined by a teach-in procedure. This is done in principle in the same way as the above-described determination of resistance and inductance of the magnetic disk 1 , In this case, however, it is preferable to measure the ambient temperature. A certain inaccuracy must be accepted here, since the material properties of the windings of the magnetic disk, in particular the temperature coefficient, may not be known. However, this does not seem to be very significant because the temperature coefficients of the typically used materials, such as copper and aluminum, are not as different.

Mit den dargestellten Vorrichtungen und Verfahren lassen sich auf einfache und sichere Weise Übertemperaturen und/oder Wicklungsschlüsse an Elektromagneten detektieren, so dass Schäden am Elektromagneten und an dessen Energieversorgung bzw. der Ansteuerelektronik so weit wie möglich vermieden werden können. Ein vorteilhafter Einsatz ergibt sich insbesondere im dargestellten Fall bei einer Magnetplatte, die als Hubmagnet an einem Tragfahrzeug oder ähnlichem verwendet wird, allerdings können die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren ohne weiteres auch in jeder anderen Einrichtung, die einen Elektronmagneten verwendet, eingesetzt werden und dort die gleiche vorteilhafte Wirkung entfalten.With The illustrated devices and methods can be easily and safe way overtemperatures and / or winding closures to detect electromagnets, causing damage to the electromagnet and at its power supply or the control electronics so far as possible can be avoided. An advantageous Use results in particular in the case shown in a magnetic disk, as a solenoid on a support vehicle or the like is used, however, the devices described and procedures easily in any other institution, the one Electron magnets used to be used and there the same develop beneficial effect.

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  • - DE 102008026411 [0008] - DE 102008026411 [0008]

Claims (33)

Vorrichtung zur Überwachung eines an eine elektrische Energieversorgungseinrichtung (4, 5) angeschlossenen Elektromagneten (1), umfassend eine mit der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) und/oder dem Elektromagneten (1) gekoppelte Steuereinrichtung (6) sowie ein mit dem Elektromagneten (1) und der Steuereinrichtung (6) gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten (1) zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement ein thermisch mit dem Elektromagneten (1) gekoppeltes temperaturempfindliches Element (10, 18) umfasst.Device for monitoring an electrical power supply device ( 4 . 5 ) connected electromagnets ( 1 ), comprising one with the energy supply device ( 4 . 5 ) and / or the electromagnet ( 1 ) coupled control device ( 6 ) and one with the electromagnet ( 1 ) and the control device ( 6 ) coupled monitoring element which is set up, a overload or fault condition of the electromagnet ( 1 ), characterized in that the monitoring element thermally couples with the electromagnet ( 1 ) coupled temperature-sensitive element ( 10 . 18 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Element (10, 18) einen temperaturabhängigen Widerstand, insbesondere einen Heißleiter (NTC) oder Kaltleiter (PTC) umfasst.Device according to Claim 1, characterized in that the temperature-sensitive element ( 10 . 18 ) comprises a temperature-dependent resistor, in particular a thermistor (NTC) or PTC (PTC). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement einen Schalter (18) umfasst.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring element comprises a switch ( 18 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement elektrisch parallel zum Elektromagneten (1) geschaltet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring element electrically parallel to the electromagnet ( 1 ) is switched. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen parallel zum Elektromagneten (1) geschalteten Modulator (20), welcher eingerichtet ist, an den Anschlussklemmen (13) des Elektromagneten (1) ein Wechselsignal einzuspeisen.Apparatus according to claim 4, characterized by a parallel to the electromagnet ( 1 ) switched modulator ( 20 ), which is set up at the terminals ( 13 ) of the electromagnet ( 1 ) to feed an alternating signal. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung der Impedanz an den Anschlussklemmen (13) des Elektromagneten (1).Apparatus according to claim 5, characterized by means for determining the impedance at the terminals ( 13 ) of the electromagnet ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator (20) galvanisch von den Anschlussklemmen (13) des Elektromagneten (1) entkoppelt ist.Device according to claim 5 or 6, characterized in that the modulator ( 20 ) galvanically from the terminals ( 13 ) of the electromagnet ( 1 ) is decoupled. Vorrichtung zur Überwachung eines an eine elektrische Energieversorgungseinrichtung (4, 5) angeschlossenen Elektromagneten (1), umfassend eine mit der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) und/oder dem Elektromagneten (1) gekoppelte Steuereinrichtung (6) sowie ein mit dem Elektromagneten (1) und der Steuereinrichtung (6) gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten (1) zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement elektrisch parallel zum Elektromagneten (1) geschaltet ist und einen Mittenabgriff (15) auf den Elektromagneten (1) und Spannungsmesseinrichtungen zur Messung mindestens zweier Teilspannungen des Elektromagneten (1) umfasst.Device for monitoring an electrical power supply device ( 4 . 5 ) connected electromagnets ( 1 ), comprising one with the energy supply device ( 4 . 5 ) and / or the electromagnet ( 1 ) coupled control device ( 6 ) and one with the electromagnet ( 1 ) and the control device ( 6 ) coupled monitoring element which is set up, a overload or fault condition of the electromagnet ( 1 ), characterized in that the monitoring element is electrically parallel to the electromagnet ( 1 ) and a center tap ( 15 ) on the electromagnet ( 1 ) and voltage measuring devices for measuring at least two partial voltages of the electromagnet ( 1 ). Vorrichtung nach einem der. vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement eine Sendeeinrichtung (11, 16) zur Übertragung von Daten zur Steuereinrichtung (6) umfasst.Device according to one of. preceding claims, characterized in that the monitoring element comprises a transmitting device ( 11 . 16 ) for transmitting data to the control device ( 6 ). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (11, 16) eine Funkeinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Daten umfasst.Apparatus according to claim 9, characterized in that the transmitting device ( 11 . 16 ) comprises a wireless device for wireless transmission of data. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement eine separate Energieversorgungseinrichtung umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring element a separate power supply device comprises. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung des Überwachungselements eine Energiespeichereinrichtung umfasst.Device according to claim 11, characterized in that that the power supply device of the monitoring element an energy storage device comprises. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung mittels einer Ladeschaltung parallel zum Elektromagneten (1) geschaltet ist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the energy storage device by means of a charging circuit parallel to the electromagnet ( 1 ) is switched. Vorrichtung zur Überwachung eines Elektromagneten (1), wobei der Elektromagnet (1) eine Energieversorgungseinrichtung (4, 5) sowie eine mit der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) und/oder den Elektromagneten (1) gekoppelte Steuereinrichtung (6) umfasst, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Überwachung von Strom und Spannung an den Anschlussklemmen (13) des Elektromagneten (1), die eingerichtet ist, aus den erfassten Spannungs- und Stromwerten einen Widerstand und/oder eine Induktivität des Elektromagneten (1) zu ermitteln.Device for monitoring an electromagnet ( 1 ), wherein the electromagnet ( 1 ) a power supply device ( 4 . 5 ) and one with the energy supply device ( 4 . 5 ) and / or the electromagnet ( 1 ) coupled control device ( 6 ), characterized by means for monitoring current and voltage at the terminals ( 13 ) of the electromagnet ( 1 ), which is set up, from the detected voltage and current values, a resistance and / or an inductance of the electromagnet ( 1 ) to investigate. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) die Einrichtung zur Überwachung von Strom und Spanung umfasst.Apparatus according to claim 14, characterized in that the control device ( 6 ) includes the means for monitoring power and voltage. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor zur Erfassung der Umgebungstemperatur.Apparatus according to claim 14 or 15, characterized by a temperature sensor for detecting the ambient temperature. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) eingerichtet ist, beim Über- oder Unterschreiten eines vorherbestimmten Grenzwerts oder als Reaktion auf ein von dem Überwachungselement geliefertes Warnsignal eine Ausgangsspannung der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) des Elektromagneten (1) zu verändern oder die Energieversorgung des Elektromagneten (1) abzuschalten.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 6 ) is set, when exceeding or falling below a predetermined limit value or in response to a warning signal supplied by the monitoring element, an output voltage of the power supply device ( 4 . 5 ) of the electromagnet ( 1 ) or the power supply of the electromagnet ( 1 ) shut down. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) eingerichtet ist, beim Über- oder Unterschreiten eines vorherbestimmten Grenzwerts oder als Reaktion auf ein von dem Überwachungselement geliefertes Warnsignal eine Warnung an einen Benutzer auszugeben.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 6 ) is configured to issue a warning to a user when it exceeds or falls below a predetermined threshold or in response to a warning signal provided by the monitoring element. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (1) eine Magnetplatte (1) umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnet ( 1 ) a magnetic disk ( 1 ). Verfahren zur Überwachung eines Elektromagneten (1), wobei der Elektromagnet (1) eine Energieversorgungseinrichtung (4, 5) und eine mit der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) und/oder dem Elektromagneten (1) gekoppelte Steuereinrichtung (6) sowie ein mit dem Elektromagneten (1) und der Steuereinrichtung (6) gekoppeltes Überwachungselement, welches eingerichtet ist, einen Überlastungs- oder Fehlerzustand des Elektromagneten (1) zu detektieren, umfasst dadurch gekennzeichnet, dass beim Über- oder Unterschreiten eines vorherbestimmten Grenzwerts oder als Reaktion auf ein von dem Überwachungselement geliefertes Warnsignal eine Warnung an einen Benutzer ausgegeben wird und/oder eine Ausgangsspannung der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) des Elektromagneten (1) verändert oder die Energieversorgung des Elektromagneten (1) abgeschaltet wird.Method for monitoring an electromagnet ( 1 ), wherein the electromagnet ( 1 ) a power supply device ( 4 . 5 ) and one with the power supply device ( 4 . 5 ) and / or the electromagnet ( 1 ) coupled control device ( 6 ) and one with the electromagnet ( 1 ) and the control device ( 6 ) coupled monitoring element which is set up, a overload or fault condition of the electromagnet ( 1 ), characterized in that a warning is issued to a user when exceeding or falling below a predetermined limit value or in response to a warning signal supplied by the monitoring element and / or an output voltage of the power supply device ( 4 . 5 ) of the electromagnet ( 1 ) or the power supply of the electromagnet ( 1 ) is switched off. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Überwachungselements eine Temperatur des Elektromagneten 1 erfasst wird.A method according to claim 20, characterized in that with the aid of the monitoring element, a temperature of the electromagnet 1 is detected. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass an den Anschlussklemmen (13) des Elektromagneten (1) ein Wechselsignal eingespeist wird und ein Zeitverlauf von Impedanz und/oder Wi derstand und/oder Induktivität des Elektromagneten (1) mit angeschlossenem Überwachungselement erfasst wird.A method according to claim 20 or 21, characterized in that at the terminals ( 13 ) of the electromagnet ( 1 ) is fed an alternating signal and a time course of impedance and / or Wi resistance and / or inductance of the electromagnet ( 1 ) is detected with connected monitoring element. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Mittenabgriffs (15) auf den Elektromagneten (1) mindestens zwei Teilspannungen (UMag1, UMag2) des Elektromagneten (1) erfasst werden.Method according to one of claims 20 to 22, characterized in that by means of a center tap ( 15 ) on the electromagnet ( 1 ) at least two partial voltages (U Mag1 , U Mag2 ) of the electromagnet ( 1 ). Verfahren zur Überwachung eines Elektromagneten (1), wobei der Elektromagnet (1) eine Energieversorgungseinrichtung (4, 5) sowie eine mit der Energieversorgungseinrichtung (4, 5) und/oder dem Elektromagneten (1) gekoppelte Steuereinrichtung (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitverlauf des ohmschen Widerstands des Elektromagneten (1) erfasst wird.Method for monitoring an electromagnet ( 1 ), wherein the electromagnet ( 1 ) a power supply device ( 4 . 5 ) and one with the energy supply device ( 4 . 5 ) and / or the electromagnet ( 1 ) coupled control device ( 6 ), characterized in that a time characteristic of the ohmic resistance of the electromagnet ( 1 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wicklungsschluss festgestellt wird, wenn die Änderung des ohmschen Widerstands pro Zeiteinheit einen vorherbestimmten Wert überschreitet.Method according to Claim 24, characterized that a winding closure is detected when the change the ohmic resistance per unit time a predetermined Value exceeds. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Elektromagneten (1) aus dem Zeitverlauf des ohmschen Widerstands bestimmt wird.Method according to claim 24 or 25, characterized in that the temperature of the electromagnet ( 1 ) is determined from the time course of the ohmic resistance. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Temperatur auf Grundlage eines Temperaturkoeffizienten des Wicklungsmaterials des Elektromagneten (1) erfolgt.A method according to claim 26, characterized in that the determination of the temperature based on a temperature coefficient of the winding material of the electromagnet ( 1 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitverlauf der Induktivität des Elektromagneten (1) ermittelt wird.Method according to one of claims 24 to 27, characterized in that a time course of the inductance of the electromagnet ( 1 ) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ein- und/oder Ausschaltvorgang des Elektromagneten (1) überwacht wird.Method according to one of claims 24 to 28, characterized in that each switching on and / or off operation of the electromagnet ( 1 ) is monitored. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass Anfangswerte von ohmschem Widerstand und/oder Induktivität des Elektromagneten (1) bei einer Bezugstemperatur ermittelt werden.Method according to one of claims 24 to 29, characterized in that initial values of ohmic resistance and / or inductance of the electromagnet ( 1 ) at a reference temperature. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfangswerte von ohmschem Widerstand und/oder Induktivität des Elektromagneten (1) bei einer Inbetriebnahme des Elektromagneten (1) aus Zeitverläufen von Strom und Spannung an den Anschlussklemmen (13) des Elektromagneten (1) bestimmt werden.A method according to claim 30, characterized in that the initial values of ohmic resistance and / or inductance of the electromagnet ( 1 ) at a commissioning of the electromagnet ( 1 ) from time histories of current and voltage at the terminals ( 13 ) of the electromagnet ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungstemperatur gemessen wird.Method according to claim 31, characterized in that that the ambient temperature is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 verwendet wird.Method according to one of claims 20 to 32, characterized in that a device according to any one of claims 1 to 19 is used.
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