DE102017003755A1 - Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und /oder Schützes - Google Patents
Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und /oder Schützes Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017003755A1 DE102017003755A1 DE102017003755.8A DE102017003755A DE102017003755A1 DE 102017003755 A1 DE102017003755 A1 DE 102017003755A1 DE 102017003755 A DE102017003755 A DE 102017003755A DE 102017003755 A1 DE102017003755 A1 DE 102017003755A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- contactor
- circuit
- relay
- power supply
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
- G01R31/3278—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Funktionsprüfung eines Relais und/oder Schützes, welche mechanische Defekte des Relais und/oder Schützes erkennt und signalisiert. Die Schaltung ist geeignet zur Integration innerhalb eines Relais und/oder Schützes zur selbsttätigen Fehlerdetektion desselben, als auch zur Detektion solcher fehlerhaften Zustände in Relais und/oder Schützen.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltung zur Funktionsprüfung in Relais und/oder Schützen zu schaffen, die das ordnungsgemäße Abfallen des Ankers nach dem Ausschalten überwacht. Dabei soll kein Eingriff in den Lastkreis stattfinden.
Erfindungsgemäß wird ein Lastwiderstand 1 durch ein Relais und/oder Schütz 2 an ein Spannungsversorgungsteil (nicht dargestellt) geschaltet oder davon getrennt. Eine Schaltung zur Funktionsprüfung dieses Relais und/oder Schützes 2 besteht aus einer Messschaltung 3 und einem Energiespeicher 4 und ist mit dem Spannungsversorgungsteil der Steuerspannung 6 des Relais und/oder Schütz verbunden
oder besteht aus einer Messschaltung 3, die mit einem separaten Spannungsversorgungsteil unabhängig der Steuerspannung versorgt wird.
Vorteilhaft an dieser Erfindung ist, dass unabhängig von der Ausführungsvariante ein Defekt des Relais und/oder Schützes erkannt wird, auch wenn der Lastkreis beim Abschalten geöffnet wurde.
Auf diese Weise kann ein drohender Totalausfall des Relais und/oder Schützes angezeigt werden, noch bevor ein elektrischer Fehler auftritt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nicht zwangsläufig eine permanente Stromversorgung der Messschaltung 3 erforderlich ist, sondern dass die Sensorik und Auswerteelektronik der Messschaltung 3 ausschließlich aus der Steuerspannung aus dem Spannungsversorgungsteil 6 und gespeicherter Energie versorgt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltung zur Funktionsprüfung in Relais und/oder Schützen zu schaffen, die das ordnungsgemäße Abfallen des Ankers nach dem Ausschalten überwacht. Dabei soll kein Eingriff in den Lastkreis stattfinden.
Erfindungsgemäß wird ein Lastwiderstand 1 durch ein Relais und/oder Schütz 2 an ein Spannungsversorgungsteil (nicht dargestellt) geschaltet oder davon getrennt. Eine Schaltung zur Funktionsprüfung dieses Relais und/oder Schützes 2 besteht aus einer Messschaltung 3 und einem Energiespeicher 4 und ist mit dem Spannungsversorgungsteil der Steuerspannung 6 des Relais und/oder Schütz verbunden
oder besteht aus einer Messschaltung 3, die mit einem separaten Spannungsversorgungsteil unabhängig der Steuerspannung versorgt wird.
Vorteilhaft an dieser Erfindung ist, dass unabhängig von der Ausführungsvariante ein Defekt des Relais und/oder Schützes erkannt wird, auch wenn der Lastkreis beim Abschalten geöffnet wurde.
Auf diese Weise kann ein drohender Totalausfall des Relais und/oder Schützes angezeigt werden, noch bevor ein elektrischer Fehler auftritt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nicht zwangsläufig eine permanente Stromversorgung der Messschaltung 3 erforderlich ist, sondern dass die Sensorik und Auswerteelektronik der Messschaltung 3 ausschließlich aus der Steuerspannung aus dem Spannungsversorgungsteil 6 und gespeicherter Energie versorgt werden kann.
Description
- Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Funktionsprüfung eines Relais und/oder Schützes, welche mechanische Defekte des Relais und/oder Schützes erkennt und signalisiert. Die Schaltung ist geeignet zur Integration innerhalb eines Relais und/oder Schützes zur selbsttätigen Fehlerdetektion desselben, als auch zur Detektion solcher fehlerhaften Zustände in Relais und/oder Schützen.
- Bekannt sind drei Verfahren zur Fehlerdetektion in Schützen und Relais, wie die Detektion auf Kontaktwiderstandsausfall (
DE 10 2015 104 090 A1 ) und wie die Überwachung des Schließens (US 5754387 A ) und wie die Zustandsüberwachung aufgrund Strom- und Spannungsmetriken (US 7705601 B2 ). Nachteilig ist diesen gemeinsam, dass ein korrektes Öffnen des Magnetschalters nicht oder nur indirekt überwacht wird. - Ein anderes Verfahren analysiert zwar den Ausschaltvorgang, hat aber den Abbrand von Kontakten und nicht mechanische Defekte, wie z.B. Verschweißen, im Fokus (
EP 0878015 A1 EU). - Ein weiteres bekanntes Verfahren kann ein korrektes Anziehen als auch das Abfallen eines Schützes detektieren (
DE 10 2012 221 472 A1 ). - Nachteilig ist daran, dass ein Mikrosensor in die bewegliche Einheit des Schützes einzubringen ist.
- Ein anderes Verfahren, wie eine Strommessung im Lastkreis und der Vergleich mit einem Sollwert, betrifft die Fehlschaltung von Relais (
DE 198 05 658 A1 ). - Nachteilig ist daran, dass eine Messung im Lastkreis erforderlich ist.
- Ein weiteres Verfahren zielt auf die Schaltzustandsdetektion von Magnetventilen ab unter Nutzung einer Strommessung (
US 9274176 B2 - Nachteilig ist, dass der Lastkreis mit dem Steuerkreis verbunden sein muss, sodass der Steuerstrom im geschalteten Zustand auch durch den Lastkreis fließen kann.
- Ein weiteres Verfahren, beschränkt sich auf Motoren mit Vorwärts- und Rückwärtslauf (
DE 198 43 343 A1 ). - Ein bekanntes Schütz mit Defekterkennung nutzt die Änderung der Reluktanz der Spule durch die Bewegung des Eisenkerns der Spule (
US 5204633 A ). - Nachteilig an diesen und ähnlichen Vorrichtungen und Verfahren wie,
die Positionsmessung eines Eisenstabes in einer Spule durch Einspeisen eines Wechselstroms und Spannungsmessung mit Bestimmung des Blindanteils (US 4074185 A )
und wie eine Schaltung zu ebensolcher Positionsmessung durch Reihenschaltung der Spule mit einem Kondensator zu einem Schwingkreis und Bestimmung der Phasenverschiebung einer Dreieckschwingung (US 4851959 A )
und wie eine Vorrichtung zur Messung der Ankerstellung eines Spulen/Anker-Magnetsystems durch Auswertung der Impuls- bzw. Sprungantwort (DE 3741734 C2 )
und wie eine Vorrichtung zur Detektion verschweißter Kontakte von Schützen durch Anlegen eines Spannungspulses nach Öffnen und Auswerten der Stromantwort (US 6023110 A )
und wie ein Verfahren und eine Schaltung zur Erkennung der Ankerlage eines Elektromagneten durch Messung der Magnetspannung und Vergleichen mit einer Referenz (DE 10150199 A1 )
und wie ein Magnetschalter mit Erkennung der Kontaktstellung aufgrund einer Strommessung (US 5774323 A )
ist die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Stromversorgung und / oder einer Anregung durch einen Signalgenerator. - Ein anderer Messaufbau für magnetische Positionssensoren betrifft die Messung der Entladezeit eines Kondensators über eine Spule und ermittelt daraus die Position des Eisenkerns. Nachteilig ist, dass zur Ladung des Kondensators ein eigens dafür generierter Spannungspuls erzeugt werden muss (
US 4649341 A ). - Ein weiteres Verfahren bzw. eine Vorrichtung dient zur Messung der Position eines Eisenkerns relativ zu einer Spule durch Messung der Abklingzeit des Spulenstromes nach Stromabschaltung zur Anwendung z.B. in induktiven Wegsensoren (
DE 3807015 A1 ). Nachteilig ist, dass die Anwendung auf den Schaltzustand eines Relais und/oder Schützes nicht vorgesehen ist und dass die Erkennungsschaltung eine kontinuierliche Energieversorgung benötigt. - Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltung zur Funktionsprüfung in Relais und/oder Schützen zu schaffen, die das ordnungsgemäße Abfallen des Ankers nach dem Ausschalten überwacht. Dabei soll kein Eingriff in den Lastkreis stattfinden.
- Ein typisches Fehlerbild ist das Verschweißen eines Schützkontaktes, während der zweite Kontakt öffnet.
- Da in diesem Fall der Lastkreis unterbrochen ist, kann ein solcher Defekt nicht durch Messungen im Lastkreis detektiert werden.
- Die Messung im Steuerkreis soll nur maximal wenige Hundertstel Millisekunden nach Abfallen andauern, sodass das Prinzip auch ohne permanente Stromversorgung und aus gespeicherter Energie des Spannungsversorgungsteils der Steuerspannung anwendbar ist.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie mit den Ansprüchen genannt gelöst.
- Ein Lastwiderstand 1 wird durch ein Relais und/oder Schütz 2 an ein Spannungsversorgungsteil (nicht dargestellt) geschaltet oder davon getrennt. Eine Schaltung zur Funktionsprüfung dieses Relais und/oder Schützes 2
besteht aus einer Messschaltung 3 und einem Energiespeicher 4 und ist mit dem Spannungsversorgungsteil der Steuerspannung 6 des Relais und/oder Schütz verbunden
oder besteht aus einer Messschaltung 3, die mit einem separaten Spannungsversorgungsteil unabhängig der Steuerspannung versorgt wird. - Die Schaltung zur Funktionsprüfung des Relais und/oder Schützes ist entweder intern im Gehäuses des Relais und/oder Schützes verbaut
oder befindet sich in einem externen Messgerät. - Die Messschaltung 3
- (a) ist mit den Anschlüssen der Spulenwicklung verbunden und misst nach Öffnen des Schalters 5 die Dauer des Ausgleichsvorgangs anhand der Spannung an der Spule des Relais und/oder Schützes, wobei die Dauer des Ausgleichsvorgangs ein Maß für die Position des Eisenkerns nach Abschaltung ist
- (b) oder ist parallel zu einem Signalgenerator 7 im Steuerkreis angeordnet, der nach dem Öffnen des Schalters 5 ein Signal erzeugt - ein einzelner Puls, eine Pulsfolge oder ein anderes periodisches Signal, wobei die Frequenz oder die Amplitude der Spannungsantwort ein Maß für die Induktivität bzw. die Position des Eisenkerns nach Abschaltung ist
- (c) oder beinhaltet einen Hall-Sensor, der die magnetische Flussdichte im Abschaltaugenblick erfasst, die ein Maß für die Position des Eisenkerns nach Abschaltung ist
- (d) oder beinhaltet einen Beschleunigungssensor, welcher eine auf das Relais und/oder Schütz beim Abschalten wirkende Beschleunigung erfasst, die
- (e) ein Maß für den zurückgelegten Weg des Eisenkerns beim Abschalten ist
- (f) oder beinhaltet einen Schallwandler, der den Schall im Abschaltaugenblick aufnimmt, wobei durch das Zurückkehren des Eisenkerns in die abgefallene Position ein charakteristischer Schallimpuls entsteht, der ein Maß für den zurückgelegten Weg des Eisenkerns beim Abschalten ist und bei einem mechanischen Defekt des Relais und/oder Schützes nur verringert auftritt.
- Durch einen Vergleich der erfassten Größe mit einem Schwellwert entscheidet die Messschaltung 3 über den Schaltzustand, d.h. ob das Relais und/oder Schütz ordnungsgemäß abgefallen ist oder ob ein mechanischer Defekt vorliegt. Das Ergebnis dieser Funktionsprüfung wird als Signal, z.B. durch eine bestimmte Pulsfolge, ausgegeben. Als Signalleitung kann dazu eine separate Ausgangsleitung genutzt werden oder eine Anschlussleitung der Steuerspannung, falls das Relais und/oder Schütz keine separate Ausgangsleitung aufweist.
- Die Spannung für das Ausgangssignal wird entweder von Energiespeicher 4 oder von einem Spannungsversorgungsteil unabhängig der Steuerspannung bezogen.
- Vorteilhaft an dieser Erfindung ist, dass unabhängig von der Ausführungsvariante ein Defekt des Relais und/oder Schützes erkannt wird, auch wenn der Lastkreis beim Abschalten geöffnet wurde.
- Auf diese Weise kann ein drohender Totalausfall des Relais und/oder Schützes angezeigt werden, noch bevor ein elektrischer Fehler auftritt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nicht zwangsläufig eine permanente Stromversorgung der Messschaltung 3 erforderlich ist, sondern dass die Sensorik und Auswerteelektronik der Messschaltung 3 ausschließlich aus der Steuerspannung aus dem Spannungsversorgungsteil 6 und gespeicherter Energie versorgt werden kann.
- Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
- In den zugehörigen Zeichnungen sind mit
-
1 ein Schaltbild eines Relais und/oder Schützes mit Steuerkreis und Messschaltung zur Funktionsprüfung -
2 ein Schaltbild eines Relais und/oder Schützes mit Steuerkreis und Messschaltung zur Funktionsprüfung mit zusätzlichem Signalgenerator -
3 ein Schaltplan der Signalerfassung und Aufbereitung und die Schnittstelle zu einem Steuergerät und mit -
4 ein Spannungsverlauf über der Spule im Normalfall sowie im Fehlerfall und mit -
5 ein Spannungsverlauf nach Abschaltung inkl. Ausgabesignal schematisch dargestellt. - Es ist nachstehend die Ansteuerungsschaltung eines selbsttestenden Relais und/oder Schützes
8 sowie der Schaltung zur Funktionsprüfung eines Relais und/oder Schützes inklusive des Steuerkreises des Relais und/oder Schützes9 beschrieben. Die Ansteuerung8 ist lediglich beispielhaft zu verstehen und würde in der Realität durch ein komplexeres Steuergerät ersetzt werden. - Ansteuerungsschaltung
8 und Schaltung9 sind über zwei AnschlüsseP1 bzw.J1 undP2 bzw.J2 , miteinander zusammen geschaltet. Die Ansteuerungsschaltung8 versorgt die Schaltung9 mit Spannung aus der BatterieBT1 , die über den Schalter S1 zu- und abgeschaltet wird. - Außerdem erzeugt die Schaltung
9 ein Ausgabesignal, das der Ansteuerungsschaltung8 am AnschlussP1 zur Verfügung steht. - Die Auswerteelektronik hierzu ist in der
3 nicht dargestellt. - Zwischen den Anschlüssen
J1 undJ2 befinden sich die WiderständeR1 undR2 in Reihe, die einen Spannungsteiler bilden, der die Spannung der Batterie BT1 auf den Logikpegel der Steuerung teilt. Auf diese Weise kann an SteuerungsanschlussPort A durch die Steuerung die Versorgungsspannung überwacht und auf ein Abschalten reagiert werden. SpuleL1 ist die des Relais und/oder Schützes. Der Lastkreis ist in3 nicht dargestellt. D1 ist eine Freilaufdiode, die parallel zur SpuleL1 geschaltet ist. SpuleL1 und DiodeD1 sind über den FETQ1 mit J2 verbunden. Der FeldeffekttransistorQ1 wird über Steuerungsanschluss PortB gesteuert und schaltet die SpuleL1 an die Batteriespannung an oder ab. - Ist der Schalter
S1 geschlossen, wird der Kondensator C1 geladen. C1 dient u.a. der Energieversorgung der Steuerung nach dem Abschalten. - Parallel zu Diode
D3 ist die Kollektor-Emitter-Strecke von pnp-Transistor Q3 geschaltet. Basis und Emitter von pnp-Transistor Q3 sind über den WiderstandR4 verbunden. - Parallel zur Basis von pnp-Transistor Q3 und Kondensator
C1 ist der WiderstandR5 in Reihe mit der Kollektor-Emitter-Strecke von npn-Transistor Q4 geschaltet. Die Basis von npn-Transistor Q4 ist mit SteuerungsanschlussPort D verbunden. Parallel zur SpuleL1 befinden sich die DiodeD2 und der pnp-Transitor Q2, wobei dessen Emitter mit der SpuleL1 und der Anode von FreilaufdiodeD1 , die Basis mit der Anode von DiodeD2 und der Kollektor über einen WiderstandR3 mit AnschlussJ2 verbunden ist. Die Kathode von DiodeD2 ist mit AnschlussJ1 verbunden. Am Knotenpunkt zwischen pnp-Transitor Q2 und WiderstandR3 ist SteuerungsanschlussPort C der Steuerung angeschlossen. - Der Zeitpunkt des Abschaltens, d.h. das Öffnen von Schalter
S1 , wird von der Steuerung an SteuerungsanschlussPort A detektiert. Daraufhin wird über SteuerungsanschlussPort B der FeldeffekttransistorQ1 sperrend geschaltet. Auf diese Weise wird trotz der Energiespeicherung im KondensatorC1 ein rasches Unterbrechen des Lastkreises erreicht und der Emitter von Q2 von Masse getrennt. Die DiodeD2 schützt lediglich den Basis-Emitter-Übergang vor zu hohen Spannungen. In der Steuerung beginnt eine Zeitmessung. - Nach dem Abschalten der Steuerspannung entsteht an der Spule
L1 eine Spannung umgekehrter Polarität, die durch die Flussspannung der FreilaufdiodeD1 begrenzt wird. - In
4 ist der Spannungsverlauf über der SpuleL1 beim Abschalten dargestellt. Zum Zeitpunkt t = 0.01s wird SchalterS1 geöffnet. Abhängig von der Induktivität der SpuleL1 bzw. von der Position des beweglichen Eisenkerns entsteht an der SpuleL1 eine negative Spannung. Diese ist je länger zu messen, je weiter der Eisenkern in die Spule eingedrungen ist. Im Fehlerfall, bei dem der Eisenkern nicht vollständig in seine abgefallene Position zurückgekehrt ist, dauert der Ausgleichsvorgang länger an (rote Linie in4 ) als im Normalfall (blaue Linie in4 ). Solange an SpuleL1 diese negative Spannung anliegt, steuert pnp-Transistor Q2 durch und an SteuerungsanschlussPort C liegt für die Dauer des Ausschaltvorgangs HIGH an. - Danach wird Steuerungsanschluss
Port C über den Pull-Down-WiderstandR3 auf Masse gezogen. Die Steuerung stoppt die Zeitmessung. Die Steuerung kann somit die Dauer des Ausschaltvorgangs an Port C messen. Übersteigt sie eine bestimmte Grenze, ist das Relais und/oder Schütz2 nicht korrekt abgefallen und damit defekt. - Die Steuerung hat die Möglichkeit über Steuerungsanschluss
Port D nach dem Ende der Auswertung eine beliebige Pulsfolge als Ausgangssignal zu generieren. Ist Steuerungsanschluss PortD HIGH, steuern npn-Transistor Q4 und pnp-Transistor Q3 durch, so dass DiodeD3 überbrückt wird und an AnschlussJ1 und AnschlussP1 die Spannung am KondensatorC1 anliegt. - Andernfalls sperren npn-Transistor Q4 und pnp-Transistor Q3 und Anschluss
J1 wird über Widerstand R1 und WiderstandR2 auf Masse gezogen. - Widerstand
R4 und WiderstandR3 dienen der Pegelumsetzung. - Bei Abschaltung erzeugt die Steuerung an Anschluss
J1 nach Messung und Signalverarbeitung, wie beschrieben, ein Ausgangssignal, dessen Pegel mit der Kondensatorspannung abfällt. Die aufgezeichnete Pulsfolge in Figur5 könnte ein ordnungsgemäßes Abfallen des Relais und/oder Schützes signalisieren, während ein Defekt z.B. durch einen einzelnen breiten Puls gekennzeichnet sein könnte. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lastwiderstand
- 2
- Relais und/oder Schütz
- 3
- Messschaltung
- 4
- Kondensator
- 5
- Schalter
- 6
- Spannungsversorgungsteil für Steuerspannung
- 7
- Signalgenerator
- 8
- Ansteuerungsschaltung eines selbsttestenden Relais und/oder Schützes
- 9
- Schaltung zur Funktionsprüfung eines Relais und/oder Schützes inklusive des Steuerkreises des Relais und/oder Schützes
- P1
- Anschluss
- P2
- Anschluss
- J1
- Anschluss
- J2
- Anschluss
- BT1
- Batterie
- S1
- Schalter
- R1
- Widerstand
- R2
- Widerstand
- R3
- Pull-Down-Widerstand
- R4
- Widerstand
- R5
- Widerstand
- Port A
- Steuerungsanschluss
- Port B
- Steuerungsanschluss
- L1
- Spule
- D1
- Freilaufdiode
- D2
- Diode
- D3
- Diode
- Q1
- Feldeffekttransistor
- C1
- Kondensator
- Port C
- Steuerungsanschluss
- Port D
- Steuerungsanschluss
- Q 2
- pnp-Transistor
- Q 3
- pnp-Transistor
- Q 4
- npn-Transistor
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102015104090 A1 [0002]
- US 5754387 A [0002]
- US 7705601 B2 [0002]
- EP 0878015 A1 [0003]
- DE 102012221472 A1 [0004]
- DE 19805658 A1 [0006]
- US 9274176 B2 [0008]
- DE 19843343 A1 [0010]
- US 5204633 A [0011]
- US 4074185 A [0012]
- US 4851959 A [0012]
- DE 3741734 C2 [0012]
- US 6023110 A [0012]
- DE 10150199 A1 [0012]
- US 5774323 A [0012]
- US 4649341 A [0013]
- DE 3807015 A1 [0014]
Claims (5)
- Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais und/oder Schütz mit einer elektronischen Schaltung so kombiniert ist, dass die Anschlüsse der Spulenwicklung an eine Messschaltung (3) zur Dauer eines Ausgleichsvorganges angeschlossen sind und wobei parallel dazu ein Kondensator (4, C1) oder ein anderer Energiespeicher oder eine zusätzliche Stromversorgung zugeschaltet ist und wobei diese Parallelschaltung aus Spule des Relais und/oder Schützes (2), Messschaltung (3) und Energiespeicher (4) mit dem Spannungsversorgungsteil für die Steuerspannung (6) verbunden ist und mit einem Schalter (5) zum Schalten und Abschalten des Relais und/oder Schützes (2), schaltbar ist und wobei ein Relais und/oder Schütz (2) in einem Steuerkreis über einen Schalter (5) mit dem Spannungsversorgungsteil für die Steuerspannung (6) verbunden ist, wobei mittels einer Messschaltung (3) die Dauer des Ausgleichsvorgangs messbar ist und wobei ein zwischengeschalteter Kondensator(4) als Energiespeicher dient, um nach Öffnen des Schalters (5) die Messschaltung (3) ausreichend lange genug mit Strom zu versorgen, sofern keine zusätzliche Stromversorgung der Messschaltung vorhanden ist, wobei im Abschaltmoment die Schaltung durch den Schalter (5) unterbrochen wird und die Messschaltung (3) das Ausschalten detektiert und die Messung beginnt und gleichzeitig die Steuerspannung an der Spule des Relais und/oder Schützes (2) abfällt und an der Spule des Relais und/oder Schützes (2) eine Spannung umgekehrter Polarität entsteht, wobei die Messschaltung (3) die Zeit bis zum Abklingen der negativen Spannung ermittelt, welche bis dahin vergeht, wobei im Normalfall der Eisenkern im Relais und/oder Schütz (2) abfällt, bevor der Ausgleichsvorgang beendet ist, wobei beim Vorliegen eines mechanischen Defekts, der Eisenkern der Spule des Relais und/oder Schützes (2) möglicherweise nicht in die abgefallene Position zurückkehrt, sodass eine andere Induktivität wirkt, wobei an Stelle des Kondensators (4) auch andere Energiespeicher, wie z.B. Akkus, Superkondensatoren, Spulen, Batterien, angeordnet sein können und/oder an dieser Stelle auch eine kontinuierliche Spannungsversorgung (nicht dargestellt) angeordnet sein kann, solange diese klein genug oder derart gepulst wird, sodass kein Schaltvorgang an der Spule des Relais und/oder Schützes (2) ausgelöst wird.
- Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dazu die Schaltung nicht den Spannungssprung im Abschaltaugenblick nutzt, sondern dazu im Steuerkreis ein Signalgenerator (7) angeordnet ist, der nach dem Abschalten ein Signal erzeugt, wie einzelner Puls, eine Pulsfolge oder ein anderes periodisches Signal, wobei aufgrund der Spannungsantwort auf die Induktivität und damit auf einen Defekt des Relais und/oder Schützes (2) geschlossen werden kann. - Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes (2) nach einen oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Sensor (nicht dargestellt) in den Schaltkreis eingeordnet ist, wobei ein physikalischer Effekt genutzt wird, der im Abschaltaugenblick auftritt, welcher von dem Sensor erfasst wird, aufbereitet wird und dabei ein Ausgabesignal erzeugt, wobei die Energieversorgung der Schaltung durch das Spannungsversorgungsteil der Steuerspannung (6) und nach Abschaltung der Steuerspannung durch einen durch die Steuerspannung aufgeladenen Energiespeicher (4) oder durch eine zusätzliche Energieversorgung erfolgt, wobei der Sensor (a) ein Hall-Sensor, der die magnetische Flussdichte im Abschaltaugenblick erfasst, sein kann, womit auf die Position des Eisenkerns und damit auf einen Defekt geschlossen werden kann, (b) ein Beschleunigungssensor sein kann, welcher eine auf das Relais und/oder Schütz wirkende Beschleunigung erfasst, die beim Rückfallen des Eisenkerns in die abgefallene Position entsteht, und ein Maß dafür ist, dass der Eisenkern in die abgefallene Position zurückgekehrt ist. (c) ein Schallwandler sein kann, der den Schall im Abschaltaugenblick aufnimmt, wobei durch das Zurückkehren des Eisenkerns in die abgefallene Position ein charakteristischer Schallimpuls entsteht, der bei einem mechanischen Defekt des Relais und/oder Schützes ausbleibt oder nur stark verringert auftritt.
- Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung in das Gehäuse des Relais und/oder Schützes (2) integriert ist.
- Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung in einem externen Messgerät befindlich ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017002273.9 | 2017-03-10 | ||
DE102017002273 | 2017-03-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017003755A1 true DE102017003755A1 (de) | 2018-09-13 |
DE102017003755B4 DE102017003755B4 (de) | 2019-01-03 |
Family
ID=63258583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017003755.8A Active DE102017003755B4 (de) | 2017-03-10 | 2017-04-18 | Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und /oder Schützes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017003755B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113504447A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-15 | 武汉工程大学 | 一种半导体器件参数测试装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3807015A1 (de) | 1987-04-29 | 1988-11-10 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | Verfahren und schaltung zur messung einer induktivitaet |
DE3741734C2 (de) | 1987-12-09 | 1996-09-26 | Herion Werke Kg | Vorrichtung zur Messung der Induktivität einer Spule, insbesondere zur Messung der Ankerstellung eines Spulen/Anker-Magnetsystems |
DE19530394A1 (de) | 1995-08-18 | 1997-02-20 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Funktionsüberwachung eines über einen elektromagnetischen Aktuator betätigten Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine |
DE19805658A1 (de) | 1997-08-22 | 1999-03-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Erkennung von Fehlschaltungen eines ersten Relais |
DE19843343A1 (de) | 1998-09-22 | 2000-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Überwachung von Motorrelais bei Garagentorantrieben |
DE10150199A1 (de) | 2001-10-12 | 2003-04-24 | Wolfgang E Schultz | Verfahren und Schaltung zur Erkennung der Ankerlage eines Elektromagneten |
US7705601B2 (en) | 2006-09-21 | 2010-04-27 | Eaton Corporation | Method and apparatus for monitoring wellness of contactors and starters |
DE102012221472A1 (de) | 2012-06-26 | 2014-01-02 | Hyundai Motor Company | Relaismodul für das batteriesystem eines fahrzeugs |
DE102015104090A1 (de) | 2014-03-25 | 2015-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | Diagnoseverfahren für Widerstandsausfall eines Schützes |
US9274176B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-03-01 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Solenoid transient variable resistance feedback for effecter position detection |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE831952A (fr) | 1975-07-31 | 1976-02-02 | Acec | Procede de mesure de la position d'une tige magnetique, particulierement d'une barre de reglage d'un reacteur nucleaire |
EP0126846B1 (de) | 1983-04-21 | 1990-08-01 | WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH | Induktiver Sensor |
US4851959A (en) | 1988-07-25 | 1989-07-25 | Eastman Kodak Company | Solenoid engagement sensing circuit |
US5204633A (en) | 1992-02-25 | 1993-04-20 | International Business Machines Corporation | Electromagnetic contactor with closure fault indicator |
DE19603319A1 (de) * | 1996-01-31 | 1997-08-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung |
SE515261C2 (sv) | 1995-06-12 | 2001-07-09 | Abb Research Ltd | Kontaktorutrustning |
US5774323A (en) | 1995-10-31 | 1998-06-30 | Eaton Corporation | Detection of contact position from coil current in electromagnetic switches having AC or DC operated coils |
US5754387A (en) | 1996-06-13 | 1998-05-19 | Eaton Corporation | Method of monitoring contactor operation |
-
2017
- 2017-04-18 DE DE102017003755.8A patent/DE102017003755B4/de active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3807015A1 (de) | 1987-04-29 | 1988-11-10 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | Verfahren und schaltung zur messung einer induktivitaet |
DE3741734C2 (de) | 1987-12-09 | 1996-09-26 | Herion Werke Kg | Vorrichtung zur Messung der Induktivität einer Spule, insbesondere zur Messung der Ankerstellung eines Spulen/Anker-Magnetsystems |
DE19530394A1 (de) | 1995-08-18 | 1997-02-20 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Funktionsüberwachung eines über einen elektromagnetischen Aktuator betätigten Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine |
DE19805658A1 (de) | 1997-08-22 | 1999-03-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Erkennung von Fehlschaltungen eines ersten Relais |
DE19843343A1 (de) | 1998-09-22 | 2000-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Überwachung von Motorrelais bei Garagentorantrieben |
DE10150199A1 (de) | 2001-10-12 | 2003-04-24 | Wolfgang E Schultz | Verfahren und Schaltung zur Erkennung der Ankerlage eines Elektromagneten |
US7705601B2 (en) | 2006-09-21 | 2010-04-27 | Eaton Corporation | Method and apparatus for monitoring wellness of contactors and starters |
DE102012221472A1 (de) | 2012-06-26 | 2014-01-02 | Hyundai Motor Company | Relaismodul für das batteriesystem eines fahrzeugs |
US9274176B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-03-01 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Solenoid transient variable resistance feedback for effecter position detection |
DE102015104090A1 (de) | 2014-03-25 | 2015-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | Diagnoseverfahren für Widerstandsausfall eines Schützes |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113504447A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-15 | 武汉工程大学 | 一种半导体器件参数测试装置 |
CN113504447B (zh) * | 2021-07-09 | 2024-05-31 | 武汉工程大学 | 一种半导体器件参数测试装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017003755B4 (de) | 2019-01-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE202017002030U1 (de) | Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und/oder Schützes | |
EP1212799B1 (de) | Vorrichtung zum ansteuern wenigstens eines kapazitiven stellgliedes | |
DE112010002675T5 (de) | Kondensatorkapazitäts-Diagnoseeinrichtung und mit Kondensatorkapazitäts-Diagnoseeinrichtung ausgestattete elektrische Stromversorgungsvorrichtung | |
DE3730523A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur detektion der schaltzeiten von magnetventilen | |
DE2724278A1 (de) | Notstromversorgungseinrichtung | |
US3678377A (en) | Apparatus for detecting saturation periods of a transformer | |
DE112010004891T5 (de) | Systeme und Verfahren zum Detektieren einer Elektromagnetankerbewegung | |
DE2829038A1 (de) | Vorrichtung zur anzeige des ladezustands einer batterie | |
EP0676055B1 (de) | Schaltungsanordnung zur überwachung einer vielzahl von spulen | |
EP2546852B1 (de) | Bistabiles Sicherheitsrelais | |
EP3642473B1 (de) | Vorrichtung zur zustandserfassung eines injektors | |
DE102018201922B4 (de) | Elektronische Steuereinheit | |
DE102017003755B4 (de) | Schaltung zur internen und externen Funktionsprüfung eines elektrischen Relais und /oder Schützes | |
DE2505661C2 (de) | Vorrichtung zum Überprüfen der einwandfreien Funktion eines elektromagnetischen Stellgliedes mit Spule | |
DE3922900A1 (de) | Verfahren und schaltung zur ueberwachung von elektromagneten | |
DE10319530A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines elektromechanischen Aktors | |
DE69608348T2 (de) | Steuerschaltung | |
DE102010043744A1 (de) | Schaltungsanordnung sowie Verfahren zur Überwachung des Schaltens einer Energiequelle zur Versorgung eines Elektroantriebs | |
DE10129153A1 (de) | Elektromagnetisches Ventil mit Haltestromabsenkung | |
DE102008023198A1 (de) | Hydraulikventilsteuergerät und Verfahren zum Überprüfen eines Hydraulikventilsteuergeräts | |
DE1514377B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des zweiten Durchbruchs von Transistoren bei angelegter Sperrspannung | |
WO2018059649A1 (de) | Relais-schaltung | |
DE69221914T2 (de) | Apparat zur Bestimmung der Ladung einer Batterie, insbesondere in einem Fahrzeug | |
DE1481490C3 (de) | Überwachungseinrichtung für Flugregler | |
DE102005014210A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines elektrischen Kopplungszustands einer induktiven Last |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |