DE10334676B3

DE10334676B3 - Electrical arrangement for controlling parallel-operated contactors

Info

Publication number: DE10334676B3
Application number: DE2003134676
Authority: DE
Inventors: Gerd Schmitz
Original assignee: Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: EP1503394B1; DK1503394T3; EP1503394A3; EP1503394A2; ES2350766T3; DE502004011602D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung zum Ansteuern parallel betriebener Schütze. Das zu lösende Problem besteht darin, auszuschließen, dass von mehreren parallel betriebenen Schützen (1; 2) nur einzelne sich im eingeschalteten Zustand befinden. Dazu ist eines der Schütze (1) mit einer elektronischen Antriebssteuerung (AS) versehen, welche die Magnetantriebe (K1; K2) aller Schütze (1; 2) steuert, und mit zwei hochstromigen Steuereingängen (A1; A2) sowie mit zwei niederstromigen Steuereingängen (A10; A11) ausgestattet, die mit den hochstromigen Steuereingängen (A1; A2) widerstandsbehaftet verbunden sind. Die niederstromigen Steuereingänge (A10; A11) werden sowohl durch eine Zeitschaltung (TS), die beim Anlegen eines Steuersignals an den hochstromigen Steuereingängen (A1; A2) von einem hochohmigen für eine bestimmte Haltedauer in einen niederohmigen Zustand übergeht, als auch durch seriell verbundene und durch die Schütze (S1; S2) betätigte Schließerhilfskontakte (HI1; HI2) überbrückt.The invention relates to an electrical arrangement for driving parallel-operated contactors. The problem to be solved is to exclude that of several parallel operated contactors (1; 2) only a few are in the on state. For this purpose, one of the contactors (1) is provided with an electronic drive control (AS), which controls the magnetic drives (K1, K2) of all contactors (1, 2), and with two high-current control inputs (A1, A2) and with two low-current control inputs ( A10; A11), which are connected resistively to the high-current control inputs (A1; A2). The low-current control inputs (A10, A11) are both by a timing circuit (TS), which passes when applying a control signal to the high-current control inputs (A1, A2) of a high-impedance for a certain holding period in a low-resistance state, as well as by serially connected and bridged by the contactors (S1, S2) operated auxiliary closing contacts (HI1, HI2).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung zum Ansteuern parallel betriebener Schütze. Schütze bzw. elektromagnetische Schaltgeräte werden parallel betrieben, um einen hohen Nennstrom auf mehrere für einen niedrigeren Nennstrom ausgelegte Schütze zu verteilen oder um mehr als einem einzelnen Schütz zur Verfügung stehende Hauptstrompfade gleichzeitig zu schalten. In beiden Fällen muss beim Parallelbetrieb gewährleistet sein, dass alle einzelnen Schütze ordnungsgemäß ein- und abschalten. Insbesondere beim ersten Anwendungsfall wird eine symmetrische Stromverteilung auf die Schütze sowie eine Symmetrierung deren Schaltdynamik angestrebt und vor allem zur Vermeidung einer thermischen Überlastung eines der Schütze und der damit verbundenen Brandgefahr die unbedingt gleiche Schaltstellung der Schütze gefordert.The The invention relates to an electrical arrangement for driving in parallel operated shooter. Sagittarius or electromagnetic switching devices are operated in parallel to a high rated current to several for one distribute lower rated current rated contactors or more as a single contactor to disposal to switch standing main current paths at the same time. In both cases must guaranteed in parallel operation be that every single shooter properly on and off switch off. In particular, in the first application is a symmetrical Power distribution on the contactors and a balancing the switching dynamics sought and before all to avoid thermal overload of the contactors and the associated risk of fire necessarily the same switching position the shooter required.

Für die Gleichschaltung ist bisher eine aufwendige mechanische und elektrische Verriegelung der Schütze erforderlich, um ein thermisches Ungleichgewicht zwischen den Schützen bzw. eine thermische Überlastung eines einzelnen Schützes zu vermeiden. Eine zwischen den Schützen abweichende Schaltstellung kann beispielsweise durch einen Leitungsbruch, einen mechanischen Defekt oder eine kurzzeitige Spannungsabsenkung hervorgerufen werden. Im letztgenannten Falle könnte aus Toleranzgründen nur einer der elektromagnetischen Antriebe der Schütze abfallen und die Hauptstromkontakte des zugehörigen Schützes öffnen. Ein solcher Zustand ist auf alle Fälle zu vermeiden.For the Gleichschaltung So far, a complex mechanical and electrical locking of Sagittarius necessary to avoid a thermal imbalance between the shooters or a thermal overload of a single contactor to avoid. A different switching position between the shooters can, for example, by a line break, a mechanical Defective or a short-term voltage reduction can be caused. In the latter case could for tolerance reasons only one of the electromagnetic drives of the contactors fall off and open the main power contacts of the associated contactor. Such a condition is definitely to avoid.

Derzeit werden für einen solchen Parallelbetrieb die Schütze über externe Zeitrelais und über Koppelschütze verriegelt, was einen erheblichen zusätzlichen Material- und Verdrahtungsaufwand erfordert.Currently be for such a parallel operation locks the contactors via external time relays and via coupling contactors, which is a considerable additional Material and wiring required.

Nach DE 35 28 948 A1 ist eine mechanische Verriegelungsvorrichtung bekannt, die das gleichzeitige Einschalten zweier unmittelbar nebeneinander angeordneter Schütze verhindert. Diese Verriegelungsvorrichtung lässt sich nicht auf den eingangs genannten Parallelbetrieb mehrerer Schütze übertragen.To DE 35 28 948 A1 is a mechanical locking device is known which prevents the simultaneous switching on of two immediately adjacent contactors. This locking device can not be transferred to the aforementioned parallel operation of multiple contactors.

Aus der DE 299 09 901 U1 ist eine elektronische Antriebssteuerung für einen Schützantrieb bekannt, durch die bei Anlegen eines Gleich- oder Wechselspannungssignals an hochstromige Steuereingänge A1 und A2 die Antriebsspule des Schützantriebes mit einer pulsbreitenmodulierten Gleichspannung beaufschlagt wird. Die hochstromigen Steuereingänge nehmen zur Abdeckung der Antriebsleistung einen relativ hohen Eingangsstrom auf. Die Antriebssteuerung ist weiterhin mit niederstromigen, d.h. leistungsarmen Steuereingängen A10 und A11 versehen, die gegenüber den hochstromigen Steuereingängen einen wesentlich geringeren Eingangsstrom aufnehmen. Die niederstromigen Steuereingänge können über interne oder externe Widerstände mit den hochstromigen Steuereingängen verbunden werden. Dann tritt beim Anliegen eines Steuersignals an den hochstromigen Steuereingängen an den offenen niederstromigen Steuereingängen ein Potenzialunterschied auf. Um den Antrieb anzusteuern, müssen die niederstromigen Steuereingänge direkt oder über einen Widerstand, der einen von der Höhe des Steuersignals abhängigen Höchstwert nicht übersteigen darf, verbunden sein. Anderenfalls wird die Schützspule trotz eines an den hochstromigen Steuereingängen anstehenden Steuersignals nicht erregt bzw. bei bisheriger Erregung entregt.From the DE 299 09 901 U1 an electronic drive control for a contactor drive is known by the drive coil of the contactor drive is applied with a pulse width modulated DC voltage when applying a DC or AC signal to high-current control inputs A1 and A2. The high-current control inputs absorb a relatively high input current to cover the drive power. The drive control is further provided with low-current, ie low-power control inputs A10 and A11, which record a much lower input current compared to the high-current control inputs. The low-voltage control inputs can be connected to the high-current control inputs via internal or external resistors. Then, when a control signal is applied to the high-current control inputs, a potential difference occurs at the open low-current control inputs. To control the drive, the low-level control inputs must be connected directly or via a resistor which must not exceed a maximum value dependent on the height of the control signal. Otherwise, the contactor coil is not energized despite a pending at the high-current control inputs control signal or de-energized with previous excitation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Zusatzaufwand auszuschließen, dass von mehreren parallel betriebenen Schützen nur einzelne sich im eingeschalteten Zustand befinden.Of the Invention is based on the object with little additional effort ruled out that of several parallel operated contactors only a few in the switched State are.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch einen in sich geschlossenen kompakten Aufbau, einen gegenüber den einzelnen Schützen geringen zusätzlichen Material- und Herstellungsaufwand sowie das Fehlen externer Zusatzkomponenten aus.The The object is achieved by the Characteristics of the independent Claim solved while the dependent claims advantageous developments of the invention can be seen. The inventive arrangement characterized by a self-contained compact design, one opposite the individual shooter small additional Material and manufacturing costs and the absence of external additional components out.

Die beiden niederstromigen Steuereingänge der einzigen, einem der Schütze angehörenden Antriebssteuerung werden parallel von einer Reihenschaltung den einzelnen Schützen zugeordneten Schließerhilfskontakten und von einer als aktiver nichtlinearer Zweipol wirkendenden Zeitschaltung überbrückt. Beim Anlegen eines Steuersignals an die hochstromigen Steuereingänge wird über die niederstromigen Steuereingänge die bis dahin einen hohen Widerstandswert aufweisende Zeitschaltung angestoßen. Die Zeitschaltung nimmt für ihre Haltedauer einen niedrigen Widerstandwert an. Der niedrige Widerstandswert verursacht einen Strom ausreichender Höhe über die niederstromigen Steuereingänge, der die Antriebssteuerung zum Anziehen der Magnetantriebe aller Schütze und damit das Schließen aller Hauptstromkontakte ver anlasst. Die aktivierten Magnetantriebe schließen auch die zugehörigen Schließerhilfskontakte. Die seriell angeordneten Schließerhilfskontakte aller eingeschalteten Schütze bilden eine niederohmige Brücke parallel zur Zeitschaltung und übernehmen nun ihrerseits den für die Aufrechterhaltung des eingeschalteten Zustandes der Schützanordnung erforderlichen Strom über die niederstromigen Steuereingänge, sodass ohne Wirkung für die Magnetantriebe die Zeitschaltung nach Ablauf ihrer Haltedauer wieder in den hochohmigen Zustand zurückgefällt. Das Deaktivieren der Antriebssteuerung und damit das Abschalten aller Schütze erfolgt in üblicher Weise durch Wegnahme des Steuersignals an den hochstromigen Steuereingänge.The two low-current control inputs of the only, one of the contactors belonging drive control are bypassed in parallel by a series connection of the individual contactors associated normally open contacts and by acting as an active non-linear two-pole timing circuit. When a control signal is applied to the high-current control inputs, the timer, which hitherto has a high resistance, is triggered via the low-current control inputs. The timer assumes a low resistance value for its holding period. The low resistance causes a sufficient amount of current through the low-current control inputs, which causes the drive control to energize the magnetic drives of all contactors and thus the closing of all main power contacts. The activated magnetic drives also close the associated normally-open auxiliary contacts. The serially arranged normally-open auxiliary contacts of all switched-on contactors form a low-resistance bridge in parallel with the timing circuit and in turn take over the current required for maintaining the switched-on state of the contactor arrangement over the never derstromigen control inputs, so that no effect for the solenoid drives, the timer falls back to the high-impedance state after their holding time. The deactivation of the drive control and thus the shutdown of all contactors in the usual way by removing the control signal to the high-current control inputs.

Sollte nach Anlegen des Steuersignals der Magnetantrieb eines einzelnen Schützes versagen, dann wird der zugehörige Schließerhilfskontakt nicht geschlossen und infolge der offen gebliebenen Reihenschaltung der Schließerhilfskontakte fließt nach dem Zurückfallen der Zeitschaltung kein Strom ausreichender Höhe mehr über die niederstromigen Steuereingänge, worauf über die Antriebssteuerung alle Magnetantriebe entregt und damit alle Hauptstromkontakte geöffnet werden. Das Gleiche tritt auf, wenn aus dem eingeschalteten Zustand aus irgend einem Grunde der Magnetantrieb eines Schützes abfällt. Durch das Öffnen des zugehörigen Schließerhilfskontaktes fällt der Strom über die niederstromigen Steuereingänge unter die erforderliche Höhe, worauf alle Schütze über die Antriebsteuerung abgeschaltet werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird verhindert, dass von der Kombination der parallel betriebenen Schütze dauerhaft ein Zustand eingenommen werden kann, bei dem nicht alle Schütze eingeschaltet sind. Dadurch kann es nicht zur thermischen Überlastung eines einzelnen Schützes bzw. zu dauerhaft unterschiedlichen Schaltzuständen zwischen allen Hauptstromkontakten kommen.Should after applying the control signal of the magnetic drive of a single contactor fail, then the associated Auxiliary contact not closed and due to the open series connection the NO auxiliary contacts flows after falling back the timer no current of sufficient height on the low-level control inputs, what about the Drive control de-energized all magnetic drives and thus all main power contacts open become. The same thing happens when switched from the on state For some reason, the magnetic drive of a contactor drops. By the opening of the associated NO auxiliary contact he falls Electricity over the low-voltage control inputs below the required height, whereupon all shooters over the Drive control are turned off. By the arrangement according to the invention prevents from the combination of the parallel operated Sagittarius a condition can be permanently taken in which not all contactors are switched on are. This can not cause the thermal overload of an individual contactor or permanently different switching states between all main power contacts come.

Durch die pulsbreitenmodulierte Gleichspannungserregung der Antriebsspulen ist die von der Schaltstellung abhängige Gegeninduktivität der einzelnen Magnetantriebe ohne erhebliche Bedeutung, sodass die Antriebsspulen der Schütze mit Vorteil elektrisch parallel oder in Reihe anzuordnen sind. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die einzige Antriebssteuerung ausreichend Leistung liefert, um das gleichzeitige Anziehen aller Magnetantriebe zu gewährleisten.By the pulse width modulated DC voltage excitation of the drive coils is the dependent of the switching position mutual inductance of the individual Magnetic drives without significant importance, so that the drive coils the shooter Advantageously be arranged electrically parallel or in series. It is just make sure that the only drive control is sufficient Power supplies to the simultaneous tightening of all magnetic drives to ensure.

Um eine Mindesthöhe der Anschlussspannung für die Zeitschaltung während ihrer Haltedauer zu gewährleisten, wird mit Vorteil ein erster, einen Mindestwiderstand bildenden Spannungsbegrenzer in Reihe mit den Schließerhilfskontakten angeordnet.Around a minimum height the connection voltage for the timer during to ensure their holding time, is advantageously a first, a minimum resistance forming voltage limiter in Row with the NO auxiliary contacts arranged.

Hierfür eignet sich eine bidirektionale Z-Diode oder Surpressordiode, ein Varistor oder ein Paar seriell gegeneinander verpolter Z-Dioden oder Surpressordioden.Suitable for this purpose a bidirectional zener diode or suppressor diode, a varistor or a pair of serially poled Z-diodes or suppressor diodes.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Zeitschaltung besteht aus der Parallelschaltung eines Monoflops mit einem von diesem gesteuerten Halbleiterwiderstand und einem vorgeschalteten Vollweggleichrichter. Der Vollweggleichrichter ist eingangsseitig mit den niederstromigen Steuereingängen verbunden. Die Gleichrichter-Ausgangsspannung versorgt einerseits die Parallelschaltung und dient anderseits zur Ableitung eines Triggersignals für das Monoflop. Nach dem Anstoßen steuert das Monoflop den Halbleiterwiderstand von einem hochohmigen auf einen niederohmigen Zustand und nach Ablauf seiner Haltedauer in den hochohmigen Zustand zurück. An den niederstromigen Steuereingängen wird dies jeweils als erhebliche Widerstandsänderung und damit als erhebliche, die Antriebssteuerung aktivierende bzw. deaktivierende Stromänderung wahrgenommen.A advantageous embodiment of the timer consists of the parallel circuit a monoflop with a controlled by this semiconductor resistor and an upstream full-wave rectifier. The full-wave rectifier is connected on the input side to the low-current control inputs. The Rectifier output voltage supplies the parallel connection on the one hand and on the other hand serves to derive a trigger signal for the monoflop. To the toasting Monoflop controls the semiconductor resistance of a high-impedance to a low-impedance state and after expiration of its holding period back to the high-impedance state. At the low-level control inputs, this is referred to as considerable resistance change and thus as significant, the drive control activating or deactivating current change perceived.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausbildung besteht darin, in Reihe mit dem Halbleitenwiderstand einen zweiten, einen Mindestwiderstand bildenden Spannungsbegrenzer anzuordnen. Das hat zum Vorteil, dass über dem Monoflop nach dem Überganges des Halbleiterwiderstandes in den niederohmigen Zustand auch weiterhin eine ausreichende Versorgungsspannung zur Sicherstellung des monostabilen Zustandes ansteht. Hierfür eignet sich eine Z-Diode, eine Surpressordiode oder ein Varistor.A advantageous development of the aforementioned training is in series with the semiconductive resistor a second, a minimum resistance to arrange forming voltage limiter. This has the advantage that over the Monoflop after the transition the semiconductor resistor in the low-resistance state continues to be a sufficient supply voltage to ensure the monostable Condition is pending. Therefor a Zener diode, a Surpressordiode or a varistor is suitable.

Die Haltedauer der Zeitschaltung ist so groß zu wählen, dass die einzelnen Magnetantriebe ausreichen Zeit haben, anzuziehen und die Schließerhilfskontakte zu betätigen. Als zweckmäßig hat sich eine Haltedauer von etwa 100 ms erwiesen.The Holding time of the timer is to be chosen so large that the individual magnetic drives have enough time to put on and operate the NO auxiliary contacts. When has appropriate a holding period of about 100 ms proved.

Für die Erfindung ist es ohne Belang, an welcher Stelle die Zeitschaltung angeordnet ist. Sinnvollerweise kann die Zeitschaltung TS in die Antriebseinheit eines der nicht-ansteuernden Schütze integriert werden.For the invention it does not matter where the timer is located is. It makes sense to the timer TS in the drive unit one of the non-driving Sagittarius to get integrated.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigenFurther Details and advantages of the invention will become apparent from the following explained with reference to figures Embodiment. Show it

1: die schematische Darstellung eines ansteuernden Schützes; 1 : the schematic representation of a controlling contactor;

2: die schematische Darstellung parallel betriebener Schütze mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur deren Ansteuerung; 2 : the schematic representation of parallel operated contactors with the arrangement according to the invention for their control;

3: das Schaltbild einer beispielhaften Zeitschaltung; 3 the circuit diagram of an exemplary timing circuit;

4: beispielhafte Signaldiagramme; 4 : exemplary signal diagrams;

5: die Draufsicht auf parallel betriebene Schütze mit der teils schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung. 5 : The plan view of parallel operated contactors with the arrangement of the invention partially shown schematically.

1 zeigt ein dreipoliges Einzelschütz 1 mit einer elektronischen Antriebssteuerung AS für deren Magnetantrieb K1 und die von diesem betätigten Hauptstromkontakte HA1. Die Antriebssteuerung AS enthält als wesentlichen Bestandteil ein Leistungs- und Steuerteil LS. Die Einzelheiten des Leistungs- und Steuerteils LS können der in der DE 299 09 901 U1 ausführlich beschriebenen elektronischen Antriebssteuerung entnommen werden, sodass im Folgenden nur die für die Erfindung wesentlichen Merkmale und Eigenschaften dargelegt werden. Zum Aktivieren des Magnetantriebes K1 ist ein Gleich- oder Wechselspannungssignals an hochstromige Steuereingänge A1 und A2 anzulegen. Niederstromige Steuereingänge A10, A11 sind über relativ hochohmige Koppelwiderstände RK mit den hochstromigen Steuereingängen A1, A2 verbunden, wobei seriell zu dem mit dem Steuereingang A11 verbundenen Koppelwiderstand RK noch eine Antiparallelschaltung aus einer Leuchtdiode LED und einer normalen Diode DVO angeordnet ist. Die Leuchtdiode LED und ein zugehöriger Fototransistor TVO sind Bestandteil eines Optokopplers. Die niederstromigen Steuereingänge A10, A11 sind extern miteinander verbunden. Beim Anlegen eines Steuersignals in Form einer ausreichend hohen Gleich- oder Wechselspannung an die hochstromigen Steuereingänge A1, A2 wird der Leistungsteil des Leistungs- und Steuerteils LS mit Strom versorgt und durch den Stromfluss über die niederstromigen Steuereingänge A10, A10 und die Leuchtdiode LED des Optokopplers der Steuerteil des Leistungs- und Steuerteils LS in der Weise aktiviert, dass die Antriebsspule des Magnetantriebes K1 mit einer pulsbreitenmodulierten Gleichspannung beaufschlagt wir, die den Magnetantrieb K1 zuerst zum Schließen der Hauptstromkontakte HA1 aktiviert und danach im Schließzustand hält. Durch Wegnahme des Steuersignals an den hochstromigen Steuereingängen A1, A2 oder durch Öffnen der Verbindung zwischen den niederstromigen Steuereingängen A10, A11 deaktiviert das Leistungs- und Steuerteil LS den Magnetantrieb K1, sodass die Hauptstromkontakte HA1 öffnen. Bei nichtverbundenen niederstromigen Steuereingängen A10, A11 kann ein Steuersignal an den hochstromigen Steuereingängen A1, A2 nicht zum Aktivieren des Magnetantriebes K1 führen. 1 shows a three-pole single contactor 1 with an electronic drive control AS for the magnetic drive K1 and operated by this main power contacts HA1. The drive control AS contains as an essential part of a power and control part LS. The details of the power and control LS can in the DE 299 09 901 U1 be described in detail described electronic drive control, so that in the following only the essential features and properties of the invention are set forth. To activate the magnetic drive K1, a DC or AC signal is to be applied to high-current control inputs A1 and A2. Low-current control inputs A10, A11 are connected via relatively high-impedance coupling resistors RK with the high-current control inputs A1, A2, wherein an anti-parallel connection of a light emitting diode LED and a normal diode DVO is serially arranged to the connected to the control input A11 coupling resistor RK. The light-emitting diode LED and an associated phototransistor TVO are part of an optocoupler. The low-level control inputs A10, A11 are connected externally. When applying a control signal in the form of a sufficiently high DC or AC voltage to the high-current control inputs A1, A2, the power part of the power and control part LS is supplied with power and through the current flow through the low-current control inputs A10, A10 and the LED of the optocoupler of Activated control part of the power and control part LS in such a way that the drive coil of the magnetic drive K1 with a pulse width modulated DC voltage applied we, which activates the magnetic drive K1 first to close the main power contacts HA1 and then holds in the closed state. By removing the control signal at the high-current control inputs A1, A2 or by opening the connection between the low-current control inputs A10, A11, the power and control part LS deactivates the magnetic drive K1, so that the main power contacts HA1 open. With non-connected low-current control inputs A10, A11, a control signal at the high-current control inputs A1, A2 can not lead to the activation of the magnetic drive K1.

Für die in 2 gezeigte Kombination aus zwei parallel betriebenen Schützen 1 und 2 mit zugehörigen Magnetantrieben K1 bzw. K2 und Hauptstromkontakten HA1 bzw. HA2 wird für das ansteuernde Schütz 1 das vorstehend mit 1 beschriebene Einzelschütz mit elektronischer Antriebssteuerung AS verwendet. Das andere Schütz 2 besitzt dagegen keine eigene Antriebsteuerung. Sein Magnetantrieb K2 wird ebenfalls von der leistungsmäßig ausreichend ausgelegten Antriebsteuerung AS des ansteuernden Schützes 2 betrieben. Bei der gezeigten Schützkombination sind zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit jeweils zwei zum gleichen Schütz 1 bzw. 2 gehörende Hauptstrompfade einerseits und die verbleibenden Hauptstrompfade beide Schütze 1, 2 anderseits miteinander verbunden.For the in 2 shown combination of two parallel operated contactors 1 and 2 with associated magnetic drives K1 or K2 and main current contacts HA1 or HA2 is used for the activating contactor 1 the above with 1 described single contactor with electronic drive control AS used. The other contactor 2 does not have its own drive control. Its magnetic drive K2 is also powered by the adequately designed drive control AS of the activating contactor 2 operated. In the case of the contactor combination shown, two are each to the same contactor to increase the current carrying capacity 1 respectively. 2 belonging Hauptstrompfade on the one hand and the remaining main current paths both Sagittarius 1 . 2 on the other hand interconnected.

Die Antriebsspulen der Magnetantriebe K1, K2 bilden eine Parallelanordnung. Die niederstromigen Steuereingänge A10, A11 sind parallel über eine Reihenschaltung zweier Schließerhilfskontakte HI1, HI2 und eines ersten Spannungsbegrenzers VL1 einerseits und eines Zweipols in Form einer noch näher zu erläuternden Zeitschaltung TS anderseits verbunden. Der erste Spannungsbegrenzer VL1 ist beispielhaft als bidirektionalen Surpressordiode ausgebildet. Die Zeitschaltung TS hat die Eigenschaft, dass der über ihre Anschlüsse AX gemessene Widerstand R beim Anlegen einer äußeren Anschlussspannung von einem hohen Wert für eine gewisse Haltedauer in einen erheblich geringeren Wert übergeht und nach Ablauf der Haltedauer wieder auf den hohen Wert zurückfällt. Die Schließerhilfskontakte HI1, HI2 sind jeweils mit einem Magnetantrieb K1 bzw. K2 mechanisch gekoppelt und werden beim Anziehen bzw. Zurückfallen der Magnetantriebe K1, K2 geschlossen bzw. geöffnet. Mit dem ersten Spannungsbegrenzer VL1 wird erreicht, dass bei anliegendem Steuersignal an den hochstromigen Steuereingänge A1, A2 die Spannung zwischen den niederstromigen Steuereingängen A10, A11 und damit die Spannung über die Anschlüsse AX der Zeitschaltung TS trotz geschlossener Schließerhilfskontakte HI1, HI2 nicht unter den Spannungsbegrenzungswert fällt. Der erste Spannungsbegrenzer VL1 ist so auszuwählen, dass sein Spannungsbegrenzungswert ein einwandfreies Arbeiten der Zeitschaltung TS gewährleistet.The Drive coils of the magnetic drives K1, K2 form a parallel arrangement. The low-voltage control inputs A10, A11 are parallel over a series circuit of two NO auxiliary contacts HI1, HI2 and a first voltage limiter VL1 on the one hand and a two-pole in the form of an even closer to explanatory Time circuit TS on the other hand connected. The first voltage limiter VL1 is exemplified as a bidirectional Surpressordiode. The Timing TS has the property that the measured via their terminals AX Resistor R when applying an external terminal voltage of a high value for a certain holding period goes into a much lower value and falls back to the high value at the end of the holding period. The NO auxiliary contacts HI1, HI2 are each mechanical with a magnetic drive K1 or K2 coupled and are when tightening or falling back of the magnetic drives K1, K2 closed or opened. With the first voltage limiter VL1 is achieved that when adjacent Control signal at the high-current control inputs A1, A2, the voltage between the low-voltage control inputs A10, A11 and thus the voltage over the connections AX of the timer TS despite closed NO auxiliary contacts HI1, HI2 does not fall below the voltage limit value. Of the first voltage limiter VL1 is to be selected so that its voltage limiting value ensures proper functioning of the timer TS.

Beim Anlegen eines Gleich- oder Wechselspannungssteuersignals an die hochstromigen Steuereingänge A1, A2 wird an den niederstromigen Steuereingängen A10, A11 und damit an den Anschlüssen AX der Zeitschaltung TS schnell eine Gleich- oder Wechselanschlussspannung aufgebaut, wodurch die Zeitschaltung TS zum Übergang in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand angestoßen wird. Durch den niedrigen Widerstand an den Anschlüssen AX fließt über die hochstromigen Steuereingänge A10, A11 ein Strom, dessen Stärke mindestens so hoch ist, dass die Antriebssteuerung AS zum Erregen der Magnetantriebe K1, K2 aktiviert wird. Die Haltedauer der Zeitschaltung TS muss so groß sein, dass die Reaktionszeit der Ansteuerschaltung AS und die Anzugszeiten der Magnetantriebe K1, K2 überdeckt werden. Gehen beide Magnetantriebe K1, K2 noch während der Haltedauer der Zeitschaltung TS in den Schließzustand über, werden neben den Hauptkontakten HA1, HA2 auch die beiden Schließerhilfskontakte HI1, HI2 geschlossen, sodass nach dem Zurückfallen der Zeitschaltung TS in ihren Zustand mit hohem Widerstand durch die geschlossenen Schließerhilfskontakten HI1, HI2 die erforderliche Stromstärke über die niederstromigen Steuereingänge A10, A11 zur Aufrechterhaltung des aktiven Zustandes der Antriebsteuerung AS gewährleistet wird. Sollte einer der Magnetantriebe K1 oder K2 nicht ordnungsgemäß oder nicht schnell genug anziehen, dann fällt die Zeitschaltung TS in ihren hochohmigen Zustand zurück, ohne dass oder bevor beide Schließerhilfskontakte HI1, HI2 geschlossen sind. Der über die Anschlüsse AX gemessene Widerstand der sich in der Ruhelage befindlichen Zeitschaltung TS ist zu hoch, um den aktiven Zustand der Antriebssteuerung AS zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten. In der Praxis haben sich für den Widerstand der Zeitschaltung TS Werte von > 100 kΩ für den Ruhezustand und von < 1 kΩ für den angeregten Zustand als zweckmäßig erwiesen.When applying a DC or AC control signal to the high-current control inputs A1, A2 at the low-current control inputs A10, A11 and thus at the terminals AX of the timing circuit TS quickly established a DC or AC terminal voltage, whereby the timing circuit TS to transition to its state with low Resistance is triggered. Due to the low resistance at the terminals AX flows via the high-current control inputs A10, A11 a current whose strength is at least so high that the drive control AS is activated to energize the magnetic drives K1, K2. The holding period of the timer circuit TS must be so large that the reaction time of the drive circuit AS and the operating times of the magnetic drives K1, K2 are covered. Go both magnetic actuators K1, K2 during the holding period of the timer TS in the closed state, in addition to the main contacts HA1, HA2, the two normally-open auxiliary contacts HI1, HI2 closed, so after falling back the timer TS in its state with high resistance through the closed Normally open contacts HI1, HI2 the required current through the low-current control inputs A10, A11 is ensured to maintain the active state of the drive control AS. If one of the magnetic drives K1 or K2 does not tighten properly or fast enough, then the timer circuit TS falls back into its high-resistance state without or before both normally-open auxiliary contacts HI1, HI2 are closed. The measured via the terminals AX resistance of the in-rest position timer TS is too high to achieve or maintain the active state of the drive controller AS. In practice, TS values of> 100 kΩ for the quiescent state and of <1 kΩ for the excited state have proven to be useful for the resistance of the timing circuit.

Die Zeitschaltung TS mit den erforderlichen Widerstandswerten lässt sich mit herkömmlichen Schaltungsmitteln unter Verwendung von Bauelementen in CMOS-Technologie realisieren. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform. Die Zeitschaltung TS besteht aus einem Vollweggleichrichter DV1, einem von diesem gespeisten und gesteuerten Monoflop MF sowie einem den Ausgang des Vollweggleichrichters DV1 überbrückenden und vom Monoflop MF umsteuerbaren Halbleiterwiderstand TV1 in Form eines CMOS-Transistors. Das Monoflop MF besteht in üblicher Weise aus einem Timerbaustein TI und zwei RC-Gliedern R2, C2 sowie R3, C3. Als Timerbaustein TI wird ein CMOS-Schaltkreis, beispielsweise vom Typ TL555C der Firma Texas Instruments, verwendet. Ein Widerstand R1 dient als Vorwiderstand und bildet mit dem Vollweggleichrichter DV1 und einer Z-Diode ZV2 eine Spannungsversorgung für den Timerbaustein TI. Die so gebildete Versorgungsspannung wird durch den Kondensator C1 geglättet und entstört. Das aus dem Widerstand R3 und dem Kondensator C3 gebildete erste RC-Glied bestimmt die Haltedauer des Monoflops MF.The timing circuit TS with the required resistance values can be realized with conventional circuit means using devices in CMOS technology. 3 shows a possible embodiment. The timing circuit TS consists of a full-wave rectifier DV1, a monoflop MF fed and controlled by the latter, and a semiconductor resistor TV1 bridging the output of the full-wave rectifier DV1 and reversible by the monoflop MF in the form of a CMOS transistor. The monoflop MF consists in the usual way of a timer module TI and two RC elements R2, C2 and R3, C3. As timer module TI, a CMOS circuit, for example, the type TL555C Texas Instruments used. A resistor R1 serves as a dropping resistor and, together with the full-wave rectifier DV1 and a Zener diode ZV2, forms a voltage supply for the timer module TI. The supply voltage thus formed is smoothed and suppressed by the capacitor C1. The first RC element formed by the resistor R3 and the capacitor C3 determines the holding period of the monoflop MF.

Bei Aktivierung des Monoflops MF wird für die Haltedauer der Halbleiterwiderstand TV1 über einen weiteren Vorwiderstand R4 leitend gesteuert. Damit die Versorgungsspannung für das Monoflop MF während der Haltedauer nicht unter einen für dessen ordnungsgemäße Arbeitsweise erforderlichen Wert sinkt, ist in Reihe mit dem Halbleiterwiderstand TV1 ein zweiter Spannungsbegrenzer in Form einer weiteren Z-Diode ZV3 angeordnet, wodurch ein Mindestwiderstand für diese Reihenschaltung gewährleistet wird. Für eine ordnungsgemäße Funktion des Timerbausteins TI muss bei einer Spannungswiederkehr für eine kurze Zeit von etwa 1 μs am Triggereingang „trig" des Timerbausteins TI der Spannungspegel unter 0,4 V gehalten werden, was durch das aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator C2 gebildete zweite RC-Glied erreicht wird. Unter einer Spannungswiederkehr ist in diesem Falle der Spannungsaufbau über das Monoflop MF zu verstehen, der dann auftritt, wenn durch Anlegen eines Steuersignals an die hochstromigen Steuereingänge A1, A2 eine Spannung an die Anschlüsse AX der Zeitschaltung TS gelangt. Die durch das zweite RC-Glied R2, C2 vorgegebene Verzögerungszeit ist wesentlich kleiner als die durch das erste RC-Glied R3, C3 vorgegebene Haltezeit. Dadurch ist der Timerbaustein TI nach einer Abschaltung der Magnetantriebe K1, K2 in kurzer Zeit wieder für eine Wiedereinschaltung bereit. Damit wird eine gleichbleibende Schaltzeit auch bei schnellen Schaltfolgen erreicht.at Activation of the monoflop MF becomes the semiconductor resistor for the holding period TV1 over another series resistor R4 conductively controlled. Thus the supply voltage for the Monoflop MF during the holding period is not one for its proper functioning required value decreases, is in series with the semiconductor resistor TV1 a second voltage limiter in the form of another Zener diode ZV3 arranged, thereby ensuring a minimum resistance for this series connection becomes. For a proper function of the timer module TI must be at a voltage return for a short time Time of about 1 μs at the trigger input "trig" of the timer module TI the voltage level is kept below 0.4V, which is due to the from the resistor R2 and the capacitor C2 formed second RC element is reached. Under a voltage return is in this case the tension build up over to understand the monoflop MF, which then occurs when applying a control signal to the high-current control inputs A1, A2 a voltage to the terminals AX of the timer TS arrives. The through the second RC element R2, C2 predetermined delay time is much smaller than the predetermined by the first RC element R3, C3 Hold time. As a result, the timer module TI is after a shutdown the magnetic drives K1, K2 ready in a short time for a reclosure. This ensures a constant switching time even with fast switching sequences reached.

Mit den Signalverläufen nach 4 soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung zum Ansteuern der parallel betriebener Schütze 1 und 2 nochmals erläutert werden. Der Widerstand der Zeitschaltung TS verbleibt nach Anlegen eines Steuersignals an die hochstromigen Steuereingänge A1, A2 für die durch das zweite RC-Glied R2, C2 vorgegebene Verzögerungszeit noch auf ihrem hohen Wert. Die Spannung über die Anschlüsse AX nimmt aufgrund des hohen Widerstand annähernd die Leerlaufspannung über die niederstromigen Steuereingänge A10, A11 an (vgl. auch 1). Nach Ablauf dieser kurzen Verzögerungszeit wird das Monoflop MF angestoßen, und der Widerstand der Zeitschaltung TS nimmt für die Haltedauer den niedrigen Wert ein, worauf die Spannung an den Anschlüssen AX auf einen erheblich kleineren Wert springt. Mit einer gegenüber dem Beginn der Haltedauer eintretenden Verzögerung, die im Wesentlichen durch den Aufbau der Antriebssteuerung AS bedingt ist, beginnt die Erregung der Magnetantriebe K1 und K2. Beim Anziehen der Magnetantriebe K1, K2 werden die einzeln zugeordneten Schließerhilfskontakte HI1 und HI2 geschlossen. Das geschieht mit ausreichender Sicherheit vor dem Zurückfallen der Zeitschaltung TS in den hochohmigen Zustand am Ende der Haltedauer. Nach dem Anziehen der Magnetantriebe K1, K2 wird deren Erregung durch die Antriebssteuerung AS soweit vermindert, dass der angezogene Zustand sicher aufrechterhalten wird. Durch Wegnahme des Steuersignals werden die Magnetantriebe K1, K2 mit systembedingter Verzögerung entregt, worauf die Schließerhilfskontakte HI1, HI2 wieder geöffnet werden. Durch die fehlende Spannung an den niederstromigen Steuereingänge A10, A11 verschwindet auch die Spannung an den Anschlüssen AX.With the signal progressions after 4 to the operation of the inventive arrangement for driving the parallel operated contactors 1 and 2 be explained again. The resistance of the timing circuit TS remains after applying a control signal to the high-current control inputs A1, A2 for the predetermined by the second RC element R2, C2 delay time still at its high value. Due to the high resistance, the voltage across the terminals AX approximately approaches the no-load voltage via the low-current control inputs A10, A11 (cf. 1 ). After this short delay time, the monoflop MF is triggered, and the resistance of the timing circuit TS takes the low value for the holding period, after which the voltage jumps at the terminals AX to a much smaller value. With a relative to the beginning of the holding period delay occurring, which is essentially due to the structure of the drive control AS, the excitation of the magnetic drives K1 and K2 begins. When the magnetic drives K1, K2 are tightened, the individually assigned normally-open auxiliary contacts HI1 and HI2 are closed. This happens with sufficient certainty before the timing circuit TS falls back into the high-impedance state at the end of the holding period. After tightening the magnetic drives K1, K2 whose excitation is reduced by the drive control AS so far that the tightened state is maintained safe. By removing the control signal, the magnetic drives K1, K2 are de-energized with system-related delay, whereupon the NO auxiliary contacts HI1, HI2 are opened again. The lack of voltage at the low-level control inputs A10, A11, the voltage at the terminals AX disappears.

5 zeigt eine zweckmäßige räumliche Ausführung der parallel betriebenen Schützkombination. Die Schütze 1 und 2 sind seitlich nebeneinander angeordnet, wobei jeweils zwei benachbarte Hauptstrompfade über externe Anschlussbrücken AB leitend miteinander verbunden sind. In dem rechts angeordneten, ersten Schütz 1 ist die Antriebssteuerung AS integriert, die eingangsseitig mit Klemmen für die hochstromigen Steuereingänge A1, A2 an der rechten Seite verbunden ist. An der linken Seite sind Klemmen für die niederstromigen Steuereingänge A10, A11 vorgesehen. Die Antriebssteuerung AS ist ausgangsseitig zu ersten Zusatzklemmen E11, E12 geführt und im Inneren des Schützes 1 mit den Spulenanschlüssen des ersten Magnetantriebes K1 verbunden. Der erste Schließerhilfskontakt HI1 mit den Hilfsschalterklemmen 13 und 14 befindet sich unterhalb der Klemmen für die niederstromigen Steuereingänge A10, A11. Der erste Spannungsbegrenzer VL1 verbindet extern oder intern den niederstromigen Steuereingang A10 mit der Hilfsschalterklemme 13 des ersten Schließerhilfskontaktes HI1. 5 shows a convenient spatial design of parallel operated contactor combination. The shooter 1 and 2 are arranged side by side, wherein two adjacent main current paths are conductively connected to each other via external connecting bridges AB. In the right arranged, first contactor 1 the drive control AS is integrated, which is connected on the input side with terminals for the high-current control inputs A1, A2 on the right side. Terminals for the low-level control inputs A10, A11 are provided on the left side. The drive control AS is on the output side to the first additional terminals E11, E12 and inside the contactor 1 connected to the coil terminals of the first magnetic drive K1. The first normally-open auxiliary contact HI1 with the auxiliary switch terminals 13 and 14 Located below the terminals for the low-level control inputs A10, A11. The first voltage limiter VL1 externally or internally connects the low-level control input A10 to the auxiliary switch terminal 13 of the first normally open contact HI1.

In dem links angeordneten, zweiten Schütz 2 ist die Zeitschaltung TS integriert, deren Anschlüsse AX auf der linken Seite herausgeführt sind und sich direkt neben den Klemmen für die niederstromigen Steuereingänge A10, A11 befinden. Unterhalb der Anschlüsse AX befindet sich der zweite Schließerhilfskontakt HI2 mit seinen Hilfsschalterklemmen 43 und 44. Der untere der beiden Anschlüssen AX ist mit dem benachbarten niederstromigen Steuereingang A11 sowie mit der Hilfsschalterklemme 43 des zweiten Schließerhilfskontaktes HI2 verbunden, dessen andere Hilfsschalterklemme 44 mit der verbliebenen Hilfsschalterklemme 14 des ersten Schließerhilfskontaktes HI1 verbunden ist. Damit ist eine vom niederstromigen Steuereingang A10 über den ersten Spannungsbegrenzer VL1 sowie die Schließerhilfskontakte HI1, HI2 zum niederstromigen Steuereingang A11 durchgehende Verbindung hergestellt, die über die Anschlüsse AX mit der Zeitschaltung TS parallel verbunden ist. Die Spulenanschlüsse des zweiten Magnetantriebes K2 sind intern zu zweiten Zusatzklemmen E21, E22 auf der linken Seite des zweiten Schützes 2 geführt, die extern mit den benachbarten ersten Zusatzklemmen E11, E12 verbunden sind.In the left, second contactor 2 the time switch TS is integrated, whose connections AX are led out on the left side and are located directly next to the terminals for the low-current control inputs A10, A11. Below the terminals AX is the second normally-open auxiliary contact HI2 with its auxiliary switch terminals 43 and 44 , The lower of the two terminals AX is connected to the adjacent low-level control input A11 and to the auxiliary switch terminal 43 the second normally-open auxiliary contact HI2 whose other auxiliary switch terminal 44 with the remaining auxiliary switch terminal 14 of the first NO auxiliary contact HI1 is connected. In order for a low-current control input A10 via the first voltage limiter VL1 and the NO auxiliary contacts HI1, HI2 to the low-current control input A11 continuous connection is made, which is connected in parallel via the terminals AX with the timing circuit TS. The coil terminals of the second magnetic drive K2 are internal to second auxiliary terminals E21, E22 on the left side of the second contactor 2 out, which are externally connected to the adjacent first auxiliary terminals E11, E12.

Die Magnetspulen der Magnetantriebe K1, K2 müssen nicht unbedingt parallel geschaltet sein, sondern können im Rahmen der Erfindung auch seriell miteinander verbunden sein. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Hauptstrompfade jeweils paarweise verbunden sind. Parallel betriebene Schütze können zur Erhöhung der Stromphasen auch mit getrennt belassenen Hauptstrompfaden verwendet werden.The Magnetic coils of the magnetic drives K1, K2 do not necessarily have to be parallel be connected but can be connected in series within the scope of the invention. The invention is not limited to that of the main current paths respectively connected in pairs. Parallel operated contactors can for increase the current phases also used with main current paths left separate become.

Offensichtlich können mit der Erfindung auch mehr als zwei Schütze parallel betrieben werden. Hierzu ist in einem der Schütze die Antriebssteuerung LS vorzusehen. Alle Schütze sind mit je einem Schließerhilfskontakt versehen, wobei alle Schließerhilfskontakte seriell verbunden sind. Die Zeitschaltung LS kann vorteilhaft in einem der anderen Schütze integriert werden.Obviously can with the invention, more than two contactors are operated in parallel. For this is in one of the shooters to provide the drive control LS. All contactors are each with a normally open auxiliary contact provided, with all normally open auxiliary contacts connected in series. The timer LS can be advantageous in one of the other shooters to get integrated.

Claims

Electrical arrangement for controlling contactors operated in parallel with the following features: each contactor 1 ; 2 ) has one by the associated contactor ( 1 ; 2 ) to be operated auxiliary contact (HI1, HI2), - one of the contactors ( 1 ) has an electronic drive control (AS) provided with two high-current control inputs (A1; A2) for the pulse-width-modulated direct-voltage excitation of the magnetic drives (K1; K2) of all contactors (FIG. 1 ; 2 The drive control system (AS) is furthermore equipped with two low - current control inputs (A10; A11) connected in a resistive manner to the high - current control inputs (A1; A2) and for energizing the magnetic drives (K1; K2) when a control signal is applied to the The low-current control inputs (A10, A11) are triggered both by a timing circuit (TS) which occurs at the occurrence of a terminal voltage caused by the applied control signal at its terminals (A1, A2). AX) transitions from a resistance state exceeding a maximum resistance to a resistance state falling below the maximum resistance for a certain holding period, as well as being bypassed by the serially connected normally-open auxiliary contacts (HI1, HI2).

Electrical arrangement according to claim 1, characterized in that that the drive coils of the magnetic drives (K1; K2) are arranged in parallel are.

Electrical arrangement according to claim 1, characterized in that the drive coils of the magnetic drives (K1, K2) are arranged in series are.

Electrical arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that serially to the auxiliary closing contacts (HI1, HI2) a first voltage limiter (VL1) is arranged.

Electrical arrangement according to the preceding claim, characterized by a bidirectional Zener diode, a bidirectional one Surpressor diode, a varistor or a series connection of two against each other poled Z-diodes or Surpressordioden as the first Voltage limiter (VL1).

Electrical arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that the timing circuit (TS) consists of an input-side full-wave rectifier (DV1), an adjoining, of the rectifier output voltage triggerable monoflop (MF) and a parallel arranged, Monoflop (MF) reversible semiconducting resistor (VL1).

Electrical arrangement according to the preceding claim, characterized in that in series with the semiconductor resistor (VL1) a second voltage limiter (ZV3) is arranged.

Electrical arrangement according to the preceding claim, characterized by a Zener diode, a Surpressordiode or a Varistor as second voltage limiter (ZV3).

Electrical arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that the holding period of the timing circuit (TS) is set to 75 ... 150 ms.

Electrical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the time circuit (TS) within the or not equipped with a drive control (AS) contactor ( 2 ) is arranged.