DE19829802A1

DE19829802A1 - Elektromagnetisches Relais

Info

Publication number: DE19829802A1
Application number: DE1998129802
Authority: DE
Inventors: Bican Samray
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: TE Connectivity Solutions GmbH
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2018-07-04
Also published as: WO2000002298A2; WO2000002298A3; DE19829802B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einer über ein Steuereingangssignal ansteuerbaren Erregerspule (2) und mindestens einem Kontaktsatz (1), welcher feststehende und bewegliche Kontaktelemente aufweist. Die beweglichen Kontaktelemente sind mit einem Anker mechanisch gekoppelt. Ein Magnetfeldsensor (4) setzt einen zu einem Laststrom (I¶l¶) proportionalen Magnetfluß in ein elektrisches Meßsignal um. Außerdem ist der Magnetfeldsensor (4) mit einem Komparator (7) gekoppelt, welcher die von einer Referenzsignalquelle (6) und dem Magnetfeldsensor (4) erzeugten Signale vergleicht und ein Komparatorausgangssignal liefert. Eine Überwachungseinheit (8) weist einen ersten durch das Steuereingangssignal angesteuerten Tiefpaß (TP1), einen zweiten durch das Komparatorausgangssignal angesteuerten Tiefpaß (TP2), eine Initialisierungseinheit (IE) und eine Schalteinheit (SE) auf. Die Initialisierungseinheit (IE) besitzt Mittel zur Ansteuerung der beiden Tiefpässe (TP1, TP2) sowie der Schalteinheit (SE), welche die elektrische Verbindung zwischen den Steuereingangsanschlußelementen (S1, S2) und Wicklungsanschlußelementen (W1, W2) steuert. Der Zustand der Schalteinheit (SE) kann mittels einer Schaltzustandsspeichereinheit (9) verändert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit mindestens einem Kontaktsatz, Kontaktanschlußelementen, einer Erregerspule, Wicklungsanschlußelementen, einem Kern, einem Anker, einem von einem Laststromleiter, einem Magnetfeldsen sor, einer Referenzsignalquelle, einem Komparator, einer Überwachungseinheit und einer Schaltzustandsspeichereinheit.

Aus US 4 456 943 ist ein elektromagnetisches Relais mit einem Laststromsensor bekannt. Dabei ist der Laststromsensor zusam men mit einer Ausgangsschalteinheit des Relais in einen ge meinsamen Schaltkreis integriert. Durch die Integration des Laststromsensors und des Ausgangsschaltkreises können zusätz liche externe Komponenten und Verschaltungen entfallen. Uni eine ausreichende Meßempfindlichkeit zu erzielen, wird der Laststromsensor durch ein Hall-Element realisiert, wodurch eine angemessene Verstärkung der Meßsignale möglich ist.

Für den Überstromschutz speziell in Kraftfahrzeugbordnetzen wurden bislang jedoch nur thermische Sicherungselemente ein gesetzt, die bei einer Überlastung zerstört werden und danach erneuert werden müssen.

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, eine kostengünstige Ausführung eines elektromagnetischen Relais zu schaffen, wel ches durch eine elektronische Schaltung angesteuert wird und einen integrierten Laststromsensor aufweist, welcher eine Kurzschlußstrom- und Überlastüberwachung ermöglicht, so daß im Kurzschluß- bzw. Überlastfall sowohl das Relais als auch die Last durch Öffnen der Relaisschaltkontakte gegen Zerstö rung geschützt werden können. Insbesondere soll sich das elektromagnetische Relais durch ein differenziertes Anspre chen in bezug auf leitungsgebundene Störspitzen und Ein schaltstromspitzen bei induktiven Lasten auszeichnen, so daß Fehlausschaltvorgänge ausgeschlossen werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elektromagneti sches Relais gelöst mit

- zwei Steuereingangsanschlußelementen,
- Wicklungsanschlußelementen,
- einer über ein Steuereingangssignal ansteuerbare Erreger spule, in welcher ein Kern axial angeordnet ist,
- mindestens einem Kontaktsatz, welcher feststehende und be wegliche Kontaktelemente aufweist,
- Anschlußelementen für die beweglichen und feststehenden Kontaktelemente,
- einem mechanisch mit den beweglichen Kontaktelementen ge koppelten Anker,
- einem Laststromleiter,
- einem Magnetfeldsensor, welcher einen zu einem Laststrom proportionalen Magnetfluß in ein elektrisches Meßsignal um setzt,
- einem den Laststromleiter umgebenden Magnetflußleitelement, welches mit dem Magnetfeldsensor gekoppelt ist,
- einer Referenzsignalquelle,
- einem Komparator, welcher mit dem Magnetfeldsensor sowie mit der Referenzsignalquelle gekoppelt ist und ein Kompara torausgangssignal erzeugt,
- einer Überwachungseinheit, welche einen ersten durch das Steuereingangssignal angesteuerten Tiefpaß, einen zweiten durch das Komparatorausgangssignal angesteuerten Tiefpaß, eine Initialisierungseinheit und eine Schalteinheit auf weist, wobei die Initialisierungseinheit Mittel zur An steuerung der beiden Tiefpässe sowie der Schalteinheit auf weist und die Schalteinheit mindestens ein Schaltelement besitzt, welches die elektrische Verbindung zwischen den Steuereingangsanschlußelementen und den Wicklungsanschluß elementen steuert, und
- einer Schaltzustandsspeichereinheit mit Mitteln zum Kippen des Zustandes der zur Überwachungseinheit gehörigen Schalt einheit.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais übernehmen die beiden Tief pässe die Funktion von Zeitverzögerungsgliedern. Hierdurch ist es möglich, eine Relaiseinschaltverzögerung zu realisie ren, welche notwendig ist, um ein mögliches, durch einen Lichtbogen verursachtes Kleben der Relaiskontakte im Falle einer Überlastung zu verhindern. Auf diese Weise ist auch im Kurzschlußfall ein verzögertes Wiedereinschalten des Relais möglich, wodurch sich die Kontaktsätze abkühlen können. Der Sinn der Verzögerung des Komparatorausgangssignales besteht darin, daß über den zweiten Tiefpaß erst dann die Schaltzu standsspeichereinheit bzw. die Schalteinheit angesprochen wird, wenn eine Kurzschluß- oder Überlastsituation vorliegt. Kurzzeitig auftretende Einschaltstromspitzen, beispielsweise beim Einschalten induktiver Lasten, würden in diesem Falle nicht als Kurzschluß- bzw. Überlastzustand bewertet. Damit führen derartige kurzzeitig auftretende Störgrößen, welche nicht durch einen kritischen Betriebszustand bedingt sind, nicht zu einem Ansprechen der Überwachungs- und Schutzelemen te. Ferner wird die durch den Tiefpaß resultierende Zeitver zögerung zur Ausschaltverzögerung des Relais ausgenutzt. Dies trägt ebenfalls zu einer Reduktion des Verschleißes an den Kontaktsätzen bei. Die Funktion der Initialisierungseinheit besteht im wesentlichen darin, die beiden Tiefpässe je nach Betriebszustand zu aktivieren bzw. zu deaktivieren.

Die Schaltzustandsspeichereinheit ist vorzugsweise sowohl mit dem ersten Tiefpaß als auch mit dem zweiten Tiefpaß gekop pelt, da aus der Aktivierung bzw. Deaktivierung der Tiefpässe Aussagen über den Betriebszustand des Relais abgeleitet wer den können. Um eine Aufbereitung des durch den Magnetfeldsen sor gewonnenen Meßsignals zu ermöglichen, sollte der Magnet feldsensor über einen Meßsignalverstärker mit einstellbarem Verstärkungsverhältnis an den Komparator gekoppelt sein. Zu sätzlich kann der Komparator Mittel zum Abgleich der Meßsi gnalverstärkerdrift aufweisen, welche durch zusätzliche Mit tel zum Abgleich der Magnetfeldsensordrift ergänzt sein kön nen.

Der Magnetfeldsensor ist vorzugsweise durch ein Hall-Element mit negativem Temperaturkoeffizient realisiert. Der positive Meßausgang des Hall-Sensors ist durch einen ersten Impedanz wandler abgestützt, an dessen Ausgang gleichzeitig das Refe renzsignal anliegt. Somit ist die Referenzsignalquelle durch den ersten Impedanzwandler realisiert. Ferner ist der negati ve Meßausgang des Hall-Elementes mit einem nichtinvertieren den Eingang des Meßsignalverstärkers verbunden. Während ein positiver Stromversorgungsanschluß des Hall-Elementes über einen zweiten Impedanzwandler mit einem ersten Steuerein gangsanschlußelement gekoppelt ist, weist der negative Strom versorgungsanschluß des Hall-Elementes eine elektrische Ver bindung zu dem zweiten Steuereingangsanschlußelement auf. Der Ausgang des Meßsignalverstärkers ist vorzugsweise mit einem ersten Komparatoreingang verbunden, wobei der Ausgang des er sten Impedanzwandlers und der invertierende Eingang des Meß signalverstärkers an einem zweiten Komparatoreingang zusam mengefaßt sind.

Ferner weist der Meßsignalverstärker vorzugsweise einen Ope rationsverstärker auf. Das Verstärkungsverhältnis des Meßsi gnalverstärkers kann über zwei Widerstände eingestellt wer den, wobei ein erster Widerstand zwischen dem invertierenden Eingang des zum Meßsignalverstärker gehörigen Operationsver stärker und dem Ausgang des Operationsverstärkers angeschlos sen ist, während der zweite Widerstand zwischen dem invertie renden Eingang des Operationsverstärkers und dem zweiten Kom paratoreingang angeordnet ist.

Der zweite Impedanzwandler ist vorzugsweise durch einen Ope rationsverstärker gebildet, dessen Ausgang mit dem positiven Stromversorgungsanschluß des Hall-Elementes verbunden ist.

Gleichzeitig ist der Ausgang des entsprechenden Operations verstärkers auf den invertierenden Verstärkereingang zurück gekoppelt, wobei der nichtinvertierende Verstärkereingang mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement verbunden ist. An den nichtinvertierenden Verstärkereingang des zum zweiten Im pedanzwandler gehörigen Operationsverstärkers ist die Kathode einer Zenerdiode angeschlossen, deren Anode elektrisch an das zweite Steuereingangsanschlußelement gekoppelt ist. Der nichtinvertierende Eingang des zum zweiten Impedanzwandler gehörigen Operationsverstärkers kann über einen zusätzlichen Vorwiderstand mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement verbunden sein.

Der Komparator weist vorzugsweise einen Operationsverstärker, ein ausgangsseitig an den Operationsverstärker angeschlosse nes Schaltelement und Mittel zum Einstellen des Komparator schwellwertes auf, wobei ein nichtinvertierender Eingang des Operationsverstärkers den ersten Komparatoreingang bildet. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Mittel zum Abgleich der Magnetfeldsensor- und Meßsignalverstärkerdrift in die Mittel zum Einstellen des Komparatorschwellwertes integriert. Auf besonders einfache Weise können die Mittel zum Einstellen des Komparatorschwellwertes durch einen Spannungsteiler rea lisiert sein. Dabei ist ein erster Widerstand des Spannungs teilers zwischen dem zweiten Komparatoreingang und dem inver tierenden Eingang des zum Komparator gehörigen Operationsver stärkers angeordnet. Ein zweiter Widerstand des Spannungstei lers stellt dagegen eine elektrische Verbindung zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers und dem zweiten Steuereingangsanschlußelement dar. Vorzugsweise ist das zum Komparator gehörige Schaltelement durch einen Bipo lartransistor realisiert, dessen Basis über einen zusätzli chen Vorwiderstand mit dem Ausgang des zum Komparator gehöri gen Operationsverstärkers verbunden ist.

Sowohl der erste Tiefpaß als auch der zweite Tiefpaß sind in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils durch ein RC-Glied realisiert. Dabei ist der erste Tiefpaß über die Initialisie rungseinheit stets an die beiden Steuereingangsanschlußele mente angeschlossen. Der zweite Tiefpaß ist dagegen nur bei nicht verschwindendem Komparatorausgangssignal über die In itialisierungseinheit an die beiden Steuereingangsanschluß elemente angeschlossen. Die Funktion der Initiaiisierungsein heit besteht insbesondere darin, die Kondensatoren der RC- Glieder zu entladen und damit Anfangsbedingungen für die bei den Tiefpässe zu setzen.

Ferner können sowohl die Schalteinheit als auch die Schaltzu standsspeichereinheit jeweils ein schwellwertabhängiges Ver bindungselement aufweisen. Diese schwellwertabhängigen Ver bindungselemente sind vorzugsweise durch Zenerdioden reali siert. Die Anode der zur Schalteinheit gehörigen Zenerdiode ist dabei zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des er sten Tiefpaß am zweiten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen, während die Anode der zur Schaltzustandsspei chereinheit gehörigen Zenerdiode zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des zweiten Tiefpaß am vierten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen ist.

Die Schalteinheit weist vorzugsweise einen Bipolartransistor als Schaltelement auf, dessen Emitter an das erste Steuerein gangsanschlußelement angeschlossen ist. Mit seinem Kollektor ist dieser Bipolartransistor an ein erstes Wicklungsanschlu ßelement angeschlossen, während seine Basis über die Zenerdi ode der Schalteinheit mit dem zweiten Anschluß der Initiali sierungseinheit verbunden ist. Anstelle der Verwendung eines Bipolartransistors als Schaltelement ist auch die Verwendung zweier Bipolartransistoren, die eine Darlington-Schaltung bilden, zur Realisierung des Schaltelementes der Schaltein heit möglich.

Außerdem weist die Schaltzustandsspeichereinheit vorzugsweise einen Bipolartransistor auf, dessen Emitter an das erste Steuereingangsanschlußelement gekoppelt ist. Der Kollektor dieses Bipolartransistors ist zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des ersten Tiefpaß an den zweiten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen, während die Basis über eine Zenerdiode der Schaltzustandsspeichereinheit zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des zweiten Tiefpaß an den vierten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Initialisie rungseinheit eine erste Diode auf, welche mit ihrer Anode am ersten Steuereingangsanschlußelement angeschlossen ist. Mit ihrer Kathode ist diese Diode am dritten Anschluß der Initia lisierungseinheit angeschlossen. Außerdem weist die Initiali sierungseinheit eine zweite Diode auf, welche mit ihrer Anode am ersten Steuereingangsanschlußelement und mit ihrer Kathode am ersten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen ist. Ferner besitzt die Initialisierungseinheit einen ersten Bipolartransistor, welcher mit seinem Kollektor am dritten Anschluß der Initialisierungseinheit und mit seinem Emitter an vierten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen ist. Ein zweiter Bipolartransistor der Initialisierungsein heit ist mit seinem Kollektor am ersten Anschluß der Initia lisierungseinheit und mit seinem Emitter am zweiten Anschluß der Initialisierungseinheit angeschlossen. Darüber hinaus weist die Initialisierungseinheit eine dritte Diode auf, wel che mit ihrer Anode am ersten Steuereingangsanschlußelement und mit ihrer Kathode sowohl an der Basis des ersten zur In itialisierungseinheit gehörenden Bipolartransistors als auch an der Basis des zweiten zur Initialisierungseinheit gehöri gen Bipolartransistors angeschlossen ist. Des weiteren ist die Kathode der dritten Diode über einen Widerstand elek trisch mit dem zweiten Steuereingangsanschlußelement verbun den.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsge mäße Relais ferner eine Statusanzeigeeinheit auf, welche durch einen Eingangswiderstand, einen Operationsverstärker und eine Zenerdiode gebildet ist. Der nichtinvertierende Ein gang dieses Operationsverstärkers ist mit dem Ausgang der Re ferenzsignalquelle verbunden. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers der Statusanzeigeeinheit ist über den Eingangswiderstand elektrisch mit dem zweiten Steuereingangs anschlußelement verbunden. Ferner ist die Zenerdiode der Sta tusanzeigeeinheit mit ihrer Kathode am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers und mit ihrer Anode am zweiten Steuereingangsanschlußelement angeschlossen. Darüber hinaus ist am Ausgang des zur Statusanzeigeeinheit gehörenden Opera tionsverstärker ein Statussignal abgreifbar. Außerdem ist es möglich, parallel zur Erregerwicklung einen zusätzlichen Shunt-Widerstand anzuordnen, welcher an die beiden Wicklungs anschlußelemente angeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Relais und

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Relais gemäß Fig. 1 mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Überwachungseinheit.

Das in Fig. 1 dargestellte Relais weist einen Kontaktsatz 1 mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktelement auf. Die beweglichen und feststehenden Kontaktelemente sind ferner mit Anschlußelementen ausgestattet, wobei ein erstes Lastanschlußelement L1 das dem beweglichen Kontaktelement zu geordnete Anschlußelement darstellt, während ein zweites Lastanschlußelement L2 das dem feststehenden Kontaktelement zugeordnete Anschlußelement darstellt. Ein nicht explizit dargestellter Anker bildet einen Teil des Magnetsystems des Relais und ist mechanisch mit den beweglichen Kontaktelemen ten gekoppelt. Ein elektrischer Leiter 3 ist von einem Last strom 11 durchflossen. Über einen Magnetfeldsensor 4 wird das von dem Laststrom 11 hervorgerufene Magnetfeld erfaßt. Die Einkopplung des von dem Laststrom 11 hervorgerufenen Magnet flusses in den Magnetfeldsensor 4 erfolgt über einen den Laststromleiter 3 umgebenden Flußring 4a, welcher in Fig. 1 strichliert dargestellt ist. Der Magnetfeldsensor 4 kann ei nen dem Laststrom 11 proportionalen Magnetfluß in ein elek trisches Meßsignal umsetzen.

Bei dem Magnetfeldsensor 4 handelt es sich vorzugsweise um ein Hall-Element. Ein positiver Stromversorgungsanschluß I_p ist durch eine Gleichspannungsquelle U_s gestützt, während der negative Stromversorgungsanschluß I_n des Hall-Elementes 4 elektrisch mit einem Bezugspotential GND verbunden ist. Ein positiver Meßausgang M_p des Hall-Elementes 4 ist mit einem ersten Eingang Q1 einer Referenzsignalquelle 6 verbunden. Die Referenzsignalquelle 6 ist durch einen ersten Impedanzwandler N4 realisiert, wobei der Ausgang Q3 des ersten Impedanzwand lers N4 auf den invertierenden Eingang Q2 des zugehörigen Operationsverstärkers zurückgekoppelt ist und das Referenzsi gnal liefert. Ein negativer Meßausgang M_n des Hall-Elementes 4 ist mit einem nicht invertierenden Eingang M1 eines optio nalen Meßsignalverstärkers 5 verbunden. Das Referenzsignal am Ausgang Q3 der Referenzsignalquelle 6 wird einem invertieren den Eingang M2 des Meßsignalverstärkers 5 zugeführt. Der Aus gang M3 des Meßsignalverstärkers 5 ist mit einem ersten Ein gang K1 eines Komparators 7 verbunden.

Der Ausgang Q3 der Referenzsignalquelle 6 ist mit einem zwei ten Komparatoreingang K2 verbunden. In einer besonders ein fach zu realisierenden Ausgestaltung weist der Komparator 7 einen Operationsverstärker N3, welcher die Funktion eines Schwellwertschalters hat, und einen durch zwei Widerstände R4 und R5 gebildeten Spannungsteiler auf. Ein nichtinvertieren der Eingang des Operationsverstärkers N3 bildet gleichzeitig den ersten Komparatoreingang K1. Zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers N3 und dem Referenzpotenti al GND ist ein erster Widerstand R5 des Spannungsteilers an geordnet. Der zweite Widerstand R4 des Spannungsteilers ist zwischen dem zweiten Komparatoreingang K2 und dem invertie renden Eingang des Verstärkers N3 angeordnet. Durch die Be messung der Widerstände R4 und R5 ist es möglich, den Kompa ratorschwellwert beliebig anzupassen. Unterschreitet also das verstärkte Meßsignal einen bestimmten Schwellwert, liefert der Ausgang K3 des Komparators 7 ein von Null verschiedenes Komparatorausgangssignal, welches logisch einem positiven Zu stand des Komparators 7 entspricht.

Ferner weist das Relais gemäß Fig. 1 eine Überwachungsein heit 8 auf, welche einen ersten Tiefpaß TP1, einen zweiten Tiefpaß TP2, eine Initialisierungseinheit IE und eine Schalt einheit SE enthält. Während der erste Tiefpaß TP1 durch ein zwischen zwei Steuereingangsanschlußelementen S1 und S2 an liegendes Steuereingangssignal angesteuert wird, wird der zweite Tiefpaß TP2 durch das Komparatorausgangssignal ange steuert. Das zweite Steuereingangsanschlußelement S2 ist elektrisch mit dem Referenzpotential GND verbunden. Die In itialisierungseinheit IE ist sowohl mit dem ersten Tiefpaß TP1 als auch mit dem zweiten Tiefpaß TP2 gekoppelt und dient dem Herstellen von Anfangsbedingungen für die beiden Tiefpäs se TP1 und TP2. Des weiteren ist die Initialisierungseinheit IE mit der Schalteinheit SE gekoppelt, welche die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Eingangsanschlußelement S1 und einem ersten Wicklungsanschlußelement W1 der Erregerspule 2 steuert. Das zweite Wicklungsanschlußelement W2 ist ebenso wie das zweite Steuereingangsanschlußelement S2 mit dem Refe renzpotential GND verbunden. Die beiden Tiefpässe TP1 und TP2 sind ferner mit einer Schaltzustandsspeichereinheit 9 gekop pelt, welche die beiden Tiefpässe TP1 und TP2 auf Aktivierung oder Deaktivierung überprüft und daraus den Betriebszustand des Relais ableitet. Die Schaltzustandsspeichereinheit 9 ist mit Mitteln zum Kippen des Zustandes der Schalteinheit SE ausgestattet und weist infolgedessen auch eine Verbindung zur Schalteinheit SE auf. Ebenfalls mit der Schalteinheit SE der Überwachungseinheit 8 ist der erste Tiefpaß TP1 gekoppelt, wodurch eine Relaiseinschaltverzögerung realisiert wird. Der zweite Tiefpaß TP2 dient dem differenzierten Ansprechen der Überwachungseinheit 8 im Hinblick auf kurzzeitige Einschalt stromspitzen, insbesondere bei induktiven Lasten oder Kurz schluß- bzw. Überlastzuständen des Relais.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Relais ge mäß Fig. 1, wobei der strukturelle Aufbau des Relais gemäß Fig. 2 mit dem des Relais gemäß Fig. 1 weitgehend identisch ist. Im wesentlichen beziehen sich die Unterschiede zwischen dem Relais gemäß Fig. 1 und dem Relais gemäß Fig. 2 auf ei ne konkretisierte Ausgestaltung der Überwachungseinheit 8, der Schaltzustandsspeichereinheit 9, einem zweiten Impedan zwandler 10 und einer zusätzlichen Statusanzeigeeinheit 11. Weitere Unterschiede ergeben sich bei der Ausgestaltung des Meßsignalverstärkers 5 und des Komparators 7.

Der Meßsignalverstärker 5 weist zwei Widerstände R2 und R3 auf, mit denen das Verstärkungsverhältnis des Meßsignalver stärkers 5 eingestellt werden kann. Ein erster Widerstand R2 des Meßsignalverstärkers 5 ist zwischen dem Ausgang Q3 der Referenzsignalquelle 6 und einem invertierenden Eingang des zum Meßsignalverstärker 5 gehörigen Operationsverstärkers N2 angeordnet. Zwischen dem Ausgang M3 und dem invertierenden Eingang M2 des Operationsverstärkers M2 ist ein weiterer Wi derstand R3 angeordnet.

Der Komparator 7 gemäß Fig. 2 weist zusätzlich einen Bipo- lartransistor V4 als zusätzliches Schaltelement auf, dessen Basis über einen Widerstand R6 mit dem Ausgang des zum Kompa rator 7 gehörigen Operationsverstärkers N3 verbunden ist. Der Emitter des Bipolartransistors V4 ist elektrisch mit dem Be zugspotential GND verbunden, während der Kollektor des Bipo lartransistors V4 den Ausgangsanschluß K3 des Komparators 7 darstellt.

Der positive Stromversorgungsanschluß I_p ist beim Relais ge mäß Fig. 2 über den zweiten Impedanzwandler 10 mit dem er sten Steuereingangsanschlußelement S1 verbunden. Am Ausgang T3 des zweiten Impedanzwandlers 10 liegt eine von den Schwan kungen des Steuereingangssignales entkoppelte Gleichspannung U_s an. Der zweite Impedanzwandler 10 ist durch einen Operati onsverstärker N1 gebildet, dessen Ausgang T3 auf den inver tierenden Eingang T2 zurückgekoppelt ist. Der nichtinvertie rende Eingang T1 des Verstärkers N1 ist über einen Widerstand R1 mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement verbunden. Zusätzlich ist der nichtinvertierende Eingang T1 des Verstär kers N1 mit einer Zenerdiode V1 beschaltet, deren Kathode am nichtinvertierenden Eingang T1 des Verstärkers N1 angeschlos sen ist, während ihre Anode elektrisch mit dem Referenzpoten tial GND verbunden ist. Die Zenerdiode V1 dient der Span nungsbegrenzung am Eingang des zweiten Impedanzwandlers 10 und der Ausfilterung von Schwankungen des Steuereingangs signales, welches zwischen den Steuereingangsanschlußelemen ten S1 und S2 anliegt.

Sowohl der erste Tiefpaß TP1 als auch der zweite Tiefpaß TP2 sind durch RC-Glieder gebildet. Der Kondensators C1 des er sten Tiefpaß TP1 ist zwischen einem ersten Anschluß A1 und einem zweiten Anschluß A2 der Initialisierungseinheit IE an geschlossen, während der zugehörige Widerstand R10 eine elek trische Verbindung zwischen dem zweiten Anschluß A2 der In itialisierungseinheit und dem Referenzpotential GND dar stellt. Analog dazu sind der Kondensator C2 und der Wider stand R7 des zweiten Tiefpaß TP2 angeordnet. Während der Wi derstand R7 des zweiten Tiefpaß TP2 eine elektrische Verbin dung zwischen einem vierten Anschluß A4 der Initialisierungs einheit IE und dem Ausgang K3 des Komparators 7 darstellt, ist der Kondensator C2 zwischen einem dritten Anschluß A3 der Initialisierungseinheit IE und dem vierten Anschluß A4 ange ordnet.

Sowohl der erste Anschluß A1 als auch der dritte Anschluß A3 der Initialisierungseinheit IE sind über die Dioden V6 und V5 vom ersten Steuereingangsanschlußelement S1 entkoppelt. Die Anoden der beiden Dioden V5 und V6 sind dabei mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement S1 verbunden. Des weiteren weist die Initialisierungseinheit IE zwei Bipolartransistoren V7 und V8 auf, welche dem Kurzschließen der Kondensatoren C1 und C2 der Tiefpässe TP1 und TP2 dienen. Dadurch werden die Kondensatoren entladen und entsprechende Anfangsbedingungen hergestellt. Ein erster Bipolartransistor V7 der Initialisie rungseinheit IE ist dabei mit seinem Emitter am ersten An schluß A1 der Initialisierungseinheit IE angeschlossen, wäh rend sein Kollektor den zweiten Anschluß A2 der Initialisie rungseinheit IE bildet. In entsprechender Weise ist der Bipo lartransistor V8 der Initialisierungseinheit IE zwischen dem dritten Anschluß A3 und dem vierten Anschluß A4 der Initiali sierungseinheit IE angeschlossen. Die Basisanschlüsse der Bi polartransistoren V7 und V8 sind miteinander verbunden und über eine dritte Diode V0 der Initialisierungseinheit IE ge genüber dem ersten Steuereingangsanschlußelement S1 entkop pelt. Auch hier ist die dritte Diode V0 der Initialisierungs einheit IE mit ihrer Anode am Steuereingangsanschlußelement S1 angeschlossen. Zusätzlich ist zwischen den Basisanschlüs sen der beiden Bipolartransistoren V7 und V8 und dem Refe renzpotential GND ein zusätzlicher Widerstand R8 angeordnet.

Die Schalteinheit SE weist einen Bipolartransistor V9 und ei ne Zenerdiode V10 auf. Der Emitter des Bipolartransistors V9 ist elektrisch mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement S1 verbunden, während sein Kollektor mit dem ersten Wick lungsanschlußelement W1 verbunden ist. Die Basis des zur Schalteinheit SE gehörigen Bipolartransistors V9 ist über die Zenerdiode V10 mit dem zweiten Anschluß A2 der Initialisie rungseinheit IE verbunden. Dabei ist die Kathode der Zenerdi ode V10 direkt an die Basis des Bipolartransistors V9 ange schlossen.

Die Schaltzustandsspeichereinheit 9 mit Mitteln zum Kippen des Zustandes der zur Überwachungseinheit 8 gehörigen Schalt einheit SE weist einen ähnlichen Aufbau wie die Schalteinheit SE auf. Ein Bipolartransistor V2 der Schaltzustandsspei chereinheit 9 ist mit seinem Emitter am ersten Steuerein gangsanschlußelement S1 angeschlossen und seine Basis ist über eine Zenerdiode V3 mit dem vierten Anschluß A4 der In itialisierungseinheit IE verbunden. In analoger Weise ist hier die Kathode der Zenerdiode V3 direkt an die Basis des Bipolartransistors V2 angeschlossen. Der Kollektor des zur Schaltzustandsspeichereinheit 9 gehörigen Bipolartransistors V2 ist an den zweiten Anschluß A2 der Initialisierungseinheit IE angeschlossen.

Zusätzlich weist das Relais gemäß Fig. 2 einen parallel zur Erregerwicklung 2 geschalteten Shunt-Widerstand R12, welcher zwischen den Wicklungsanschlußelementen W1 und W2 angeordnet ist, und einen Widerstand R9 auf, welcher zwischen dem zwei ten Wicklungsanschlußelement W2 und dem Komparatorausgang K3 angeordnet ist.

Der vom zweiten Impedanzwandler 10 gespeiste und auf diese Weise temperaturkompensierte Hall-Sensor 4 erzeugt ein laststromproportionales Meßsignal. Die Spannung am Ausgang Q3 der Referenzsignalquelle 6 bildet eine Vergleichsgröße für eine Überstromschwelle, welche zusätzlich über das Teilungs verhältnis der Widerstände R4 und R5 eingestellt werden kann. Das verstärkte Meßsignal am Ausgang M3 des Meßsignalverstär kers 5 kann daher mit dem am Komparator 7 eingestellten Über stromschwellwert verglichen werden. Das Ergebnis dieses ana logen Meßwertvergleiches wird in ein logisches Signal umge setzt, welches am Ausgang K3 des Komparators 7 abgreifbar ist. Da das verwendete Hall-Element 4 einen negativen Tempe raturkoeffizienten aufweist, während die Zenerdiode V1 am Eingang des zweiten Impedanzwandlers einen positiven Tempera turkoeffizienten aufweist, erfolgt eine Temperaturkompensati on. Die Versorgungsspannung U_s für das Hall-Element wird näm lich bei steigenden Temperaturen erhöht und bei abfallenden Temperaturen gemäß dem Zenerdiodentemperaturkoeffizienten re duziert. Die Verwendung einer durch einen ersten Impedanz wandler gebildeten Referenzsignalquelle als Eingangsgröße für den Komparator K7 bietet den Vorteil, daß der durch die Refe renzsignalquelle eingestellte Überstromschwellwert unabhängig von den Schwankungen des Steuereingangssignales zwischen den Steuereingangsanschlüssen S1 und S2 ist.

Durch die Variation des Wertes für den Widerstand R4 wird nicht nur der Überstromschwellwert eingestellt, sondern es erfolgt gleichzeitig eine Driftkompensation für den Hall- Sensor und den Meßsignalverstärker. Somit kann die Kompensa tion der Drift des Magnetfeldsensors 4 und des Meßsignalver stärkers 5 sowie die Einstellung des Überstromschwellwertes in einem einzigen Fertigungsschritt realisiert werden, wo durch eine erhebliche Kostenreduzierung bei der Fertigung möglich ist.

Liegt zwischen den Steuereingangsanschlußelementen S1 und S2 eine Steuerspannung an, so schaltet der Transistor V9 nach einer Zeitverzögerung durch, die durch den Tiefpaß TP1 her vorgerufen wird. Diese Einschaltzeitverzögerung ist notwen dig, um ein mögliches, durch Lichtbogen verursachtes Kleben der Relaiskontakte bei Überbelastung zu verhindern. Das Wie dereinschalten der Kontakte des Relais erfolgt verzögert, um insbesondere auch im Kurzschlußfall eine Abkühlung der Kon takte zu ermöglichen. Beim Einschalten sperrt der Transistor V9 gleichzeitig den Transistor V2 der Schaltzustandsspei chereinheit 9, da das Potential am Basisanschluß des Bipolar transistors V2 ungefähr auf den Wert der Steuerspannung ange hoben wird.

Unterschreitet das verstärkte Meßsignal am Ausgang M3 des Meßsignalverstärkers 5 den eingestellten Überstromschwell wert, wird der Bipolartransistor V4 des Komparators 7 über den Operationsverstärker N3 durchgeschaltet, wodurch der zweite Tiefpaß TP2 aktiviert wird. Wird die Sperrspannung der Zenerdiode V3 und des Transistors V2 überschritten, so schal tet der Transistor V2 durch und hebt dadurch das Potential am Basisanschluß des Transistors V9 auf den Wert der Steuerspan nung an, wodurch dieser gesperrt wird. Der zweite Tiefpaß TP2 dient nicht nur dem Austasten von Einschaltstromspitzen, son dern auch als Ausschaltverzögerung für das Relais.

Wird der Bipolartransistor V2 der Schaltzustandsspeicherein heit 9 aufgrund eines Kurzschlußstroms oder eines Überlast stromes durchgeschaltet, bleibt der Transistor V9 der Schalt einheit SE dauerhaft ausgeschaltet. Dieser stabile Schaltzu stand bleibt so lange erhalten, bis die Steuerspannung zwi schen den Steuereingangsanschlußelementen S1 und S2 ausge schaltet ist und die Kondensatoren C1 und C2 der Tiefpässe TP1 und TP2 über die Transistoren V7 und V8 der Initialisie rungseinheit IE entladen werden. Die Funktion der Dioden V0, V5 und V6 der Initialisierungseinheit ist darin zu sehen, daß das Emitterpotential der Transistoren V7 und V8 gegenüber dem Steuereingangsanschlußelement S1 entkoppelt wird, welches ei ne definierte und schnelle Entladung der Kondensatoren C1 und C2 ermöglicht. Die Entladung der Kondensatoren C1 und C2 ist auch gewährleistet, wenn die Steuerspannungsquelle potential frei von den Steuereingangsanschlußelementen S1 und S2 ge trennt wird. Liegt zwischen den Steuereingangsanschlußelemen ten S1 und S2 eine Steuerspannung an, bleiben die Transisto ren V7 und V8 stets gesperrt, da ihre Basen direkt über die Dioden V0, V5 und V6 an das erste Steuereingangsanschlußele ment S1 gekoppelt sind.

Die zur Schalteinheit SE bzw. zur Schaltzustandsspeicherein heit 9 gehörigen Zenerdioden V3 und V10 bieten neben ihrer eigentlichen Schaltungsfunktion auch einen Überspannungs- und Verpolungsschutz für die Kondensatoren C1 und C2. Ferner weist das Relais gemäß Fig. 2 eine Statusanzeigeeinheit 11 auf, welche durch einen Operationsverstärker N5, einen Ein gangswiderstand R11 und eine Zenerdiode V11 gebildet ist. Am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers N5 liegt das Ausgangssignal der Referenzsignalquelle 6 an. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers N5 ist über den Eingangswiderstand R11 elektrisch mit dem ersten Wick lungsanschlußelement W1 verbunden. Die Kathode der Zenerdiode V11 ist ebenfalls am invertierenden Eingang des Operations verstärkers N5 angeschlossen, während ihre Anode elektrisch mit dem zweiten Steuereingangsanschlußelement S2 verbunden ist. Das Statussignal ist am Ausgang ST des zur Statusanzei geeinheit 11 gehörigen Operationsverstärkers N5 abgreifbar. Die Funktion der Bauelemente R11 und V11 ist in der Vorgabe des Spannungsschwellwertes zur Bestimmung des Relais-Schalt zustandes und im Schutz der Verstärkereingänge des Operati onsverstärkers N5 gegen mögliche Überspannungen zu sehen.

Claims

1. Elektromagnetisches Relais mit

- zwei Steuereingangsanschlußelementen (S1, S2),
- Wicklungsanschlußelementen (W1, W2),
- einer über ein Steuereingangssignal ansteuerbare Erreger spule (2), in welcher ein Kern axial angeordnet ist,
- mindestens einem Kontaktsatz (1), welcher feststehende und bewegliche Kontaktelemente aufweist,
- Anschlußelementen für die beweglichen und feststehenden Kontaktelemente,
- einen mechanisch mit den beweglichen Kontaktelementen ge koppelten Anker,
- einem Laststromleiter (3),
- einem Magnetfeldsensor (4), welcher einen zu einem Last strom (I₁) proportionalen Magnetfluß in ein elektrisches Meßsignal umsetzt,
- einem den Laststromleiter (3) umgebenden Magnetflußleitele ment, welches mit dem Magnetfeldsensor (4) gekoppelt ist,
- einer Referenzsignalquelle (6),
- einem Komparator (7), welcher mit dem Magnetfeldsensor (4) sowie ,mit der Referenzsignalquelle (6) gekoppelt ist und ein Komparatorausgangssignal erzeugt,
- einer Überwachungseinheit (8), welche einen ersten durch das Steuereingangssignal angesteuerten Tiefpaß (TP1), einen zweiten durch das Komparatorausgangssignal angesteuerten Tiefpaß (TP2), eine Initialisierungseinheit (IE) und eine Schalteinheit (SE) aufweist, wobei die Initialisierungsein heit (IE) Mittel zur Ansteuerung der beiden Tiefpässe (TP1, TP2) sowie der Schalteinheit (SE) aufweist und die Schalt einheit (SE) mindestens ein Schaltelement besitzt, welches die elektrische Verbindung zwischen den Steuereingangsan schlußelementen (S1, S2) und den Wicklungsanschlußelementen (W1, W2) steuert, und
- einer Schaltzustandsspeichereinheit (9) mit Mitteln zum Kippen des Zustandes der zur Überwachungseinheit (8) gehö rigen Schalteinheit (SE).

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt zustandsspeichereinheit (9) sowohl mit dem ersten Tiefpaß (TP1) als auch mit dem zweiten Tiefpaß (TP2) gekoppelt ist.

3. Relais nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet feldsensor (4) über einen Meßsignalverstärker (5) mit ein stellbarem Verstärkungsverhältnis an den Komparator (7) ge koppelt ist.

4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompara tor (7) Mittel zum Ausgleich der Meßsignalverstärkerdrift aufweist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompara tor (7) Mittel zum Abgleich der Magnetfeldsensordrift auf weist.

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet feldsensor (4) durch ein Hall-Element mit negativem Tempera turkoeffizient realisiert ist, dessen positiver Meßausgang (M_p) durch einen ersten Impedanzwandler (N4) gestützt ist, wobei der Ausgang (Q3) des ersten Impedanzwandlers (N4) das Referenzsignal liefert und somit die Referenzsignalquelle (6) durch den ersten Impedanzwandler (N4) realisiert ist, daß der negative Meßausgang (M_n) des Hall-Elementes mit einem nicht invertierenden Eingang (M1) des Meßsignalverstärkers (5) ver bunden ist, daß ein positiver Stromversorgungsanschluß (I_p) des Hall-Elementes über einen zweiten Impedanzwandler (10) mit einem ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) verbunden ist und daß der negative Stromversorgungsanschluß (I_n) des Hall-Elementes elektrisch mit dem zweiten Steuereingangsan schlußelement (S2) verbunden ist.

7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (M3) des Meßsignalverstärkers (5) mit einem ersten Kompara toreingang (K1) verbunden ist und daß der Ausgang (Q3) des ersten Impedanzwandlers (N4) und der invertierende Eingang (M2) des Meßsignalverstärkers (5) mit einem zweiten Kompara toreingang (K2) verbunden sind.

8. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsi gnalverstärker (5) einen Operationsverstärker (N2) aufweist, daß das Verstärkungsverhältnis des Meßsignalverstärkers (5) über zwei Widerstände (R2, R3) einstellbar ist, wobei ein er ster Widerstand (R3) zwischen dem invertierenden Eingang (M2) des zum Meßsignalverstärker (5) gehörigen Operationsverstär kers (N2) und dem Ausgang (M3) des Operationsverstärkers (N2) angeschlossen ist, während der zweite Widerstand (R2) zwi schen dem invertierenden Eingang (M1) des Operationsverstär kers (N2) und dem zweiten Komparatoreingang (K2) angeordnet ist.

9. Relais nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Impedanzwandler (10) durch einen Operationsverstärker (N1) gebildet ist, dessen Ausgang (T3) mit dem positiven Stromver sorgungsanschluß (I_p) des Hall-Elementes verbunden und auf den invertierenden Verstärkereingang (T2) zurückgekoppelt ist, wobei der nichtinvertierende Verstärkereingang (T1) mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) verbunden und an die Kathode einer Zenerdiode (V1) angeschlossen ist, deren Anode elektrisch mit dem zweiten Steuereingangsanschlußele ment (S2) verbunden ist.

10. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtin vertierende Eingang (T1) des zum zweiten Impedanzwandler (10) gehörigen Operationsverstärkers (N1) über einen Schutzwider stand (R1) mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) verbunden ist.

11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompara tor (7) einen Operationsverstärker (N3), ein ausgangsseitig an den Operationsverstärker (N3) angeschlossenes Schaltele ment und Mittel zum Einstellen des Komparatorschwellwertes aufweist und daß ein nichtinvertierender Eingang des zum Kom parator (7) gehörigen Operationsverstärkers (N3) den ersten Komparatoreingang (K1) bildet.

12. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abgleich der Magnetfeldsensor- und Meßsignalverstärker drift in die Mittel zum Einstellen des Komparatorschwellwer tes integriert sind.

13. Relais nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen des Komparatorschwellwertes durch einen Span nungsteiler realisiert sind, daß ein erster Widerstand (R4) des Spannungsteilers zwischen dem zweiten Komparatoreingang (K2) und dem invertierenden Eingang des zum Komparator (7) gehörigen Operationsverstärkers (N3) angeordnet ist, während ein zweiter Widerstand (R5) des Spannungsteilers eine elek trische Verbindung zwischen dem invertierenden Eingang des zum Komparator gehörigen Operationsverstärkers (N3) und dem zweiten Steuereingangsanschlußelement (S2) darstellt.

14. Relais nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Kom parator (7) gehörige Schaltelement durch einen Bipolartransi stor (V4) realisiert ist, dessen Basis über einen Vorwider stand (R6) mit dem Ausgang des zum Komparator (7) gehörigen Operationsverstärkers (N3) verbunden ist.

15. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der erste Tiefpaß (TP1) als auch der zweite Tiefpaß (TP2) jeweils durch ein RC-Glied (R10, C1; R7, C2) realisiert sind, wobei der erste Tiefpaß (TP1) über die Initialisierungseinheit (IE) stets an die beiden Steuereingangsanschlußelemente (S1, S2) angeschlossen ist, während der zweite Tiefpaß (TP2) nur bei nichtverschwindendem Komparatorausgangssignal über die In itialisierungseinheit (IE) an die beiden Steuereingangsan schlußelemente (S1, S2) angeschlossen ist.

16. Relais nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Initia lisierungseinheit (IE) Mittel zum Entladen der zu den beiden RC-Gliedern (R10, C1; R7, C2) gehörigen Kondensatoren (C1, C2) aufweist, wobei der Kondensator (C1) des ersten Tiefpaß (TP1) zwischen einem ersten Anschluß (A1) und einem zweiten Anschluß (A2) der Initialisierungseinheit (IE) angeschlossen ist, während der Kondensator (C2) des zweiten Tiefpaß (TP2) zwischen einem dritten Anschluß (A3) und einem vierten An schluß (A4) der Initialisierungseinheit (IE) angeschlossen ist.

17. Relais nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schalteinheit (SE) als auch die Schaltzustandsspeichereinheit (9) jeweils ein schwellwertabhängiges Verbindungselement auf weisen.

18. Relais nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die schwell wertabhängigen Verbindungselemente durch Zenerdioden (V3, V10) realisiert sind, wobei die Anode der zur Schalteinheit (SE) gehörigen Zenerdiode (V10) zwischen dem Widerstand (R10) und dem Kondensator (C1) des ersten Tiefpaß (TP1) am zweiten Anschluß (A2) der Initialisierungseinheit (IE) angeschlossen ist, während die Anode der zur Schaltzustandsspeichereinheit (9) gehörigen Zenerdiode (V3) zwischen dem Widerstand (R7) und dem Kondensator (C2) des zweiten Tiefpaß (TP2) am vierten Anschluß der Initialisierungseinheit (IE) angeschlossen ist.

19. Relais nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt einheit (SE) einen Bipolartransistor (V9) als Schaltelement aufweist, wobei der Bipolartransistor (V9) mit seinem Emitter an das erste Steuereingangsanschlußelement (S1), mit seinem Kollektor an ein erstes Wicklungsanschlußelement (W1) und mit seiner Basis über die Zenerdiode (V10) der Schalteinheit (SE) mit dem zweiten Anschluß (A2) der Initialisierungseinheit (IE) verbunden ist.

20. Relais nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt einheit (SE) zwei Bipolartransistoren als Schaltelemente auf weist, wobei ein erster Bipolartransistor mit seinem Emitter an das erste Steuereingangsanschlußelement (S1), mit seinem Kollektor an ein erstes Wicklungsanschlußelement (W1) und mit seiner Basis an den Emitter des zweiten Bipolartransistors angeschlossen ist, während die Basis des zweiten Bipolartran sistors über die Zenerdiode (V10) der Schalteinheit (SE) mit dem zweiten Anschluß (A2) der Initialisierungseinheit (TE), der Kollektor des zweiten Bipolartransistors über einen Wi derstand elektrisch sowohl mit dem zweiten Steuereingangsan schlußelement (S2) als auch mit dem zweiten Wicklungsan schlußelement (W2) und der Emitter des zweiten Bipolartransi stors mit dem ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) ver bunden ist.

21. Relais nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt zustandsspeichereinheit (9) einen Bipolartransistor (V2) auf weist, welcher mit seinem Emitter an das erste Steuerein gangsanschlußelement (S1), mit seinem Kollektor zwischen dem Widerstand (R10) und dem Kondensator (C1) des ersten Tiefpaß (TP1) an den zweiten Anschluß (A2) der Initialisierungsein heit (IE) und mit seiner Basis über die Zenerdiode (V3) der Schaltzustandsspeichereinheit (9) zwischen dem Widerstand (R7) und dem Kondensator (C2) des zweiten Tiefpaß (TP2) an den vierten Anschluß (A4) der Initialisierungseinheit (IE) angeschlossen ist.

22. Relais nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Initia lisierungseinheit (IE) eine erste Diode (V5) aufweist, welche mit ihrer Anode am ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) und mit ihrer Kathode am dritten Anschluß (A3) der Initiali sierungseinheit (IE) angeschlossen ist, daß die Initialisie rungseinheit (IE) eine zweite Diode (V6) aufweist, welche mit ihrer Anode am ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) und mit ihrer Kathode am ersten Anschluß (A1) der Initialisie rungseinheit angeschlossen ist, daß die Initialisierungsein heit (IE) einen ersten Bipolartransistor (V8) aufweist, wel cher mit seinem Kollektor am dritten Anschluß (A3) der In itialisierungseinheit (IE) und mit seinem Emitter am vierten Anschluß (A4) der Initialisierungseinheit (IE) angeschlossen ist, daß die Initialisierungseinheit (IE) einen zweiten Bipo lartransistor (V7) aufweist, welcher mit seinem Kollektor am ersten Anschluß (A1) der Initialisierungseinheit (IE) und mit seinem Emitter am zweiten Anschluß (A2) der Initialisierungs einheit (IE) angeschlossen ist, daß die Initialisierungsein heit (IE) eine dritte Diode (V0) aufweist, welche mit ihrer Anode am ersten Steuereingangsanschlußelement (S1) und mit ihrer Kathode sowohl an der Basis des ersten zur Initialisie rungseinheit (IE) gehörenden Bipolartransistors (V8) als auch an der Basis des zweiten zur Initialisierungseinheit gehören den Bipolartransistors (V7) angeschlossen ist und daß die Ka thode der dritten Diode (V0) der Initialisierungseinheit (IE) über einen Widerstand (R8) elektrisch mit dem zweiten Steuer eingangsanschlußelement (S2) verbunden ist.

23. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sta tusanzeigeeinheit (11) einen operationsverstärker (N5), einen Eingangswiderstand (R11) und eine Zenerdiode (V11) aufweist, daß der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers (N5) der Statusanzeigeeinheit (11) mit den Ausgang der Refe renzsignalquelle (6) verbunden ist, daß der invertierende Eingang des Operationsverstärkers (N5) der Statusanzeigeein heit (11) über den Eingangswiderstand (R11) elektrisch mit dem ersten Wicklungsanschlußelement (W1) verbunden ist, daß die Zenerdiode (V11) der Statusanzeigeeinheit (11) mit ihrer Kathode am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (N5) der Statusanzeigeeinheit (11) und mit ihrer Anode am zweiten Steuereingangsanschlußelement (S2) angeschlossen ist und daß am Ausgang (ST) des zur Statusanzeigeeinheit (11) ge hörigen Operationsverstärkers (N5) ein Statussignal abgreif bar ist.

24. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Shunt- Widerstand (R12) parallel zur Erregerwicklung geschaltet und an den Wicklungsanschlußelementen (W1, W2) angeschlossen ist.

25. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das den Laststromleiter (3) umgebende Magnetflußleitelement durch ei nen Ring aus magnetisch leitfähigem Material realisiert ist, welcher einen Luftspalt aufweist, in dem der Magnetfeldsensor (4) angeordnet ist.