DE20102050U1 - Detection device for detecting a switching movement of an electrical switch - Google Patents
Detection device for detecting a switching movement of an electrical switchInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
- H03K17/97—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a magnetic movable element
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- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Description
GR 2001 G 01171 DEi"GR 2001 G 01171 DEi"
Beschreibung Description
Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Schaltbewegung ei- &Idigr;. 3Detection device for detecting a switching movement ei- &Idigr;. 3
nes elektrischen Schalters *]R*I1nes electrical switch *]R*I1
.3- e> Sg11S".3- e> Sg 11 S"
cS § Die Erfindung bezieht sich auf eine Erfassungseinrichtung zur »··» berührungslosen Erfassung einer Bewegung einer mit einem An- ""3L*03. cS § The invention relates to a detection device for the contactless detection of a movement of a device provided with a contact ""3L* 03 .
triebshebel starr verbundenen Antriebswelle eines elektri- * §r. *°'drive lever rigidly connected drive shaft of an electric * §r. *°'
sehen Schalters. · 55 ·see switch. · 55 ·
Eine derartige Erfassungseinrichtung ist beispielsweise aus dem Gebrauchsmuster DE 296 OO 540 Ul bekannt. Der elektrische Schalter weist dort eine Antriebswelle auf. An dem außerhalb eines Gehäuses des elektrischen Schalters liegenden Ende der Antriebswelle ist ein Antriebshebel angeordnet. Der Antriebshebel ist an eine Antriebsstange gekoppelt. Weiterhin ist auf der Antriebswelle ein Nocken mit einem Geber befestigt. Im Zuge der Rotation der Antriebswelle wird die Stirnseite des Nockens an einem Sensor vorbeibewegt. Der Sensor gibt darauf-0 hin über eine elektrische Leitung ein Signal ab.Such a detection device is known, for example, from the utility model DE 296 OO 540 Ul. The electrical switch there has a drive shaft. A drive lever is arranged at the end of the drive shaft that is located outside a housing of the electrical switch. The drive lever is coupled to a drive rod. Furthermore, a cam with a sensor is attached to the drive shaft. As the drive shaft rotates, the front side of the cam is moved past a sensor. The sensor then emits a signal via an electrical line.
Der Sensor ist der Stirnfläche des Nockens gegenüberliegend angeordnet. Durch den Nocken und den zugeordneten Sensor entsteht eine relativ großvolumige Erfassungseinrichtung. Zusätzlich muss der Nocken entsprechend der Einbaulage der Antriebswelle justiert werden.The sensor is positioned opposite the front face of the cam. The cam and the associated sensor create a relatively large-volume detection device. In addition, the cam must be adjusted according to the installation position of the drive shaft.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Erfassungseinrichtung in einer kompakteren Bauweise zu 0 realisieren sowie den notwendigen Justageaufwand der Erfassungseinrichtung zu vermindern.The present invention is therefore based on the object of realizing the detection device in a more compact design and reducing the necessary adjustment effort of the detection device.
GR 2001 G 01171 DEGR 2001 G 01171 EN
SerforäfonsJatutf'öndffltia :":SerforäfonsJatutf'öndffltia :":
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen an demAccording to the invention, the object is achieved by a
Antriebshebel angeordneten Geber, der mit dem Antriebshebel &».*&tgr;&Ggr;Drive lever arranged sensor, which is connected to the drive lever &».*&tgr;&Ggr;
relativ zu einem ortsfesten Sensor bewegbar ist. p" ölis movable relative to a stationary sensor. p" oil
Ist der Geber an den zum Antrieb der Antriebswelle unabding- v* o.Is the sensor connected to the drive shaft that is essential for driving the drive shaft?
baren Antriebshebel angeordnet, so kann auf zusätzliche Vor- ·$£'% ble drive lever, so additional advantages ·$£'%
richtungen, beispielsweise Nocken oder ähnliches, an der An- .cd je» devices, such as cams or similar, on the .cd je»
triebswelle verzichtet werden. Dadurch wird die Anzahl der rj Sdrive shaft can be dispensed with. This reduces the number of rj S
auf der Antriebswelle zu befestigenden Vorrichtungen vermin- i§ ^idevices to be mounted on the drive shaft minimize i§ ^i
dert. Des Weiteren erübrigt sich die Winkeljustage des Nok- IfiUJ.Furthermore, the angle adjustment of the Nok-IfiUJ is no longer necessary.
kens auf der Antriebswelle, da die Position des Antriebshe- s bels bezüglich der Antriebswelle in seiner Winkellage festgelegt ist. Erfolgt die Erfassung der Geberposition durch den Sensor seitlich von dem Antriebshebel, ergibt sich dadurch eine kompakte Anordnung der in der Nähe der Antriebswelle ausgebildeten Einrichtung. Die Umfangsabmessung einer derartigen Einrichtung ist deutlich vermindert. Dadurch wird die Flexibilität bei der Wahl des Einbauortes einer derartigen Einrichtung verbessert.kens on the drive shaft, since the position of the drive lever is fixed in its angular position with respect to the drive shaft. If the sensor detects the encoder position to the side of the drive lever, this results in a compact arrangement of the device designed near the drive shaft. The circumferential dimensions of such a device are significantly reduced. This improves the flexibility in choosing the installation location of such a device.
Weiterhin kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Sensor ein Hall-Effekt-Sensor ist.Furthermore, it can advantageously be provided that the sensor is a Hall effect sensor.
Ein derartiger auf dem Hall-Effekt basierender Sensor erfasst die von einem Magneten oder Magnetsystem am Ort des Sensors erzeugte magnetische Feldstärke. Aufgrund der Änderung der magnetischen Feldstärke ist es möglich, Rückschlüsse über die Bewegung des Magneten oder Magnetsystems zu ziehen. Ist der Magnet oder das Magnetsystem schwenkbar gelagert, beispiels-0 weise an dem Antriebshebel, so ist es möglich, den Drehwinkel des Antriebshebels und in Verknüpfung mit der Zeit die zugehörige Bahngeschwindigkeit zu ermitteln. Hall-Effekt-SensorenSuch a sensor based on the Hall effect detects the magnetic field strength generated by a magnet or magnetic system at the location of the sensor. Based on the change in the magnetic field strength, it is possible to draw conclusions about the movement of the magnet or magnetic system. If the magnet or magnetic system is pivotably mounted, for example on the drive lever, it is possible to determine the angle of rotation of the drive lever and, in conjunction with time, the associated path speed. Hall effect sensors
2001 G 011712001 G01171
sind äußerst kostengünstig herstellbar und weisen eine hinreichende
Zuverlässigkeit auf. *..*.·can be produced extremely cost-effectively and have sufficient
Reliability. *..*.·
Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Sensor ein ^It can also be advantageous that the sensor has a ^
magnetoresistiver Sensor ist. *o" Hmagnetoresistive sensor. *o" H
Magnetoresistive Sensoren beruhen auf dem Grundprinzip, das ·°* P eine feromagnetische Schicht durch ein äußeres Magnetfeld in üfciQMagnetoresistive sensors are based on the basic principle that ·°* P a ferromagnetic layer is moved by an external magnetic field in üfciQ
ihrer inneren Magnetisierung so verändert wird, dass sich der ·§£«> elektrische Widerstand dieses Materials entsprechend ändert. Sw..:. Demzufolge sind auch derartige magnetoresistive Sensoren sehr g"
gut geeignet Magnetfeldstärken zu messen und die Bewegung eines
Magneten im Zuge der Bewegung des Antriebshebels zu erfassen.
i*"i'itheir internal magnetization is changed so that the ·§£«> electrical resistance of this material changes accordingly. Sw..:. Consequently, such magnetoresistive sensors are also very g"
well suited to measure magnetic field strengths and the movement of a
Magnets to capture the movement of the drive lever.
i*"i'i
Unter anderem kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass *..*.:Among other things, it can advantageously be provided that *..*.:
der Sensor den zeitlichen Verlauf einer Änderung des Drehwin- ·,...· kels des Antriebshebels erfasst. * .the sensor records the temporal progression of a change in the angle of rotation ·,...· of the drive lever. * .
0 Diese Erfassung bildet eine Grundlage um Informationen über
den Bewegungsablauf eines Schalters zu gewinnen, die Schaltereigenzeit
zu bestimmen und einen Hochspannungs-Leistungsschalter
gesteuert zu schalten, d. h. unter Beachtung der
Schaltereigenzeit die galvanische Kontaktierung bzw. galvani-0 This data collection provides a basis for collecting information about
to obtain the movement sequence of a switch, the switch operating time
and a high-voltage circuit breaker
controlled switching, ie taking into account the
Switch life the galvanic contact or galvanic
5 sehe Trennung des Kontaktsystems des Hochspannungs-Leistungsschalters
in einem Strom- bzw. Spannungsnulldurchgang oder in
einem festen zeitlichen Bezug dazu erfolgen zu lassen. Darüber
hinaus besteht die Möglichkeit, einen Schaltvorgang nach
einem bestimmten Bewegungsprofil ablaufen zu lassen.5 see separation of the contact system of the high-voltage circuit breaker
in a current or voltage zero crossing or in
a fixed time reference to it. In addition,
In addition, it is possible to switch after
to run according to a specific movement profile.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Sensor die Endstellungen
des Hebels erfasst.Furthermore, it can be provided that the sensor detects the end positions
of the lever.
GR 2001 G 01171 DEf»™ieii*"*""T"""!"?" *GR 2001 G 01171 DEf»™ ieii *"*""T"""!"?" *
Durch die genaue Erfassung der Endstellungen ist es möglich, die Schaltereigenzeit mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Dar- '.Id".^ über hinaus können diese Informationen in einfacher Weise an ·__ S ein Stationsleitsystem weitergegeben werden und dort bei- o"§ spielsweise zur Realisierung einer feldübergreifenden Verrie- *<q'~z& By precisely recording the end positions, it is possible to record the switch operating time with high accuracy. In addition, this information can be easily passed on to a station control system and used there, for example, to implement a cross-field locking system .
e!f ET gelung genutzt werden. .***"?e!f ET be used successfully. .***"?
Die Endlagen können günstigerweise derart erfasst werden, *Bi <q" dass in einer ersten Endlage der Sensor und der Geber sich J» &Ggr;The end positions can conveniently be detected in such a way that in a first end position the sensor and the encoder are J» &Ggr;
CSi...CS...
unmittelbar gegenüberstehen. Diese erste Endlage ist dann £&Ggr;..&idigr;. durch das maximal von dem Sensor erfassbare magnetische Feld des Gebers definiert. Wird der Geber nunmehr kontinuierlich räumlich von dem Sensor bis zu seiner zweiten Endlage entfernt, so ist diese durch ein minimales erfassbares magneti- ·**·";are directly opposite each other. This first end position is then defined by the maximum magnetic field of the encoder that can be detected by the sensor. If the encoder is now continuously moved away from the sensor until it reaches its second end position, this is defined by a minimum detectable magnetic field.
sehe Feld definiert. Die sich kontinuierlich ändernde erfasste magnetische Feldstärke kann darüber hinaus weiteren Posi- ·..·.!field is defined. The continuously changing recorded magnetic field strength can also be assigned to other positions. ·..·.!
tionen des Magneten zugeordnet werden und so der gesamte Bewegungsablauf erfasst werden. Besonders genaue Messungen werden erzielt, wenn jeder Endlage ein separater Sensor zugeordnet ist. ···.!.functions of the magnet and thus the entire movement sequence is recorded. Particularly accurate measurements are achieved if a separate sensor is assigned to each end position. ···.!.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- '*** spiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. In the following, the invention is shown using an embodiment in a drawing and described in more detail below.
Dabei zeigt dieThe
Figur 1 die Vorderansicht eines Sensors und einer Antriebswelle mit Antriebshebel und dieFigure 1 shows the front view of a sensor and a drive shaft with drive lever and the
Figur 2 eine Seitenansicht des Sensors und der Antriebswelle mit Antriebshebel.Figure 2 is a side view of the sensor and the drive shaft with drive lever.
In der Figur 1 ist schematisch ein Gehäuse 1 eines druckgasisolierten Hochspannungs-Leistungsschalters zu sehen. Durch die Wandung des Gehäuses 1 ist eine Antriebswelle 2 hindurch-Figure 1 shows a schematic view of a housing 1 of a pressure gas-insulated high-voltage circuit breaker. A drive shaft 2 is inserted through the wall of the housing 1.
GR 2001 G 01171 DE?··*GR 2001 G 01171 EN?··*
• ··
geführt. In dem Gehäuse 1 befindet sich das eigentliche Kontaktsystem 10 des Hochspannungs-Leistungsschalters. Mit der =r«tsT Antriebswelle 2 ist ein Antriebshebel 3 starr verbunden. Über '£&xgr; Sj eine Antriebsstange 4 ist der Antriebshebel 3 an einen An- ^- Ü» trieb 11 gekoppelt. In Verbindung mit der Antriebsstange 4 *^j ig" setzt der Antriebshebel 3 eine translatorische in eine rotie- »^'ckThe actual contact system 10 of the high-voltage circuit breaker is located in the housing 1. A drive lever 3 is rigidly connected to the drive shaft 2. The drive lever 3 is coupled to a drive 11 via a drive rod 4. In conjunction with the drive rod 4, the drive lever 3 converts a translational into a rotary motion .
rende Bewegung um. Im Innern des Gehäuses 1 ist ein Abtriebs- . &ogr;°·&tgr;=£movement. Inside the housing 1 there is an output shaft. &ogr;°·&tgr;=£
&iacgr; *3' IS" hebel 9 starr mit der Antriebswelle 2 verbunden. Der Ab- 5·&iacgr;*3'IS" lever 9 is rigidly connected to the drive shaft 2. The
•gjy · triebshebel 9 betätigt das Kontaktsystem 10. &iacgr;#&ogr;. &Idigr;•gjy · drive lever 9 actuates the contact system 10. &iacgr;#&ogr;.&Idigr;
:.£&ngr; Achsparallel zu der Antriebswelle 2 ist der Antriebshebel 3 mit einer Bohrung versehen. Diese Bohrung nimmt einen Geber 5 auf. Wird die Bohrung parallel zur Schwenkachse des Antriebshebels ausgeführt, ist der Geber 5 mechanisch gut geschützt. ;"*·"· :.£&ngr; The drive lever 3 is provided with a hole parallel to the drive shaft 2. This hole accommodates a sensor 5. If the hole is made parallel to the pivot axis of the drive lever, the sensor 5 is mechanically well protected. ;"*·"·
Die bei einem Schaltvorgang an dem Geber 5 auftretenden Kräf-The forces occurring during a switching operation at the sensor 5
te können sicher von der Wandung der Bohrung aufgenommen wer- *..·.·can be safely absorbed by the wall of the bore *..·.·
···· den. So sind aufwendige Haltevorrichtungen für den Geber 5 *....· nicht erforderlich. Der Geber 5 ist ein Permanentmagnet, von .*.. welchem eine dauerhaft konstante, hohe magnetische Feldstärke *····* ···· den. So, complex holding devices for the sensor 5 *....· are not required. The sensor 5 is a permanent magnet, from .*.. which a permanently constant, high magnetic field strength *····*
• · ausgeht. Bei einer Bewegung der Antriebswelle 2 und des daran &iacgr; • · When the drive shaft 2 and the attached &iacgr;
befestigten Antriebshebels 3 wird der Geber 5 an einem Hall- .····.The sensor 5 is connected to a Hall sensor via a drive lever 3.····.
Sensor 6 vorbeigeführt. Die vom Hall-Sensor 6 erzeugten Si-Sensor 6. The signals generated by the Hall sensor 6
gnale werden mittels einer Übertragungsstrecke 7 an eine *signals are transmitted via a transmission line 7 to a *
elektrische Auswerteeinrichtung 8 übertragen. Die Übertra-5 gungsstrecke 7 kann beispielsweise eine elektrische oder eine drahtlose insbesondere optische Verbindung sein. Aufgrund der Änderung der magnetischen Feldstärke, welche durch den HaIl-Sensor 6 erfasst wird, ist eine Aussage über die Lage des Antriebshebels 3 möglich.
30electrical evaluation device 8. The transmission path 7 can be, for example, an electrical or a wireless, in particular optical, connection. Due to the change in the magnetic field strength, which is detected by the Hall sensor 6, a statement about the position of the drive lever 3 is possible.
30
Die in der Figur 2 dargestellte Seitenansicht verdeutlicht noch einmal die Lage des Hall-Sensors 6 zu dem Antriebshebel 3. Der Hall-Sensor 6 ist in Axialrichtung der Antriebswelle 2The side view shown in Figure 2 once again illustrates the position of the Hall sensor 6 in relation to the drive lever 3. The Hall sensor 6 is in the axial direction of the drive shaft 2
GR 2001 G 01171 DE·«GR 2001 G 01171 EN«
neben der Bewegungsbahn des Antriebshebels 3 angeordnet. Diese
Erfassungseinrichtung ist dadurch sehr kompakt.next to the movement path of the drive lever 3. This
The detection device is therefore very compact.
• CD ·• CD ·
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| DE20102050U DE20102050U1 (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Detection device for detecting a switching movement of an electrical switch |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
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ID=7952597
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE20102050U1 (en) |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010613 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20010829 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20040803 |