DE4116713A1

DE4116713A1 - Verfahren zur ueberpruefung der schaltgeschwindigkeit eines schalter-hauptkontaktes

Info

Publication number: DE4116713A1
Application number: DE19914116713
Authority: DE
Inventors: Mika Miyatake; Hiroshi Hasegawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1991-11-28
Anticipated expiration: 2011-05-23
Also published as: JPH0432119A; DE4116713C2; FR2662504A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Schaltgeschwindigkeit eines Schalter-Hauptkontaktes, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Fig. 4 der beigefügten Zeichnung zeigt einen Schalter be kannter Bauart. In dieser Fig. 4 ist die Lichtbogenlöschkam mer des bekannten Schalters in seitlicher Darstellung veran schaulicht. Gemäß der Fig. 4 umfaßt der bekannte Schalter im wesentlichen einen festen Kontakt 1 und einen beweglichen Kontakt 2, welche als Hauptkontakt zusammenwirken. Der be wegliche Kontakt 2 ist am oberen Ende eines beweglichen Sta bes 3 befestigt, der vertikal nach oben und unten bewegbar ist. Bei einer nach oben gerichteten Bewegung des Stabes 3 gelangt der bewegliche Kontakt 2 mit dem festen Kontakt 1 in Anlage, so daß der zugehörige Schaltkreis geschlossen wird. Ein Absenken des Stabes 3 bewirkt eine Kontakttrennung zwi schen beweglichem Kontakt 2 und offenem Kontakt 1.

Der bewegliche Stab 3, der die Vertikalbewegung des bewegli chen Kontaktes 2 verursacht, ist mit zwei Strichcodemarkie rungen 4 versehen, um die Bewegungsgeschwindigkeit oder Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 2 bestimmen zu können. Nahe des beweglichen Stabes 3 ist ein optischer Sensor 5 angeordnet, der die Strichcodemarkierung 4 abta stet. Der optische Sensor 5 schickt Signale an eine Steuereinheit 6, welche die Schaltgeschwindigkeit des beweg lichen Kontaktes 2 ermittelt. Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine Lichtquelle, beispielsweise eine Lampe bezeichnet, mit der die Strichcodemarkierung 4 beleuchtbar ist.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieser bekannten. Bestim mungsvorrichtung für die Kontaktschaltgeschwindigkeit erläu tert. Wenn der bewegliche Kontakt 2 des Schalterhauptkontak tes durch den beweglichen Stab 3 angehoben oder abgesenkt wird, um den Schalter zu schließen oder zu öffnen, tastet der optische Sensor 5 die Strichmarkierung 4 auf dem beweg lichen Stab 3 ab und abhängig von dem erfaßten Signal be rechnet die Steuereinheit 6 die Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 2.

Dieser bekannte Schalter weist jedoch den Nachteil auf, daß eine Vielzahl von Bauteilen nötig ist, so der optische Sen sor 5, die Steuereinheit 6 und die Lampe 7, wobei wiederum ein relativ großer Bauraum benötigt wird, um diese einzelnen Komponenten anzuordnen. Der gesamte Schalter fällt daher komplex und entsprechend kostenintensiv aus. Weiterhin ist es nachteilig, daß bei einer Betriebsstörung der Lampe 7 diese zunächst ersetzt werden muß.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überprüfung der Schaltgeschwindigkeit eines Schalter-Hauptkontaktes zu schaffen, mit dem die Schaltge schwindigkeit des Hauptkontaktes erfaßbar ist und bei dem mit einfachem und kompaktem Aufbau eine zuverlässige und einfache Erfassung der Kontaktgeschwindigkeit möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt den Schritt des Mes sens von Betätigungszeiten eines a-Kontaktes und eines b- Kontaktes eines Hilfsschalters, der mit dem Hauptkontakt des Schalters in Wirkverbindung steht, um die Betätigungs- oder Schaltgeschwindigkeit des Hauptkontaktes erfassen zu können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Betriebs- oder Schaltzeiten zweier Kontaktarten eines Hilfsschalters, näm lich eines a-Kontaktes und eines b-Kontaktes gemessen, um die Schaltgeschwindigkeit des Hauptkontaktes zu bestimmen, der mit diesen beiden Kontakten des Hilfsschalters in Ver bindung steht. Durch die Erfassung jeglicher Änderungen in der Schaltgeschwindigkeit des Hauptkontaktes ist es darüber hinaus möglich, anormale Zustände, beispielsweise Ver schleißerscheinungen oder dergleichen in dem Hauptschalter rechtzeitig entdecken zu können.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch vereinfacht eine Gesamtansicht eines Schalters, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Überprüfung oder Bestimmung der Schaltgeschwin digkeit zur Anwendung gelangt;

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht eines Hilfsschalters aus Fig. 1;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Hilfsschalters aus Fig. 2; und

Fig. 4 eine schematische Gesamtansicht eines bekannten Schalters.

In den Fig. 1 bis 3, welche eine mögliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigen, sowie in Fig. 4 sind gleiche oder einander entsprechende Bauteile oder Komponen ten mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist ein Schalter zur Realisie rung des erfindungsgemäßen Verfahrens im wesentlichen den festen Kontakt 1, den beweglichen Kontakt 2 oder Hauptkon takt und den beweglichen Stab 3 auf, der den beweglichen Kontakt 2 nach oben oder unten bewegt. Insoweit weist der Schalter zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens den gleichen Aufbau wie der herkömmliche Schalter gemäß Fig. 4 auf.

Erfindungsgemäß ist der bewegliche Stab 3 über einen Verbin dungsmechanismus 8, eine Hauptwelle 9 und eine Schubstange oder einen Stab 10 mit einem Hilfsschalter 11 verbunden, so daß die vertikale Bewegung des beweglichen Stabes 3 über den Verbindungsmechanismus 8 auf den Hilfsschalter 11 übertragen wird. Gemäß Fig. 2 weist der Hilfsschalter 11 zwei Arten von Kontakten auf, nämlich a-Kontakte 12 und b-Kontakte 13, wel che in gleichen Abständen zueinander entlang der Längener streckung des Stabes 10 angeordnet sind, so daß diese Kon takte 12 und 13 durch eine Längsbewegung des Stabes 10, der mit dem beweglichen Stab 3 in Verbindung steht ein- oder ausgeschaltet werden.

Die jeweils einander zugeordneten a-Kontakte 12 und b-Kon takte 13 sind auf federnd elastischen Armen angeordnet, wel che wiederum an dem Stab 10 befestigt sind, der sich entlang einer Distanz M bewegen kann, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, wenn sich der bewegliche Kontakt 2 bzw. der be wegliche Stab 3 nach oben oder unten bewegen. Genauer ge sagt, wenn der Schalter geschlossen wird, wird der Stab 10 um eine Distanz m gleich einem Spalt zwischen einem festen Kontakt 14 und dem beweglichen Kontakt 12 derart nach oben bewegt, daß der a-Kontakt 12 mit dem festen Kontakt 14 in Anlage gerät. Daraufhin wird der Stab 10 um eine Distanz n weiterbewegt, um den a-Kontakt 12 elastisch gegen den festen Kontakt 14 zu pressen. Andererseits trennt sich der b-Kon takt 13 sofort von dem zugehörigen festen Kontakt 14, wenn der Stab 10 mit einer nach oben gerichteten Bewegung be ginnt. Die Überlaufstrecke n entspricht der Distanz, über die hinweg der a-Kontakt 12 gegen den festen Kontakt 14 ge drückt wird, nachdem der a-Kontakt 12 bereits in Anlage mit dem festen Kontakt 14 gelangt ist, solange bis der Haupt schalter vollständig geschlossen ist. Die Distanz n ist ebenfalls diejenige Distanz, um welche sich der b-Kontakt 13 weiter von dem festen Kontakt 14 entfernt.

Die Distanz M entspricht dem Gesamthub des Stabes 10 und ist die Summe der Spaltabmessung m und der Überlaufabmessung n.

Wenn der Schalter mit seinem Öffnungsvorgang beginnt, nimmt der Hilfsschalter 11 den Zustand von Fig. 2 ein. Beim Auslö sen des Schalters bewegt sich der Stab 10 um die Überlauf strecke n nach unten, wobei der a-Kontakt 12 in Anlage mit dem festen Kontakt 14 bleibt. Der b-Kontakt 13 bewegt sich um die gleiche Strecke nach unten. Daraufhin trennt sich der a-Kontakt 12 von dem festen Kontakt 14, während sich der Stab 10 um einen Distanz gleich der Spaltabmessung m bewegt, wobei gleichzeitig der b-Kontakt 13 in Anlage mit dem zuge hörigen festen Kontakt 14 gerät.

Der geschilderte Kontaktbewegungs-Ablauf ist in Fig. 3 näher dargestellt. In Fig. 3 zeigen die Wellenformen X, Y und Z die Betriebszeiten des a-Kontaktes 12, des b-Kontaktes 13 und des beweglichen Kontaktes 2.

Beim Schließen des Schalters trennt sich der b-Kontakt 13 vom festen Kontakt 14 in einem Punkt A, um einen Abschalt vorgang durchzuführen. In einem Punkt B gelangt der a-Kon takt 12 in Anlage mit dem festen Kontakt 14, um einen ge schlossenen Zustand herzustellen. Die Distanz zwischen dem Punkt A und dem Punkt B ist die Spaltabmessung m. Umgekehrt, bei einer Auslösung des Schalters trennt sich der a-Kontakt 12 vom festen Kontakt 14 in einem Punkt C und der b-Kontakt 13 gerät mit dem festen Kontakt 14 in einem Punkt D in An lage, um einen geschlossenen Zustand herbeizuführen. Die Di stanz zwischen dem Punkt C und dem Punkt D ist die Spaltab messung m. Die Betätigungszeiten t₁ und t₂ für die Kontakte 12 und 13 sind aus dem Oszillogramm gemäß Fig. 3 bekannt, so daß es möglich ist, die Betriebs- oder Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 2 aus den Zeiten t₁ und t₂ und der Distanz zwischen den Ein-/Aus-Punkten der Kontakte zu ermit teln. Durch Einstellen des Wertes oder der Größe der Spalt abmessung m kann die anfängliche Kontakttrenngeschwindigkeit bestimmt werden.

Wie beschrieben, werden bei der vorliegenden Erfindung die Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeiten des a-Kontaktes 12 und des b-Kontaktes 13 des Hilfsschalters 11 gemessen, um die Betriebs- oder Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 2 des Hauptschalters zu bestimmen oder zu überwa chen. Hierdurch ist es auch möglich, auf einfache und ver läßliche Weise irgendwelche Anormalitäten der Bauelemente in dem Schalter aufgrund von Abnutzungserscheinungen oder der gleichen festzustellen, da sich dann Änderungen in der Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 2 ergeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, einen Schalter bereitzustellen, der keinen optischen Sensor, keine Steuereinheit, keine Lampe oder dergleichen benötigt, so daß auch die Baugröße und Komplexität des Schalters verringert wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgte eine Bezug nahme auf das Oszillogramm gemäß Fig. 3; andere Möglichkei ten zur Ermittlung der benötigten Meßwerte sind jedoch glei chermaßen möglich, beispielsweise mittels eines Sequenzers oder dergleichen.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich wie folgt kurz zusammenfassen: Aus den Betriebs- oder Schaltge schwindigkeiten der Hilfsschalterkontakte läßt sich die Be triebs- oder Schaltgeschwindigkeit des Hauptschalters leicht und verläßlich bestimmen. Auf der Grundlage der so erhalte nen Hauptkontakt-Schaltgeschwindigkeit ist es weiterin mög lich, irgendwelche Anormalitäten von Schalterbauteilen auf grund von Abnutzungserscheinungen oder dergleichen feststel len zu können.

Claims

Verfahren zur Überprüfung der Schaltgeschwindigkeit eines Schalter-Hauptkontaktes, mit dem folgendem Schritt:
Messen von Betätigungszeiten eines a-Kontaktes (12) und ei nes b-Kontaktes (13) eines Hilfsschalters (11), der mit dem Hauptkontakt (2, 3) des Schalters in Wirkverbindung steht, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Hauptkontaktes und da mit Anormalitäten von Bauteilen des Schalters zu berechnen.