SE439400B - ELECTRONIC CONNECTOR FOR CONTROL OF AN ELECTROMAGNETIC BUILDING ELEMENT - Google Patents
ELECTRONIC CONNECTOR FOR CONTROL OF AN ELECTROMAGNETIC BUILDING ELEMENTInfo
- Publication number
- SE439400B SE439400B SE8204712A SE8204712A SE439400B SE 439400 B SE439400 B SE 439400B SE 8204712 A SE8204712 A SE 8204712A SE 8204712 A SE8204712 A SE 8204712A SE 439400 B SE439400 B SE 439400B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- current
- value
- setpoint
- switching
- switch
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
- H01H47/04—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for holding armature in attracted position, e.g. when initial energising circuit is interrupted; for maintaining armature in attracted position, e.g. with reduced energising current
- H01H2047/046—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for holding armature in attracted position, e.g. when initial energising circuit is interrupted; for maintaining armature in attracted position, e.g. with reduced energising current with measuring of the magnetic field, e.g. of the magnetic flux, for the control of coil current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
s2o47á2~7 Ytterligare fördelar hos uppfinningen framgår av följande beskrivning av utföringsexempel av uppfinningen, vilka förklaras nedan i anslutning till rit- ningarna. Further advantages of the invention appear from the following description of embodiments of the invention, which are explained below in connection with the drawings.
Fig. 1 och 2 visar elektroniska kopplingsanordningar för styrning av ett elektromagnetiskt byggelement, varvid det magnetiska flödet i byggelementet regleras till ett konstant värde, fig. 3 och 4 elektroniska kopplingsanordnin~ gar för styrning av ett elektromagnetiskt byggelement, varvid omkoppling sker mellan en förhöjd attraktionsström och en lägre hållström, samt fig. 5A,B,C,D tidsförlopp hos de intressanta strömmarna och spänningarna vid anordningen en- lig: fig. 1. H I fig. 1 visas en första utföringsform av en elektronisk kopplingsanord- ning för styrning av ett elektromagnetisk: byggelement. En kopplingstransistor 1 (pnptyp) är över sin emitter förbunden med en ingångsklämma El till kopplings- anordningen. På ingångsklämman El ligger såsom styrspänning försörjningsspänn- ingen +UV. Försörjningsspänningen +Ug är kopplingsbar över en yttre omkopp- lare S. Kopplingstransistorns 1 kollektor är förbunden med ett elektromagnet- iskt byggelement 2 (exempelvis spolen hos ett kopplingsrelä, drossel etc). Det elektromagnetiska byggelementet 2 uppvisar ett ohmskt motstånd R1 och en in- duktans L. Det elektromagnetiska byggelementet 2 är över sin ytterligare klämma förbundet med ett styrbart motstånd 3 (exempelvis en fälteffekttransistor). Det ohmska motståndet i det styrbara motståndet 3 betecknas RW. Den ytterligare anslutningen hos det styrbara motståndet 3 ligger över ett mätmotstånd R2 (shunt) på ingångsklämman E2 och därmed på massan jord. Kopplingstransistorns 1 kollektor är vidare förbunden med katoden i en friloppsdiod 4, vars anod ligger vid massan.Figs. 1 and 2 show electronic coupling devices for controlling an electromagnetic building element, wherein the magnetic flux in the building element is regulated to a constant value, Figs. 3 and 4 show electronic coupling devices for controlling an electromagnetic building element, whereby switching takes place between an increased current of attraction. and a lower holding current, and Figs. 5A, B, C, D time course of the currents of interest and voltages at the device according to: Fig. 1. Fig. 1 shows a first embodiment of an electronic coupling device for controlling a electromagnetic: building element. A switching transistor 1 (pin type) is connected via its emitter to an input terminal E1 to the switching device. The supply voltage + UV is located on the input terminal El as the control voltage. The supply voltage + Ug can be switched over an external switch S. The collector of the switching transistor 1 is connected to an electromagnetic building element 2 (for example, the coil of a switching relay, choke, etc.). The electromagnetic building element 2 has an ohmic resistor R1 and an inductance L. The electromagnetic building element 2 is connected via its further terminal to a controllable resistor 3 (for example a field effect transistor). The ohmic resistor in the controllable resistor 3 is denoted RW. The further connection of the controllable resistor 3 lies over a measuring resistor R2 (shunt) on the input terminal E2 and thus on the ground mass. The collector of the switching transistor 1 is further connected to the cathode in a free-running diode 4, the anode of which lies at the ground.
De båda anslutningspunkterna hos det styrbara motståndet 3 är överbryggade med en spänningsdelare, bestående av de högohmiga motstånden R3 och R4. Motstån- det R3 är därvid förbundet med det elektromagnetiska byggelementet 2 och mot- ståndet R4 med mätmotståndet R2- Motståndsförhållandet R3/R¿ motsvarar därvid förhållandet Rl/R2. Därvid är vid varje motståndsvärde RW hos det styrbara motståndet 3 spänningsfallet över R2+R4 proportionellt mot spänn- ingsfallet över hela det ohmska motståndet Rl + R2 + RW. Vid den gemensam- ma förbindelsepunkten mellan motstånden R3, Rg uttas strömärvärdet U(Iär) såsom spänningsvärde och tillförs den första ingången till en komparator 5.The two connection points of the controllable resistor 3 are bridged with a voltage divider, consisting of the high-impedance resistors R3 and R4. The resistor R3 is then connected to the electromagnetic building element 2 and the resistor R4 to the measuring resistor R2- The resistance ratio R3 / R¿ then corresponds to the ratio R1 / R2. In this case, at each resistance value RW of the controllable resistor 3, the voltage drop across R2 + R4 is proportional to the voltage drop across the entire ohmic resistor R1 + R2 + RW. At the common connection point between the resistors R3, Rg, the current value U (Iär) is taken as a voltage value and the first input is applied to a comparator 5.
Komparatorns 5 andra ingång påtrycks ett strömbörvärde U(Ibör 2)- Kompa- ratorn 5 är vid utgångssidan förbunden med ett monostabilt vipporgan 6 och styr alltid vipporganet 6, när strömärvärdet U(Iät) är mindre än eller lika med 8204712-7 strömbörvärdet U(Ibör 2)- Det monostabila vipporganet 6 styr i sin tur vid ut- gångssidan kopplingstransistorn 1 över dennas bas. Inkopplingstiden tin för det monostabila vipporganet 6 är därvid konstant.The second input of the comparator 5 is applied to a current setpoint U (Ibör 2) - the comparator 5 is connected at the output side to a monostable flip-flop 6 and always controls the flip-flop 6 when the current setpoint U (Iät) is less than or equal to the current setpoint U ( Iör 2) - The monostable flip-flop member 6 in turn controls at the output side the switching transistor 1 over its base. The switch-on time tin for the monostable rocker member 6 is then constant.
Strömärvärdet U(Iär) tillförs vidare den första ingången till en subtra- herare 7. Subtraherarens 7 andra ingång påtrycks strömbörvärdet U(Ibör 2)- Subtraheraren 7 bildar differensspänningen U(Iär) - U(Ibör 2) = U(i), alltså växelströmsdelen av den över det elektromagnetiska byggelementet 2 flytande strömmen U(Iär). Utgångsspänningen U(i) från subtraheraren 7 tillförs ett glättningsorgan 8 (exempelvis PTl-organ)- Glättningsorganet 8 bildar medelvärdet U(i) av växelströmsdelen U5 U(i) och tillför detta värde till den första ingången till en subtraherare 9- Subtraherarens 9 andra ingång påtrycks strömbörvärdet U(Ibör 1). Subtraheraren 9 bildar differensvärdet U(Ibör 2) = uubö; l) - nå) den leder ddttdsmsmbzsrvardd uubör 2) :in de andra ingångarna till komparatorn 5 och subtraheraren 7.The current added value U (Iär) is further supplied to the first input of a subtractor 7. The second input of the subtractor 7 is applied to the current setpoint U (Ibör 2) - the subtractor 7 forms the differential voltage U (Iär) - U (Ibör 2) = U (i), i.e. the alternating current part of the current U (Iär) flowing over the electromagnetic building element 2. The output voltage U (i) from the subtractor 7 is applied to a smoothing means 8 (for example PT1 means) - the smoothing means 8 forms the average value U (i) of the alternating current part U5 U (i) and supplies this value to the first input of a second subtractor 9. input, the current setpoint U is applied (in case 1). The subtractor 9 forms the difference value U (Ibör 2) = uubö; l) - reach) it leads ddttdsmsmbzsrvardd uubör 2): into the other inputs of the comparator 5 and the subtractor 7.
En av två motstånd R5, R6 bestående spänningsdelare 10 påtrycks genom Sin av motståndet R5 bildade anslutning försörjningsspänningen +Uv och ligger med sin av motståndet R6 bildade anslutning vid massan. Motståndsför- hållandet R5/R6 motsvarar därvid förhållandet R1/R2. Vid den gemensamma förbindelsepunkten mellan de båda motstånden R5/R6 kan sålunda spänningsvär- det R2/(RI + R2). UV uttas och detta spänningsvärde tillförs den första ingången till en subtraherare ll.A voltage divider 10 consisting of two resistors R5, R6 is applied by the connection voltage + Uv formed by the resistor R5 and lies with the connection formed by the resistor R6 at the ground. The resistance ratio R5 / R6 then corresponds to the ratio R1 / R2. Thus, at the common connection point between the two resistors R5 / R6, the voltage value R2 / (RI + R2). UV is taken out and this voltage value is applied to the first input of a subtractor ll.
Subtraherarens ll andra ingång påtrycks åter strömbörvärdet U(Ibör 2).The second input of the subtractor 11 is again applied to the current setpoint U (Ibör 2).
Subtraheraren ll bildar differensvärdet UD = R2/(Rl + R2) . UV - U(Ibör 2) och tillför differensspänningen UD såsom börvärde till en PI-regu- lator 12.The subtractor ll forms the difference value UD = R2 / (R1 + R2). UV - U (Ibör 2) and supplies the differential voltage UD as the setpoint to a PI controller 12.
Utgångsvärdet U(i) från subtraheraren 7 tillförs en toppvärdesmätare 13.The output value U (i) from the subtractor 7 is applied to a peak value meter 13.
Toppvärdesmätaren 13 bildar toppvärdet U(i) av växelströmsdelen U(i) och leder detta toppvärde till PI-regulatorn 12 såsom ärvärde. PI- regulatorn 12 styr vid utgångssidan det styrbara motståndet 3 över dess styringång och ändrar på detta sätt det ohmska motståndsvärdet RW hos motståndet 3 i beroende av toppvärdet U(ï§ och differensspänningen UD.The peak value meter 13 forms the peak value U (i) of the alternating current part U (i) and conducts this peak value to the PI controller 12 as actual value. At the output side, the PI controller 12 controls the controllable resistor 3 over its control input and in this way changes the ohmic resistance value RW of the resistor 3 depending on the peak value U (ï§ and the differential voltage UD).
För efterföljande beskrivning av funktionssättet hos den elektroniska kopp- lingsanordningen enligt fig. l hänvisas till fig. 5A,B,C,D. I fig. SA visas tidsförloppet av strömärvärdet U(Iär). Strömbörvärdet U(Ibör 2) är infört såsom konstant värde. Inkopplingstiden för det monostabila vipporganet 6 resp kopplingstransistorn l är betecknad med tin. I fig. SB visas tidsförloppet av växelströmsdelen U(i) = U(Iär) ~ U(Ibör Z) av strömärvärdet. Toppvärdet av växelströmsdelen är U(íö- Medelvärdet av växelströmsdelen är betecknad med U(i). o» w.For a subsequent description of the mode of operation of the electronic coupling device according to Fig. 1, reference is made to Figs. 5A, B, C, D. Fig. SA shows the time course of the current value U (Iär). The current setpoint U (Iör 2) is entered as a constant value. The switch-on time of the monostable flip-flop device 6 or the switching transistor 1 is denoted by tin. Fig. SB shows the time course of the alternating current part U (i) = U (Iär) ~ U (Iör Z) of the current value. The peak value of the AC part is U (iö- The average value of the AC part is denoted by U (i). O »w.
POÛR QUÃLTT 8204712-7 I fig. SC visas tidsförloppet av den över kopplingstransistorn 1 flytande ström- men Il. I fig. SD visas tidsförloppet av den över friloppsdioden 4 under kopp- lingstransistorns I spärrtider flytande strömmen I4. Strömmarna Il och 14 ävensom den över det elektromagnetiska byggelementet 2 flytande summaströmmen Il + I¿ är vardera införda i fig- l,2,3,4.POÛR QUÃLTT 8204712-7 Fig. SC shows the time course of the current II flowing over the switching transistor 1. Fig. SD shows the time course of the current I4 flowing over the free-flowing diode 4 during the blocking times of the switching transistor I4. The currents II and 14, as well as the sum current II + I¿ floating over the electromagnetic building element 2, are each introduced in Figs. 1,2,3,4.
I kopplingen enligt fig. l genomstyrs resp spärras kopplingstransistorn 1 växelvis medelst det monostabila vipporganet 6, varvid inkopplingstiden av kopp; lingstransistorn alltid är konstant. Transistorns l spärrtid är icke konstant.In the coupling according to Fig. 1, the coupling transistor 1 is controlled and blocked alternately by means of the monostable rocker means 6, the switching-on time of the cup; the transistor is always constant. The cut-off time of the transistor 1 is not constant.
Vid genomstyrd kopplingstransistor-1 erhålls ett strömflöde Il från ingångs- klämman över emitter-kollektörsträckan i kopplingstransistorn 1, det elektromag- netiska byggelementet 2, det styrbara motståndet 3 och mätmotståndet R2. Vid spärrad kopplingstransistor 1 erhålls ett strömflöde I4 över friloppsdioden 4, det elektromagnetiska byggelementet 2, det styrbara motståndet 3 och mätmotstån- det R2. Över det elektromagnetiska byggelementet 2 flyter en summaström Il + I4. Strömärvärdet U(Iär) motsvarar denna summaström Il + I4- Mellan det magnetiska flödetjd i det elektromagnetiska byggelementet 2 och dess induktans L består följande samband: d = L. I/n.With a controlled switching transistor 1, a current flow II is obtained from the input terminal across the emitter-collector current in the switching transistor 1, the electromagnetic building element 2, the controllable resistor 3 and the measuring resistor R2. When the switching transistor 1 is blocked, a current flow I4 is obtained across the free-running diode 4, the electromagnetic building element 2, the controllable resistor 3 and the measuring resistor R2. A sum current I1 + I4 flows over the electromagnetic building element 2. The current value U (Iär) corresponds to this sum current I1 + I4- Between the magnetic flux time in the electromagnetic building element 2 and its inductance L there is the following relationship: d = L. I / n.
Härvid är varvantalet i det elektromagnetiska byggelementet Z (spole, dros- sel) betecknar med n, som framställer en konstant faktor. Med hjälp av den elek- troniska kopplingsanordningen enligt fig. 1 regleras genom mätteknisk bestämning av induktansen L strömmen Il + I4 genom byggelementet l så att oberoende av försörjningsspänningen UV det magnetiska flödet ?'förblir konstant. För det summaströmmen Il + I4 efterbildande strömärvärdet U(IiSt) gäller för Ciå" punkten för inkopplingen av kopplingstransistorn l: U(Iär) = U(Ibör 2) + UD/Rtot ( 1 - e_t/T)= dvs växelströmsdelen U(i) = UD/Rtot + R2 + RW betecknar det totala motståndet-i strömkretsen oçhfif tidkonstanten Cï = L/Rtot' För strömökningen till tidpunkten för kopplingstransistorns 1 inkoppling är (1 - e_tÅ[) för inkopplingsförloppet, varvid Rtot = R1 differensspänningen UD av betydelse, vilken motsvarar spänningen UV minus det'ohmska spänningsfallet över motstånden RI, RW, R2 till omkopplarens 1 inkopplingsögonblick- Differensspänningens UD inflytande kan i stor utsträck- ning elimineras, genom att toppvärdet U(iÖ för växelströmsdelen U(i) regleras till ett värde, som är proportionellt mot differensspänningen UD- Detta sker genom PI-regulatorn 12, som ändrar det ohmska motståndet RW 1 det sgyrbara motståndet 3 och därmed motsvarandeïf.In this case, the number of turns in the electromagnetic component Z (coil, choke) is denoted by n, which produces a constant factor. By means of the electronic switching device according to Fig. 1, by measuring the inductance L, the current I1 + I4 is regulated through the building element 1 so that, independently of the supply voltage UV, the magnetic flux? 'Remains constant. For the sum current I + I4 imitating current value U (IiSt), the point for the connection of the switching transistor l: U (Iär) = U (Ib 2) + UD / Rtot (1 - e_t / T) = ie the AC part i (i ) = UD / Rtot + R2 + RW denotes the total resistance-in the circuit oçh fi f the time constant Cï = L / Rtot 'For the current increase to the time of the connection of the switching transistor 1 (1 - e_tÅ [) is for the connection process, where Rtot = R1 of the differential voltage , which corresponds to the voltage UV minus the 'ohmic voltage drop across the resistors R1, RW, R2 to the switching moment 1 of the switch- The influence of the difference voltage UD can be largely eliminated by regulating the peak value U (iÖ of the alternating current part U (i) to a value, which is proportional to the differential voltage UD- This is done by the PI regulator 12, which changes the ohmic resistor RW 1 the pivotable resistor 3 and thus correspondingïf.
På grund av regleringen avtoppvärdet U(i\) proportionellt mot differens- spänningen UD beror stigtiden för strömmen U(i) endast numera på tidskonstan- ten q:= L/Rges. Emedan en ändrad ioduktans L utjämnas kopplingstekniskt genom 8204712-7 ändringen av totalmotståndet Rtot över Rw, förblir tidkonstanten Zfkonstant.Due to the regulation of the peak value U (i \) proportional to the differential voltage UD, the rise time of the current U (i) only now depends on the time constant q: = L / Rges. Since a changed ioductance L is equalized technically by the change of the total resistance Rtot across Rw, the time constant Zf remains constant.
Induktansen L ändras beroende på om ankaret i det såsom kopplingsanordningen ut- förda byggelementet 2 är attraherat eller icke- Induktansen ändras vidare vid mättning av magnetmaterialet hos ok och ankare i byggelementet 2.The inductance L is changed depending on whether the armature in the building element 2 designed as the coupling device is attracted or not. The inductance is further changed when saturating the magnetic material of the yoke and armature in the building element 2.
Om strömbörvärdet U(Ibör2) ändras omvänt proportionellt mot totalmotstån- det Rtot, gäller'z'^f L.U(Ibör 2) och därmed ärïfßø fl. Över förhållandet U(i)/UD och en förutbestämd tidkonstantïfkan den tid bestämmas som strömmen Il erfordrar vid förutbestämt magnetiskt flödejö för att stiga till maximi- värdet. Denna tid motsvarar inkopplingstiden tin för kopplingstransistorn 1 och bestäms och hålls konstant av det monostabila vipporganet 6. Den elektronis- ka kopplingsanordningen reglerar över PI-regulatorn 12 och det styrbara motstån- det 3 tidskonstantenqf så (hållerïf konstant) att strömmen Il genom det elek- tromagnetiska byggelementet 2 vid given inkopplingstíd tin för kopplingstran- sistorn 1 uppnår det genom differensspänningen ÜD förutbestämda maximivärdet.If the current setpoint U (Ibör2) is changed inversely proportional to the total resistance Rtot, it applies'z '^ f L.U (Ibör 2) and thus ärïfßø fl. Over the ratio U (i) / UD and a predetermined time constant, the time required by the current II at predetermined magnetic flux is determined to rise to the maximum value. This time corresponds to the switch-on time tin for the switching transistor 1 and is determined and kept constant by the monostable flip-flop means 6. The electronic switching device regulates over the PI controller 12 and the controllable resistor 3 the time constantqf so (keeps constant) that the current The tromagnetic component 2 at the given switch-on time tin for the switching transistor 1 reaches the maximum value predetermined by the differential voltage ÜD.
För att reglera flödet f till ett medelvärde måste det förutbestämda bör- värdet U(Iböt 1) minskas med medelvärdet U(i) för växelströmsdelen U(i).To regulate the flow f to an average value, the predetermined setpoint value U (Iböt 1) must be reduced by the average value U (i) for the alternating current part U (i).
Växelströmsdelen U(i) bildas av subtraheraren 7. Denna drar från strömärvärdet U(lär) strömbörvärdet U(Ibör 2). Medelvärdet'U(i) av växelströmsdelen U(i) bildas genom glättningsorganet 8 och tillförs subtraheraren 9, på vilken vid in- gångssidan ytterligare strömbörvärdet U(I ~ ) anligger. Strömbörvärdet U(I bor 1 bör 2) vid subtraherarens 9 utgångssida är med medelvärdet U(i) av U(i) mindre än strömbörvärdet U(Ibör 1). När flödet (skall regleras till ett minimiväree och icke till ett medelvärde, bortfaller korrektionen av strömbörvärdet U(Ibör 1) med medelvärdet U(i), dvs strömbörvärdet U(Ibör 1) tillförs direkt kompa- ratorn 5.The alternating current part U (i) is formed by the subtractor 7. This subtracts from the current added value U (learns) the current setpoint value U (Ibör 2). The average value U (i) of the alternating current part U (i) is formed by the smoothing means 8 and is applied to the subtractor 9, on which at the input side the additional setpoint value U (I ~) rests. The current setpoint U (I boron 1 should 2) at the output side of the subtractor 9 is with the mean value U (i) of U (i) less than the current setpoint U (Ibör 1). When the flow (is to be regulated to a minimum value and not to an average value, the correction of the current setpoint U (iBor 1) with the average value U (i), ie the current setpoint U (iBor 1), is applied directly to the comparator 5.
Toppvärdet U(i) av strömmen U(i), som uppnås efter inkoppling av kopplinge- transistorn 1, beror på tidskonstanten'I/och differensspänningen UD- Vid kon- stant tidskonstant'['och konstant inkopplingstid tin uppnår strömmen U(i) ett toppvärde U(i§, som alltid är proportionellt mot differensspänningen UD- Denna differensspänning UD påtrycks såsom börvärde PI-regulatorn 12. Såsom ärvärde tillförs toppvärdet U(i) av växelströmsdelen U(i) till regulatorn 12. Den för bildande av toppvärdet U(i) tjänande toppvärdesmätaren 13 ger därvid toppvärdet U(i) i form av en likspänning till regulatorn 12.The peak value U (i) of the current U (i), which is reached after switching on the switching transistor 1, depends on the time constant 'I / and the differential voltage UD- At a constant time constant' ['and a constant switching time tin, the current U (i) reaches a peak value U (i§, which is always proportional to the differential voltage UD- This differential voltage UD is applied as the setpoint PI controller 12. As the actual value, the peak value U (i) is supplied by the alternating current part U (i) to the controller 12. The one for forming the peak value U (i) serving the peak value meter 13 thereby gives the peak value U (i) in the form of a direct voltage to the regulator 12.
För bestämning av differensspänningen UD dras den spänning, som i tran- sistorns 1 inkopplingsögonblick ligger över motstånden RI + R2 + R3 + R¿ från försörjningsspänningen UV. Emedan spänningen över motstånden R1 + R2 + R3 + R4 vid tidpunkten för transistorns 1 inkoppling är proportionell mot U(lbör 2), dras detta värde U(Ibör 2) med hjälp av subtraheraren ll från den värderade (anpassade) försörjningsspänningen R2/( RI + R2). UV- Spänn- ingsdelaren 10 tjänar därvid till anpassning av försörjningsspänningen UV till värde: uubö, 2)- šooR ovana* 8204712~7 I insvängt tillstånd erbjuder spänningsfallet över mätmotståndet R2 möj- ligheten till en bedömning av det momentana tillståndet hos det elektromagnetis- ka byggelementet 2 och elektronisk utvärdering av detta (induktansvärdering).To determine the differential voltage UD, the voltage which, at the moment of switching on the transistor 1, is above the resistors RI + R2 + R3 + R¿ is subtracted from the supply voltage UV. Since the voltage across the resistors R1 + R2 + R3 + R4 at the time of the connection of the transistor 1 is proportional to U (lbör 2), this value U (Ibör 2) is subtracted by means of the subtractor ll from the valued (adapted) supply voltage R2 / (RI + R2). The UV voltage divider 10 thereby serves to adjust the supply voltage UV to a value: uubö, 2) - šooR unaccustomed * 8204712 ~ 7 In the swung-in state, the voltage drop across the measuring resistor R2 offers the possibility of assessing the instantaneous state of the electromagnetic building element 2 and electronic evaluation of this (inductance evaluation).
Vid användning av ett kopplingsrelä såsomelektromagnetisk byggdel 2 kan exem- pelvis på detta sätt reläets kopplingstillstånd fastställas, dvs om ankaret är attraherat eller icke.When using a switching relay as electromagnetic component 2, for example, the switching state of the relay can be determined in this way, ie whether the armature is attracted or not.
I fig. 2 visas en andra utföringsform av en elektronisk kopplingsanordning för styrning av ett elektromagnetiskt byggelement. Kopplingstransístorn 1 lig- ger åter över sin emitter vid försärjningsspänningen UV och är över sin koll- ektor förbunden med det elektromagnetiska byggelementet 2 ävensom med frilopps- dioden 4. Det elektromag andra sidan emellertid dir- ekt anslutet till mätmotståndet R2.Fig. 2 shows a second embodiment of an electronic coupling device for controlling an electromagnetic building element. The switching transistor 1 again lies over its emitter at the supply voltage UV and is connected via its collector to the electromagnetic building element 2 as well as to the free-running diode 4. However, the electromagnet on the other hand is directly connected to the measuring resistor R2.
Strömärvärdet U(Iàr) uttas vid den gemensamma förbindelsepunkten från det elektromagnetiska byggelementet 2 och mätmotståndet R2 såsom spänningsvärde och tillförs den första ingången till komparatorn 5. Komparatorns 5 andra ingång påtrycks åter strömbörvärdet U(Ibör 2)- Komparatorn 5 jämför strömbör- värde och strömärvärde och tänder vid utgångssidan dirket kopplingstransistorn l alltid när strömärvärdet U(Iist) underskrider strömbörvärdet U(Is°1l 2)- Vidare finns en spänningsdelare 10 med motstånd RS, R6, som är kopplad mellan försörjningsspänningen +Uv och massan. Vid den gemensamma förbindelse- punkten av motstånden Rs, R6 uttas spänningsvärdet R2/(RI +-R2). UV och tillförs den första ingången till en subtraheraren 14. Subtraherarens 14 andra ingång påtrycks strömbörvärdet U(Ibör 1). Subtraheraren l4 bildar diffe- rensspänningen UD = R2 (R1+R2). .UV - U(Ibör 1) och leder detta vär- de till den första ingången hos en styrbar adderare 15. Differensspänningen UD motsvarar motsvarar därvid spänningen UV minns det ohmska spänningsfallet över mßtstånden RI, R2 i inkopplingsögonblicket för omkopplaren 1.The current value U (Iàr) is taken at the common connection point from the electromagnetic building element 2 and the measuring resistor R2 as voltage value and is applied to the first input of the comparator 5. The second input of the comparator 5 is pressed again The current setpoint U (Ibör 2) - The comparator 5 compares current setpoint and current and turns on the output side directly the switching transistor l always when the current value U (Iist) falls below the current setpoint U (Is ° 1l 2) - Furthermore, there is a voltage divider 10 with resistors RS, R6, which is connected between the supply voltage + Uv and the ground. At the common connection point of the resistors Rs, R6, the voltage value R2 / (RI + -R2) is taken out. UV and is applied to the first input of a subtractor 14. The second input of the subtractor 14 is applied to the current setpoint U (Ibör 1). The subtractor 14 forms the differential voltage UD = R2 (R1 + R2). .UV - U (Ibör 1) and leads this value to the first input of a controllable adder 15. The differential voltage UD corresponds to the voltage UV then remembers the ohmic voltage drop across the resistors RI, R2 at the moment of switching on the switch 1.
Den andra ingången till den styrbara adderaren 15 påtrycks strömbörvärdet U(Ibör 1). Adderarens 15 styringång är förbunden med komparatorns 5 utgång.The second input of the controllable adder 15 is applied to the current setpoint U (Ibör 1). The control input of the adder 15 is connected to the output of the comparator 5.
Den styrbara adderaren l5 avger alltid ett strömbörvärde U(Ibör 2) = U(Ibör 1) vid utgångssidan, när kopplingstransistorn l spärras, dvs när U(Iär) är större än U(Ibör 2) och ger då alltid ett strömbörvärde.The controllable adder 15 always emits a current setpoint U (Ibör 2) = U (Ibör 1) at the output side, when the switching transistor 1 is blocked, ie when U (Iär) is larger than U (Ibör 2) and then always gives a current setpoint.
U(Ibör 2) = U(Ibör 1) + Un vid utgångssidan, när kopplingstransistorn leder, dvs när U(Iär) är mindre än U Utsignalen från komparatorn 5 tillförs ingången till en tidsbestämningsan- ordning 16. Tidsbestämningsanordningen 16 bestämmer den variabla inkopplingsti- den gin från kopplingstransistorn 1 och leder detta värde till en börvärdes- givare 17. Börvärdesgivaren 17 avger vid utgångssidan strömbörvärdet U(1bör 1)' i beroende av kopplingstransistorns l inkopplingstid tín- Detta Strömbörvärde U(Ibör 1) tillförs såsom ovan nämnts, subtraheraren 14 och den styrbara adder- aren 15. _ Mellan tidsbestämningsanordning 16 och börvärdesgívare 17 kan eventuellt ett glättningsorgan (exempelvis ett PTI-organ) vara kopplat för medelvärdes- bildning. V Medan vid den elektroniska kopplingsanordningen enligt fig- l kopplings~ transistorns l inkopplingstid tin hålls konstant och tidkonstantenqf regleras genom förändring av totalmotståndet Rtot, för att hålla toppvärdet U(?) av vä- xelströmsdelen proportionell mot UD, ändras vid den elektroniska kopplingsan- ordningen enligt fig- 2 tidkonstantenrfi beroende av L och inkopplingstiden tin för kopplingstransistorn l förs efter.U (Ibör 2) = U (Ibör 1) + Un at the output side, when the switching transistor leads, ie when U (Iär) is less than U The output signal from the comparator 5 is applied to the input of a timing device 16. The timing device 16 determines the variable switching time. it gin from the switching transistor 1 and conducts this value to a setpoint sensor 17. The setpoint sensor 17 outputs at the output side the current setpoint U (1 should 1) 'depending on the switching time of the switching transistor tn. This current setpoint U (Ibör 1) is supplied as mentioned above, the subtractor and the controllable adder 15. Between timing device 16 and setpoint sensor 17, a smoothing means (for example a PTI means) may optionally be connected for averaging. V While in the electronic switching device according to Fig. 1 the switching time of the switching transistor 1 is kept constant and the time constant qf is regulated by changing the total resistance Rtot, in order to keep the peak value U (?) Of the AC part proportional to UD, changes in the electronic switching device according to Fig. 2 the time constant is dependent on L and the switch-on time tin of the switching transistor 1 is followed.
Börvärdesgivaren 17 avger därvid ett högt strömbörvärde U(Ibör 1), när inkopplingstiden tin för kopplingstransistorn 1 är liten, och avger ett litet strömbörvärde U(Ibör 1), när inkopplingstiden tin är lång, dvs börvärdesgi- varen 17 ändrar kontinuerligt eller i separata steg strömbörvardet U(Ibör 1) i beroende av den över tidsbestämningsanordningen 18 bestämda inkopplingstiden Ein.The setpoint sensor 17 then emits a high current setpoint U (Ibör 1), when the switch-on time tin for the switching transistor 1 is small, and emits a small current setpoint U (Ibör 1), when the switch-on time tin is long, ie the setpoint sensor 17 changes continuously or in separate steps the current setpoint U (Ivor 1) in dependence on the switch-on time Ein determined over the timing device 18.
Strömbörvärdet U(Ibör L) påtrycks komparatorn 5 över den styrbara addera- ren 15 direkt under kopplingstransistorns 1 spärrtider, dvs under transistorns 1 U(Ibör 2) = U Transistorn 1 genomstyrs över komparatorn 5, när U(ïär>fí U(Ibör 1)- Efter inkoppling av transistorn l höjs det till komparatorn tillförda strömbör~ spärrtider gäller värdet U(Ibör 2) medelst den styrbara adderaren 15 och följande gäller “<1bör 2) = U(ïbör 1) + Un' Om strömärvärdet U(Iär) uppnår det höjda strömbörvärdet U(Ibör 1) + UD, spärras transistorn 1 och samtidigt omkopplas strömbörvärdet U(Ibör 2) åter till det lägre värdet U(Ibör 1). På detta sätt erhålls en reglerkarakteristika med hysteres.The current setpoint U (Ibör L) is applied to the comparator 5 over the controllable adder 15 directly during the cut-off times of the switching transistor 1, ie during the transistor 1 U (Ibör 2) = U The transistor 1 is controlled across the comparator 5, when U (ïär> fí U (Ibör 1) ) - After switching on the transistor 1, the current setpoint applied to the comparator is increased ~ the cut-off times apply to the value U (Iör 2) by means of the controllable adder 15 and the following applies “<1store 2) = U (ïbe 1) + Un 'If the current value U (Iär) reaches the increased current setpoint U (Ibör 1) + UD, the transistor 1 is turned off and at the same time the current setpoint U (Ibör 2) is switched back to the lower value U (Ibör 1). In this way a control characteristic with hysteresis is obtained.
I fig. 3 visas en tredje utföringsform av en elektronisk kopplingsanordning för styrning av ett elektromagnetiskt byggelement. Kopplingstransistorn l på- trycks åter över sin emitter försörjningsspänningen +Uv och är över sin koll- ektor förbunden med det elektromagnetiska byggelementet 2 ävensom med frilopps- dioden 4. Det elektromagnetiska byggelementet 2 är över mätmotståndet R2 åter anslutet direkt till massan. www-_-, POOR QUI 8204712-7 5trömärVäf¿°t U(Iär) uttas vid den gemensamma förbindelsepunkten av det elektromagnetiska byggelementet 2 och mätmotståndet R2 såsom spänningsvärde och tillförs den första ingången till en komparator 18. Komparatorns 18 andra ingång påtrycks strömbörvärdet U(Ibör). Komparatorn 18 jämför värdena U(Iär) och U(Ibör) och styr vid utgångssidan det monostabila vipporganet 6, när U(I är) = U(Ibör)' 7 V . f Det monostabila vipporganet 6 tänder efter triggning genom komparatorn 18 vid utgångssidan kopplingstransistorn 1 med en konstant inkopplingstid tin- _Vidare finns en mellan +UV och massan kopplad spänningsdelare 10 med mot- stånden RS, R6. Vid den gemensamma förbindelsepunkten mellan R5, R6 ut- tas spänningen R2/(Rl + R2).Uv och tillförs den första ingången till en subtraherare 19: Den andra ingången till subtraheraren 19 påtrycks strömbörvär- det U(Ibör). Subtraheraren 19 bildar differensspänningen UD = Rz/(Rl + az) . UV - Uubör) och leder detta värde till den första ingången till en börvärdesgívare 20.Fig. 3 shows a third embodiment of an electronic coupling device for controlling an electromagnetic building element. The switching transistor 1 is pressed again over its emitter supply voltage + Uv and is connected via its collector to the electromagnetic building element 2 as well as to the free-running diode 4. The electromagnetic building element 2 is again connected directly to the ground via the measuring resistor R2. www -_-, POOR QUI 8204712-7 5currentWeft U (Iär) is taken at the common connection point by the electromagnetic component 2 and the measuring resistor R2 as voltage value and is applied to the first input of a comparator 18. The second input of the comparator 18 is applied to the current setpoint U (Ibör). The comparator 18 compares the values U (Iär) and U (Ibör) and controls at the output side the monostable rocker member 6, when U (I is) = U (Ibör) '7 V. The monostable flip-flop member 6 switches on after switching through the comparator 18 at the output side of the switching transistor 1 with a constant switching-on time tin. Furthermore, there is a voltage divider 10 connected between + UV and the ground with the resistors RS, R6. At the common connection point between R5, R6, the voltage R2 / (R1 + R2) is removed and the first input is applied to a subtractor 19: The second input to the subtractor 19 is applied to the current setpoint U (Ibor). The subtractor 19 forms the differential voltage UD = Rz / (R1 + az). UV - Uubör) and leads this value to the first input of a setpoint sensor 20.
Den andra ingången till börvärdesgivaren 20 påtrycks toppvärdet U(i) av strömärvärdets växelströmsdel. Börvärdesgivaren 20 jämför de båda ingångssigna- lerna och avger alltid ett strömbörvärde Utlbör) = U(Ibör 1) vid utgångSSi~ dan, när U(â);> UD, ävensom alltid ett strömbörvärde U(lbör) = U(Ibör 2) vid utgångssidan, när U(¶)<íUD. Strömbörvärdet U(Ibör) tillförs komparatorn 18, subtraheraren 19 ävensom den första ingången till en subtraherare 21.The second input of the setpoint sensor 20 is applied to the peak value U (i) by the alternating current part of the current value. The setpoint sensor 20 compares the two input signals and always outputs a current setpoint Utlbör) = U (Ibör 1) at the output side, when U (â);> UD, also always a current setpoint U (lbör) = U (Ibör 2) at output side, when U (¶) <íUD. The current setpoint U (Ibor) is applied to the comparator 18, the subtractor 19 as well as the first input to a subtractor 21.
Den andra ingången till subtraheraren 21 påtrycks strömärvärdet U(Iär)- Subtraheraren 21 bildar skillnaden U(i) = U(I" ar) - U(Ibör) och leder denna K växelströmsdel U(i) av strömbörvärdet till toppvärdesmätaren 13.The second input to the subtractor 21 is applied to the current value U (Iär) - the subtractor 21 forms the difference U (i) = U (I "ar) - U (I) and leads this K AC part U (i) of the current setpoint to the peak value meter 13.
Vid den elektroniska kopplingsanordningen enligt fig. 3 regleras det magne- tiska flödet}!i.det elektromagnetiska byggelementet 2 icke längre till ett kon- stant värde utan det momentana tillståndet hos det elektromagnetiska byggelemen- tet 2 (kopplingsreläets kopplingstillstånd) bestäms och strömbörvärdet U(Ibör) omkopplas motsvarande tillståndet hos byggelementet 2 mellan två olika höga vär- den. Därvid utvärderas stighastigheten hos strömmen i det elektromagnetiska byggelementet 2, vilken är ett mått på byggelementets 2 induktans L och därmed medger en bestämning av det momentana tillståndet hos det elektromagnetiska byggelementet 2. Inflytandena av en varierande försörjningsspänning UV och ett varierande ohmskt spänningsfall över R1 och R2 till följd av ett varierande strömbörvärde eller en motståndsändring på grund av en temperaturändring elimi- neras på fördelaktigt sätt. Inflytandet av en motståndsändring av Rl På gfufld av en temperaturändring beaktas vid bestämningen av referensvärdet för börvär- desgivaren 20. 9 8204712~w7.In the electronic switching device according to Fig. 3, the magnetic flux in the electromagnetic component 2 is no longer regulated to a constant value, but the instantaneous state of the electromagnetic component 2 (switching state of the switching relay) is determined and the current setpoint U ( If) the corresponding state of the building element 2 is switched between two different high values. The rise velocity of the current in the electromagnetic building element 2 is evaluated, which is a measure of the inductance L of the building element 2 and thus allows a determination of the instantaneous state of the electromagnetic building element 2. The influences of a varying supply voltage UV and a varying ohmic voltage drop across R1 and R2 due to a varying current setpoint or a resistance change due to a temperature change is advantageously eliminated. The influence of a resistance change of R1 On gfu fl d of a temperature change is taken into account when determining the reference value for the setpoint sensor 20. 9 8204712 ~ w7.
Vid kopplingsànordningen~enligt fig. 3 är inkopplingstiden cin för det över komparatorn 18 triggade monostabila vipporganet 6 konstant. Utvärderingen av tillståndet (kopplingstillståndet) hos det elektromagnetiska kopplingsele- mentet (kopplingsreläet) 2 sker över toppvärdet U(iÜ av växelströmsdelen U(i) av det mätta strängt-värde; Uflär). Därvid utgår man från att vid konstant inkopp- lingstid tin av kopplingstransistorn 1 toppvärdet U(i) av växelströmsdelen U(i) är beroende av induktansen L hos byggelementet 2 och differensspänningen UD. Differensspänningen UD, som 1 sin tur motsvarar spänningen UV minus spänningsfalleu över RI, R2, ingår därvid proportionellt i toppvärdets U(i) nöja. ' För utvärderingen av byggelementets 2 tillstånd ger differensspänningen UD referensen för toppvärdet U(å5. Börvärdesgivaren 20 jämför de båda storhet- erna UD och U(is, Om det elektromagnetiska byggelementet (kopplingsreläet) 2 icke är attraherat, är induktansen L ringa, dvs toppvärdet U(i) är stort och överskrider differensspänningen UD. Därför bestäms ett högt strömbörvärde U(Ibör 1) såsom tillslagsström av börvärdesgivaren 20. Om det elektromagnet- iska byggelementet (kopplingsreläet) 2 är attraherat, är induktansen L stor, dvs toppvärdet U(i) lågt- Referensvärdet UD uppnås icke mer av toppvärdet U(4) Och börvärdesgivaren 20 anger ett reducerat strömbörvärde U(Ibör 2) såsom håll- ström.In the coupling device ~ according to Fig. 3, the connection time cin of the monostable rocker member 6 triggered over the comparator 18 is constant. The evaluation of the state (switching state) of the electromagnetic switching element (switching relay) 2 takes place above the peak value U (iÜ of the alternating current part U (i) of the measured string value; U fl is). It is assumed that at a constant switch-on time tin of the switching transistor 1 the peak value U (i) of the alternating current part U (i) is dependent on the inductance L of the building element 2 and the differential voltage UD. The differential voltage UD, which in turn corresponds to the voltage UV minus the voltage drop across R1, R2, is then included proportionally in the satisfaction of the peak value U (i). For the evaluation of the condition of the building element 2, the differential voltage UD gives the reference for the peak value U (å5. The setpoint sensor 20 compares the two quantities UD and U (ice). If the electromagnetic building element (switching relay) 2 is not attracted, the inductance L is small, ie the peak value U (i) is large and exceeds the differential voltage UD, therefore a high current setpoint U (Ibör 1) is determined as the switching current by the setpoint sensor 20. If the electromagnetic building element (switching relay) 2 is attracted, the inductance L is large, ie the peak value U (i ) low- The reference value UD is no longer reached by the peak value U (4) And the setpoint sensor 20 indicates a reduced current setpoint U (Iörör 2) as holding current.
Fig. 4 visar en fjärde utföringsform av en elektronisk kopplingsanordning för styrning av ett elektromagnetiskt byggelement. Denna utföringsform är väs- entligen likartat uppbyggd som kopplingsanordningen enligt fig. 2 men vid an- ordningen enligt fig. 4 är börvärdesgivaren 17 ersatt av en börvärdesgivare 22.Fig. 4 shows a fourth embodiment of an electronic coupling device for controlling an electromagnetic building element. This embodiment is substantially similar in construction to the switching device according to Fig. 2, but in the device according to Fig. 4, the setpoint sensor 17 is replaced by a setpoint sensor 22.
Den första ingången till börvärdesgivaren 22 påtrycks den av tidsbestäm- ningsanordningen 16 bestämda inkopplingstiden tin för kopplingstransistorn 1.The first input to the setpoint sensor 22 is applied to the switch-on time tin of the switching transistor 1 determined by the timing device 16.
Den andra ingången till börvärdesgivaren 22 pâtrycks en referenstid tref.The second input to the setpoint sensor 22 is printed a reference time tref.
Bör-värdesgivaren 22 jämför värdena av tref och tin och avger alltid ett ström-börvärde U(Iböt 1) = U(Ibör l.,) vid utgångssidan, när t¿n)tref.The setpoint sensor 22 compares the values of tref and tin and always emits a current setpoint U (Iböt 1) = U (Ibör l.,) At the output side, when t¿n) tref.
Bör-värdesgivaren 22 avger alltid ett strömbörvärde U(Ibör 1) = U(Ibör 1.), när tin <: tref.The setpoint sensor 22 always outputs a current setpoint U (Ibör 1) = U (Ibör 1.), when tin <: hits.
Vid den elektroniska kopplingsanordningen enligt fig. 4 regleras likaledes det magnetiska flödet y'i det elektromagnetiska byggelementet 2 icke till ett konstant värde utan det momentana tillståndet hos det elektromagnetiska byggele- mentet 2 bestäms och strömbörvärdet omkopplas motsvarande byggelementets 2 till- stånd mellan två olika höga värden. Därvid bestäms toppvärdet U(i) av växel- strömsdelen U(i) fast och utvärderingen av det elektromagnetiska hyggulemencets 2 tillstånd sker över kopplingstransistorns l inkopplingstid tin.In the electronic coupling device according to Fig. 4, the magnetic flux y 'in the electromagnetic building element 2 is likewise not regulated to a constant value but the instantaneous state of the electromagnetic building element 2 is determined and the current setpoint is switched corresponding to the state of the building element 2 between two different high values. In this case, the peak value U (i) of the alternating current part U (i) is determined and the evaluation of the state of the electromagnetic coil element 2 takes place over the switch-on time of the switching transistor.
Differensspänningen UD vid tidpunkten för kopplingstransistorns 1 inkopp- ling ger referensen för toppvärdet Ufi) av växelströmsdelen. Emedan toppvärdet PÛFÜR Qwm s2o4712«7 _ har n _ W U({S vid konstant totaimotstånd'É1 r Rå, konstant induktans L och konstant inkopplingstid tim är proportionellt mot differensspänningen UD, elimineras därmed inflytandena av en varierande försörjningsspänning UV och ett varieran- de spänningsfall över RI , R2 genom ändring av strömbörvärdet. Vid en dylik ändring av UV och Ibör ändras likaledes differensspänningen UD och därmed ~ proportionellt härtill toppvärdet UC§)- Inflytandet av en motståndsändring av R1 på grund av en temperaturhöjning beaktas vid bestämningen av referensvärdet för börvärdesgivaren 22.The differential voltage UD at the time of the connection of the switching transistor 1 gives the reference for the peak value Ufi) of the alternating current part. Since the peak value PÛFÜR Qwm s2o4712 «7 _ has n _ WU ({S at constant total resistance'É1 r Raw, constant inductance L and constant switching time tim are proportional to the differential voltage UD, the influences of a varying supply voltage UV and a varying voltage are eliminated. Over such a change of UV and Ibör, the differential voltage UD and thus ~ proportionally to this the peak value UC§) - The influence of a resistance change of R1 due to a temperature increase is taken into account when determining the reference value for the setpoint sensor 22. .
Vid ännu icke tillslaget elektromagnetiskt byggelement (kopplingsrelä) 2 är induktansen L låg- Därmed stiger strömmen i byggelementet 2 starkt och inkopp- língstiden tim för kopplingstransistorn l är ringa. Inkopplingstiden tin uppnår icke den förutbestämda referenstiden tref och börvärdesgivaren 22 avger följaktligen ett förhöjt strömbörvärde U(Ibör lv) såsom tillslagsström. Vid tillslaget elektromagnetiskt byggelement (kopplingsrelä) 2 stiger strömmen i byggelementet 2 på grund av den stora induktansen L endast svagt och kopplings- transistorns l inkopplingstid tin är lång- Inkopplingstiden tin överskri- der den förutbestämda referenstiden tref och börvärdesgivaren 22 avger följ- aktligen ett reducerat strömbörvärde U(Ibör 1..) såsom hållström. Kopplinga- transistorns 1 inkopplingstid tim bestäms alltså vid varje tidpunkt över tids- bestämningsanordningen 16 och börvärdesgivaren 22 anger allt efter momentant föreliggande ink0pPlíngStid Ein ett till det elektromagnetiska byggelementets 2 kopplingstillstånd anpassat strömbörvärde- _ Detta av börvärdesgivaren 22 bestämda strömbörvärde U(Ibör 1) tillförs subtraheraren lb och den styrbara adderaren 15. Subtraheraren 14 subtraherar strömbörvärdet U(Ibör 1) från den utvärderade försörjningsspänningen R2/ (Rl + R2) - UV och bildar på detta sätt differensspänningen UD i kopp- lingstransistorns 1 inkopplingsögonblick. Vid genomkopplad kopplíngsstransistor l tillförs komparatorn 5 ett förhöjt strömbörvärde U(Ibör 2) = U(Ibör 1) + UD. Detta förhöjda strömbörvärde av U(Ibör 2) bestämmer toppvärdet U i av växelströmsdelen, dvs toppvärdet_U(í5 är proportionellt mot differensspänningen UD. 2 Om strömmen U(Iär) uppnår värdet U(Ibör 2) = U(Ibör 1) + UD, spärrar komparatorn 5 kopplingstransistorn 1 och den styrbara adderaren 15 ger komparatorn 5 samtidigt det reducerade strömbörvärdet U(Ibör 2) = U(Ibör 1) för det följande inkopp- lingsögonblicket av kopplingstransistorn 1.When the electromagnetic building element (switching relay) 2 has not yet been switched on, the inductance L is low. The switch-on time tin does not reach the predetermined reference time tref and the setpoint sensor 22 consequently emits an increased current setpoint value U (Iör lv) as switch-on current. When the electromagnetic building element (switching relay) 2 is switched on, the current in the building element 2 rises due to the large inductance L only slightly and the switching-on time of the switching transistor L is long. current setpoint U (Ivor 1 ..) as holding current. The switch-on time of the switching transistor 1 is thus determined at any time over the timing device 16 and the setpoint sensor 22 indicates a current setpoint adapted to the switching state of the electromagnetic building element 2 according to the current switching state. 1b and the controllable adder 15. The subtractor 14 subtracts the current setpoint U (Ibör 1) from the evaluated supply voltage R2 / (R1 + R2) - UV and in this way forms the differential voltage UD at the switching-on moment of the switching transistor 1. When the coupling transistor 1 is switched on, the comparator 5 is supplied with an increased current setpoint U (Ibör 2) = U (Ibör 1) + UD. This increased current setpoint of U (Ibör 2) determines the peak value U i of the AC part, ie the peak value_U (í5 is proportional to the differential voltage UD. 2 If the current U (Iär) reaches the value U (Ibör 2) = U (Ibör 1) + UD, blocks the comparator 5 the switching transistor 1 and the controllable adder 15 simultaneously give the comparator 5 the reduced current setpoint U (Ibor 2) = U (Ibor 1) for the following switch-on moment of the switching transistor 1.
Sammanfattningsvis kan det för de elektroniska kopplingsanordningarna en- ligt fig. 3 och 4 konstateras att vid dessa anordningar den för säker attraktion 11 8204712~7 av ett kopplingsrelä nödvändiga höga tillslagsströmmen efter tillslag av reläet sänks till en lägre hållström. Detta möjliggör drift av ett växelströmskopp~ lingsrelä med likström ävensom en förlusteffektfattig drift av kopplingsreläet.In summary, for the electronic switching devices according to Figs. 3 and 4, it can be stated that in these devices the high switch-on current required for safe attraction of a switching relay after switching on the relay is reduced to a lower holding current. This enables operation of an alternating current switching circuit with direct current as well as low-loss operation of the switching relay.
För ett säkert driftsätt sker sänkningen av tillslagsströmmen till hållströmmen endast när kopplingsreläet har attraherats säkert. Bestämningen av reläets kopp- lingstillstånd sker i båda fallen (fig. 3, 4) genom utvärdering av den olika magnetiska induktionen i reläspolen (= det elektromagnetiska byggelementet 2) i tillslaget och frånslaget tillstånd genom mätteknisk bestämning av reläspolens tidkonstanter.For a safe operating mode, the switch-on current to the holding current is reduced only when the switching relay has been securely attracted. The determination of the switching state of the relay takes place in both cases (Figs. 3, 4) by evaluating the different magnetic induction in the relay coil (= the electromagnetic building element 2) in the on and off state by measuring the time constants of the relay coil.
En ytterligare möjlighet att bestämma det elektromagnetiska byggelementets kopplingstillstånd består i användningen av en mekanisk hjälpkontakt. Omkopplin- gen från en hög tillslagsström till en lägre hållström sker då i beroende av hjälpkontaktläget.A further possibility to determine the coupling state of the electromagnetic building element consists in the use of a mechanical auxiliary contact. The switching from a high switch-on current to a lower holding current then takes place depending on the auxiliary contact mode.
V Genom förkoppling av en Graetz-byggkrets kan alla beskrivna elektroniska kopplingsanordningar även drivas med en växelspänning såsom försörjningsspänning UV, varigenom nackdelen med anslutningspolaritet upphävs och ytterligare för- delar uppnås. Den magnetiska kretsen uppvisar icke längre några kortslutnings- ringar, varigenom byggvolymen minskas. Ankaret uppvisar även vid styrspännings- nollgenomgång (försörjningsspänning) en konstant attraktionskraft så att den vanliga brumtonen försvinner. Slutligen blir den genom skillnaden mellan lik- strömsmanövrerade- växelströmsmanövrerade kopplingsorgan nödvändiga typfloran reducerad till hälften.V By means of a pre-connection of a Graetz building circuit, all the described electronic connection devices can also be operated with an alternating voltage such as the supply voltage UV, whereby the disadvantage of connection polarity is eliminated and further advantages are achieved. The magnetic circuit no longer has any short-circuit rings, which reduces the construction volume. The armature also exhibits a constant attractive force at control voltage zero crossing (supply voltage) so that the normal buzzer tone disappears. Finally, the type flora required by the difference between DC-operated and AC-operated coupling means is reduced to half.
Med de elektroniska kopplingsanordningarna enligt uppfinningen är det vid- are på enkelt sätt möjligt att realisera önskade tidsfunktioner, såsom exempel~ vis inkopplingsfördröjningar eller urkopplingsfördröjningar_ Uppfinningen används för styrning av kopplingsreläer och drosslar samt för övervakning av kopplingstillståndet hos kopplingsreläer och vidare för mättek~ nisk bestämning av den momentana induktansen hos elektromagnetiska byggelement vid likströmsbelastning, såsom exempelvis mättning av drosslar.With the electronic switching devices according to the invention it is furthermore possible in a simple manner to realize desired time functions, such as for example switch-on delays or switch-off delays. The invention is used for controlling switching relays and chokes as well as for monitoring the switching state of switching relays and further measuring. the instantaneous inductance of electromagnetic components under direct current load, such as, for example, saturation of chokes.
POOR QUALrPOOR QUALr
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803047488 DE3047488A1 (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | ELECTRONIC CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN ELECTROMAGNETIC SWITCHGEAR |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8204712D0 SE8204712D0 (en) | 1982-08-16 |
| SE8204712L SE8204712L (en) | 1982-08-16 |
| SE439400B true SE439400B (en) | 1985-06-10 |
Family
ID=6119373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8204712A SE439400B (en) | 1980-12-17 | 1982-08-16 | ELECTRONIC CONNECTOR FOR CONTROL OF AN ELECTROMAGNETIC BUILDING ELEMENT |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0067185B1 (en) |
| AT (1) | AT384119B (en) |
| CH (1) | CH659345A5 (en) |
| DE (2) | DE3047488A1 (en) |
| GB (1) | GB2105132A (en) |
| NL (1) | NL8120487A (en) |
| SE (1) | SE439400B (en) |
| WO (1) | WO1982002115A1 (en) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3239840C2 (en) * | 1982-10-27 | 1986-11-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Circuit arrangement for operating electromagnetic switching devices |
| GB8402470D0 (en) * | 1984-01-31 | 1984-03-07 | Lucas Ind Plc | Drive circuits |
| DE3417102A1 (en) * | 1984-05-09 | 1985-11-14 | Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg | METHOD FOR CONTROLLING A MONOSTABLE RELAY AND ARRANGEMENT FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
| DE3434343A1 (en) * | 1984-09-19 | 1986-03-27 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Arrangement for the power supply of relays |
| US4715523A (en) * | 1984-11-12 | 1987-12-29 | Lebedev Vladimir K | Electromagnetic power drive for a friction welding machine |
| JPH0746651B2 (en) * | 1984-12-18 | 1995-05-17 | 株式会社ゼクセル | Solenoid drive |
| DE3615908A1 (en) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 | Siemens Ag | Electromagnetic switching apparatus |
| DE3741619A1 (en) * | 1987-12-09 | 1989-06-22 | Festo Kg | CONTROL CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SOLENOID VALVES |
| DE3908192A1 (en) * | 1989-03-14 | 1990-09-20 | Licentia Gmbh | ELECTRONIC CONTACTOR CONTROL |
| DE9409759U1 (en) * | 1993-06-25 | 1994-10-27 | Siemens AG, 80333 München | Circuit arrangement for realizing a constant contactor holding current |
| DE4321252C2 (en) * | 1993-06-25 | 1996-09-12 | Siemens Ag | Circuit arrangement for controlling a contactor |
| DE19503536A1 (en) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Circuit arrangement for an engagement relay |
| DE19535211C2 (en) * | 1995-09-22 | 2001-04-26 | Univ Dresden Tech | Method for controlling armature movement for a switching device |
| EP0865660B1 (en) * | 1995-12-05 | 2000-02-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Switchgear control apparatus |
| US6781810B1 (en) | 1997-01-09 | 2004-08-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Reduced tensioning time for electronically controlled switch contactors |
| DE19700521C2 (en) * | 1997-01-09 | 1998-10-15 | Siemens Ag | Communication-capable contactor with electronically controlled drive |
| JP2001317394A (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | Fuel injection controller for cylinder injection engine |
| DE10022342C2 (en) * | 2000-05-08 | 2003-04-24 | Siemens Ag | Drive electronics and method for electrically controlled activation of an electromagnetic switching device |
| DE102008046375B4 (en) | 2008-09-09 | 2016-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for determining the closing time of an armature in a magnet system of an electronically controlled switching device |
| DE102008046374B3 (en) * | 2008-09-09 | 2009-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Electromagnetic switchgear e.g. relay, has contact system standing in effective connection with magnetic system, and sensor arranged at side of yoke lying opposite to movable armature, where sensor detects impact torque of armature |
| EP2189993B1 (en) * | 2008-11-21 | 2018-05-30 | Mahle International GmbH | Actuation device, valve means and operating method |
| DE102010018755A1 (en) | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Kissling Elektrotechnik Gmbh | Relay with integrated safety circuit |
| DE102012112692A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg | Device and method for operating an electromagnetic switching device drive |
| EP3806127B1 (en) * | 2019-10-08 | 2023-06-14 | Fico Triad, S.A. | Control system and method for an electromechanical contactor of a power circuit |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD106243A1 (en) * | 1973-07-19 | 1974-06-05 | ||
| IT1001997B (en) * | 1973-11-28 | 1976-04-30 | PILOTING CIRCUIT FOR PRINTING ELECTROMAGNET | |
| DE2513043A1 (en) * | 1975-03-25 | 1976-10-07 | Baum Elektrophysik Gmbh | DC contactor or relay operating circuit - uses voltage pulses whose frequency and duration determined by comparison with reference |
| DE2601799A1 (en) * | 1976-01-20 | 1977-07-21 | Licentia Gmbh | Switch for electromagnetic contact actuation - has sensor in contactor electromagnetic range whose signals affect electronic switching element |
| GB2015843B (en) * | 1978-02-27 | 1982-05-19 | Bendix Corp | Circuits for setting three levels of current in inductive loads such as solenoids |
| DE2828678A1 (en) * | 1978-06-30 | 1980-04-17 | Bosch Gmbh Robert | METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN ELECTROMAGNETIC CONSUMER, IN PARTICULAR AN INJECTION VALVE IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
| DE3129610A1 (en) * | 1981-07-28 | 1983-02-17 | Bosch und Pierburg System oHG, 4040 Neuss | Control circuit for actuators |
-
1980
- 1980-12-17 DE DE19803047488 patent/DE3047488A1/en not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-12-16 GB GB08223604A patent/GB2105132A/en not_active Withdrawn
- 1981-12-16 NL NL8120487A patent/NL8120487A/en unknown
- 1981-12-16 WO PCT/DE1981/000221 patent/WO1982002115A1/en active IP Right Grant
- 1981-12-16 EP EP19820900090 patent/EP0067185B1/en not_active Expired
- 1981-12-16 CH CH501682A patent/CH659345A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-12-16 DE DE19813152626 patent/DE3152626C1/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-12-16 AT AT908981A patent/AT384119B/en not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-08-16 SE SE8204712A patent/SE439400B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT384119B (en) | 1987-10-12 |
| DE3152626C1 (en) | 1993-04-29 |
| DE3047488A1 (en) | 1982-07-22 |
| EP0067185A1 (en) | 1982-12-22 |
| SE8204712D0 (en) | 1982-08-16 |
| ATA908981A (en) | 1987-02-15 |
| EP0067185B1 (en) | 1985-09-04 |
| WO1982002115A1 (en) | 1982-06-24 |
| CH659345A5 (en) | 1987-01-15 |
| SE8204712L (en) | 1982-08-16 |
| NL8120487A (en) | 1982-11-01 |
| DE3152626D2 (en) | 1983-08-11 |
| GB2105132A (en) | 1983-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE439400B (en) | ELECTRONIC CONNECTOR FOR CONTROL OF AN ELECTROMAGNETIC BUILDING ELEMENT | |
| US6023110A (en) | Switching equipment | |
| US5442515A (en) | Method and apparatus for controlling the current through a magnetic coil | |
| US5107391A (en) | Circuit for driving one or more electromagnetic relays which uses minimum power and results in minimum temperature in the relays | |
| GB2032720A (en) | Controlling injection valves | |
| SE462822B (en) | STROEMMATARANORDNING | |
| EP0647313A1 (en) | Variable area flowmeter | |
| CN1053061C (en) | Circuit for driving contactor | |
| US4172982A (en) | Time proportional control means with a variable time constant | |
| US750948A (en) | Demand-discount meter | |
| EP0112380B1 (en) | Frequency to current converter circuit | |
| JPS579292A (en) | Induction load driving circuit | |
| JPS5529037A (en) | Drive-controlling method for solenoid pump | |
| US4013931A (en) | Voltmetric system comprising an electromagnetic relay | |
| US4321480A (en) | Positive differential alternating current switching means | |
| US1953114A (en) | Remote-metering system | |
| US3351862A (en) | Control system having proportional band shift-limiting circuit | |
| SE458399B (en) | CONTROL DEVICE FOR A HEATING SYSTEM | |
| US645128A (en) | System of electric metering. | |
| SU1200237A1 (en) | Device for controlling outdoor lighting | |
| GB2107070A (en) | Hall effect switch | |
| EP0088827A1 (en) | Flow velocity measuring apparatus | |
| US6426858B1 (en) | Voltage conditioner and switching device | |
| SU1640680A1 (en) | Temperature control device | |
| KR890001044B1 (en) | Excess electric current relay of electron type |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8204712-7 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8204712-7 Format of ref document f/p: F |