WO2011107376A1 - Circuit arrangement for measuring voltage in an electric drive, in particular a point mechanism - Google Patents

Circuit arrangement for measuring voltage in an electric drive, in particular a point mechanism Download PDF

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WO2011107376A1
WO2011107376A1 PCT/EP2011/052634 EP2011052634W WO2011107376A1 WO 2011107376 A1 WO2011107376 A1 WO 2011107376A1 EP 2011052634 W EP2011052634 W EP 2011052634W WO 2011107376 A1 WO2011107376 A1 WO 2011107376A1
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circuit
circuit arrangement
voltage
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Harald Walter
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/068—Protection against eddy-currents, short-circuits, or the like, for electric safety arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/22—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-emitting devices, e.g. LED, optocouplers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for
  • Voltage measuring circuit is provided in monitoring mode.
  • the switch circuit is usually the circuit side
  • peripheral measuring circuits take place.
  • the voltage detection in monitored drive circuits the essential requirement that a feedback-free or within predetermined limits a quasi non-reactive voltage measurement must be made. In monitoring mode, this means that the influence of the voltage measurement must remain so low that the circuit monitoring for the detection of operating conditions and contact or cable faults between the wires of the drive circuit by the
  • Voltage measuring circuit can not be distorted.
  • Drive circuit parallel measuring device for the voltage measurement may not be reduced so far that a critical state of the points drive through the
  • the voltage measuring circuit is to be designed such that the voltage measured value is transmitted separately via a converter potential.
  • switchable voltage measuring circuits Compared to permanently acting voltage measuring circuits switchable voltage measuring circuits have the advantage that they can be designed low-impedance and thus the influence of the voltage measurement circuit through Reduce drive currents.
  • a circuit arrangement with disconnectable voltage measuring circuit is known from DE 100 23 093 C2. The shutdown during the monitoring mode is carried out by means of electromechanical switch.
  • the invention is based on the object
  • the object is achieved in that the switch as a drive current controlled bidirectional
  • the electronic relay is formed.
  • the electronic relay is in the voltage measuring circuit on the primary side
  • Monitoring circuit through the voltage measuring circuit is thus excluded, d. H. In monitoring mode there is no feedback. Turning on or off the
  • Relay comprises at least one MOS transistor.
  • MOS - Metal-Oxide Semiconductors - Transistors can be very sensitive and permanently stable by a from the drive current
  • MOS transistors can be directly connected
  • Signal is supplied via a processing unit an optocoupler or a generator / transformer assembly for driving the electronic relay.
  • the current flow through the current transformer controls the processing unit and ultimately the switching on and off of the voltage measuring circuit.
  • Processing unit generates a signal for
  • an additional switch can be looped. By means of this additional switch, the voltage measurement is switched off, so to speak, via a second channel, any errors in the processing unit which cause the fault
  • Triggering signal for the MOS transistors generated can not lead to malfunction, but in each case a power-off circuit of the voltage measuring circuit in
  • Figure 1 shows a first embodiment of a single-channel
  • Figure 2 shows a second embodiment of a single-channel
  • Figure 3 shows a first embodiment of a two-channel
  • Figure 4 shows a second embodiment of a two-channel
  • Figure 1 shows the basic structure of a
  • a MOS transistor Ml, M2, M3 and connected to the N-wire voltage transformer Tl, T2 and T3 have. Furthermore, in each of the three wires LI, L2 and L3 of the drive circuit, a current transformer Wl, W2 and W3 is connected, whose output signal is conditioned by means of amplifiers VI, V2 and V3 and fed to a processing unit VE.
  • the processing unit VE generates
  • Output signal BO the three series-connected optocouplers OS1, OS2 and OS3 is supplied, which drive the three MOS transistors Ml, M2 and M3.
  • Weichenumlauf ended ie the transition from Drive mode in the monitoring mode, no current flows and the processing unit VE turns off its output BO, whereby the MOS transistors Ml, M2 and M3 the
  • FIG. 2 shows a circuit arrangement of the same type
  • Processing unit VE independent signal that generates an "edged” or “puzzled” signal for driving the switch S, depending on the requirements.
  • the processing unit VE itself or a AnSteuerimplantations of the MOS transistors Ml, M2 and M3, the shutdown of
  • FIG. 4 shows, like FIG. 3, such a two-channel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a circuit arrangement for voltage measurement (T1, T2, T3, U) in an electric drive, in particular a point mechanism, which is designed to be operable in a drive mode and in a monitoring mode, at least one switch (M1, M2, M3) being provided for disconnecting the voltage measurement circuit in the monitoring mode. In order to eliminate feedback of the voltage measurement (T1, T2, T3, U) on the drive electric circuit (L1, L2, L3, N) in a simple manner, the switch is designed as a drive current-controlled bidirectional electronic relay (M1, M2, M3).

Description

Beschreibung description
SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR SPANNUNGSMESSUNG BEI EINEM ELEKTRISCHEN ANTRIEB, CIRCUIT ARRANGEMENT FOR VOLTAGE MEASUREMENT IN AN ELECTRIC DRIVE,
INSBESONDERE WEICHENANTRIEB  ESPECIALLY SOFT DRIVE
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur The invention relates to a circuit arrangement for
Spannungsmessung bei einem elektrischen Antrieb, insbesondere Weichenantrieb, der in einem Antriebsmodus und einem Voltage measurement in an electric drive, in particular point machine, which in a drive mode and a
Überwachungsmodus betreibbar ausgebildet ist, wobei Monitoring mode is operable, wherein
mindestens ein Schalter zur Abtrennung des at least one switch for separating the
Spannungsmesskreises im Überwachungsmodus vorgesehen ist.  Voltage measuring circuit is provided in monitoring mode.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf Weichenantriebe der Eisenbahnsicherungstechnik, ohne dass die Erfindung auf diese Anwendung beschränkt sein soll. The following description relates essentially to point machines of railway safety engineering, without the invention being restricted to this application.
Spannungsmessschaltungen der gattungsgemäßen Art sind Voltage measuring circuits of the generic type are
beispielsweise auch für elektrische Antriebe in Kraftwerken und Chemieanlagen erforderlich. Zur Erhöhung der Verfügbarkeit und der Gewährleistung For example, also required for electric drives in power plants and chemical plants. To increase the availability and warranty
sicherungstechnischer Anforderungen bei Weichenantrieben ist die rechtzeitige Erkennung von Schwergängikeit , safety requirements for point machines is the timely detection of stiffness,
Wartungsmängeln oder mit Wahrscheinlichkeit eintretender Schäden von entscheidender Bedeutung. Durch die Erfassung, Bewertung und Analyse elektrischer Messgrößen, vorzugsweise Strom und Spannung, kann eine Aussage über den Zustand des Weichenantriebes getroffen werden. Defective or likely to cause damage. Through the detection, evaluation and analysis of electrical parameters, preferably current and voltage, a statement about the state of the points drive can be made.
Außerhalb des Antriebsmodus, d. h. des Weichenumlaufes, wird der Weichenstromkreis üblicherweise stellwerksseitig Outside the drive mode, d. H. of the Weichenumlaufes, the switch circuit is usually the circuit side
überwacht. In diesem Überwachungsmodus darf keine supervised. In this monitoring mode, no
Beeinflussung des Antriebsstromkreises durch weitere Influencing the drive circuit by further
periphere Messstromkreise erfolgen. Prinzipiell wird an die Spannungserfassung in überwachten Antriebsstromkreisen die wesentliche Anforderung gestellt, dass eine rückwirkungsfreie bzw. in vorgegebenen Grenzen eine quasi rückwirkungsfreie Spannungsmessung erfolgen muss. Im Überwachungsmodus bedeutet das, dass der Einfluss der Spannungsmessung derart gering bleiben muss, dass die Stromkreisüberwachung zur Detektion von Betriebszuständen und Kontakt- oder Kabelfehlern zwischen den Adern des Antriebsstromkreises durch die peripheral measuring circuits take place. In principle, the voltage detection in monitored drive circuits, the essential requirement that a feedback-free or within predetermined limits a quasi non-reactive voltage measurement must be made. In monitoring mode, this means that the influence of the voltage measurement must remain so low that the circuit monitoring for the detection of operating conditions and contact or cable faults between the wires of the drive circuit by the
Spannungsmessschaltung nicht verfälscht werden kann. Der Übergangswiderstand durch die zwischen den Adern des Voltage measuring circuit can not be distorted. The contact resistance between the wires of the
Antriebsstromkreises parallel geschalteten Messmittel für die Spannungsmessung darf nicht so weit verringert werden, dass ein kritischer Zustand des Weichenantriebes durch die Drive circuit parallel measuring device for the voltage measurement may not be reduced so far that a critical state of the points drive through the
Überwachung nicht erkannt werden könnte. Da im Überwachungsmodus Schaltstellungen von Kontakten zur Verifizierung der tatsächlichen Weichenendlage überprüft werden, ist die Abtrennung der Spannungsmessung im Monitoring could not be detected. Since switch positions of contacts for verification of the actual turnout end position are checked in the monitoring mode, the separation of the voltage measurement is in
Überwachungsmodus nicht nur für Verfügbarkeitsanforderungen, sondern auch für Sicherheitsanforderungen von höchster Monitoring mode not only for availability requirements, but also for security requirements of the highest
Relevanz. Die Spannungsmessung erfolgt nur während des Relevance. The voltage measurement takes place only during the
Antriebsmodus, wobei die Anforderung besteht, dass die Drive mode, where there is a requirement that the
Spannungsmessung nicht zu einer wesentlichen Vergrößerung der Eingangsleistung führen darf. Darüber hinaus muss Voltage measurement must not lead to a significant increase in the input power. In addition, must
sichergestellt sein, dass Fehler in der be sure that mistakes in the
Spannungsmessschaltung keine Kurzschlüsse oder Voltage measuring circuit no short circuits or
Unterbrechungen im Antriebsstromkreis verursachen können. Grundsätzlich ist die Spannungsmessschaltung derart zu gestalten, dass der Spannungsmesswert über einen Wandler Potential getrennt übertragen wird.  Can cause interruptions in the drive circuit. In principle, the voltage measuring circuit is to be designed such that the voltage measured value is transmitted separately via a converter potential.
Gegenüber permanent wirkenden Spannungsmessschaltungen haben schaltbare Spannungsmessschaltungen den Vorteil, dass sie niederohmiger ausgelegt werden können und sich damit die Beeinflussung des Spannungsmessstromkreises durch Antriebsströme verringern. Eine Schaltungsanordnung mit abschaltbarem Spannungsmesskreis ist aus der DE 100 23 093 C2 bekannt. Die Abschaltung während des Überwachungsmodus erfolgt dabei mittels elektromechanischer Schalter. Compared to permanently acting voltage measuring circuits switchable voltage measuring circuits have the advantage that they can be designed low-impedance and thus the influence of the voltage measurement circuit through Reduce drive currents. A circuit arrangement with disconnectable voltage measuring circuit is known from DE 100 23 093 C2. The shutdown during the monitoring mode is carried out by means of electromechanical switch.
Nachteilig ist vor allem die mangelnde Zuverlässigkeit der elektromechanischen Kontakte. Im Versagensfall mindestens eines Kontaktes kommt es im Überwachungsfall nicht zum The disadvantage is above all the lack of reliability of the electromechanical contacts. In case of failure of at least one contact, it does not occur in the case of surveillance
Abschmelzen einer Sicherung im Strompfad des Kontaktes, sondern zu einer unzulässigen Beeinflussung der Adern des Antriebsstromkreises. Bei überwachten, sicherheitsrelevanten Antriebsstromkreisen, beispielsweise bei Weichenantrieben, können derartige Zustände nicht toleriert werden, da ein falscher Antriebszustand, beispielsweise bezüglich der Melting a fuse in the current path of the contact, but to an undue influence on the wires of the drive circuit. For monitored, safety-related drive circuits, such as point machines, such states can not be tolerated, as a wrong drive state, for example with respect to the
Weichenlage, vorgetäuscht werden könnte. Turnouts, could be feigned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine The invention is based on the object
Schaltungsanordnung zur Spannungsmessung bei einem Circuit arrangement for voltage measurement in a
elektrischen Antrieb der gattungsgemäßen Art anzugeben, welche sich durch verbesserte Verfügbarkeit und specify electric drive of the generic type, which is characterized by improved availability and
Rückwirkungsfreiheit auf den Antriebsstromkreis auszeichnet. Freedom from interference on the drive circuit is characterized.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schalter als antriebsstromgesteuertes bidirektionales According to the invention the object is achieved in that the switch as a drive current controlled bidirectional
elektronisches Relais ausgebildet ist. Das elektronische Relais ist primärseitig in den Spannungsmesskreis electronic relay is formed. The electronic relay is in the voltage measuring circuit on the primary side
eingeschleift und bewirkt während der Ruhephase des looped in and causes during the resting phase of
Antriebes, also im Überwachungsmodus, eine Abschaltung des Spannungsmesskreises. Eine Beeinflussung des Drive, so in monitoring mode, a shutdown of the voltage measuring circuit. An influence of the
Überwachungsstromkreises durch den Spannungsmesskreis ist somit ausgeschlossen, d. h. im Überwachungsmodus besteht Rückwirkungsfreiheit. Das Ein- bzw. Ausschalten des Monitoring circuit through the voltage measuring circuit is thus excluded, d. H. In monitoring mode there is no feedback. Turning on or off the
Spannungsmesskreises erfolgt mittels Detektierung der Voltage measuring circuit takes place by means of detection of
Stromsignale aus dem Antriebsstromkreis. Im Antriebsmodus, d. h. in der Aktivphase der Spannungsmessung, besteht die Anforderung, dass der Einfluss der Spannungsmessung auf die Stromversorgung keine spürbaren Auswirkungen auf das Current signals from the drive circuit. In the drive mode, ie in the active phase of the voltage measurement, there is the Requirement that the influence of voltage measurement on the power supply have no noticeable effect on the
Gesamtsystem haben darf. Da die Schalterausprägung als bidirektionales elektronisches Relais die Verwendung Entire system may have. As the switch characteristic as bidirectional electronic relay use
hochohmiger Vorwiderstände im Spannungsmesskreis ermöglicht, ergibt sich eine beliebig skalierbare Entkopplung des enables high impedance resistors in the voltage measuring circuit, results in an arbitrarily scalable decoupling of
Spannungsmesskreises vom Antriebskreis. Vorteilhaft gegenüber elektromechanischen Relais ist weiterhin die höhere Voltage measuring circuit of the drive circuit. An advantage over electromechanical relays is still the higher
Zuverlässigkeit, verbunden mit einfachem und kostengünstigem Aufbau des elektronischen Schalters. Reliability combined with a simple and cost-effective design of the electronic switch.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass das elektronische According to claim 2 it is provided that the electronic
Relais mindestens einen MOS-Transistor umfasst. MOS - Metall- Oxid-Semiconducter - Transistoren lassen sich sehr feinfühlig und dauerhaft stabil durch ein aus dem Antriebsstrom Relay comprises at least one MOS transistor. MOS - Metal-Oxide Semiconductors - Transistors can be very sensitive and permanently stable by a from the drive current
abgeleitetes Signal ansteuern. Besonders vorteilhaft ist, dass durch den Einsatz von MOS-Transistoren keine zusätzliche Energie zur Stromversorgung des Spannungsmesskreises trigger the derived signal. It is particularly advantageous that the use of MOS transistors no additional energy to power the voltage measuring circuit
erforderlich ist. MOS-Transistoren lassen sich direkt is required. MOS transistors can be directly connected
transformatorisch oder optisch ansteuern. drive transformatively or optically.
Dazu ist gemäß Anspruch 3 vorgesehen, dass ein mittels For this purpose, it is provided according to claim 3, that a means
Stromwandler von einem Antriebsstromkreis abgegriffenes Current transformer tapped by a drive circuit
Signal über eine Verarbeitungseinheit einem Optokoppler oder einer Generator/Transformator-Baugruppe zur Ansteuerung des elektronischen Relais zugeführt ist. Der Stromfluss durch den Stromwandler steuert die Verarbeitungseinheit und letztlich die Ein- und Ausschaltung des Spannungsmesskreises. Die Signal is supplied via a processing unit an optocoupler or a generator / transformer assembly for driving the electronic relay. The current flow through the current transformer controls the processing unit and ultimately the switching on and off of the voltage measuring circuit. The
Verarbeitungseinheit erzeugt dabei ein Signal zur Processing unit generates a signal for
Beaufschlagung des Optokopplers oder des Transformators, welcher den MOS-Transistor mit sehr hoher Zuverlässigkeit durchsteuert oder sperrt. Die erforderliche Potentialtrennung ergibt sich automatisch durch die Isolationsstrecke des Actuation of the opto-coupler or of the transformer, which controls or blocks the MOS transistor with very high reliability. The required potential separation results automatically through the isolation distance of the
Optokopplers bzw. des Transformators. Um die Zuverlässigkeit noch weiter zu erhöhen, kann in den Strompfad zur Ansteuerung des elektronischen Relais gemäß Anspruch 4 ein zusätzlicher Schalter eingeschleift sein. Durch diesen zusätzlichen Schalter erfolgt eine Abschaltung der Spannungsmessung quasi über einen zweiten Kanal, wobei eventuelle Fehler in der Verarbeitungseinheit, die das Optocoupler or the transformer. In order to increase the reliability even further, in the current path for controlling the electronic relay according to claim 4, an additional switch can be looped. By means of this additional switch, the voltage measurement is switched off, so to speak, via a second channel, any errors in the processing unit which cause the fault
Ansteuersignal für die MOS-Transistoren erzeugt, nicht zu Fehlfunktionen führen können, sondern in jedem Fall eine Stromlosschaltung des Spannungsmesskreises im Triggering signal for the MOS transistors generated, can not lead to malfunction, but in each case a power-off circuit of the voltage measuring circuit in
Überwachungsmodus sichergestellt ist. Monitoring mode is ensured.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher The invention will be described below with reference to FIGS
Darstellungen näher erläutert. Es zeigen: Illustrations explained in more detail. Show it:
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer einkanaligen Figure 1 shows a first embodiment of a single-channel
Abschaltung einer Spannungsmessung bei einem elektrischen Antrieb, Figur 2 eine zweite Ausführungsform einer einkanaligen  Shutdown of a voltage measurement in an electric drive, Figure 2 shows a second embodiment of a single-channel
Abschaltung einer Spannungsmessung bei einem elektrischen Antrieb,  Switching off a voltage measurement in an electric drive,
Figur 3 eine erste Ausführungsform einer zweikanaligen Figure 3 shows a first embodiment of a two-channel
Abschaltung einer Spannungsmessung bei einem elektrischen Antrieb und  Shutdown of a voltage measurement in an electric drive and
Figur 4 eine zweite Ausführungsform einer zweikanaligen Figure 4 shows a second embodiment of a two-channel
Abschaltung einer Spannungsmessung bei einem elektrischen Antrieb.  Disconnection of a voltage measurement in an electric drive.
Figur 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Figure 1 shows the basic structure of a
Schaltungsanordnung zur Abschaltung der Spannungsmessung bei einem Weichenantrieb außerhalb des Weichenumlaufes, wodurch in dieser Antriebsruhephase ein externer Überwachungsmodus unbeeinflusst durch die Spannungsmessung erfolgen kann. Der Weichenantrieb wird durch die Adern N, LI, L2 und L3 eines Antriebsstromkreises gespeist. Die Spannung soll nur im Circuit arrangement for switching off the voltage measurement in a points drive outside of the Weichenumlaufes, whereby In this drive rest phase, an external monitoring mode can be effected uninfluenced by the voltage measurement. The point machine is fed by wires N, LI, L2 and L3 of a drive circuit. The tension is only in the
Antriebsmodus in den drei Phasen LI, L2 und L3 gegenüber N gemessen werden. Dazu sind drei Spannungsmesskreise Drive mode in the three phases LI, L2 and L3 are measured against N. These are three voltage measuring circuits
vorgesehen, die jeweils einen Abgriff in den Adern LI, L2 und L3, eine Sicherung Fl, F2 und F3, einen Vorwiderstand Rl, R2 und R3 zur Entkopplung des Spannungsmesskreises vom provided, each having a tap in the wires LI, L2 and L3, a fuse Fl, F2 and F3, a series resistor Rl, R2 and R3 for decoupling the voltage measuring circuit of
Antriebsstromkreis, einen MOS-Transistor Ml, M2, M3 sowie einen mit der N-Ader verbundenen Spannungsübertrager Tl, T2 und T3 aufweisen. Weiterhin ist in jede der drei Adern LI, L2 und L3 des Antriebsstromkreises ein Stromwandler Wl, W2 und W3 geschaltet, dessen Ausgangssignal mittels Verstärker VI, V2 und V3 konditioniert und einer Verarbeitungseinheit VE zugeführt ist. Die Verarbeitungseinheit VE erzeugt ein Drive circuit, a MOS transistor Ml, M2, M3 and connected to the N-wire voltage transformer Tl, T2 and T3 have. Furthermore, in each of the three wires LI, L2 and L3 of the drive circuit, a current transformer Wl, W2 and W3 is connected, whose output signal is conditioned by means of amplifiers VI, V2 and V3 and fed to a processing unit VE. The processing unit VE generates
Ausgangssignal BO, das drei seriell geschalteten Optokopplern OS1, OS2 und OS3 zugeführt ist, welche die drei MOS- Transistoren Ml, M2 und M3 ansteuern. Output signal BO, the three series-connected optocouplers OS1, OS2 and OS3 is supplied, which drive the three MOS transistors Ml, M2 and M3.
Wird in dem Antriebsstromkreis über die Is in the drive circuit via the
Stromwandler/Verstärker-Baugruppen Wl/Vl, W2/V2 und W3/V3 von der Verarbeitungseinheit VE ein Stromfluss detektiert, wird das Ausgangssignal BO der Verarbeitungseinheit VE aktiv geschaltet und durch die seriell angeschlossenen Optokoppler OS1, OS2 und OS3 und damit durch die MOS-Transistoren Ml, M2 und M3 fließt Strom. Dabei steuert das durch die Optokoppler OS1, OS2 und OS3 emittierte Licht die MOS-Transistoren Ml, M2 und M3 durch, so dass der Spannungsmesskreis über die  Current transformer / amplifier modules Wl / Vl, W2 / V2 and W3 / V3 of the processing unit VE detects a current flow, the output BO of the processing unit VE is actively switched and through the serially connected optocouplers OS1, OS2 and OS3 and thus by the MOS Transistors Ml, M2 and M3 current flows. In this case, the light emitted by the optocouplers OS1, OS2 and OS3 controls the MOS transistors Ml, M2 and M3, so that the voltage measuring circuit via the
Spannungsübertrager Tl, T2 und T3 geschlossen wird. Die Voltage transformer Tl, T2 and T3 is closed. The
Spannungsübertrager Tl, T2 und T3 registrieren einen Voltage transformer Tl, T2 and T3 register one
Spannungswert, der an die Verarbeitungseinheit VE zur Voltage value applied to the processing unit VE for
Auswertung und Weiterleitung übertragen wird. Ist der Evaluation and forwarding is transmitted. Is the
Weichenumlauf beendet, d. h. erfolgt der Übergang vom Antriebsmodus in den Überwachungsmodus, fließt kein Strom mehr und die Verarbeitungseinheit VE schaltet ihren Ausgang BO ab, wodurch die MOS-Transistoren Ml, M2 und M3 den Weichenumlauf ended, ie the transition from Drive mode in the monitoring mode, no current flows and the processing unit VE turns off its output BO, whereby the MOS transistors Ml, M2 and M3 the
Spannungsmesskreis öffnen. Damit ist im Überwachungsmodus garantiert, dass der Spannungsmesskreis keinerlei Rückwirkung auf den Antriebsstromkreis ausüben kann. Open the voltage measuring circuit. This guarantees in the monitoring mode that the voltage measurement circuit can not exert any influence on the drive circuit.
Figur 2 zeigt eine Schaltungsanordnung gleicher FIG. 2 shows a circuit arrangement of the same type
Funktionalität wie Figur 1 mit dem Unterschied, dass anstelle der Optokoppler OS1, OS2 und OS3 zur Ansteuerung der MOS- Transistoren Ml, M2 und M3 Transformatoren TS1, TS2 und TS3 eingesetzt werden. In diesem Fall steuert der Ausgang BO der Verarbeitungseinheit VE einen Generator G an, der die für die Transformatoren TS1, TS2 und TS3 notwendige Wechselspannung erzeugt. Functionality as Figure 1 with the difference that instead of the optocouplers OS1, OS2 and OS3 for driving the MOS transistors Ml, M2 and M3 transformers TS1, TS2 and TS3 are used. In this case, the output BO of the processing unit VE controls a generator G, which generates the AC voltage necessary for the transformers TS1, TS2 and TS3.
Bei erhöhten Anforderungen an die Sicherheit und With increased safety requirements and
Zuverlässigkeit der Abschaltung der Spannungsmessung wird gemäß Figur 3 in die Schaltungsanordnungen der Figuren 1 und 2 ein zusätzlicher Schalter S in den Ansteuerstromkreis der MOS-Transistoren Ml, M2 und M3 eingefügt, wobei dem Schalter S eine Logikschaltung LS & A vorgeschaltet ist. Die Reliability of the disconnection of the voltage measurement is inserted according to Figure 3 in the circuit arrangements of Figures 1 and 2, an additional switch S in the drive circuit of the MOS transistors Ml, M2 and M3, the switch S is preceded by a logic circuit LS & A. The
Logikschaltung LS & A erzeugt ein von der Logic circuit LS & A generates one of the
Verarbeitungseinheit VE unabhängiges Signal, das je nach Anforderung ein „verodertes" oder „verundertes" Signal zur Ansteuerung des Schalters S erzeugt. Somit kann auch bei Ausfall des Ausganges BO der Verarbeitungseinheit VE, der Verarbeitungseinheit VE selbst oder eines AnSteuerelementes der MOS-Transistoren Ml, M2 und M3 die Abschaltung des  Processing unit VE independent signal that generates an "edged" or "puzzled" signal for driving the switch S, depending on the requirements. Thus, even in case of failure of the output BO of the processing unit VE, the processing unit VE itself or a AnSteuerelementes of the MOS transistors Ml, M2 and M3, the shutdown of
Spannungsmesskreises sichergestellt werden. Voltage measuring circuit can be ensured.
Figur 4 zeigt wie Figur 3 eine derartige zweikanalige FIG. 4 shows, like FIG. 3, such a two-channel
Abschaltung, wobei der Unterschied darin besteht, dass die MOS-Transistoren Ml, M2 und M3 nicht wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Figur 3 mittels Optokoppler OSl, OS2 und OS3, sondern mittels Transformatoren TS1, TS2 und TS3 angesteuert werden. Disconnection, the difference being that the MOS transistors Ml, M2 and M3 not as in the Circuit arrangement according to Figure 3 by means of optocouplers OSL, OS2 and OS3, but by means of transformers TS1, TS2 and TS3 are controlled.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltungsanordnung zur Spannungsmessung mit einem 1. Circuit arrangement for voltage measurement with a
elektrischen Antrieb, insbesondere Weichenantrieb, der in einem Antriebsmodus und einem Überwachungsmodus betreibbar ausgebildet ist, wobei mindestens ein Schalter zur Abtrennung des Spannungsmesskreises im Überwachungsmodus vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass electric drive, in particular point machine, which is designed to be operable in a drive mode and a monitoring mode, wherein at least one switch for disconnecting the voltage measuring circuit is provided in the monitoring mode, d a d c h e c e n e c e s in that
der Schalter als antriebsstromgesteuertes bidirektionales elektronisches Relais ausgebildet ist. the switch is designed as a drive current-controlled bidirectional electronic relay.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2. Circuit arrangement according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das elektronische Relais mindestens einen MOS-Transistor (Ml, M2, M3) umfasst. the electronic relay comprises at least one MOS transistor (Ml, M2, M3).
3. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden 3. Circuit arrangement according to one of the preceding
Ansprüche, Claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
ein mittels Stromwandler (Wl, W2, W3) von einem a means of current transformer (Wl, W2, W3) of a
Antriebsstromkreis abgegriffenes Signal über eine  Drive circuit tapped signal via a
Verarbeitungseinheit (VE), einem Optokoppler (OS1, OS2, OS3) oder einer Generator/Tranformator-Baugruppe (G/TS1, G/TS2, G/TS3) zur Ansteuerung des elektronischen Relais zugeführt ist. Processing unit (VE), an optocoupler (OS1, OS2, OS3) or a generator / transformer assembly (G / TS1, G / TS2, G / TS3) is supplied to drive the electronic relay.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden 4. Circuit arrangement according to one of the preceding
Ansprüche, Claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
in den Strompfad zur Ansteuerung des elektronischen Relais ein zusätzlicher Schalter (S) eingeschleift ist. in the current path for controlling the electronic relay an additional switch (S) is looped.
PCT/EP2011/052634 2010-03-05 2011-02-23 Circuit arrangement for measuring voltage in an electric drive, in particular a point mechanism WO2011107376A1 (en)

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DE201010011199 DE102010011199A1 (en) 2010-03-05 2010-03-05 Circuit arrangement for voltage measurement in an electric drive
DE102010011199.6 2010-03-05

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