WO2020208074A1 - VERFAHREN ZUM SCHLIEßEN EINES SCHALTSCHÜTZES UND SCHALTSCHÜTZ MIT TEMPERATURKOMPENSATION - Google Patents

VERFAHREN ZUM SCHLIEßEN EINES SCHALTSCHÜTZES UND SCHALTSCHÜTZ MIT TEMPERATURKOMPENSATION Download PDF

Info

Publication number
WO2020208074A1
WO2020208074A1 PCT/EP2020/060022 EP2020060022W WO2020208074A1 WO 2020208074 A1 WO2020208074 A1 WO 2020208074A1 EP 2020060022 W EP2020060022 W EP 2020060022W WO 2020208074 A1 WO2020208074 A1 WO 2020208074A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
time period
coil
voltage
armature
measured value
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/060022
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Licht
Original Assignee
Schaltbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaltbau Gmbh filed Critical Schaltbau Gmbh
Priority to US17/602,135 priority Critical patent/US20220157504A1/en
Priority to JP2021558750A priority patent/JP7436502B2/ja
Priority to KR1020217036287A priority patent/KR102636165B1/ko
Priority to CN202080042222.3A priority patent/CN113906533A/zh
Priority to EP20717863.3A priority patent/EP3953958A1/de
Publication of WO2020208074A1 publication Critical patent/WO2020208074A1/de

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
    • H01H47/26—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 having thermo-sensitive input
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • 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
    • 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
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/1855—Monitoring or fail-safe circuits using a stored table to deduce one variable from another
    • 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
    • H01H2047/025—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 with taking into account of the thermal influences, e.g. change in resistivity of the coil or being adapted to high temperatures

Definitions

  • the present invention relates to a method for closing the contacts of an electrical switching device during a switch-on process according to the preamble of independent claim 1.
  • the electrical switching device has an electromechanical drive with egg ner coil and an armature movable between an open position and a closed position , wherein the coil for closing the contacts of the electrical switching device is energized.
  • the armature of the electromechanical drive is connected to a movable contact of the electrical switching device.
  • the present invention also relates to an electrical switching device according to the preamble of independent claim 10.
  • Electrical switching devices especially high-performance contactors, are sometimes exposed to high temperature fluctuations in many application areas. This applies, for example, to high-performance contactors that are used in rail vehicles, motor vehicles or in outdoor installations.
  • the coil of the electromagnetic drive can also be exposed to very large temperature fluctuations due to the self-heating during operation alone.
  • the temperature range extends from around -40 ° C in Siberia to 1 10 ° C in certain desert regions.
  • the electrical resistance of the coil changes by a factor of 1.8. If there is no compensation, the pull-in current - the current that flows in the coil when the contacts close - and the switching behavior of the switching device change accordingly. In the cold state, because of the lower resistance, tightening occurs faster, which can lead to increased bouncing of the contacts of the electrical switching device when closing and, in principle, results in increased mechanical stress on the components. At very high temperatures, the contacts may not close quickly enough, which can lead to fluttering and increased wear due to arcing.
  • a lower voltage must be applied to the coil at low temperatures and a higher voltage at higher temperatures must be applied in order to be able to guarantee a uniform switching behavior and a uniform switch-on time or pick-up time over the entire temperature range.
  • the temperature prevailing in the coil or the coil resistance dependent on it must be recorded. This can be done for example by means of a temperature sensor.
  • an additional temperature sensor leads to a more complex structure and makes the manufacture of the electrical switching device more expensive.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method of the type mentioned at the outset which allows simple temperature compensation with low hardware requirements and in particular without the need for a temperature sensor and which does not disadvantageously prolong the tightening process.
  • an inventive solution to the problem exists when a constant first voltage Ui is initially applied to the coil during a first time period Ti and a measured value is determined, with either the first time period Ti being fixed is specified, and the measured value is a current value i Mess , which is determined at the end of the first time period Ti by measuring the current flowing in the coil, the first time period Ti and the first voltage Ui being selected such that the armature during the first Period Ti is not set in motion, or the first voltage Ui is applied to the coil until a certain current value Isoii of the current flowing in the coil is reached, the first period Ti being the period of time until this certain current value Isoii is reached, wherein the first time period Ti represents the measured value, and wherein the first voltage Ui is selected such that the An ker is not set in motion during the first time period Ti, a suitable second voltage U2 being set as a function of the measured value determined in this way, which is greater than the first voltage U2
  • the idea of the present invention is based on the following known equation for the current through a coil after applying a voltage (valid as long as the armature does not move):
  • U is the voltage applied to the coil
  • R is the (temperature-dependent) coil resistance
  • L is the inductance of the coil with the armature in the starting position.
  • the coil resistance R can be calculated from them, which in turn depends on the temperature.
  • the actual calculation of the coil resistance is not necessary according to the invention. All that is determined is a measured value that is dependent on the coil resistance and thus on the temperature.
  • this measured value is the current value i Mess , which is set at the end of the first time period Ti.
  • the voltage U 2 is then set, with which the coil is finally applied to attract the armature, that is, to move the armature from the open position to the closed position and thereby close the contacts.
  • the optimal pull-in voltage U 2 for a specific current measured value I Mess can, for example, be determined beforehand experimentally by means of a corresponding series of measurements and stored in a memory of a controller of the switching device.
  • the first time period T 1 must be chosen so that the armature does not yet move during the first time period. Otherwise the armature reaction occurring when the armature moves in the magnetic field would falsify the current measurement at the end of the first period and the above equation would no longer apply.
  • the first time period must be so long that the end values of the current measurement - due to the change in resistance of the coil due to the influence of temperature - are so far apart at the upper and lower temperature limits that a sufficiently large measuring range is achieved. The measuring accuracy and the resolution of the measuring device for the coil current must be taken into account.
  • the First voltage Ui which is applied to the coil during the first period Ti, should be selected as large as possible so that the current flowing in the coil becomes as large as possible in the course of the first period, namely so that it is during the first period at the lowest Operating temperature and taking into account tolerances, the armature does not yet move.
  • the first time period should be as short as possible so that the switch-on process is not unnecessarily delayed.
  • a fixed current limit Isoii can also be defined which is to be reached.
  • the measured value that is dependent on the temperature and thus on the coil resistance is the first time period Ti, which elapses until the current limit Isoii is reached.
  • this second alternative is somewhat more complex to implement, since the coil current has to be measured during the entire first time period Ti.
  • firstly the first voltage Ui must be kept constant until the predetermined current value Isoii is reached, and secondly the first voltage Ui or the current value Isoii to be achieved must be determined in such a way that the armature is not yet set in motion until the current limit Isoii is reached.
  • a constant first voltage Ui is applied to the coil during the first time period Ti. This means that there is no regulation of the current flowing in the coil.
  • the constant voltage is applied to the coil over the entire first period Ti.
  • the present invention allows simple temperature compensation without complex and expensive hardware.
  • no temperature sensor is required to carry out the method according to the invention.
  • It is just a corresponding current measuring device necessary to be able to measure the current flowing in the coil.
  • a small and inexpensive microcontroller can be used to carry out the method.
  • the present invention is particularly suitable for electrical contactors.
  • the first time period Ti is fixed, the measured value being a current measurement value i Mess , which is determined at the end of the first time period Ti by measuring a current flowing in the coil, the first time period Ti and the first Voltage Ui can be selected such that the armature is not set in motion during the first period Ti.
  • this embodiment is easier to implement than the alternative with a fixed current limit
  • the second period immediately follows the first period. This ensures a short switch-on time.
  • the current value for the coil current must be taken into account, which has already been reached at the end of the first period and thereby forms the starting value for the pick-up phase during the second period T 2 .
  • the second voltage U 2 during the second time period T 2 is constant. This considerably simplifies the method according to the invention. In purely theoretical terms, however, it is conceivable to impress a certain voltage curve during the second period of time, the parameters of which are determined on the basis of the measured value determined.
  • a constant voltage in the context of this embodiment is also understood to mean an average voltage set by means of pulse width modulation during the second period of time.
  • the second voltage is determined as a function of the measured value in such a way that the armature when the contacts are closed always reaches the same speed regardless of the temperature of the bobbin.
  • the required pull-in voltage U 2 for a certain temperature-dependent measured value can be determined experimentally by means of corresponding series of measurements.
  • the switching device can, for example, be heated or cooled accordingly, with both the measured current value i Mess at the end of the first time period T 1 and the switching behavior at different starting voltages being measured during the second time period T 2 .
  • the second voltage is determined as a function of the measured value in such a way that the armature is always moved into the closed position in the same period of time when the contacts are closed, regardless of the temperature of the coil. This means that the time until the contacts close should always be the same.
  • the required pull-in voltage U 2 can be determined experimentally at a certain temperature-dependent measured value.
  • the second voltage U 2 is determined on the basis of the measured value by reading out a default value from a table stored in a memory.
  • a table stored in a memory This means that no complicated calculations are necessary during the switch-on process.
  • a cheap and simple microcontroller can be used for control.
  • the table mentioned is also preferably stored in the memory of the microcontroller used for control.
  • the specific values for the pick-up voltage (second voltage U 2 ) or other default values suitable for the control can be stored.
  • pulse width modulation default values can be stored instead of the specific voltage values. This is because the voltage values Ui and U 2 are preferably set by means of pulse width modulation.
  • Possible fluctuations in the supply voltage are preferably compensated for by corresponding changes in the pulse width modulation.
  • it is not necessary to determine specific values for the resistance and / or the temperature of the coil during operation.
  • the only decisive factor is the relationship, derived from the resistance or temperature, between the measured value and the specified value or voltage value U 2 .
  • an approximation function for calculating the default value on the basis of the measured value can be derived from the specifically determined default values or from the values for the second voltage U 2 , so that instead of a complete table, only the parameters of a calculation rule are stored in the memory of the microcontroller used for control must be transferred. Although this requires a bit more computing power but less memory. In this exemplary embodiment, too, possible fluctuations in the supply voltage are preferably compensated for by corresponding changes in the pulse width modulation.
  • the values for the pull-in voltage U2 associated with a certain measured value or the specified values mentioned above are preferably used for a larger temperature range, for example for a temperature range from a maximum of 0 ° C to at least 50 ° C, further preferred for a maximum temperature range of -20 ° C. to at least 80.degree. C., more preferably for a temperature range of at most -40.degree. C. to at least 110.degree. C., and particularly preferably it determines a temperature range of at most -60.degree. C. to at least 130.degree.
  • the values are stored in a section, and either the section itself or the arithmetic rule derived from it is transferred to the memory of the microcontroller.
  • the values for discrete temperatures are determined with a delta of 1 ° C, for example, or with larger differences of 5 ° C, for example. Since the specific temperatures ultimately play no role in the process, the input variable in the table is the measured value. For this reason, measured values with a constant delta are preferably used for the table, which is not reflected in a constant delta of the temperature.
  • the controller can switch to a hold mode. Since less force is required to hold the armature in the closed position than to tighten the armature, the power can be reduced.
  • the second time period T2 is fixedly predetermined, which further simplifies the method. Preferably, however, it can alternatively be provided that the second time period T2 ends when it is recognized by a suitable sensor system or evaluation that the armature is in the closed position. In this embodiment of the method according to the invention, too, the controller can then pass into the hold mode.
  • the invention also provides an electrical switching device according to the preamble of the independent claim 10, the control of which is designed and set up to carry out the method according to the invention.
  • the control has a microcontroller in which a table with possible measured values and associated default values or, according to an alternative embodiment, a calculation rule for calculating a default value based on the measured value is stored.
  • Figure 1 is a schematic representation of a contactor according to the invention according to an embodiment
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the contactor according to the invention from Figure 1, and
  • Figure 3 shows the current curve in the coil of the contactor according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a contactor according to the invention 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the contactor 1 has a le diglich partially shown housing 10 and a contact point with double interruption.
  • the contact point consists of the two fixed contacts 5 and the movable contact bridge 6.
  • the contact bridge 6 is supported by contact compression springs 7 on a contact carrier 9, which is connected to the movable armature 3 of the electromagnetic drive of the contactor 1 via the switching rod 4.
  • the armature 3 and the yoke 8 of the electromagnetic drive are at least partially enclosed by the coil 2 of the electromagnetic drive.
  • the coil 2 When the coil 2 is energized by applying a sufficient voltage, the armature 3 is attracted against the force of the return spring 13 acting between yoke 8 and armature 3, so that the contacts are closed.
  • FIG. 2 shows the circuit diagram of the contactor according to the invention from FIG. 1.
  • a current measuring device 12 is used to measure the current flowing in the coil 2 during operation.
  • the component 15 is a voltage measuring device for measuring the supply voltage Uvers, which can be subject to certain fluctuations.
  • the measured variables of the current measuring device 12 and the voltage measuring device 15 are fed to a microcontroller 11, which processes the two measured variables and uses them to generate a control signal for the circuit breaker 17, via which the coil 2 is controlled.
  • a voltage supply 16 for the microcontroller is connected to the supply voltage Uv ers 1 1, the two measuring devices 12 and 15 and possibly for a driver to control the circuit breaker 17 connected.
  • a free-running diode 18 is also located on the coil 2.
  • the supply voltage is switched on via the supply voltage switch 14.
  • FIG. 3 shows the course of the current I flowing in the coil 2 over time t.
  • the switch-on process is divided into two phases.
  • a constant first voltage Ui is applied to the coil 2.
  • the first time period Ti is fixed, with the resulting current value i Mess in the coil 2 being measured at the end of the first time period Ti.
  • the first voltage Ui and the first time period Ti are selected such that the armature is not set in motion during the first time period Ti.
  • a suitable second voltage U2 is then established which is greater than the first voltage Ui and which is applied to the coil during a second time period T2 directly following the first time period T 1 2 is applied to move the armature 3 from the open position to the closed position and thereby close the contacts.
  • the second time period T2 thus represents the second phase of the switch-on process.
  • the second voltage U2 associated with a certain measured current value I Mess is read, for example, from a table stored in the microcontroller.
  • the control of the contactor switches to a hold mode.
  • the hold mode is maintained during the third time period T3.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schließen der Kontakte eines elektrischen Schaltgeräts während eines Einschaltvorgangs, wobei das elektrische Schaltgerät einen elektromechanischen Antrieb mit einer Spule und einem zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Anker aufweist, und wobei die Spule zum Schließen der Kontakte des elektrischen Schaltgeräts bestromt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zunächst während einer ersten Zeitdauer eine konstante erste Spannung an die Spule angelegt und ein Messwert ermittelt wird, wobei entweder die erste Zeitdauer fest vorgegeben ist, und der Messwert ein Strom wert ist, der am Ende der ersten Zeitdauer durch Messen des in der Spule fließenden Stroms ermittelt wird, wobei die erste Zeitdauer und die erste Spannung derart gewählt werden, dass der Anker während der ersten Zeitdauer nicht in Bewegung versetzt wird, oder die erste Spannung solange an die Spule angelegt wird, bis ein bestimmter Stromwert des in der Spule fließenden Stroms erreicht wird, wobei die erste Zeitdauer die Zeitdauer bis zum Erreichen dieses bestimmten Stromwerts ist, wobei die erste Zeitdauer den Messwert darstellt, und wobei die erste Spannung derart gewählt wird, dass der Anker während der ersten Zeitdauer nicht in Bewegung versetzt wird, wobei in Abhängigkeit des Messwerts eine geeignete zweite Spannung festgelegt wird, die größer ist als die erste Spannung und die während einer zweiten Zeitdauer an die Spule angelegt wird, um den Anker von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu bewegen.

Description

Verfahren zum Schließen eines Schaltschützes und Schaltschütz mit Temperaturkompensation
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schließen der Kontakte eines elektrischen Schaltgeräts während eines Einschaltvorgangs nach dem Oberbegriff des unabhängigen An spruchs 1. Das elektrische Schaltgerät weist dabei einen elektromechanischen Antrieb mit ei ner Spule und einem zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Anker auf, wobei die Spule zum Schließen der Kontakte des elektrischen Schalt geräts bestromt wird. Der Anker des elektromechanischen Antriebs ist dabei mit einem be weglichen Kontakt des elektrischen Schaltgeräts verbunden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 10.
Elektrische Schaltgeräte, insbesondere Hochleistungsschütze, sind in vielen Anwendungsbe reichen mitunter hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Dies gilt beispielsweise für Hochleistungsschütze, die in Bahnfahrzeugen, Kraftfahrzeugen oder in Freilandinstallationen eingesetzt werden. Die Spule des elektromagnetischen Antriebs kann darüber hinaus allein durch die Eigenerwärmung im Betrieb sehr großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein.
In Bahnapplikationen reicht die Temperaturbandbreite von etwa -40°C in Sibirien bis 1 10°C in gewissen Wüstenregionen. Der elektrische Widerstand der Spule ändert sich dabei um den Faktor 1 ,8. Sofern keine Kompensation erfolgt, ändern sich entsprechend auch der An zugstrom - der Strom welcher beim Schließen der Kontakte in der Spule fließt - und das Schaltverhalten des Schaltgeräts. Im kalten Zustand erfolgt wegen des niedrigeren Wider stands ein schnellerer Anzug, was beim Schließen zu einem erhöhten Prellen der Kontakte des elektrischen Schaltgeräts führen kann und ganz grundsätzlich eine erhöhte mechanische Belastung der Bauteile zur Folge hat. Bei sehr hohen Temperaturen werden die Kontakte unter Umständen nicht schnell genug geschlossen, sodass es zu Flattererscheinungen und erhöh tem Verschleiß durch auftretende Lichtbögen kommen kann.
Erfolgt keine Temperaturkompensation, muss der Antrieb somit robuster und daher größer ausgelegt werden. Dies führt zu vergleichsweise schweren und teuren Schaltgeräten.
Soll hingegen eine Temperaturkompensation erfolgen, so muss bei niedrigen Temperaturen eine niedrigere Spannung und bei höheren Temperaturen eine höhere Spannung an die Spule angelegt werden, um über den gesamten Temperaturbereich ein gleichmäßiges Schaltverhal ten bzw. eine einheitliche Einschaltzeit bzw. Anzugzeit gewährleisten zu können. Hierzu muss die in der Spule vorherrschende Temperatur oder der davon abhängige Spulenwiderstand er fasst werden. Dies kann beispielsweise mittels eines Temperatursensors erfolgen. Ein zusätz licher Temperatursensor führt jedoch zu einem aufwändigeren Aufbau und verteuert die Her stellung des elektrischen Schaltgeräts.
Es gibt jedoch bereits auch Verfahren zur Messung der Spuleninduktivität und des Spulenwi derstands ohne direkte Ermittlung der Spulentemperatur. Ein derartiges Verfahren ist bei spielsweise aus US 20180174786 A1 bekannt. Derartige Verfahren erfordern jedoch eine ver gleichsweise große Rechenleistung und setzen daher den Einsatz teurer Mikroprozessoren voraus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine einfache Temperaturkompensation mit geringen Hardwareanforde rungen und insbesondere ohne die Notwendigkeit eines Temperatursensors erlaubt und die den Anzugsvorgang nicht nachteilig verlängert.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.
Demnach liegt bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn zunächst während einer ersten Zeitdauer Ti eine konstante erste Spannung Ui an die Spule angelegt und ein Messwert er mittelt wird, wobei entweder die erste Zeitdauer Ti fest vorgegeben ist, und der Messwert ein Stromwert iMess ist, der am Ende der ersten Zeitdauer Ti durch Messen des in der Spule fließenden Stroms ermittelt wird, wobei die erste Zeitdauer Ti und die erste Spannung Ui derart gewählt werden, dass der Anker während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird, oder die erste Spannung Ui solange an die Spule angelegt wird, bis ein bestimmter Stromwert Isoii des in der Spule fließenden Stroms erreicht wird, wobei die erste Zeitdauer Ti die Zeitdauer bis zum Erreichen dieses bestimmten Stromwerts Isoii ist, wobei die erste Zeit dauer Ti den Messwert darstellt, und wobei die erste Spannung Ui derart gewählt wird, dass der Anker während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird, wobei in Abhängigkeit des so ermittelten Messwerts eine geeignete zweite Spannung U2 fest gelegt wird, die größer ist als die erste Spannung U2 und die während einer zweiten Zeitdauer T 2 an die Spule angelegt wird, um den Anker von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu bewegen.
Die Idee der vorliegenden Erfindung basiert auf der folgenden bekannten Gleichung für den Strom durch eine Spule nach Anlegen einer Spannung (gültig solange sich der Anker nicht bewegt):
Figure imgf000005_0001
U die an der Spule anliegende Spannung,
R der (temperaturabhängige) Spulenwiderstand,
L die Induktivität der Spule mit dem Anker in der Ausgangsposition.
Sind die Größen L, I, U und t bekannt, so kann daraus der Spulenwiderstand R berechnet werden, welcher wiederum von der Temperatur abhängt. Die tatsächliche Berechnung des Spulenwiderstands ist erfindungsgemäß jedoch nicht notwendig. Es wird lediglich ein vom Spulenwiderstand und damit von der Temperatur abhängiger Messwert ermittelt.
Gibt man die erste Zeitdauer Ti fest vor, so ist dieser Messwert der Stromwert iMess, der sich am Ende der ersten Zeitdauer Ti einstellt. In Abhängigkeit dieses Strommesswerts IMess wird daraufhin die Spannung U2 festgelegt, mit der die Spule schlussendlich beaufschlagt wird, um den Anker anzuziehen, das heißt um den Anker von der geöffneten Stellung in die geschlos sene Stellung zu bewegen und dadurch die Kontakte zu schließen. Die optimale Anzugspan nung U2 bei einem bestimmten Strommesswert IMess kann beispielsweise zuvor experimentell durch entsprechende Messreihen ermittelt werden und in einem Speicher einer Steuerung des Schaltgeräts abgelegt sein.
Die erste Zeitdauer T 1 muss so gewählt werden, dass sich der Anker während der ersten Zeit dauer noch nicht bewegt. Andernfalls würde die bei der Bewegung des Ankers im Magnetfeld auftretende Ankerrückwirkung die Strommessung am Ende der ersten Zeitdauer verfälschen und die obige Gleichung würde nicht mehr gelten. Die erste Zeitdauer muss so lang sein, dass die Endwerte der Strommessung - bedingt durch die Widerstandsänderung der Spule durch den Temperatureinfluss - an der oberen und der unteren Temperaturgrenze so weit auseinan derliegen, dass ein ausreichend großer Messbereich erreicht wird. Die Messgenauigkeit und die Auflösung der Messeinrichtung für den Spulenstrom sind dabei zu berücksichtigen. Die erste Spannung Ui , die während der ersten Zeitdauer Ti an der Spule anliegt, sollte möglichst groß gewählt werden, damit der in der Spule fließende Strom im Verlauf der ersten Zeitdauer möglichst groß wird, und zwar so, dass es während der ersten Zeitdauer bei der niedrigsten Einsatztemperatur und unter Berücksichtigung von Toleranzen noch nicht zu einer Bewegung des Ankers kommt.
Auf der anderen Seite sollte die erste Zeitdauer möglichst kurz sein, so dass der Einschaltvor gang nicht unnötig verzögert wird.
Alternativ zu der oben beschriebenen Messwertermittlung mit einer fest vorgegebenen ersten Zeitdauer Ti kann man auch eine feste Stromgrenze Isoii festlegen, die erreicht werden soll. In diesem Fall ist der von der Temperatur und damit vom Spulenwiderstand abhängige Messwert die erste Zeitdauer Ti , die verstreicht, bis die Stromgrenze Isoii erreicht ist. Gegenüber der ersten Alternative ist diese zweite Alternative jedoch etwas aufwändiger umzusetzen, da der Spulenstrom während der gesamten ersten Zeitdauer Ti gemessen werden muss. Es versteht sich von selbst, dass auch bei dieser zweiten Alternative erstens die erste Spannung Ui bis zum Erreichen des vorgegebenen Stromwerts Isoii konstant gehalten werden muss, und zwei tens die erste Spannung U i bzw. der zu erreichende Stromwert Isoii derart festgelegt werden müssen, dass der Anker bis zum Erreichen der Stromgrenze Isoii noch nicht in Bewegung ver setzt wird.
In beiden oben genannten Fällen steigt der Strom während der gesamten ersten Zeitdauer Ti an. Dies bedeutet, die erste Zeitdauer Ti dauert nicht lange genug an, dass sich ein stationärer Endstrom in der Spule einstellen könnte. Mit R = U/l ließe sich in diesem Fall zwar der Wider stand ganz leicht ermitteln. Die dafür erforderliche Messzeit wäre aber deutlich länger als der gesamte übliche Anzugsvorgang des Schaltgeräts und wäre daher inakzeptabel. Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit, dass der Anzugsvorgang nicht nennens wert verlängert wird.
Während der ersten Zeitdauer Ti wird erfindungsgemäß eine konstante erste Spannung Ui an die Spule angelegt. Das bedeutet, dass keine Regelung des in der Spule fließenden Stroms erfolgt. Die konstante Spannung liegt über die komplette erste Zeitdauer Ti an der Spule an.
Die vorliegende Erfindung erlaubt eine einfache Temperaturkompensation ohne aufwändige und teure Hardware. Insbesondere ist kein Temperatursensor erforderlich, um das erfindungs gemäße Verfahren auszuführen. Es ist lediglich eine entsprechende Strommesseinrichtung notwendig, um den in der Spule fließenden Strom messen zu können. Bei elektrischen Schalt geräten mit Regelung des Haltestroms nach dem Einschaltvorgang ist eine derartige Strom messeinrichtung ohnehin vorhanden. Zur Durchführung des Verfahrens kann ein kleiner und kostengünstiger Mikrocontroller verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere bei elektrischen Schaltschützen.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Un teransprüche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Zeitdauer Ti fest vorgegeben, wobei der Messwert ein Strommesswert iMess ist, der am Ende der ersten Zeitdauer Ti durch Messen eines in der Spule fließenden Stroms ermittelt wird, wobei die erste Zeitdauer Ti und die erste Spannung Ui derart gewählt werden, dass der Anker während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird. Wie oben bereits beschrieben, ist diese Ausführungsform einfacher umzusetzen als die Alternative mit fest vorgegebener Stromgrenze
I Soll -
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die zweite Zeitdauer unmittelbar an die erste Zeitdauer an. Dadurch wird eine kurze Einschaltzeit gewährleistet. Bei der Ermittlung bzw. Festlegung der zweiten Spannung U2, die nach Ablauf der ersten Zeitdauer Ti an die Spule angelegt wird, um den Anker von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu bewegen und dadurch die Kontakte zu schließen, muss dabei der Stromwert für den Spulenstrom berücksichtigt werden, der am Ende der ersten Zeitdauer bereits erreicht ist und dadurch den Ausgangswert für die Anzugsphase während der zweiten Zeitdauer T2 bildet.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Spannung U2 während der zweiten Zeitdauer T2 konstant. Dies vereinfacht das erfindungsge mäße Verfahren wesentlich. Rein theoretisch ist es jedoch denkbar, während der zweiten Zeit dauer einen bestimmten Spannungsverlauf aufzuprägen, dessen Parameter anhand des er mittelten Messwerts festgelegt werden. Unter einer konstanten Spannung im Sinne dieser Ausführungsform wird auch eine mittels Pulsweitenmodulation eingestellte mittlere Spannung während der zweiten Zeitdauer verstanden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die zweite Spannung in Abhängigkeit des Messwerts derart festgelegt, dass der Anker beim Schließen der Kontakte unabhängig von der T emperatur der Spule stets die gleiche Geschwindigkeit erreicht. Die dazu notwendige Anzugspannung U2 bei einem bestimmten temperaturabhängigen Messwert kann experimentell durch entsprechende Messreihen ermittelt werden. Hierzu kann das Schaltgerät beispielsweise entsprechend erwärmt oder abgekühlt werden, wobei anschließend sowohl der Strommesswert iMess am Ende der ersten Zeitdauer T 1 , als auch das Schaltverhalten bei un terschiedlichen Anzugspannungen während der zweiten Zeitdauer T2 ausgemessen werden.
In einer alternativen Ausführungsform wird die zweite Spannung in Abhängigkeit des Mess werts derart festgelegt, dass der Anker beim Schließen der Kontakte unabhängig von der Tem peratur der Spule stets in derselben Zeitdauer in die geschlossene Stellung bewegt wird. Das bedeutet, die Zeitdauer bis zum Schließen der Kontakte soll immer gleich lang sein. Auch bei dieser Ausführungsform kann die notwendige Anzugspannung U2 bei einem bestimmten tem peraturabhängigen Messwert experimentell ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens er folgt das Festlegen der zweiten Spannung U2 anhand des Messwerts durch Auslesen eines Vorgabewerts aus einer in einem Speicher hinterlegten Tabelle. Dadurch sind während des Einschaltvorgangs keine komplizierten Berechnungen notwendig. Es kann ein günstiger und einfacher Mikrocontroller zur Steuerung verwendet werden. Die angesprochene Tabelle ist weiter vorzugsweise in dem Speicher des zur Steuerung verwendeten Mikrocontrollers hinter legt. In der Tabelle können beispielsweise die konkreten Werte für die Anzugspannung (zweite Spannung U2) oder aber auch andere für die Steuerung geeignete Vorgabewerte hinterlegt sein. Beispielsweise können anstatt der konkreten Spannungswerte Pulsweitenmodulations vorgabewerte hinterlegt sein. Denn die Spannungswerte Ui und U2 werden vorzugsweise mit tels Pulsweitenmodulation eingestellt. Mögliche Schwankungen der Versorgungsspannung werden dabei vorzugsweise durch entsprechende Änderungen der Pulsweitenmodulation aus geglichen. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht erforderlich, konkrete Werte für den Widerstand und/oder die Temperatur der Spule im Betrieb zu ermitteln. Ausschlaggebend ist lediglich der aus Widerstand bzw. Temperatur abgeleitete Zusammenhang zwischen dem Messwert und dem Vorgabewert bzw. Spannungswert U2.
Alternativ kann aus den konkret ermittelten Vorgabewerten bzw. aus den Werten für die zweite Spannung U2 auch eine Näherungsfunktion zur Berechnung des Vorgabewertes auf Basis des Messwerts abgeleitet werden, sodass anstatt einer vollständigen Tabelle nur die Parameter einer Berechnungsvorschrift in den Speicher des zur Steuerung verwendeten Mikrocontrollers übertragen werden müssen. Dies erfordert zwar eine etwas höhere Rechenleistung, benötigt aber weniger Speicher. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden mögliche Schwankun gen der Versorgungsspannung vorzugsweise durch entsprechende Änderungen der Pulswei tenmodulation ausgeglichen.
Die zu einem bestimmten Messwert gehörigen Werte für die Anzugspannung U2 bzw. die oben angesprochenen Vorgabewerte werden vorzugsweise für einen größeren Temperaturbereich, beispielsweise für einen Temperaturbereich von maximal 0°C bis zumindest 50°C, weiter be vorzugt für einen Temperaturbereich von maximal -20°C bis zumindest 80°C, weiter bevorzugt für einen Temperaturbereich von maximal -40°C bis zumindest 1 10°C, und besonders bevor zugt er einen Temperaturbereich von maximal -60°C bis zumindest 130°C ermittelt. Die Werte werden in einer T abeile hinterlegt, und entweder die T abeile selbst oder die daraus abgeleitete Rechenvorschrift wird in den Speicher des Mikrocontrollers übertragen. Für eine zufriedenstel lende Temperaturkompensation reicht es aus, wenn die Werte für diskrete Temperaturen mit einem Delta von beispielsweise 1 °C oder auch mit größeren Differenzen von beispielsweise 5°C ermittelt werden. Da die konkreten Temperaturen für das Verfahren letztendlich keine Rolle spielen, ist die Eingangsgröße in die Tabelle jedoch der Messwert. Für die Tabelle wer den daher vorzugsweise Messwerte mit einem konstanten Delta verwendet, was sich nicht in einem konstanten Delta der Temperatur wiederspiegelt.
Nach Ablauf der zweiten Zeitdauer kann die Steuerung in einen Haltemodus übergehen. Da zum Halten des Ankers in der geschlossenen Stellung eine geringere Kraft benötigt wird als zum Anziehen des Ankers, kann die Leistung reduziert werden. Gemäß einer weiteren Aus führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die zweite Zeitdauer T2 fest vorgegeben, wodurch das Verfahren weiter vereinfacht wird. Bevorzugt kann alternativ jedoch vorgesehen sein, dass die zweite Zeitdauer T2 dann endet, wenn durch eine geeignete Sensorik oder Aus wertung erkannt wird, dass sich der Anker in der geschlossenen Position befindet. Auch bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuerung anschlie ßend in den Haltemodus übergehen.
Die Erfindung stellt ferner ein elektrisches Schaltgerät nach dem Oberbegriff des unabhängi gen Anspruchs 10 bereit, dessen Steuerung dazu ausgelegt und dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des elektrischen Schaltgeräts weist die Steue rung einen Mikrocontroller auf, in welchem eine Tabelle mit möglichen Messwerten und zuge hörigen Vorgabewerten oder, gemäß einer alternativen Ausführungsform, eine Rechenvor schrift zur Berechnung eines Vorgabewerts anhand des Messwerts hinterlegt ist. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaltschützes gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Schaltschützes aus Figur 1 , und
Figur 3 den Stromverlauf in der Spule des erfindungsgemäßen Schaltschützes.
Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeich net werden. Sofern in einer Zeichnung Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehöri gen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nach folgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaltschützes 1 ge mäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schaltschütz 1 weist ein le diglich ausschnittsweise dargestelltes Gehäuse 10 und eine Kontaktstelle mit Doppelunterbre chung auf. Die Kontaktstelle besteht aus den beiden Festkontakten 5 und der beweglichen Kontaktbrücke 6. Die Kontaktbrücke 6 ist über Kontaktdruckfedern 7 an einem Kontaktträger 9 gelagert, der über die Schaltstange 4 mit dem beweglichen Anker 3 des elektromagnetischen Antriebs des Schaltschützes 1 verbunden ist. Der Anker 3 sowie das Joch 8 des elektromag netischen Antriebs sind zumindest teilweise von der Spule 2 des elektromagnetischen Antriebs umschlossen. Bei Bestromung der Spule 2 durch Anlegen einer ausreichenden Spannung wird der Anker 3 entgegen der Kraft der zwischen Joch 8 und Anker 3 wirkenden Rückstellfeder 13 angezogen, sodass die Kontakte geschlossen werden.
Figur 2 zeigt das Schaltbild des erfindungsgemäßen Schaltschützes aus Figur 1. Eine Strom messeinrichtung 12 dient dazu, den in der Spule 2 fließenden Strom während des Betriebs zu messen. Bei dem Bauteil 15 handelt es sich um eine Spannungsmesseinrichtung zur Messung der Versorgungsspannung Uvers, die gewissen Schwankungen unterliegen kann. Die Mess größen der Strommesseinrichtung 12 und der Spannungsmesseinrichtung 15 werden einem Mikrocontroller 1 1 zugeführt, der die beiden Messgrößen verarbeitet und daraus ein an Steu ersignal für den Leistungsschalter 17 generiert, über welchen die Spule 2 angesteuert wird. An die Versorgungsspannung Uvers ist eine Spannungsversorgung 16 für den Mikrocontroller 1 1 , die beiden Messeinrichtungen 12 und 15 und gegebenenfalls für einen Treiber zur Ansteu erung des Leistungsschalters 17 angeschlossen. An der Spule 2 befindet sich ferner eine Frei laufdiode 18.
Das Einschalten der Versorgungsspannung erfolgt über den Versorgungsspannungsschalter 14.
Figur 3 zeigt den Verlauf des in der Spule 2 fließenden Stroms I über der Zeit t. Der Einschalt vorgang ist in zwei Phasen unterteilt. In der ersten Phase während der ersten Zeitdauer Ti wird eine konstante erste Spannung Ui an die Spule 2 angelegt. Bei dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Zeitdauer Ti fest vorgegeben, wobei am Ende der ersten Zeitdauer Ti der resultierende Stromwert iMess in der Spule 2 gemessen wird. Erste Spannung Ui und erste Zeitdauer Ti werden dabei derart gewählt, dass der Anker während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird.
In Abhängigkeit des gemessenen und von der Temperatur der Spule abhängigen Stromwerts IMess wird daraufhin eine geeignete zweite Spannung U2 festgelegt, die größer ist als die erste Spannung Ui und welche während einer direkt an die erste Zeitdauer T 1 anschließenden zwei ten Zeitdauer T2 an die Spule 2 angelegt wird, um den Anker 3 von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu bewegen und dadurch die Kontakte zu schließen. Die zweite Zeitdauer T2 stellt somit die zweite Phase des Einschaltvorgangs dar. Die zu einem bestimm ten Strommesswert IMess gehörige zweite Spannung U2 wird z.B. aus einer im Mikrocontroller hinterlegten Tabelle ausgelesen.
Nach Abschluss des Einschaltvorgangs geht die Steuerung des Schaltschützes in einen Hal temodus über. Der Haltemodus wird während der dritten Zeitdauer T3 beibehalten.
Bezugszeichenliste
1 elektrisches Schaltgerät
2 Spule
3 Anker
4 Schaltstange
5 Festkontakt
6 Kontaktbrücke
7 Kontaktdruckfeder
8 Joch
9 Kontaktträger
10 Gehäuse
11 Mikrocontroller
12 Strommesseinrichtung
13 Rückstellfeder
14 Versorgungsspannungsschalter
15 Spannungsmesseinrichtung
16 Spannungsversorgung
17 Leistungsschalter
18 Freilaufdiode
t Zeit
Ti erste Zeitdauer
T 2 zweite Zeitdauer
T 3 dritte Zeitdauer
Uvers Versorgungsspannung
Ui erste Spannung
U2 zweite Spannung
I Strom
iMess Strommesswert
I soii vorgegebener Stromwert
R Spulenwiderstand

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Schließen der Kontakte (5, 6) eines elektrischen Schaltgeräts (1) wäh rend eines Einschaltvorgangs, wobei das elektrische Schaltgerät (1) einen elektromechani schen Antrieb mit einer Spule (2) und einem zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Anker (3) aufweist, und wobei die Spule (2) zum Schlie ßen der Kontakte (5, 6) des elektrischen Schaltgeräts (1) bestromt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst während einer ersten Zeitdauer Ti eine konstante erste Spannung Ui an die Spule (2) angelegt und ein Messwert ermittelt wird, wobei entweder die erste Zeitdauer Ti fest vorgegeben ist, und der Messwert ein Strommess wert IMess ist, der am Ende der ersten Zeitdauer Ti durch Messen des in der Spule (2) fließen den Stroms ermittelt wird, wobei die erste Zeitdauer Ti und die erste Spannung Ui derart ge wählt werden, dass der Anker (3) während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird, oder die erste Spannung Ui solange an die Spule (2) angelegt wird, bis ein bestimmter Stromwert Isoii des in der Spule (2) fließenden Stroms erreicht wird, wobei die erste Zeitdauer Ti die Zeitdauer bis zum Erreichen dieses bestimmten Stromwerts Isoii ist, wobei die erste Zeitdauer Ti den Messwert darstellt, und wobei die erste Spannung Ui derart gewählt wird, dass der Anker (3) während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird, wobei in Abhängigkeit des Messwerts eine geeignete zweite Spannung U2 festgelegt wird, die größer ist als die erste Spannung Ui und die während einer zweiten Zeitdauer T2 an die Spule (2) angelegt wird, um den Anker (3) von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu bewegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitdauer Ti fest vorgegeben ist, und der Messwert ein Strommesswert iMess ist, der am Ende der ersten Zeit dauer Ti durch Messen des in der Spule (2) fließenden Stroms ermittelt wird, wobei die erste Zeitdauer T 1 und die erste Spannung Ui derart gewählt werden, dass der Anker (3) während der ersten Zeitdauer Ti nicht in Bewegung versetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zeitdauer T2 unmittelbar an die erste Zeitdauer Ti anschließt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spannung U2 während der zweiten Zeitdauer T2 konstant ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spannung U2 in Abhängigkeit des Messwerts derart festgelegt wird, dass der Anker (3) beim Schließen der Kontakte (5, 6) unabhängig von der Temperatur der Spule (2) stets die gleiche Geschwindigkeit erreicht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spannung U2 in Abhängigkeit des Messwerts derart festgelegt wird, dass der Anker (3) beim Schließen der Kontakte (5, 6) unabhängig von der Temperatur der Spule (2) stets in derselben Zeitdauer in die geschlossene Stellung bewegt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fest legen der zweiten Spannung U2 anhand des Messwerts durch Auslesen eines Vorgabewerts aus einer in einem Speicher hinterlegten Tabelle oder durch Anwendung einer Rechenvor schrift zur Berechnung des Vorgabewerts anhand des Messwerts erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zeitdauer T2 fest vorgegeben ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zeitdauer T2 dann endet, wenn durch eine geeignete Sensorik oder Auswertung erkannt wird, dass sich der Anker in der geschlossenen Position befindet.
10. Elektrisches Schaltgerät (1) mit Kontakten (5, 6) sowie einem elektromagnetischen An trieb zum Schließen der Kontakte (5, 6), wobei der elektromechanische Antrieb eine Spule (2) und einen zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Anker (3) aufweist, wobei das elektrische Schaltgerät ferner eine Strommesseinrichtung (12) zur Messung des in der Spule (2) fließenden Stroms aufweist, und wobei das elektrische Schaltgerät (1) eine Steuerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung dazu ausgelegt und dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 aus zuführen.
1 1. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steu erung einen Mikrocontroller (1 1) aufweist, in welchem eine Tabelle mit möglichen Messwerten und zugehörigen Vorgabewerten oder eine Rechenvorschrift zur Berechnung der Vorgabe werte anhand der Messwerte hinterlegt ist.
PCT/EP2020/060022 2019-04-08 2020-04-08 VERFAHREN ZUM SCHLIEßEN EINES SCHALTSCHÜTZES UND SCHALTSCHÜTZ MIT TEMPERATURKOMPENSATION WO2020208074A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/602,135 US20220157504A1 (en) 2019-04-08 2020-04-08 Method for closing a contactor, and contactor having temperature compensation
JP2021558750A JP7436502B2 (ja) 2019-04-08 2020-04-08 コンタクタを閉じる方法及び温度補償付きコンタクタ
KR1020217036287A KR102636165B1 (ko) 2019-04-08 2020-04-08 접촉기를 폐쇄하는 방법 및 온도 보상 기능을 갖는 접촉기
CN202080042222.3A CN113906533A (zh) 2019-04-08 2020-04-08 用于闭合接触器的方法以及具有温度补偿的接触器
EP20717863.3A EP3953958A1 (de) 2019-04-08 2020-04-08 VERFAHREN ZUM SCHLIEßEN EINES SCHALTSCHÜTZES UND SCHALTSCHÜTZ MIT TEMPERATURKOMPENSATION

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019109176.4A DE102019109176A1 (de) 2019-04-08 2019-04-08 Verfahren zum Schließen eines Schaltschützes und Schaltschütz mit Temperaturkompensation
DE102019109176.4 2019-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020208074A1 true WO2020208074A1 (de) 2020-10-15

Family

ID=70228062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/060022 WO2020208074A1 (de) 2019-04-08 2020-04-08 VERFAHREN ZUM SCHLIEßEN EINES SCHALTSCHÜTZES UND SCHALTSCHÜTZ MIT TEMPERATURKOMPENSATION

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220157504A1 (de)
EP (1) EP3953958A1 (de)
JP (1) JP7436502B2 (de)
KR (1) KR102636165B1 (de)
CN (1) CN113906533A (de)
DE (1) DE102019109176A1 (de)
WO (1) WO2020208074A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102601427B1 (ko) 2022-10-25 2023-11-10 강미소 청색광 xled 모듈기반 살균측색센서를 이용한 살균측색방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1811539A1 (de) * 2004-11-05 2007-07-25 General Electric Company Elektrischer kontaktor und zugeordnetes kontaktor-schliesssteuerverfahren
JP4862064B2 (ja) * 2009-05-14 2012-01-25 三菱電機株式会社 電子制御装置
EP3018678A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-11 Rockwell Automation Technologies, Inc. Erkennung von elektromotorkurzschlüssen
US20180174786A1 (en) 2016-03-16 2018-06-21 Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. Operation coil drive device for magnetic contactor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60180032A (ja) * 1984-02-28 1985-09-13 株式会社ボッシュオートモーティブ　システム ソレノイド駆動回路
DE19808780A1 (de) * 1998-03-03 1999-09-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Verbrauchers
JP4080313B2 (ja) * 2002-12-04 2008-04-23 三菱電機株式会社 電磁接触器のコイル駆動回路
DE102008053816A1 (de) * 2007-10-26 2009-05-07 Volkswagen Ag Verfahren zum Schutz einer ansteuerbaren Spule
DE102010031333B4 (de) * 2010-07-14 2012-03-15 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren zum Betreiben eines elektromagnetischen Schaltgerätes in einem Haushaltsgerät, Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens und Haushaltsgerät mit einer derartigen Steuereinrichtung
DE102012112201A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Temperaturbestimmung in Schützantrieben
US9766291B2 (en) * 2014-11-06 2017-09-19 Rockwell Automation Technologies Inc. Cleaning and motor heating electromagnetic motor control switching

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1811539A1 (de) * 2004-11-05 2007-07-25 General Electric Company Elektrischer kontaktor und zugeordnetes kontaktor-schliesssteuerverfahren
JP4862064B2 (ja) * 2009-05-14 2012-01-25 三菱電機株式会社 電子制御装置
EP3018678A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-11 Rockwell Automation Technologies, Inc. Erkennung von elektromotorkurzschlüssen
US20180174786A1 (en) 2016-03-16 2018-06-21 Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. Operation coil drive device for magnetic contactor
EP3432335A1 (de) * 2016-03-16 2019-01-23 Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. Antriebsvorrichtung einer betätigungsspule für elektromagnetischen schütz

Also Published As

Publication number Publication date
KR102636165B1 (ko) 2024-02-13
EP3953958A1 (de) 2022-02-16
KR20210147060A (ko) 2021-12-06
US20220157504A1 (en) 2022-05-19
DE102019109176A1 (de) 2020-10-08
JP2022527804A (ja) 2022-06-06
CN113906533A (zh) 2022-01-07
JP7436502B2 (ja) 2024-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10235188B3 (de) Verfahren zum Ermitteln der Position eines Stellelements eines elektrisch antreibbaren Aktuators, zugehörige Schaltungsanordnung und Vorrichtung
EP3111454B1 (de) Anordnung mit einem elektrischen schalter und einem elektromagnetischen aktuator
EP1872378A1 (de) Sensorlose positionserkennung in einem elektromagnetischen aktuator
EP1001142B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils
DE102007045779A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetventils und zugehörige Vorrichtung
DE102020100430A1 (de) Elektromechanische Ventilbetätigungsanordnung
EP3953958A1 (de) VERFAHREN ZUM SCHLIEßEN EINES SCHALTSCHÜTZES UND SCHALTSCHÜTZ MIT TEMPERATURKOMPENSATION
EP2884233B1 (de) Messgrößenerfassung im elektromagnetischen Antrieb eines Schaltgeräts
EP3053171A1 (de) Elektromagnetischer aktuator
EP0575792B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Schalters
WO2008090047A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines elektromagnetischen ventils
DE102022202224B3 (de) Verfahren zum Bestimmen der Position eines Ankers eines Elektromagneten und Fluidsystem
WO2018141860A1 (de) Verfahren zur messung einer ankerlage sowie kopplungseinrichtung unter verwendung des verfahrens
DE102010039881A1 (de) Elektrischer Leistungsschalter, Startvorrichtung, Kraftfahrzeug und Verfahren
EP3353798A1 (de) Steuerungseinheit sowie verfahren zum überwachen der funktion eines elektromagnetischen aktuators
DE10332595A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern elektrischer Schaltgeräte
DE102011089996B4 (de) Bordnetzsystem und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzsystems
DE102008048828A1 (de) Verfahren zum Ermitteln und/oder zum Einstellen eines Hubes von Betätigungselementen
DE102013110131B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung einer Aktuatorvorrichtung
DE102014202106B3 (de) Verfahren zum Betrieb eines Einspritzventils sowie Verfahren zum Betrieb mehrerer Einspritzventile
WO2011101193A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ausschalten eines schalters
DE102007057502A1 (de) Regelvorrichtung und -verfahren zum Regeln eines mittleren Stromes durch eine induktive Last
WO2014096410A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum betrieb eines elektromagnetischen schaltgeräteantriebs
DE102014221496A1 (de) Vorrichtung für eine überwachte Schaltstufe
DE102013219864A1 (de) Spulenansteuerung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20717863

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021558750

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20217036287

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020717863

Country of ref document: EP

Effective date: 20211108