继电器电路系统技术方案

一种继电器电路系统具有电压源(40)、继电器(10a、10b)，该继电器具有与电压源(40)并联连接的线圈(30)，并且继电器电路系统具有开关(42a、42b)，该开关与继电器(10a、10b)的线圈(30)并联连接。电容器(50a、50b)与继电器(10a、10b)的线圈(30)并联连接，从而形成一个振荡回路，该振荡回路的衰减特性取决于继电器(10a、10b)的故障状态。分析装置(54)与信号抽头(52a、52b)连接，该信号抽头用于获取在继电器(10a、10b)的线圈(30)上的电压信号，分析装置如此设计，使得该分析装置检测所获取的电压信号在时间上的衰减特性，以便可以由检测到的衰减特性推断继电器(10a、10b)的故障状态。

Relay circuit system

A relay circuit system has a voltage source (40) and a relay (10a, 10b). The relay has a coil (30) parallel to the voltage source (40), and the relay circuit system has a switch (42a, 42b), which is connected in parallel with the coil (30) of the relay (10a, 10b). Capacitors (50a, 50b) are connected in parallel with coils (30) of relays (10a, 10b) to form an oscillating circuit whose attenuation characteristics depend on the failure state of relays (10a, 10b). The analyzer (54) is connected with the signal taps (52a, 52b), which are used to obtain the voltage signals on the coils (30) of the relays (10a, 10b). The analyzer is designed so that the analyzer detects the attenuation characteristics of the voltage signals acquired in time, so that the failure status of the relays (10a, 10b) can be inferred from the detected attenuation characteristics.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】继电器电路系统
本专利技术涉及一种继电器电路系统，亦即涉及一种具有至少一个继电器的电子电路系统。
技术介绍
在实践中继电器基本上存在如下问题，即继电器触点可能相互焊接或粘合。于是这可能导致继电器非期望的持续接通，即使继电器控制电路是断开的。因此，已经开发了不同的措施，以便能够监控或确定继电器的此类故障状态。通常例如在使用光电耦合器和其它附加电路部件的情况下在继电器负载电流侧上进行监控。此外，常规的监控措施通常需要继电器附加的开关过程。
技术实现思路
本专利技术以如下任务为基础，即提供一种改进的继电器电路系统，在该继电器电路系统中可以以简单的方式可靠地识别继电器的故障状态。该任务通过具有权利要求1特征的继电器电路系统得以解决。本专利技术特别优选的实施方案和扩展方案是从属权利要求的技术方案。继电器电路系统具有电压源、具有线圈的继电器，其中，继电器的线圈与电压源并联连接，并且继电器电路系统具有开关，该开关与继电器的线圈串联连接。根据本专利技术，附加地设有电容器，该电容器与继电器的线圈并联连接，从而该电容器与线圈一起形成LC振荡回路。另外，设有用于获取在继电器的线圈上的电压信号的信号抽头和分析装置，该分析装置与信号抽头连接。该分析装置如此设计，使得该分析装置检测所获取的电压信号在时间上的衰减特性，并且该分析装置可以由检测到的衰减特性推断继电器的故障状态。根据本专利技术的继电器电路系统需要少量的附加部件(特别是与继电器的线圈并联连接的电容器)，并且该继电器电路系统简单地构造。此外，为了监控继电器的故障状态只需要继电器电路系统的控制电流侧，然而负载电流侧可以保持不变。另外，利用本专利技术的继电器电路系统可能的是，在不进行继电器的附加开关过程的情况下监控继电器的故障状态。本专利技术在此从以下考虑出发。当闭合控制电路时，继电器的线圈通电，从而与该线圈形成的电磁铁吸引可运动的铁磁的衔铁，由此继电器的工作触点彼此接触，并且继电器的负载电路闭合。如果所述工作触点焊接在一起，那么在控制电路断开之后继电器的衔铁也保持紧邻电磁铁，由此衔铁从线圈吸收电能(涡流)。如果像在根据本专利技术的继电器电路系统中一样，继电器的线圈是LC振荡回路的一部分，那么在衔铁中感应出的涡流影响振荡回路的衰减特性。特别是在LC振荡回路中的振荡由于所述涡流而衰减得更强或更快(相比于没有所述涡流的情况)。也就是说，在工作触点焊接的情况下，LC振荡回路的振荡比在继电器无故障的情况下消减得更快。通过监控该振荡的衰减特性因此能够以简单的方式推断继电器的故障状态。本专利技术的继电器电路系统不局限于任何特定类型的继电器。特别是继电器在继电器的负载侧上可以用于交流电路并且用于直流电路。该继电器可以用作工作电流继电器或静态电流继电器。该继电器例如可以是具有转换触点的继电器或仅具有常开触点的继电器。就此而言，术语继电器的故障状态应该特别是包括继电器的两种状态：继电器无故障运行(也就是说工作触点没有焊接)和继电器有故障(也就是说工作触点相焊接)。在本专利技术的扩展方案中也可识别其它中间状态，例如已经存在的朝向工作触点焊接的趋势。在本专利技术一种有利的设计方案中，还设有包络线发生器电路，该包络线发生器电路连接到信号抽头与分析装置之间，并且该包络线发生器电路设计成用于由获取的电压信号产生包络线信号。分析装置于是优选地如此设计，使得该分析装置检测由包络线发生器电路产生的包络线信号在时间上的衰减特性，以便能够由检测到的衰减特性推断继电器的故障状态。包络线信号通常可比未处理的电压信号更容易分析。就此而言，包络线信号应该示出电压信号的特殊情况。包络线发生器电路优选具有带阻尼的整流电路。优选地，包络线发生器电路包含配设给信号抽头的整流元件(如二极管)。优选地，包络线发生器电路包含平滑电容器。在本专利技术一种有利的设计方案中，分析装置还设计成，用于检测开关的断开，用于在断开开关之后检测所获取的包络线信号在时间上的衰减特性。优选地，可以通过检测用于开关的操控信号或通过监控开关的开关状态来检测开关的断开。在本专利技术另一种有利的设计方案中，所述信号抽头设置在继电器的线圈与开关之间。此外，优选地给继电器的线圈并联连接空载二极管。在本专利技术一种有利的设计方案中，所述继电器电路系统具有多个继电器，所述继电器分别具有一个线圈。于是给各继电器的线圈串联连接各一个开关并且并联连接各一个电容器，并且给各继电器的线圈配设有信号抽头，所述信号抽头用于获取在继电器的相应的线圈上的电压信号。优选地，为所述多个继电器的线圈设置一个共用的分析装置。优选地，为所述多个继电器的线圈设置一个至少部分共用的包络线发生器电路。附图说明由接下来对非限制性的优选实施例借助附图进行的描述能更好地理解本专利技术的上述以及其它的特征和优点。其中部分示意性地示出：图1示出继电器的构造；图2示出按照本专利技术的继电器电路系统的电路图；以及图3示出用于继电器两种不同故障状态的电压信号和包络线信号的电压-时间曲线图。具体实施方式图1以具有转换触点的继电器为例示出继电器的构造。继电器10有一个共用的工作触点12，该工作触点与共用的工作接头14连接，以及继电器具有第一工作触点16(常闭触点)，该第一工作触点与第一工作接头18连接，该继电器具有第二工作触点20(常开触点)，该第二工作触点与第二工作接头22连接。共用的工作触点12设置在铁磁的衔铁24的自由端部上，该衔铁经由活节26可运动地支承。衔铁24通过拉力弹簧28保持在其在图1中示出的原始位置上。继电器10还具有线圈30，该线圈缠绕铁磁的芯32，以便形成电磁铁。线圈30的两个端部分别与第一线圈接头34和第二线圈接头36连接。电磁铁30、32、工作触点12、16、20和衔铁24优选放置在一个壳体38中。图1示出在线圈30未通电的状态下和继电器10无故障的情况下的继电器10开关状态。在线圈30未通电的状态下，电磁铁对铁磁的衔铁32不施加吸引力。衔铁24和因此共用的工作触点12被拉力弹簧28向上牵拉。也就是说，共用的工作触点12与第一工作触点16导电连接。如果继电器10的线圈30通电，那么电磁铁克服拉力弹簧28的力而吸引衔铁24。衔铁24上的共用的工作触点12于是与第二工作触点20接触。如果流过线圈30的电流终止，那么衔铁24又回到衔铁的图1的起始位置。在继电器10有故障时(在该有故障的继电器中，共用的工作触点12与第二工作触点20相互焊接)，在流过线圈的电流终止后衔铁24也保持靠近电磁铁。在图1中示出的继电器10优选可以集成到图2的继电器电路系统中。图2的继电器电路系统示例性地具有两个继电器10a和10b，但是继电器电路系统不限于继电器的上述数量。也可以存在仅一个继电器或多于两个继电器。因为本专利技术有利地仅需要对继电器的控制电路进行修改，所以在图2中也仅示出该控制电路。省去示出继电器的负载电路，这是因为本专利技术在这一点上不以任何方式受限。第一继电器10a的线圈与电压供应装置40并联连接。第一开关42a与线圈串联连接，该第一开关在本实施例中是开关晶体管。在第一开关42a闭合时，第一继电器10a的控制电路闭合，从而第一继电器的线圈通电，以便在按照图1设计的继电器中将共用的工作触点12与第二工作触点20导电连接。为了避免在断开控制电路时(也就是说，在切断流过线圈的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.继电器电路系统，具有：电压源(40)；具有线圈(30)的继电器(10、10a、10b)，其中，继电器的线圈(30)与电压源(40)并联连接；和开关(42a、42b)，该开关与继电器(10、10a、10b)的线圈(30)串联连接，其特征在于，电容器(50a、50b)，该电容器与继电器(10、10a、10b)的线圈(30)并联连接，从而该电容器与线圈一起形成一个振荡回路；信号抽头(52a、52b)，用于获取在继电器(10、10a、10b)的线圈(30)上的电压信号(U1、U2)；和分析装置(54)，该分析装置与信号抽头(52a、52b)连接，并且该分析装置设计成，用于检测所获取的电压信号(U1、U2)在时间上的衰减特性，并且用于由检测到的衰减特性推断继电器(10、10a、10b)的故障状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.继电器电路系统，具有：电压源(40)；具有线圈(30)的继电器(10、10a、10b)，其中，继电器的线圈(30)与电压源(40)并联连接；和开关(42a、42b)，该开关与继电器(10、10a、10b)的线圈(30)串联连接，其特征在于，电容器(50a、50b)，该电容器与继电器(10、10a、10b)的线圈(30)并联连接，从而该电容器与线圈一起形成一个振荡回路；信号抽头(52a、52b)，用于获取在继电器(10、10a、10b)的线圈(30)上的电压信号(U1、U2)；和分析装置(54)，该分析装置与信号抽头(52a、52b)连接，并且该分析装置设计成，用于检测所获取的电压信号(U1、U2)在时间上的衰减特性，并且用于由检测到的衰减特性推断继电器(10、10a、10b)的故障状态。2.根据权利要求1所述的继电器电路系统，其中，还设有包络线发生器电路(56)，该包络线发生器电路连接到信号抽头(52a、52b)与分析装置(54)之间，并且该包络线发生器电路设计成，用于由获取的电压信号(U1、U2)产生包络线信号(U1’、U2’)；并且分析装置(54)设计成，用于检测由包络线发生器电路(56)产生的包络线信号(U1’、U2’)在时间上的衰减特性，并且用于由检测到的衰减特性推断继电器(10、10a、10b)的故障状态。3.根据权利要求2所述的继电器电路系统，其中，所述包络线发生器电路(56)具有带阻尼的整流电路。4.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·贝丘克，M·谢斯基，
申请(专利权)人：迪尔阿扣基金两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE