为了确定电磁开关装置的触点烧损，在接通期间测量表征触点之间由致动器引起的相对运动随时间变化过程的力学参数（ｖ）。通过评估相对运动随时间的变化过程，确定触点（１８）闭合的时刻（ｔ↓［Ｋ］），以及至少间接获知由一个或多个触点（１８）直至这一时刻（ｔ↓［Ｋ］）经过的或由致动器从这一时刻（ｔ↓［Ｋ］）起直至其终端位置经过的行程（ｓ或ｄ），并与储存的基准值比较。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种确定电磁开关装置触点烧损的方法。此外，本专利技术还 涉及一种具有用于确定其触点烧损的装置的电磁开关装置。
技术介绍
在接通或断开电磁开关装置时在闭合或断开的触点之间出现电弧。随 着时间的推移这样的电弧会导致触点烧损。因此对于这样的开关装置运行 安全性重要的是，明确烧损的程度，以便从中推导出开关装置的剩余寿命 以及通过及时更换触点避免运行故障。由EP0694937B1已知一种确定开关装置中触点烧损并因而确定触点剩 余寿命的方法，其中，确定所谓的触点压紧力(Durchdmck)或压紧力作为 触点烧损的度量。所述压力涉及行程，该行程是作为开关触点运动的致动 器的电枢在断开过程的开始、亦即在终端位置支靠在^f兹轭上的电枢脱离》兹 辄的时刻与触点彼此抬起的时刻之间经过的距离。电枢从磁轭抬起的时刻 借助辅助电^各测量，在此辅助电路中电枢与石兹轭构成一个开关，当电枢与 磁轭接触时开关闭合。与之不同，例知由EP0878015B1已知，电枢与电磁驱动器的磁轭分离 的时刻，通过测量磁轭的电磁线圈上的电压确定。在这两种方法中，为了获知触点烧损的时刻需要另一个辅助电路，例 如一个复杂的借助光电耦合器与主电路脱耦的辅助电路，它检测由抬起时 生成的电弧形成的电弧电压的发生。与由EP0694937B1和EP0878015B1已知的利用断开过程确定烧损或剩 余寿命的方法不同，由WO2004/057634A1已知一种方法和一种设备用于确 定开关装置的剩余寿命，其中测量在接通过程中，亦即在通过电磁传动装 置闭合开关触点时压紧力的改变。在这种已知的设备中，在电枢上设位置 传感器，该位置传感器在至少三个位置含有例如形式上为测量触头的标记，借助它们可以获知电枢运动随时间的变化过程。在触点闭合时电枢的定位 根据借助这些位置标记获知的电枢运动过程通过计算确定。为此，基于少 量的位置标记，利用简单的算法，并假设在触点闭合前的时刻与在触点闭 合时刻与电枢置放在石兹轭上的时刻之间的 一 个时刻之间电枢加速度为常 数。然而事实证明，采用这种做法只能低精度地确定触点的闭合时刻。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种确定电磁开关装置触点烧损的方法，借 助这种方法可以准确地确定触点闭合时刻，并由此可以准确地确定触点烧 损。此外本专利技术的目的是提供一种具有按此方法工作的装置的电磁开关装置。有关方法方面的目的，按照本专利技术通过一种具有权利要求1特征的方 法达到。按此方法，在接通期间测量表征触点之间由致动器引起的相对运 动随时间变化过程的力学参数，以及通过评估此随时间的变化过程确定触 点闭合的时刻，以及至少间接获知由所述触点直至这一 时刻经过的或由致 动器从这一时刻起直至其终端位置经过的行程，并与储存的基准值比较。在这里本专利技术考虑问题的出发点是，在触点闭合的时刻基于在此时刻 施加的并制动致动器运动的触点弹簧大的弹簧力，使相对运动随时间的变 化过程发生显著变化，所以通过分析运动随时间的变化过程，可以可靠地 直接确定触点彼此相遇的时刻，为此无需如在前言提及的WO2004/057634A1中那样的运动过程的近似模型。表征运动过程的参数可直接通过测量其中 一个触点或两个触点的速度 或加速度实现。与之不同，也可以测量致动器的速度，致动器引起所述相 对运动并与至少其中 一个触点机械连接以及通过电石兹驱动器操纵。若借助与致动器机械连接的传感器测量运动随时间的变化过程，则所 述的测量可以用一个与接通的电路或与电磁传动装置的电路电脱耦的测量 电路进行。适用的传感器可以是行程传感器、速度传感器或加速度传感器。 若使用速度传感器或加速度传感器作为传感器，则根据它的信号可以特别简单地确定触点闭合的时刻。为了在这种情况下能获得有关经过的行程的信息，它们的测量信号还必须经过 一 次或两次积分。与使用这种传感器不同，也可以通过评估在接通期间测得的电磁驱动 器的电或电磁参数确定所述的力学参数。涉及电磁开关装置方面的目的，按照本专利技术通过一种具有权利要求7 特征的装置达到，它的优点以及归诸于此权利要求的那些从属权利要求中 说明的特征带来的优点，在意义上与针对各相关的方法权利要求的特征说 明的那些优点相同。附图说明下面参见附图进一步说明本专利技术。其中图1至3分别示出了电磁开关装置在触点未消耗时处于接通过程不同 时刻的原理图4至5示出了此电磁开关装置经许多个开关循环后处于接通过程不 同时刻，此时触点已有显著烧损；图6至9分别示出曲线图，图中画有电磁线圈上的电压和流过电磁线 圈的电流、电磁力及弹簧力、电枢与磁轭之间的距离以及电枢的速度或其 加速度，分别随时间的变化；以及图10示意性表示出具有用于更好地确定触点烧损的装置的开关装置。具体实施例方式按图1的电磁开关装置在图示的例子中含有接触器和磁轭2，两个励磁 用的电磁线圈4设在磁扼上。与磁轭2对应配设的电枢6通过压力弹簧8 弹性地支承在开关装置的仅象征性表示的外壳10上。磁轭2、电磁线圏4 和电枢6构成开关装置的电》兹驱动器。电枢6通过触簧12与运动触桥14 传力地连接。为运动触桥14配设两个固定的触头支承16。电枢6构成电箱玄 驱动器的致动器用于触桥14与触头支承16之间的相对运动。触桥14和固定的触头支承16分别设有触头或触点18,它们在新的状 态下有厚度Do。由运动触桥14和固定触头支承16构成的开关触点处于打 开位置。在这种断开的状态，触点18有间距so以及磁轭或电枢6的极面20 和60有间3巨H。当电磁线圈4接通时，电枢6克服压力弹簧8的作用朝磁轭2的方向 运动，如图中用箭头表示的那样。现在图2表示的情况是，触点18开始接触，因此电枢6经过了一个行 程so。在这一时刻^l面20、 60有间距d(TH-So。这一间距do与触点18未消 耗时开关装置的压紧力相对应。现在，在克服触簧12和与之并联的压力弹 簧8作用的情况下实施电枢6的进一步闭合运动。因为由触簧12施加的弹 簧力明显大于由压力弹簧8施加的弹簧力，所以作用在电枢6上的弹簧力 突然增大，并促使显著改变闭合运动进程。在进一步的过程中，作用在电枢6上的电磁力大于由压力弹簧8和触 簧12施加的弹簧力，以及电枢6可以朝》兹辄2的方向继续运动，直至它最 终如在图3中所表示的那样，在终端或静止位置将其极面60靠放在^f兹轭2 的极面20上。图4中现在表示的情况是，触点18经过许多个开关循环后已经严重烧 损，并还只有厚度D^D。。相应地，触头18在断开状态有间距s,，它明显 大于新的状态下的间距s。。现在若电磁线圈4被励磁，也就是说引入接通 过程，则电枢6以增大的速度朝^磁轭2的方向运动，直至经过一个与此间 距s,对应的行程后触点18按图5开始接触。此时极面20、 60的间距为dP 对此同样适用d产H-s,。由此图可以看出，与新的状态下的压紧力相比，基 于触点18小的厚度D,因而使这一间距d,,换句话说使压紧力显著减小。图6的曲线描述了流过电石兹线圈的电流I (曲线a)和施加在电^兹线圈 上的周期性直流电压U (曲线b)随时间t的变化过程。图示的例子涉及一 种用例如由WO2005/017933A1已知的方法控制的开关装置，以便通过调节 电枢的加速度调整闭合速度， 一方面触点和另 一方面电极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种确定电磁开关装置触点（１８）烧损的方法，其中，在接通期间测量表征触点（１８）之间由致动器引起的相对运动随时间变化过程的力学参数（ｖ、ｂ、ｗ），以及通过评估相对运动随时间的变化过程确定触点（１８）闭合的时刻（ｔ↓［Ｋ］），以及至少间接获知由所述触点（１８）直至这一时刻（ｔ↓［Ｋ］）经过的或由致动器从这一时刻（ｔ↓［Ｋ］）起直至其终端位置经过的行程（ｓ、ｓ↓［０］、ｓ↓［１］、ｄ、ｄ↓［０］、ｄ↓［１］），并与储存的基准值比较。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-9-21 10 2005 045 095.41. 一种确定电磁开关装置触点(18)烧损的方法，其中，在接通期间测量表征触点(18)之间由致动器引起的相对运动随时间变化过程的力学参数(v、b、w)，以及通过评估相对运动随时间的变化过程确定触点(18)闭合的时刻(tK)，以及至少间接获知由所述触点(18)直至这一时刻(tK)经过的或由致动器从这一时刻(tK)起直至其终端位置经过的行程(s、s0、s1、d、d0、d1)，并与储存的基准值比较。2. 按照权利要求1所述的方法，其中，借助与致动器机械连接的传感 器(22)测量所述参数(v、 b、 w)。3. 按照权利要求2所述的方法，其中，使用速度传感器作为传感器 (22)。4. 按照权利要求2所述的方法，其中，使用加速度传感器作为传感器 (22 )。5. 按照权利要求1或2所述的方法，其中，使用行程传感器作为传感 器(22)。6. 按照权利要求1所述的方法，其中，所述力学参数(v、 b、 w)通 过评估在接通期间测量的电磁驱动器的电或磁参数确定。7. —种电磁开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩德特劳特曼，诺伯特埃尔斯纳，诺伯特米特尔迈耶，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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