开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种开关装置，尤其是带有一磁系统的继电器和／或接触器，该磁系统包括衔铁和磁轭、线圈和开关装置驱动机构的调节和／或控制器，其中，借助于传感器测定开关特定驱动参数的实际值。在发出开关命令后，调节和／或控制器只有在开关参数（例如接触速度ｖ）达到至少一个预定的阈值后才影响输出量（例如线圈电流Ｉ）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关装置，尤其是带有一磁系统的继电器和/或接触器，该磁系统包括衔铁和磁轭、线圈和开关装置驱动机构的调节和/或控制器，其中，借助于传感器测定开关特定驱动参数的实际值。具有磁系统的开关装置，例如接触器应用在驱动和自动化技术中，并结合其他元件用于保护和控制耗电设备。为了使这种开关装置在面向不同的运行条件及特有的开关装置特性时最佳地完成它们的开关任务，发展了一些可调式开关驱动机构的原理，它们减少了线圈类型的多样性，而线圈的多种类型迄今鉴于不同的激励电压仍是必要的。它们既可应用于交流电流也可应用于直流电流，并通过减少接触弹跳来减少接触点烧损，进而延长触点使用寿命。与此同时减小了在吸持阶段励磁电路的功率消耗。例如由EP 0376493 A1已知一种控制电路，它在电磁阀中为了接触器的闭合过程允许大电流，在闭合过程结束后该大电流降为一个较低的吸持电流。在DE-OS 3047488 A1中除线圈电流控制外还介绍了一种带一个设在磁轭内的霍耳探头的感应式控制。其控制原理是为闭合过程提供较大的线圈电流，在闭合过程结束后线圈电流降至一个值，此电流值刚好还能产生用于保持被吸住的衔铁所需要的力。DE-OS 4430867 A1介绍了开关驱动装置的控制，使驱动装置保证在整个使用寿命期间在考虑到干扰量例如烧损和公差的情况下具有最佳接触速度地接通和限制衔铁铁心的冲击速度。通过已知的用于开关驱动装置的电路结构力图解决上述问题，但要么必须使用复杂的调节规则，要么取消下列规定，即，在弹跳过程降到最低程度和在接触器吸持阶段功率消耗小的情况下触点有高的吸动速度。本专利技术的目的是创造一种开关装置驱动装置的简单和有效的控制规则，它可实现触点高的吸动速度、此触点弹跳过程的极小化、以及在接触器的吸持阶段激励电路低的功率消耗。按本专利技术采取下列措施达到此目的，即，在发出开关命令后，调节和/或控制器只有在开关参数，例如接触速度V达到至少一个预定的阈值后才在开关过程中影响输出参数，例如线圈电流I。由此使吸动速度如在第一流的接触器驱动装置中那样达到很高的值。在到达开关特定参数的一个或多个阈值后，如按权利要求2为时间t或接触行程s，调节和/或控制器按权利要求5通过磁通量φ或线圈电流I起作用并由此使弹跳过程极小化。除此以外，这还减小了在接触器吸持阶段的激励电路的功率消耗。这些阈值可借助传感器传送给调节和/或控制器。在调节电路中的滞后元件同样导致调节器的延迟响应。下面借助于附图所示实施例进一步说明本专利技术，附图中附图说明图1示出具有强制气隙的U形铁芯、衔铁、线圈及其控制器；图2为曲线图，图中画有在接触器闭合过程中按不同的调节原理磁通量φ随时间的变化曲线；以及图3为曲线图，图中画有在接触器闭合过程中按不同的调节原理衔铁走过的接触行程s随时间t的变化曲线。图1表示设计为U形铁芯3具有强制气隙2的磁轭1。在磁轭1的每个腿4上有原理性表示的线圈5，它通过控制器6控制。在强制气隙2内设磁通量传感器7，当前的磁通量值传输给控制器6。图2表示在不同的调节原理时磁轭1强制气隙2内的磁通量φ随时间t的变化曲线。在磁通量φ不受控制，亦即在线圈5上始终施加全控制电压U时的变化曲线中，磁通量φ有一个典型的磁场变化过程A，它促使衔铁8有最大的加速度，这种加速度便可能在开关装置的静止触点上造成弹跳过程。曲线C表示在控制器6立即作用时磁通量φ的变化过程。在时刻t1之前同样在线圈5上施加全电压U。一旦达到预定的磁通量φ1便按这样的方式调节线圈电流I，即在余留的闭合过程和接触器的吸持阶段几乎保持此通量值φ1不变。在按曲线B延迟使用控制器6时，起先在线圈5上仍加全控制电压U，换句话说，首先如在未加控制的接触器驱动装置中那样实施最大加速度。在相对于发出接触器接通命令的时刻t0经过了某个时间t2后，控制器6起作用，直至时刻t3根据来自磁通量传感器7的数据减小线圈电流I，并由此将磁通量φ降为φ1，其结果是既减轻了弹跳过程，又使接触器有足够的吸持功率。图3表示在采用不同的调节原理时接触器经过的接触行程s随时间t的变化曲线，其中s0表示已断开的开关位置，sG表示已闭合的开关位置。在按曲线D的未加控制的接触器驱动装置中，触点最快速地在时刻t1v闭合，因为线圈5上始终施加全控制电压U。按曲线F在时刻t11立即使用接触器驱动装置的控制器6时，导致最长的接通时间t，因为如在图2的曲线C中那样全控制电压U只在t1至t11的短时间内施加。按图3中的曲线E，在较晚地从时刻t111起使用控制器时，整个接通时间从tv1缩短到tv，亦即约减少20至30％。试验证明，这些情况可以直接移植到其磁轭例如设计为E型铁芯的磁系统上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关装置，尤其是带有一磁系统的继电器和／或接触器，该磁系统包括衔铁（８）和磁轭（１）、线圈（５）和开关装置驱动机构的调节和／或控制器（６），其中，借助于传感器（７）测定开关特定驱动参数实际值，其特征在于：在发出开关命令后，调节和／或控制器（６）只有在开关参数，例如接触速度（ｖ）达到至少一个预定的阈值后才在开关过程中影响输出量，例如线圈电流（Ｉ）。

【技术特征摘要】
DE 1997-1-9 19700522.51.一种开关装置，尤其是带有一磁系统的继电器和/或接触器，该磁系统包括衔铁(8)和磁轭(1)、线圈(5)和开关装置驱动机构的调节和/或控制器(6)，其中，借助于传感器(7)测定开关特定驱动参数实际值，其特征在于在发出开关命令后，调节和/或控制器(6)只有在开关参数，例如接触速度(v)达到至少一个预定的阈值后才在开关过程中影响输出量，例如线圈电流(I)。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：威尔弗里德杰纳，弗朗兹乌尔奇，伯恩哈德斯特赖科，迪萨德朗加尔迪尔，莱因哈德梅尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]