用于測(cè)試開(kāi)關(guān)的自保持磁體的方法以及用于自保持磁體的測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和6的前序部分所述的一種用于測(cè)試開(kāi)關(guān)的自保持磁體的方法以及一種用于自保持磁體的測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]具有電動(dòng)機(jī)械式觸發(fā)器的低電壓范圍中的開(kāi)關(guān)例如作為功率保護(hù)開(kāi)關(guān)已知。其例如在超過(guò)預(yù)先給定的電流值的情況下中斷流動(dòng)的電流，該電流被電子觸發(fā)單元檢測(cè)到。觸發(fā)器還包括自保持磁體(磁鎖(Maglatch))，其具有永磁體、繞組和鐵磁性挺桿，其中，挺桿由永磁體的磁場(chǎng)克服彈簧的力而吸引。該觸發(fā)通過(guò)如下方式進(jìn)行，即由布置在永磁體上的繞組產(chǎn)生相反的磁場(chǎng)，該相反的磁場(chǎng)以如下方式平衡在挺桿的區(qū)域中永磁體的磁場(chǎng)，使得挺桿為了操縱開(kāi)關(guān)而被彈簧沿其縱軸線的方向移動(dòng)。挺桿在此情況下與執(zhí)行器以開(kāi)關(guān)鎖的形式配合作用，開(kāi)關(guān)軸在機(jī)械預(yù)應(yīng)力下保持在該開(kāi)關(guān)鎖中，該開(kāi)關(guān)軸釋放挺桿。圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)軸將觸頭元件分開(kāi)且如此地?cái)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)。
[0003]自保持磁體的繞組與以電容器為形式的電能存儲(chǔ)器形成電流回路，該電流回路在滿足觸發(fā)單元的觸發(fā)條件的情況下閉合。
[0004]為了耗散所存儲(chǔ)的能量，將空轉(zhuǎn)二極管與自保持磁體的繞組并聯(lián)。
[0005]為了測(cè)試自保持磁體、也就是說(shuō)尤其繞組的斷線(Drahtbruch)，已知的是，通過(guò)繞組來(lái)派送穩(wěn)定的測(cè)試電流，其對(duì)于釋放挺桿來(lái)說(shuō)太小。該測(cè)試電流被監(jiān)控，其中，電流的中斷尤其顯示斷線。
[0006]缺點(diǎn)是，在此持續(xù)地有電流通過(guò)繞組流動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于測(cè)試自保持磁體的替選解決方案。
[0008]該任務(wù)基于通過(guò)權(quán)利要求1的特征的方法以及基于通過(guò)權(quán)利要求6的特征的測(cè)試裝置解決。從屬權(quán)利要求示出了有利的設(shè)計(jì)方案。
[0009]該解決方案基于如下方法，即電流回路為了測(cè)試而針對(duì)一閉合時(shí)間被閉合，該閉合時(shí)間如此之短，使得不出現(xiàn)觸頭元件的分開(kāi)，并且在該閉合時(shí)間之后、即在再次斷開(kāi)之后，測(cè)試是否在此情況下自保持磁體的存儲(chǔ)的能量被耗散。該解決方案利用如下事實(shí)，即用于操縱執(zhí)行器的電流必須以一定的(預(yù)先給定的)強(qiáng)度流動(dòng)一定的(預(yù)先給定的)時(shí)間。不執(zhí)行靜態(tài)電流監(jiān)控，盡管如此，在不觸發(fā)自保持磁體的前提下識(shí)別在正常運(yùn)行期間的損壞。
[0010]在簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案中，由電流傳感器檢測(cè)電流的流動(dòng)。
[0011]在最簡(jiǎn)單的情況下，該電流傳感器是由電流穿流的二極管，其中，相應(yīng)地檢測(cè)，是否在二極管上相應(yīng)的電壓下降。
[0012]技術(shù)上借助于比較儀檢測(cè)電壓下降(的事實(shí)的)存在。
[0013]優(yōu)選地，當(dāng)在二極管上存在電壓下降時(shí)，比較儀發(fā)出信號(hào)。
[0014]所述解決方案基于如下測(cè)試裝置，即該測(cè)試裝置針對(duì)一閉合時(shí)間閉合電流回路，該閉合時(shí)間如此之短，使得不出現(xiàn)觸頭元件的分開(kāi)，并且該測(cè)試裝置在該閉合時(shí)間之后測(cè)試是否自保持磁體的存儲(chǔ)的能量被耗散。
[0015]在技術(shù)上簡(jiǎn)單的是，電流傳感器檢測(cè)電流流動(dòng)。
[0016]當(dāng)用于檢測(cè)電流流動(dòng)的電流傳感器具有二極管并且測(cè)試裝置檢測(cè)二極管上的電壓下降時(shí)，該檢測(cè)是較為與電流相關(guān)的。
[0017]適宜地，用于檢測(cè)電壓下降的測(cè)試裝置具有比較儀。
[0018]在最簡(jiǎn)單的情況下，當(dāng)存在相應(yīng)的電壓下降時(shí)，該比較儀發(fā)出信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明:
圖1不出了開(kāi)關(guān)I。
【具體實(shí)施方式】
[0020]繪制的唯一一個(gè)附圖示出了開(kāi)關(guān)1，其構(gòu)造成用于低電壓的功率保護(hù)開(kāi)關(guān)。該開(kāi)關(guān)I具有帶有觸頭元件3、4的開(kāi)關(guān)觸頭2，觸頭元件在閉合的開(kāi)關(guān)觸頭2—一如在附圖中示意性示出一一的情況下相互貼靠。開(kāi)關(guān)觸頭2連接到線路L中。為了中斷通過(guò)線路L流動(dòng)的電流，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)觸頭2，方式為，使觸頭元件3、4機(jī)械地相互分開(kāi)。
[0021]隸屬于開(kāi)關(guān)I的還有電子觸發(fā)單元ETU，其相應(yīng)地監(jiān)控經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)觸頭2的電流并且在此情況下測(cè)試，是否滿足預(yù)先給定的與電流相關(guān)的觸發(fā)條件。該觸發(fā)條件在此示例性地是超過(guò)預(yù)先給定的電流閾值。
[0022]傳感器線圈9的與電流成正比的電壓信號(hào)用于檢測(cè)通過(guò)導(dǎo)線L流動(dòng)的電流，該傳感器線圈布置在磁場(chǎng)中且因此布置在導(dǎo)線L的區(qū)域中。
[0023]觸發(fā)單元ETU與執(zhí)行器5配合作用，該執(zhí)行器包括一具有開(kāi)關(guān)軸6a的開(kāi)關(guān)鎖6，該開(kāi)關(guān)軸在機(jī)械預(yù)應(yīng)力下保持住并且在所述執(zhí)行器5觸發(fā)之后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)觸頭2。觸發(fā)單元ETU與執(zhí)行器5之間以及執(zhí)行器5與開(kāi)關(guān)觸頭2之間的配合作用在附圖中示意性地通過(guò)虛線的連接線7、8示出。
[0024]繞組9用于觸發(fā)單元ETU的能量供給，該繞組圍繞導(dǎo)線L纏繞，將能量按照變壓器的方式從導(dǎo)線L上脫開(kāi)并且發(fā)出到整流器單元11上。整流器單元11的電壓經(jīng)由二極管12對(duì)以電容器13為形式的能量存儲(chǔ)器13a充電。
[0025]與電容器13并聯(lián)一與晶體管開(kāi)關(guān)16串聯(lián)的自保持磁體15的繞組14。隸屬于自保持磁體15的是永磁體17，其由繞組14纏繞。挺桿18由永磁體17克服彈簧19的力而磁性吸引且在此情況下固定住。
[0026]在閉合的晶體管開(kāi)關(guān)16的情況下電容器13和自保持磁體15 (也就是說(shuō)其繞組14)形成閉合的電流回路16a，并且電容器13處于放電模式，在放電模式中其放電電流通過(guò)繞組14 (磁鎖線圈)流動(dòng)并且構(gòu)建反磁場(chǎng)。晶體管開(kāi)關(guān)16的(第一)閉合時(shí)間和放電電流如此選擇，使得反磁場(chǎng)以如下方式削弱永磁體17的磁場(chǎng)，即其磁性引力不再足以將挺桿18固定住。如此被釋放的挺桿18運(yùn)動(dòng)到開(kāi)關(guān)鎖6上并且釋放開(kāi)關(guān)鎖6。開(kāi)關(guān)軸6a的由此被觸發(fā)的圍繞其縱軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)觸頭2。
[0027]當(dāng)滿足觸發(fā)條件時(shí)，晶體管開(kāi)關(guān)16且因此電流回路16a的閉合通過(guò)隸屬于觸發(fā)單元ETU的微控制器UC進(jìn)行，其中，觸發(fā)條件的測(cè)試由(第一)軟件(軟件程序)SWl執(zhí)行，確切地說(shuō)，借助于由傳感器線圈9輸出的電壓信號(hào)(作為虛線21示意性示出)。(第一)閉合時(shí)間在此為4ms。之后再次斷開(kāi)晶體管開(kāi)關(guān)16。
[0028](第一)比較儀20監(jiān)控電容器13的電壓且將其與(第一)參考電壓Urefl比較，其中，電容器13的電壓經(jīng)由具有電阻Rl、R2的電壓分配器與參考電壓Urefl匹配，該參考電壓形成預(yù)先給定的參考值。比較儀20向微控制器uC相應(yīng)地傳遞信號(hào)(信號(hào)SI)，使得電容器13的電壓大于等于參考電壓Urefl且因此使電容器13充電。只有在充電后的電容器13的情況下才進(jìn)行觸發(fā)。
[0029]設(shè)置的用于測(cè)試自保持磁體15、也就是說(shuō)尤其其繞組14的斷線的測(cè)試裝置22包括在微控制器uC中運(yùn)行的(第二)軟件(軟件程序)SW2、接入到電流回路16a中的以齊納二極管23b (第二二極