用于切換電負(fù)載電路的設(shè)備和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于切換電負(fù)載電路(2)的設(shè)備和方法，該電負(fù)載電路包括具有磁驅(qū)動(dòng)器的電磁接觸器(1)，所述磁驅(qū)動(dòng)器由具有磁線圈(1.2)和磁銜鐵(1.3)的磁軛(1.1)形成，接觸橋(1.4)借助于接觸保持器(1.5)耦合到所述磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)，其中在接通狀態(tài)下接觸器(1)產(chǎn)生用于將具有固定觸點(diǎn)(A、B)的接觸橋(1.4)接觸的磁保持力(FH)，其中保持力(FH)由通過(guò)磁線圈(1.2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起并且保持力(FH)大于銜鐵打開(kāi)力(FR)。根據(jù)本發(fā)明，以如下方式在磁線圈(1.2)的激勵(lì)電流電路(5)中集成過(guò)載觸點(diǎn)(M)，其中當(dāng)激勵(lì)電流電路(5)閉合并且發(fā)生接觸橋(1.4)相對(duì)于磁保持力(FH)的移動(dòng)時(shí)可以通過(guò)閉合過(guò)載觸點(diǎn)(M)短路磁線圈(1.2)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于切換電負(fù)載電路的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于切換電負(fù)載電路的設(shè)備和方法，該負(fù)載電路包括具有磁驅(qū)動(dòng)器的電磁接觸器，所述磁驅(qū)動(dòng)器由具有磁線圈和磁銜鐵的磁軛形成，借助于接觸保持器接觸橋耦合到所述磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)，其中在接通狀態(tài)下所述接觸器產(chǎn)生用于將接觸橋與固定觸點(diǎn)相接觸的磁保持力，其中保持力由通過(guò)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起并且所述保持力大于銜鐵打開(kāi)力。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE 19947105C2已知用于切換電負(fù)載電路的方法和相關(guān)裝置，其中相應(yīng)的負(fù)載電路包含具有磁驅(qū)動(dòng)器的接觸器。磁驅(qū)動(dòng)器具有包括磁線圈和磁銜鐵的磁軛，借助于接觸保持器接觸橋耦合到所述磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸觸點(diǎn)，并且接觸器在接通狀態(tài)下在磁軛與磁銜鐵之間產(chǎn)生磁保持力，并且所述磁保持力大于銜鐵打開(kāi)力。該方法提出，為了接觸器的磁驅(qū)動(dòng)器橋觸點(diǎn)的焊接保護(hù)而實(shí)現(xiàn)緊急關(guān)斷，通過(guò)該緊急關(guān)斷將磁保持力的值在比相對(duì)于接觸器的典型關(guān)斷時(shí)間短的時(shí)間期間在銜鐵打開(kāi)時(shí)間的值之下降低，為此通過(guò)阻止磁場(chǎng)引起在磁驅(qū)動(dòng)器的鐵芯中的磁阻的提高以及由此引起的線圈磁場(chǎng)的降低，由此作為接觸器主觸點(diǎn)的接觸橋保持永久打開(kāi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提出一種關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)改進(jìn)的用于切換電負(fù)載電路的設(shè)備和方法。
[0004]關(guān)于由權(quán)利要求1說(shuō)明的特征的設(shè)備和關(guān)于由權(quán)利要求8說(shuō)明的特征的方法根據(jù)本發(fā)明達(dá)到該目的。
[0005]本發(fā)明有利結(jié)構(gòu)是從屬權(quán)利要求的主題。
[0006]用于切換電負(fù)載電路的設(shè)備包括具有磁驅(qū)動(dòng)器的電磁接觸器，所述磁驅(qū)動(dòng)器由具有磁線圈和磁銜鐵的磁軛形成，接觸橋借助于接觸保持器耦合到所述磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)，其中接觸器在接通狀態(tài)下產(chǎn)生用于將接觸橋與固定觸點(diǎn)相接觸的磁保持力，其中保持力由通過(guò)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起并且保持力大于銜鐵打開(kāi)力。根據(jù)本發(fā)明，以如下方式在激勵(lì)電流電路中整合過(guò)載觸點(diǎn)，其中在當(dāng)激勵(lì)電流電路閉合并且發(fā)生接觸橋相對(duì)于磁保持力的移動(dòng)時(shí)，通過(guò)閉合過(guò)載觸點(diǎn)短路磁線圈。
[0007]借助于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，有利地至少降低當(dāng)負(fù)載電路中故障的情況下(例如當(dāng)接觸器通過(guò)短路電流負(fù)載起作用，其中該短路電流負(fù)載是接觸器額定電流的許多倍)接觸器過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)載觸點(diǎn)(磁線圈借助于該過(guò)載觸點(diǎn)可被短路)避免出現(xiàn)在文獻(xiàn)中稱(chēng)為電磁排斥力、懸浮或顫動(dòng)的在接觸橋與固定觸點(diǎn)之間的接觸的反復(fù)打開(kāi)和閉合，其結(jié)果為接觸橋由于在接觸橋與固定觸點(diǎn)之間的電弧形成而焊接到固定觸點(diǎn)。由此，接觸器在關(guān)斷激勵(lì)電壓之后保持持久閉合，由此待關(guān)斷的設(shè)備不期望地繼續(xù)加載供電電壓。
[0008]由于該事實(shí)，借助于該設(shè)備可以大量排除到固定觸點(diǎn)的接觸橋的焊接，可以避免接觸器的破壞并且接觸器可用于其它用途。
[0009]基于接觸橋由固定觸點(diǎn)的第一不期望磁提升，可以使激勵(lì)電流電路無(wú)效從而避免接觸橋與固定觸點(diǎn)的再次接觸。
[0010]優(yōu)選地，過(guò)載觸點(diǎn)由接觸保持器和接觸元件形成，其中接觸保持器具有位于面向遠(yuǎn)離接觸橋側(cè)的第一接觸點(diǎn)，而接觸元件具有第二接觸點(diǎn)，其中接觸元件在不僅接觸橋與固定觸點(diǎn)接觸而且在激勵(lì)電流電路關(guān)斷的狀態(tài)時(shí)與接觸保持器間隔開(kāi)。由于以這種方式構(gòu)成過(guò)載觸點(diǎn)的事實(shí)，即在激勵(lì)電流電路內(nèi)形成分離的電流電路。電磁排斥力的影響總是和與接觸橋和磁銜鐵在一起的接觸保持器的機(jī)械移動(dòng)相關(guān)聯(lián)，其中該移動(dòng)以特別有利的方式應(yīng)用于布置接觸點(diǎn)。因此，在負(fù)載電路故障的情況下，可以中斷磁線圈的激活，其結(jié)果為盡可能地保護(hù)接觸器免于接觸橋到固定觸點(diǎn)的焊接。
[0011]在一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)中，接觸元件作為過(guò)載觸點(diǎn)的整體部分借助于由磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)可被移動(dòng)，從而有利地不需要用于產(chǎn)生用于短路磁線圈的接觸元件移動(dòng)的另外的元件。
[0012]在另一特別有利的結(jié)構(gòu)中，在過(guò)載觸點(diǎn)與磁線圈之間布置切換單元，借助于該切換單元可以在激勵(lì)電流電路的閉合之后并且在接觸橋與固定觸點(diǎn)的接觸之前避免過(guò)載觸點(diǎn)的閉合。借助于切換元件(該切換元件例如至少借助于晶閘管形成)，即使在閉合的過(guò)載觸點(diǎn)的情況下可以避免磁線圈不能被短路。因此借助于該切換元件還首先防止了用于短路磁線圈的電流流動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，在激勵(lì)電流電路中布置熔斷器或半導(dǎo)體切換元件，所述熔斷器或半導(dǎo)體切換元件在激活過(guò)載觸點(diǎn)之后斷開(kāi)激勵(lì)電壓源與磁線圈。借助于該熔斷器或半導(dǎo)體元件以特別有利的方式基本上避免一旦在完全關(guān)斷接觸器并且仍然施加激勵(lì)電壓之后電磁排斥力影響重新出現(xiàn)時(shí)，可重新激活接觸器。觸發(fā)熔斷器或半導(dǎo)體切換元件，其結(jié)果為有意中斷激勵(lì)電流電路。
[0014]在可能的實(shí)施例中，銜鐵打開(kāi)力可以借助于至少一個(gè)彈簧元件產(chǎn)生，其中該彈簧元件當(dāng)通電磁線圈時(shí)可預(yù)拉伸，從而發(fā)生在接觸橋與固定觸點(diǎn)之間的接觸，其中如上所述借助于磁場(chǎng)產(chǎn)生的保持力大于由彈簧元件的預(yù)拉伸引起的銜鐵打開(kāi)力。
[0015]此外，本發(fā)明涉及一種用于切換電負(fù)載電路的方法，所述電負(fù)載電路包括具有磁驅(qū)動(dòng)器的電磁接觸器，該磁驅(qū)動(dòng)器由具有磁線圈和磁銜鐵的磁軛形成，借助于接觸保持器接觸橋耦合到磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)，其中借助于接觸器在接通狀態(tài)下產(chǎn)生用于將接觸橋與固定觸點(diǎn)接觸的磁保持力，其中該保持力由通過(guò)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起并且該保持力大于銜鐵打開(kāi)力。根據(jù)本發(fā)明，在激勵(lì)電流電路中以如下方式集成過(guò)載觸點(diǎn)，即當(dāng)激勵(lì)電流電路閉合并且發(fā)生接觸橋相對(duì)于磁保持力的移動(dòng)時(shí)通過(guò)閉合過(guò)載觸點(diǎn)來(lái)短路磁線圈。
[0016]特別優(yōu)選地，借助于由磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)移動(dòng)用于形成過(guò)載觸點(diǎn)的接觸元件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]在下文中參考附圖以更多細(xì)節(jié)闡述本發(fā)明的示例實(shí)施例。
[0018]在附圖中:
[0019]圖1示意地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在關(guān)斷狀態(tài)的接觸器的截面圖；[0020]圖2示意地示出根據(jù)圖1在關(guān)斷狀態(tài)的接觸器的等效電路圖；
[0021]圖3示意地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在接通狀態(tài)下的接觸器；
[0022]圖4示意地示出在接通狀態(tài)下接觸器的等效電路圖；
[0023]圖5示意地示出在關(guān)斷狀態(tài)下的接觸器的截面圖和根據(jù)本發(fā)明的過(guò)載觸點(diǎn)；
[0024]圖6示意地示出具有閉合保護(hù)電路的根據(jù)圖5的接觸器的等效電路圖；
[0025]圖7示意地示出在接通狀態(tài)的接觸器的截面圖和過(guò)載觸點(diǎn)；
[0026]圖8示意地示出根據(jù)圖7的接觸器和閉合保護(hù)電路的等效電路圖；
[0027]圖9示意地示出在接通狀態(tài)下具有過(guò)載觸點(diǎn)和打開(kāi)的保護(hù)電路的接觸器截面圖；
[0028]圖10示意地示出根據(jù)圖9具有與磁銜鐵間隔開(kāi)的接觸元件的接觸器放大細(xì)節(jié)；
[0029]圖11示意地示出根據(jù)圖9的具有打開(kāi)的保護(hù)電路的接觸器的等效電路圖；
[0030]圖12示意地示出具有相對(duì)于保持力移動(dòng)的接觸橋的接觸器截面圖；
[0031]圖13示意地示出根據(jù)圖12的第一放大細(xì)節(jié)；
[0032]圖14示意地示出根據(jù)圖12的第二放大細(xì)節(jié)；
[0033]圖15示意地示出根據(jù)圖14的接觸器和打開(kāi)的保護(hù)電路的等效電路圖；以及
[0034]圖16示意地示出保護(hù)電路的可能實(shí)施例的等效電路圖。
[0035]彼此對(duì)應(yīng)的部分在所有附圖中指定相同的參考標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0036]圖1和3示出電磁接觸器I的截面圖，而圖2和4分別示出接觸器I在根據(jù)圖1和3的狀態(tài)下的等效電路圖。
[0037]接觸器I可以布置在用于切換負(fù)載(例如電消費(fèi)者)的負(fù)載電路2中。該接觸器I特別布置在車(chē)輛的負(fù)載電路2中，該車(chē)輛具有非常低歐姆的能量源(例如作為所謂的高壓電池的鋰離子電池)和電消費(fèi)者。在此，接觸器I在圖1中以關(guān)斷狀態(tài)示出，而在圖3中以接通狀態(tài)示出。
[0038]圖2示出了布置在負(fù)載電路2中的接觸器I的等效電路圖，因此布置在具有作為電消費(fèi)者的電燈泡3的主電流電路中，接觸器處于根據(jù)圖1的關(guān)斷狀態(tài)中。此外，負(fù)載電路2(其中布置有接觸器I)包括用于向電消費(fèi)者提供以電燈泡3形式的電能的電壓源4。
[0039]圖4示出在根據(jù)圖3的接通狀態(tài)下具有接觸器I的負(fù)載電路2的等效電路圖。
[0040]接觸器I具有包括磁軛1.1、磁線圈1.2以及磁銜鐵1.3的磁驅(qū)動(dòng)器，借助于接觸保持器1.5在磁銜鐵上設(shè)置接觸橋作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)。此外，接觸器I具有兩個(gè)固定觸點(diǎn)A、B，它們?cè)诮佑|器I的接通狀態(tài)下借助于接觸橋1.4進(jìn)行接觸，如在圖3中更詳細(xì)地示出。保持力Fh由通過(guò)磁線圈1.2產(chǎn)生的磁場(chǎng)所引起，其中將激勵(lì)電壓Ua施加給磁線圈1.2以用于產(chǎn)生磁場(chǎng)。
[0041]如果不再將激勵(lì)電壓Ua施加到磁線圈1.2，因此當(dāng)關(guān)斷接觸器I時(shí)，磁銜鐵1.3與接觸保持器1.5和布置在其上的接觸橋1.4借助于以螺旋彈簧形式的第一彈簧元件1.6定位在打開(kāi)位置中。在打開(kāi)位置，不接通接觸器I從而接觸橋1.4和固定觸點(diǎn)A、B通過(guò)彈簧元件1.6的復(fù)位力Fk相互間隔開(kāi)，如圖1所示。在此，復(fù)位力Fk稱(chēng)為銜鐵打開(kāi)力。
[0042]在接觸器的接通狀態(tài)下，如圖3所示，接觸橋1.4布置在接觸器I的固定觸點(diǎn)A、B處，其中第一彈簧元件1.6在磁銜鐵1.3隨著接觸保持器1.5和接觸橋1.4在朝向固定觸點(diǎn)A、B的方向上移動(dòng)時(shí)預(yù)拉伸。在接觸器I的接通狀態(tài)下，經(jīng)由磁線圈1.2的未詳細(xì)示出的兩個(gè)電接口向磁線圈施加激勵(lì)電壓Ua，其結(jié)果為產(chǎn)生磁場(chǎng)。
[0043]在負(fù)載電路2中發(fā)生故障的情況下，該接觸器I可以加載短路電流，從而過(guò)載，該短路電流為其額定電流的多倍。該電流可以導(dǎo)致在接觸器I內(nèi)側(cè)的觸點(diǎn)A、B、1.4通過(guò)電磁力打開(kāi)。這意味著接觸橋1.4通過(guò)第一彈簧元件1.6的復(fù)位力Fk，從而通過(guò)銜鐵打開(kāi)力從固定觸點(diǎn)A、B提升，其中復(fù)位力Fk相對(duì)于保持力Fh作用，由此固定觸點(diǎn)A、B和接觸橋1.4相互分離。
[0044]打開(kāi)觸點(diǎn)A、B、1.4可以導(dǎo)致有害的電弧形成。該電弧可以加熱觸點(diǎn)A、B、1.4最高到臨界的熔化溫度。同時(shí)，通過(guò)電弧引起的電流下降導(dǎo)致電磁力的下降、保持力Fh的下降并從而引起觸點(diǎn)A、B、1.4的重新打開(kāi)。隨后在固定觸點(diǎn)A、B上重新接合接觸橋1.4，其結(jié)果為再次發(fā)生接觸，從而將固定觸點(diǎn)A、B以電導(dǎo)通的方式連接到接觸橋1.4。在最差的情況下，該不期望的打開(kāi)和閉合多次地快速交替地重復(fù)。該效應(yīng)在文獻(xiàn)中稱(chēng)為電磁排斥力、懸浮或顫動(dòng)。
[0045]通過(guò)保持力Fh按壓接觸橋1.4來(lái)將熔化的觸點(diǎn)A、B、1.4按壓到固定觸點(diǎn)A、B上導(dǎo)致它們焊接到一起，從而即使關(guān)斷激勵(lì)電壓Ua之后接觸器I仍持久地保持閉合，并且負(fù)載電路2因此仍然采用全部供電電壓加載。
[0046]為了能夠主要排除在負(fù)載電路2中由于在故障情況下的電磁排斥力的接觸橋1.4焊接到固定觸點(diǎn)A、B的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)本發(fā)明提出在磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5中集成過(guò)載觸點(diǎn)M，如在圖5中更詳細(xì)地示出。借助于過(guò)載觸點(diǎn)M，接觸器I的磁線圈1.2在出現(xiàn)電磁排斥力時(shí)可短路。
[0047]隨著施加到磁線圈1.2的激勵(lì)電壓UA，過(guò)載觸點(diǎn)M借助于兩個(gè)接觸點(diǎn)K1、K2形成，該兩個(gè)接觸點(diǎn)經(jīng)由磁線圈1.2的電線D連接到此線圈1.2，其結(jié)果為在磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5中形成獨(dú)立的電流電路。
[0048]過(guò)載觸點(diǎn)M的第一接觸點(diǎn)Kl借助于接觸保持器1.5形成，而第二接觸點(diǎn)Κ2借助于接觸元件1.7形成，其中第一接觸點(diǎn)Kl在與接觸橋1.4遠(yuǎn)離面對(duì)的一側(cè)上布置在接觸保持器1.5上。
[0049]第二接觸點(diǎn)Κ2形成接觸元件1.7，其可以是盤(pán)形并且與接觸橋1.4平行地布置在磁軛1.1之下并且布置在磁銜鐵1.3之下。
[0050]如果不接通接觸器1，即接觸橋1.4與接觸器I的固定觸點(diǎn)Α、Β間隔開(kāi)，那么接觸元件1.7和磁銜鐵1.3處于空閑位置，因此處于無(wú)源位置。
[0051]圖6示出了具有過(guò)載觸點(diǎn)M和負(fù)載電路2的接觸器I的磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5的等效電路圖，接觸器I布置在該等效電路中。此外，熔斷器S以及布置在磁線圈1.2與過(guò)載觸點(diǎn)M之間的切換單元SE位于激勵(lì)電流電路5中，其中切換單元在圖16的可能的實(shí)施例中示出。
[0052]熔斷器S用于在磁線圈1.2短路之后借助于過(guò)載觸點(diǎn)M中斷磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5。為該目的，熔斷器S布置在切換單元SE與磁線圈1.2的第一電連接之間，其中切換單元SE布置在熔斷器S與過(guò)載觸點(diǎn)M之間。
[0053]作為熔斷器S的用途的替代，也可以在激勵(lì)電流電路5中布置用于中斷激勵(lì)電流電路5的半導(dǎo)體切換元件。[0054]如果向磁線圈1.2施加激勵(lì)電壓Ua，那么產(chǎn)生電流，其結(jié)果是借助于磁線圈1.2產(chǎn)生磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)與接觸保持器1.5和接觸橋1.4 一起在朝向固定觸點(diǎn)A、B的方向上吸引磁銜鐵1.3，如在圖7中所示。由于通過(guò)向磁線圈1.2施加激勵(lì)電壓Ua閉合過(guò)載觸點(diǎn)M，同樣以磁方式激活接觸元件1.7，其結(jié)果為接觸元件朝向磁銜鐵1.3的方向移動(dòng)。在接觸元件1.7之下布置第二彈簧元件1.8，該第二彈簧元件當(dāng)接觸元件1.7朝向磁銜鐵1.3移動(dòng)時(shí)預(yù)拉伸。
[0055]取決于接觸橋1.4和接觸元件1.7的結(jié)構(gòu)，由于接觸元件1.7相對(duì)接觸橋1.4更低的重量，接觸元件1.7可以朝向磁銜鐵1.3比接觸橋1.4朝向固定觸點(diǎn)A、B更快地移動(dòng)。由此過(guò)載觸點(diǎn)M可以在磁線圈1.2從而接觸器I的接通階段期間已經(jīng)相對(duì)磁銜鐵1.3被按壓，如在圖7中所示。在等效電路圖中的閉合過(guò)載觸點(diǎn)M的狀態(tài)在圖8中以閉合狀態(tài)示出。
[0056]為了避免在該階段中通過(guò)閉合的過(guò)載觸點(diǎn)M短路流過(guò)磁線圈1.2的線圈電流，切換單元SE布置在激勵(lì)電流電路5中，該切換單元處于打開(kāi)的切換狀態(tài)。由于切換單元SE是打開(kāi)的這一事實(shí)，因此防止流過(guò)磁線圈1.2的短路電流。
[0057]圖9示出了在接通狀態(tài)下的接觸器I，從而接觸橋1.4布置在固定觸點(diǎn)A、B上并且負(fù)載電路2閉合。
[0058]接觸元件1.7在朝向磁銜鐵1.3的方向上的移動(dòng)借助于磁軛1.1限制，該磁軛形成磁線圈1.2的鐵芯，因?yàn)榇跑?.1以其形成用于接觸元件1.7的機(jī)械鎖形式的止動(dòng)器這樣的方式來(lái)形成。
[0059]接觸元件1.7位于通過(guò)磁軛1.1形成的止動(dòng)器處，從而接觸元件1.7與銜鐵1.3具有可預(yù)定義的距離，如在圖10的放大部分中詳細(xì)示出。當(dāng)接觸橋1.4布置在磁銜鐵1.3和倚靠該磁軛1.1的接觸元件1.7之間的固定觸點(diǎn)A、B上時(shí)，通過(guò)定義該距離，可以將過(guò)載觸點(diǎn)M的靈敏度設(shè)定為用于接觸器I和用于其中布置接觸器I的負(fù)載電路2兩者的保護(hù)機(jī)構(gòu)。
[0060]由于接觸元件1.7不與磁銜鐵1.3接觸的事實(shí)，過(guò)載觸點(diǎn)M不閉合，并且磁線圈
1.2因此不被短路。
[0061]圖11示出磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5的等效電路圖，其中負(fù)載電路2因而主電流電路是閉合的，并且如上所述的過(guò)載觸點(diǎn)M不閉合。在該狀態(tài)下激活切換單元SE并且因此假設(shè)閉合的狀態(tài)。由于過(guò)載觸點(diǎn)M不閉合的事實(shí)，切換單元SE的激活最初沒(méi)有影響。
[0062]如果在接觸器I的運(yùn)行期間出現(xiàn)電磁排斥力，如在圖12和13中示出，那么發(fā)生接觸橋1.4從固定觸點(diǎn)A、B的不期望地提升。因此，接觸橋1.4在朝向磁線圈1.2的方向上移動(dòng)并且到目前為止被偏離，磁銜鐵1.3朝向貼靠磁軛1.1的接觸元件1.7移動(dòng)直至磁銜鐵1.3與接觸元件1.7接觸。由此閉合過(guò)載觸點(diǎn)M，如在根據(jù)圖15的等效電路圖中示出。
[0063]圖13和14分別示出放大的細(xì)節(jié)，其中在圖13中示出接觸橋1.4從固定觸點(diǎn)A、B的磁提升，而在圖14中示出通過(guò)接觸元件1.7與磁銜鐵1.3的接觸的過(guò)載觸點(diǎn)M的閉合。
[0064]因?yàn)榍袚Q單元SE被激活，所以在過(guò)載觸點(diǎn)M的閉合下短路磁線圈1.2。磁線圈1.2不再被通電，從而不產(chǎn)生磁場(chǎng)并且借助于接觸保持器1.5和接觸銜鐵1.3通過(guò)第一彈簧元件1.6的預(yù)拉伸將接觸橋1.4移動(dòng)到打開(kāi)位置。在該位置中，接觸橋1.4與固定觸點(diǎn)A、B間隔開(kāi)，如在接觸器I的關(guān)斷狀態(tài)下。
[0065]由于在電磁排斥力的出現(xiàn)下閉合過(guò)載觸點(diǎn)M并由此可短路磁線圈1.2的事實(shí)，避免了在接觸橋1.4和固定觸點(diǎn)A、B處的熔化以及通過(guò)電弧形成的接觸橋1.4到固定觸點(diǎn)A、B的焊接。
[0066]根據(jù)接觸橋1.4從固定觸點(diǎn)A、B的磁提升的第一過(guò)程，使接觸器I的磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5無(wú)效，從而不產(chǎn)生任何磁場(chǎng)并且由此不能將接觸橋1.4按壓到固定觸點(diǎn)A、B。
[0067]取決于磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5的結(jié)構(gòu)，經(jīng)由過(guò)載觸點(diǎn)M和切換單元SE的短路路徑也可以短路激勵(lì)電壓Ua，但是這可在負(fù)載電路2中從而在外部電路中產(chǎn)生不期望的影響。為了避免不期望的影響，在激勵(lì)電流電路5中布置熔斷器S或半導(dǎo)體切換元件。
[0068]不僅在磁線圈1.2短路時(shí)而且在激勵(lì)電壓Ua短路時(shí)，避免仍然施加激活電壓隊(duì)的同時(shí)完全關(guān)斷接觸器I之后，一旦接觸器I處于根據(jù)圖5的其初始狀態(tài)就重新激活接觸器
1
[0069]圖16示出用于阻擋磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5中的電流流動(dòng)的切換單元SE的可能實(shí)施例。
[0070]以保護(hù)電路的控制電路形式的切換單元SE禁用過(guò)載觸點(diǎn)M的提早激活作為通過(guò)電子措施的保護(hù)電路。
[0071]原則上用于以模擬和數(shù)字形式兩者的電子保持電路的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電路適于作為切換單元SE。
[0072]圖16詳細(xì)示出磁線圈1.2的激勵(lì)電流電路5以及激活的(即閉合的)過(guò)載觸點(diǎn)M。此外，晶閘管T和高阻抗負(fù)載電阻器R布置在激勵(lì)電流電路5中。
[0073]作為功率電子標(biāo)準(zhǔn)元件的晶閘管T被配置在中性狀態(tài)下以便阻止在一個(gè)方向上的電流流動(dòng)，從而可以避免過(guò)載觸點(diǎn)M的提早激活。借助于以電壓信號(hào)Usig形式的信號(hào)脈沖激活晶閘管T，其結(jié)果是將晶閘管設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)并且晶閘管不再阻止電流流動(dòng)。只要預(yù)定義的最小電流流過(guò)晶閘管T，該導(dǎo)通狀態(tài)會(huì)自動(dòng)維持。
[0074]隨著過(guò)載觸點(diǎn)M閉合，該電流通過(guò)高阻抗負(fù)載電阻器R導(dǎo)通，其中必須考慮的是電流如此低，不會(huì)影響激勵(lì)電流電路5，即磁線圈1.2的電感。
[0075]借助于過(guò)載觸點(diǎn)M作為在負(fù)載電路2和切換單元SE內(nèi)的保護(hù)電路，使接觸器I能夠自動(dòng)地并且對(duì)由電磁排斥力導(dǎo)致的磁銜鐵1.3的機(jī)械移動(dòng)沒(méi)有延遲地反應(yīng)為切換過(guò)程，由此關(guān)斷接觸器I的磁線圈1.2。以這種方式基本上避免了通過(guò)電弧形成將接觸橋1.4焊接到固定觸點(diǎn)A、B，從而激勵(lì)電流電路5持久地保持閉合并且待關(guān)斷的負(fù)載電路2仍然采用其供電電壓加載。
[0076]參考標(biāo)記列表:
[0077]I接觸器
[0078]1.1 磁軛
[0079]1.2磁線圈
[0080]1.3磁銜鐵
[0081]1.4接觸橋
[0082]1.5接觸保持器
[0083]1.6第一彈簧元件
[0084]1.7接觸元件[0085]1.8第二彈簧元件
[0086]2負(fù)載電路
[0087]3電燈泡
[0088]4電壓源
[0089]5激勵(lì)電流電路
[0090]A固定觸點(diǎn)
[0091]B固定觸點(diǎn)
[0092]D 電線
[0093]M過(guò)載觸點(diǎn)
[0094]R負(fù)載電阻器
[0095]S熔斷器
[0096]SE切換單元
[0097]Kl第一接觸點(diǎn)
[0098]K2第二接觸點(diǎn)
[0099]Fh保持力
[0100]Fe復(fù)位力、銜鐵打開(kāi)力Ua激勵(lì)電壓
[0101]Usig電壓信號(hào)
[0102]T晶閘管
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，用于切換電負(fù)載電路(2)，所述設(shè)備包括具有磁驅(qū)動(dòng)器的電磁接觸器(I)，所述磁驅(qū)動(dòng)器由具有磁線圈(1.2)和磁銜鐵(1.3)的磁軛(1.1)形成，接觸橋(1.4)借助于接觸保持器(1.5)耦合到該磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)，其中在接通狀態(tài)下所述接觸器(I)產(chǎn)生用于將所述接觸橋(1.4)與固定觸點(diǎn)(A、B)接觸的磁保持力(Fh)，其中所述保持力(Fh)由通過(guò)所述磁線圈(1.2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起，并且所述保持力(Fh)大于銜鐵打開(kāi)力(Fe)， 其特征在于，在所述磁線圈(1.2)的激勵(lì)電流電路(5)中以如下方式集成過(guò)載觸點(diǎn)(M)，其中當(dāng)所述激勵(lì)電流電路(5)閉合并且發(fā)生所述接觸橋(1.4)相對(duì)于所述磁保持力(Fh)的移動(dòng)時(shí)，所述磁線圈(1.2)可以通過(guò)閉合所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)來(lái)短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)由所述接觸保持器(1.5)和接觸元件(1.7)形成，其中所述接觸保持器(1.5)具有位于遠(yuǎn)離所述接觸橋(1.4)面對(duì)的一側(cè)上的第一接觸點(diǎn)(Kl)，并且所述接觸元件(1.7)在所述接觸橋(1.4)與所述固定觸點(diǎn)(A、B)接觸時(shí)并且在所述激勵(lì)電流電路(5)的關(guān)斷狀態(tài)下與所述接觸保持器(1.5)間隔開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述接觸橋(1.4)與所述固定觸點(diǎn)(A、B)接觸時(shí)，所述接觸元件(1.7)貼靠所述磁軛(1.1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于，所述接觸元件(1.7)可借助于由所述磁線圈(1.2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)移動(dòng)。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，在所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)與所述磁線圈(1.2)之間布置切換單元(SE)，借助于所述切換單元可以在閉合所述激勵(lì)電流電路(5)之后并且在將所述接觸橋(1.4)與所述固定觸點(diǎn)(A、B)接觸之前避免切換元件閉合所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述切換單元(SE)由至少一個(gè)晶閘管(T)形成。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，在所述激勵(lì)電流電路(5)中布置熔斷器(S)或半導(dǎo)體切換元件，所述熔斷器或半導(dǎo)體切換元件在激活所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)之后將激勵(lì)電壓源與所述磁線圈(1.2)斷開(kāi)。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述銜鐵打開(kāi)力(Fk)可以借助于至少一個(gè)彈簧兀件(1.6)產(chǎn)生。
9.一種方法，用于切換電負(fù)載電路(2)，所述電負(fù)載電路包括具有磁驅(qū)動(dòng)器的電磁接觸器(I)，所述磁驅(qū)動(dòng)器由具有磁線圈(1.2)和磁銜鐵(1.3)的磁軛(1.1)形成，接觸橋(1.4)借助于接觸保持器(1.5)耦合到所述磁銜鐵作為可移動(dòng)的接觸器觸點(diǎn)，其中在接通狀態(tài)下，借助于所述接觸器(I)產(chǎn)生用于將所述接觸橋(1.4)與固定觸點(diǎn)(A、B)接觸的磁保持力(Fh)，其中所述保持力(Fh)由通過(guò)所述磁線圈(1.2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起并且所述保持力(Fh)大于銜鐵打開(kāi)力(Fk)，其特征在于， 以如下方式將過(guò)載觸點(diǎn)(M)集成到所述磁線圈(1.2)的激勵(lì)電流電路(5)中，其中當(dāng)所述激勵(lì)電流電路(5)閉合并且發(fā)生所述接觸橋(1.4)相對(duì)于所述磁保持力(Fh)的移動(dòng)時(shí)可通過(guò)閉合所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)來(lái)短路所述磁線圈(1.2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，借助于由所述磁線圈(1.2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)移動(dòng)用于形 成所述過(guò)載觸點(diǎn)(M)的接觸元件(1.7)。
【文檔編號(hào)】H01H71/26GK104040670SQ201280064220
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年10月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月24日
【發(fā)明者】S·舒爾特 申請(qǐng)人:戴姆勒股份公司