专利名称：用于电磁开关装置的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电磁开关装置的电路，该电磁开关装置至少有一个驱动线圈，在向驱动线圈供给吸动电流时，驱动线圈吸合电磁开关装置的触点排，在随后供给比吸动电流小的保持电流时，触点排保持在吸合状态；该电路有一个限流器，其输入一侧与电源相连，输出一侧与驱动线圈相连，且输出一个限幅电流。
这种电路已经公知。
电磁开关装置，即接触器和继电器，在接通时从电源获得一个很大的吸动电流。此外，吸动电流取决于所施加的供给电压。在现有技术中已经公知，在电磁开关装置之前设置一个限流器，该限流器将吸动电流限制到一个最小可能值而与供给电压无关。然而，这仍然需要一个很大值的最小吸动电流。尤其是接触器很大时，由于高电流负载有可能会对电网起反作用。
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于电磁开关装置的电路，其一方面可向驱动线圈供给必需的吸动电流，但另一方面使取自电源的电流明显减小。
上述技术问题是这样解决的使限幅电流小于吸动电流；在限流器和驱动线圈之间设置一个储能器；并在储能器和驱动线圈之间设置一个接通元件，只有在向储能器提供了足以吸合触点排的能量时该接通元件才将储能器与驱动线圈接通。
由于将限幅电流限制在一个比吸动电流小的值上，电源负载相对较小。由于将能量存储在储能器中，可为接通开关装置提供所需的能量。借助接通元件，将阻止储存的能量在还不能确保可靠地接通开关装置的时刻去接通驱动线圈。
储能器原则上可以是任意的。例如可以考虑采用由小电动机带动的机械摆锤或弹簧预应力。但通常利用电储能器，如蓄电池，尤其是电容器。
当储能器具有一个最大的能量，且该最大能量足以使触点排至少作两次前后相随的吸合，则电磁开关装置的操作可靠性将明显提高。
当限幅电流可调节时，该电路可以在各种需要不同保持电流的电磁开关装置中通用。尤其在这种情况下可将限幅电流这样调节，使其略大于保持电流。
限幅电流的可调节性例如可以通过下述方式实现限流器具有一个通断时间比可调节的充电元件。
通断时间比的调节例如能通过脉冲宽度调制来实现。
当在充电元件之前设置一个带有反向并联自振荡二极管的扼流圈时，则在供电侧不会产生电流突变。
当接通元件在达到开关阈时才将储能器与驱动线圈接通、且该开关阈是可调节的情况，该电路可适用于各种具有不同吸动电流的电磁开关装置。
当可向该接通元件送入一个接通信号，且该接通元件仅在被施加接通信号时才将储能器与驱动线圈接通，则有可能对储能器预先储存能量，一施加接通信号就将触点排吸合。
当在限流器之前设置一个整流器时，该电路既可适用于直流供电，也可适用于交流供电。
进一步的优点和详细情况可从下面对实施方式的描述得知。
图1所示为配置上述电路的电磁开关装置。
按照图1，电磁开关装置1具有一个驱动线圈2和一排触点排3。按照实施方式，该电磁开关装置1为接触器。同样其还可以是继电器。
当向驱动线圈2供给吸动电流IA时，触点排3吸合。在触点排3吸合后，为保持触点排3处于吸合状态，可以向驱动线圈2供给比吸动电流IA小的保持电流IH。如果向驱动线圈2供给的电流小于保持电流IH，则触点排3转换到非吸合状态。触点排3的重新吸合仅在向驱动线圈2供给吸动电流IA时才有可能。
在开关装置1之前设置了一个线圈电流调节器4，其将流过驱动线圈2的电流调节到IA、IH或O。若不采取进一步的措施，到目前为止已描述过的电路仍会以触点排3吸合时产生的吸动电流IA对供电网产生很高的电流负载。
为了避免这样的尖峰负载，在线圈电流调节器4之前设置一个限流器5。该限流器5的输入侧与供给电压为U的电源相连。该限流器5的输出侧经过将在后面作进一步描述的其他元件与线圈电流调节器4相连，从而间接与驱动线圈2相连。
对限流器5这样进行控制，使其送出一个小于吸动电流IA的限幅电流IL。在理想情况下，该限幅电流IL略大于保持电流IH，例如大5-10％。
设置在限流器5与驱动线圈2之间，或更确切地说与线圈电流调节器4之间的储能器6由限幅电流IL充电。按照图1储能器6为储能电容器6。
在储能器6与驱动线圈2或线圈电流调节器4之间设置了一个接通元件7。储能器6借助于此接通元件7集聚能量。接通元件7仅在储能器6被充电到足以使触点排3吸合的能量时才将储能器6与驱动线圈2或线圈电流调节器4接通。
在储能器6为储能电容器6时，储能器6的能量直接由储能电容器6的容量和一个经储能电容器而下降的存储电压US来给定。在这种情况下，只须将此存储电压US与一个外部预先给定的、从而可调节的开关阈US*作比较。在这种情况下，当存储电压US大于或等于开关阈US*时，接通元件7将储能器6与驱动线圈2接通。
如前所述，向该电路提供供给电压U。从而，在采用储能电容器6作为储能器6时，其最大能量由其容量和供给电压U来确定。最好储能电容器6的容量被这样设定，让储能电容器6的能量足以使触点排3至少作两次前后相随的吸合。
按照图1，限流器5有一个由控制电路9控制的充电元件8。该充电元件也交替地接通和断开。接通时间与断开时间的比值给出了通断时间比。通过改变通断时间比能将限幅电流IL调节到最大电流IL*。通断时间比例如可以通过脉冲宽度调制来调节。
在限流器5之前设置一个扼流圈10。自振荡二极管11与该扼流圈10反向并联。从而对供电网形成一个均匀的电流负载，因为扼流圈10限制了电流变化。
在达到开关阈US*时始终无条件地接通接通元件7是可能的。在这种情况下，开关装置1通过施加供给电压U来接通。但还有另一种可能，即始终施加供给电压U，并向接通元件7输送一个单独的接通信号S。在这种情况下，仅当储能器6具有足够的能量、且向接通元件施加接通信号S时，接通元件7才将储能器6接通到驱动线圈2或线圈电流调节器4上。在这种情况下也可能对储能器6预先储存能量。
按照图1，与扼流圈10和自振荡二极管11一起还设置了一个带支座式电容器13的整流器12。从而该电路可以根据选择供给直流电或交流电。
通过对电路作合适的设计选择，图1所描述的线圈电流调节器4可以省去。因为在储能器6放电后输送给驱动线圈2的电流被迫下降到限幅电流IL。当限幅电流IL略大于保持电流IH，且储能器6的能量被限定得足够小时，限流器5起到与线圈电流调节器相同的作用。因而不再需要单独的线圈电流调节器。
权利要求
1.一种用于电磁开关装置(1)的电路，该电磁开关装置(1)具有至少一个驱动线圈(2)，在向驱动线圈(2)供给吸动电流(IA)时，驱动线圈(2)吸合电磁开关装置(1)的触点排(3)，在随后供给比吸动电流(IA)小的保持电流(IH)时，触点排(3)保持在吸合状态；该电路有一个限流器(5)，其输入一侧与电源相连，输出一侧与驱动线圈(2)相连，且输出一个限幅电流(IL)，其特征在于限幅电流(IL)小于吸动电流(IA)；在限流器(5)和驱动线圈(2)之间设置一个储能器(6)；在储能器(6)和驱动线圈(2)之间设置一个接通元件(7)，只有在向储能器(6)提供了足以吸合触点排(3)的能量时，该接通元件(7)才将储能器(6)与驱动线圈(2)接通。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于该储能器(6)为储能电容器(6)。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于该储能器(6)具有一个最大的能量，该最大能量足以使触点排(3)至少作两次前后相随的吸合。
4.根据权利要求1、2或3所述的电路，其特征在于所述限幅电流(IL)是可调节的。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于该限流器(5)具有一个通断时间比可调节的充电元件(8)。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于通断时间比的调节是通过脉冲宽度调制来实现的。
7.根据权利要求5或6所述的电路，其特征在于在充电元件(8)之前设置一个带有反向并联自振荡二极管(11)的扼流圈(10)。
8.根据上述权利要求中任何一项所述的电路，其特征在于接通元件(7)在达到开关阈(US*)时将储能器(6)与驱动线圈(2)接通，且该开关阈是可调节的。
9.根据上述权利要求中任何一项所述的电路，其特征在于可向接通元件(7)输送一个接通信号(S)，且该接通元件(7)仅仅在被施加接通信号(S)时才将储能器(6)与驱动线圈(2)接通。
10.根据上述权利要求中任何一项所述的电路，其特征在于在限流器(5)之前设置一个整流器(12)。
全文摘要
电磁开关装置(1)具有一个限流器(5),该限流器(5)将来自电源的电流限制到一个小于吸动电流(I
文档编号H01H47/00GK1369100SQ00811495
公开日2002年9月11日 申请日期2000年8月11日 优先权日1999年8月12日
发明者诺伯特·米特尔迈耶, 伯恩哈德·斯特赖克 申请人:西门子公司