(19)
(11) EP 1 923 986 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
13.04.2016  Patentblatt  2016/15

(21) Anmeldenummer: 07117334.8

(22) Anmeldetag:  27.09.2007
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H02M 5/00(2006.01)
H01H 50/00(2006.01)

(54)

WECHSELSTROMSTELLER FÜR ELEKTROMAGNETISCHE SCHALTGERÄTE

AC CONTROLLER FOR ELECTROMAGNETIC SWITCHES

CONTRÔLEUR DE COURANT ALTERNATIF POUR DES COMMUTATEUR ÉLECTROMAGNÉTIQUE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 15.11.2006 DE 102006053797

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
21.05.2008  Patentblatt  2008/21

(73) Patentinhaber: Eaton Electrical IP GmbH & Co. KG
12529 Schönefeld (DE)

(72) Erfinder:
  • Schmitz, Gerd
    53844 Troisdorf (DE)

(74) Vertreter: Eaton IP Group EMEA 
Route de la Longeraie 7
1110 Morges
1110 Morges (CH)


(56) Entgegenhaltungen: : 
WO-A-95/07571
DE-A1- 10 150 752
US-A- 5 982 605
WO-A-99/45553
DE-U1- 29 902 942
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    EINLEITUNG



    [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgerätes.

    STAND DER TECHNIK



    [0002] Bei Schützantrieben ist es aus Gründen der mechanischen und insbesondere der elektrischen Lebensdauer entscheidend, die Schließgeschwindigkeit des Antriebs im Nennspanungsbereich auf einen bevorzugten Wert einzustellen, um so die mechanische Schockbelastung und das Kontaktprellen zu minimieren. Ein weiterer Aspekt, die Schließgeschwindigkeit auf einen idealen Wert einzustellen, liegt in der Voreilung der Hilfsschalter, die einen Mindestwert nicht unterschreiten soll. Insbesondere bei Kondensatorschützen, die über Einschaltwiderstände und voreilende Hilfskontakte die zu schaltenden Kondensator vorladen, um so die Einschaltströme zu minimieren, ist eine ausreichende Voreilung der Hilfskontakte unerläßlich.

    [0003] Bei konventionellen elektromagnetischen Antrieben ist, insbesondere durch die erhöhte Spannungsabhängigkeit der Antriebe, nur eine beschränkte Beeinflussung der Schließgeschwindigkeit über die Massenverhältnisse und die Federkräfte möglich. Dies gilt insbesondere bei Antrieben, die für einen erweiterten Nennspannungsbereich vorgesehen sind. Zur Optimierung der Einschaltdynamik von Schützantrieben werden daher bei modernen Antrieben vermehrt elektronisch gesteuerte oder geregelte Antriebe eingesetzt. So sind z.B. Antriebe, die durch eine Pulsweitenmodulation (PWM) oder durch eine lineare Abregelung der DC-Spulenspannung den Anzugvorgang steuern bzw. regeln seit einigen Jahren Stand der Technik.

    [0004] Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist jedoch, dass diese Antriebe über einen DC-Zwischenkreis arbeiten, es sich also um DC-Antriebe handelt. Bei klassischen DC-Antrieben ist jedoch die Halteleistung identisch mit der Anzugleistung. Insbesondere bei großen Antrieben würde diese Leistung für den Dauerbetrieb zu einer unzulässigen Eigenerwärmung des Antriebs führen. Daher ist bei diesen Antrieben für die Absenkung der Halteleistung entweder eine PWM-Moduluation der Spulenleistung auch im Haltebetrieb notwendig, oder die Bereitstellung einer geringeren Haltespannung, z.B. über einen integrierten Schaltregler.

    [0005] Der Aufwand für diese Verfahren zur Absenkung der Halteleistung ist jedoch sehr hoch, insbesondere unter Berücksichtigung der erforderlichen Maßnahmen zur Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit. Vor allem bei Antrieben für höhere Versorgungsspannungen wird daher der Aufwand für die Absenkung der Halteleistung überproportional hoch.

    [0006] Die Offenlegungsschrift DE 101 50 752 A1 offenbart einen Ventiltreiber zur Betätigung eines Ventils von einer Grundeinstellung in eine Arbeitsstellung oder umgekehrt, umfassend eine Ventilspule, die bei Zufuhr von elektrischer Energie das Ventil von der Grundstellung in eine Arbeitsstellung bewegt, und einer Schaltvorrichtung, welche die Ventilspule mit einer elektrischen Energiequelle verbindet und von einer solchen abtrennt. Die Energiezufuhr zur Ventilspule kann über eine Puls-Weiten-Modulation (PWM) mit einem Schalttransistor gesteuert werden.

    BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG



    [0007] Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgeräts zu schaffen, welche eine effiziente und kostengünstig zu implementierende Beeinflussung der Schließgeschwindigkeit des Antriebes ermöglicht, wobei die Halteleistung ohne ein elektronisches Verfahren abgesenkt wird und welche auch für den Einsatz hoher Wechselspannungen geeignet ist.

    [0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgerätes, wobei die Vorrichtung einen Wechselstromsteller zum Betreiben des elektromagnetischen Antriebs umfasst und Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion umfasst, und der Wechselstromsteller zwei antiseriell geschaltete Transistoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfunktion eine Exponentialfunktion darstellt, dass die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers ein RC-Glied aufweisen und die Vorrichtung Gegenkopplungswiderstände zur Symmetrierung der zwei Transistoren aufweist, wobei die Gegenkopplungswiderstände auch zur Anpassung der Zeitfunktion verwendet werden.

    [0009] Der elektromagnetische Antrieb kann beispielsweise einen elektromagnetischen Antrieb für einen oder mehrere Schütze oder für ein oder mehrere Relais oder für andere Schaltgeräte darstellen. Des Weiteren kann der elektromagnetische Antrieb mindestens eine Antriebsspule, mindestens einen Magnetkern und mindestens einen Magnetanker umfassen.

    [0010] Der elektromagnetische Antrieb wird durch einen Wechselstrom bzw. eine Wechselspannung betrieben, wobei der Wechselstrom bzw. die Wechselspannung durch den Wechselstromsteller beinflussbar ist. Somit kann beispielsweise über den Wechselstromsteller der elektromagnetische Antrieb angesteuert oder geregelt werden, z.B. zum Einschalten des elektromagnetischen Antriebes, und/oder zum Halten des elektromagnetischen Antriebes und/oder zum Auschalten des elektromagnetischen Antriebes. So kann beispielsweise die Dynamik des elektromagnetischen Antriebes, wie z.B. die Einschaltdynamik und/oder die Ausschaltdynamik, durch den Wechselstromsteller beeinflusst werden. Der Wechselstromsteller kann z.B. mithilfe einer Steuerung oder einer Regelung angesteuert bzw. geregelt werden, wobei der Wechselstromsteller z.B. bei einem Einschaltvorgang und/oder einem Abschaltvorgang mit einer definierten Zeitfunktion angesteuert werden kann.

    [0011] Der Wechselstromsteller kann beispielsweise in Reihe zum elektrischen Antrieb geschaltet sein, und diese Reihenschaltung umfassend den Wechselstromsteller und den elektrischen Antrieb kann parallel zu einer Wechselspannungsquelle zur Versorgung des elektrischen Antriebes geschaltet sein. Somit kann der Wechselstromsteller den Strom durch die mindestens eine Antriebsspule des elektromagnetischen Antriebes beeinflussen.

    [0012] Beispielsweise kann die Schließgeschwindigkeit des elektromagnetischen Antriebs im Nennspannungsbereich durch den Wechselstromsteller auf einen bevorzugten Wert eingestellt werden, so dass die mechanische Schockbelastung und das Kontaktprellen des Schaltgeräts gemindert werden kann und somit die mechanische und die elektrische Lebensdauer verlängert werden kann. Falls das Schaltgerät einen oder mehrere Schütze mit mindestens einem Hilfsschalter darstellt, so kann beispielsweise mittels des Wechselstromstellers die Schließgeschwindigkeit derart eingestellt werden, dass die Voreilung des mindestens einen Hilfsschalters einen Mindestwert nicht unterschreitet.

    [0013] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt den weiteren Vorteil, dass der elektromagnetische Antrieb mit Wechselstrom betätigt wird und somit beispielsweise durch die wegabhängige Änderung der Induktivität der mindestens einen Antriebsspule der induktiven Blindwiderstand der mindestens einen Spule und damit die Erregerleistung beeinflusst werden kann. Beispielsweise kann durch geeignete Wahl der Wickelparameter der Anzug- und/oder der Haltstrom der mindestens einen Antriebsspule auf einen gewünschten Sollwert abgestimmt werden. Somit ist keine elektronische Absenkung des Haltestroms erforderlich, womit eine kostengünstige Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden kann.

    [0014] Der Wechselstromsteller kann beispielsweise mindestens ein Halbleiterbauelement wie z.B. TRIAC, Thyristor, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), IGCT (Integrated Gate - Commutated Thyristor) oder Transistor umfassen, und/oder mindestens eine Elektronenröhre umfassen. Der Begriff Wechselstromsteller umfasst sämtliche Vorrichtungen, mit denen eine Wechselstrom gesteuert bzw. gestellt werden kann, z.B. in Abhängigkeit eines Steuersignals wie z.B. einer Steuerspannung oder ähnlichem.

    [0015] Die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromsteller mit einer Zeitfunktion können beispielsweise durch einen Mikrocontroller, und/oder einen DSP und/oder eine andere elektronische bzw. elektrische Schaltung realisiert werden. Beispielsweise können die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers ein Steuersignal zum Ansteuern des Wechelsstromstellers entsprechend der Zeitfunktion ausgeben, wie z.B. eine Steuerspannung.

    [0016] Mithilfe dieser Zeitfunktion kann beispielsweise ein Erregerstrom durch die mindestens eine Antriebsspule des Schaltgeräts gesteuert werden.

    [0017] Beispielsweise kann die Zeitfunktion zur Ansteuerung des Wechselstromstellers während eines Einschaltvorgang des elektrischen Antriebes für das Schaltgerät verwendet werden, so dass durch die Zeitfunktion die Einschaltdynamik des elektromagnetischen Antriebes vorgebbar ist. So können beispielsweise die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit der Wechselspannung zur Versorgung des magnetischen Antriebes gekoppelt sein, so dass beim Anlegen dieser Wechselspannung, wie z.B. beim Einschalten des magnetischen Antriebes, automatisch die Zeitfunktion für den Einschaltvorgang gestartet wird und der Wechselstromsteller entsprechend der Zeitfunktion angesteuert wird. Hierzu können die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers beispielsweise ebenso mit der Wechselspannung zur Versorgung des magnetischen Antriebes elektrisch versorgt werden, z.B. kann mittels eines Gleichrichters aus dieser Wechselspannung eine Gleichspannung zur Versorgung der Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromsteller und damit auch zur Versorgung des Wechselstromstellers erzeugt werden.

    [0018] Die Zeitfunktion zur Ansteuerung während des Einschaltvorgangs kann beispielsweise so gewählt werden, dass der Wechselstromsteller zunächst nur einen geringen Strom durch die mindestens eine Spule des elektrischen Antriebes steuert und diesen Strom stetig erhöht, womit die Dynamik des Antriebs an die Erfordernisse des Schaltgerätes angepasst werden kann. Nach Ablauf des Einschaltvorgangs kann der Wechselstromsteller bespielsweise voll durchsteuern, so dass die Strombegrenzung der mindestens einen Antriebsspule beispielsweise einzig durch die Impedanz der mindestens einen Antriebsspule erfolgt. Optional können jedoch zur Strombegrenzung auch noch weitere Impedanzen bzw. Widerstände neben der Impedanz der mindestens einen Antriebsspule verwendet werden.

    [0019] Ferner kann die Zeitfunktion auch optional zur Ansteuerung des Wechselstromstellers während eines Ausschaltvorgang des elektrischen Antriebes für das Schaltgerät verwendet werden.

    [0020] Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, dass durch die Überlagerung der Zeitfunktion der Ansteuerschaltung auf die Eigenzeitkonstante der mindestens einen Erregerspule eines Ausbildung eines einschaltwinkelabhängigen Gleichstromanteils fast vollständig vermieden werden kann. Dadurch können Synchronisationseffekte auf die Phasenlage der Steuerspannung komplett vermieden werden.

    [0021] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zeitfunktion den Wechselstromsteller während eines Einschaltvorgangs ansteuert.

    [0022] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zeitfunktion eine Exponentialfunktion darstellt.

    [0023] Die Exponentialfunktion zur Ansteuerung des Wechselstromstellers während des Einschaltvorgangs kann einen sehr guten Kompromiss aus einer kurzen Verzugszeit, d.h. einer großen Anfangssteilheit, und einem natürlichen Erregungsanstieg darstellen.

    [0024] Durch das RC-Glied kann beispielsweise die exponentielle Zeitfunktion während eines Einschaltvorgangs vorgegeben werden. Die Realisierung der Zeitfunktion mittels des RC-Gliedes stellt eine besonders kostengünstige Implementierung dar.

    [0025] Beispielsweise kann das RC-Glied als Zweitor betrachtet werden, wobei an das Eingangstor eine Einschaltspannung angelegt wird, z.B. durch den zuvor beschriebenen Gleichrichter oder durch eine andere Spannungsquelle, so dass am Ausgangstor eine exponentielle ansteigende Ausgangsspannung anliegt, mit welcher der Wechselstromsteller angesteuert wird.

    [0026] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Wechselstromsteller mindestens ein Halbleiterbauelement umfasst.

    [0027] Der Wechselstromsteller kann beispielsweise mindestens ein Halbleiterbauelement wie z.B. TRIAC, Thyristor, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), IGCT (Integrated Gate - Commutated Thyristor) oder Transistor umfassen.

    [0028] Die Ansteuerung des das mindestens eine Halbleiterbauelement umfassenden Wechselstromstellers kann beispielsweise mit den zuvor beschriebenen Mitteln zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion erfolgen, oder aber auch durch eine andere vorgegebene Steuerspannung oder einen anderen vorgegeben Steuerstrom.

    [0029] Die zwei antiseriell geschalteten Transistoren können beispielsweise mit der mindestens einen Antriebsspule des elektromagnetischen Antriebes eine Reihenschaltung bilden. Z.B. können diese zwei Transistoren zwei Feldeffekttransistoren sein, wie z.B. zwei MOSFETS, die beiden Transistoren können auch zwei IGBTs sein oder andere geeignete Transistoren.

    [0030] Die zwei antiseriell geschalteten Transistoren können beispielsweise nach Ablauf eines Einschaltvorganges voll durchgesteuert sein, so dass die Strombegrenzung der mindestens einen Antriebsspule beispielsweise einzig durch die Impedanz der mindestens einen Antriebsspule erfolgt. Optional können jedoch zur Strombegrenzung auch noch weitere Impedanzen bzw. Widerstände neben der Impedanz der mindestens einen Antriebsspule verwendet werden.

    [0031] Die zwei antiseriell geschalteten Transistoren können beispielsweise überschüssige Energie linear abregeln und als Verlustwärme abführen, dies gilt insbesondere bei einem Einschaltvorgang und/oder einem Abschaltvorgang des elektromagnetischen Antriebes.

    [0032] Beispielsweise können die beiden antiseriell geschalteten Transistoren jeweils in einer Emitterschaltung (bei Bipolartransistoren) bzw. in einer Sourceschaltung (bei Feldeffektransistoren) mit Gegenkopplung betrieben werden, wobei durch die Gegenkopplungswiderstände eine Unabhängigkeit von kritischen Transistorparametern erreicht werden kann. Somit können die beiden antiseriell geschalteten Transistoren beispielsweise jeweils eine spannungsgesteuerte Stromquelle darstellen, wobei jede der Stromquellen einen Gegenkopplungswiderstand zur Stromgegenkopplung aufweist.

    [0033] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zwei antiseriell geschalteten Transistoren zwei MOSFET-Transistoren sind.

    [0034] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung zwei Dioden umfasst, welche zusammen mit den integrierten Bodydioden der MOSFET-Transistoren einen Brückengleichrichter zur Erzeugung einer Versorgungsspannung zur Ansteuerung des Wechselstromstellers darstellen.

    [0035] Werden beispielsweise n-Kanal-MOSFETs, wie z.B. n-Kanal-MOSFETS vom Anreicherungstyp, für die beiden antiseriell geschalteten Transistoren verwendet, so kann jeweils die zwischen dem Anschluss des p-dotierten Substrats und dem Drain-Anschluss integrierte Bodydiode für die Gleichrichtung verwendet werden.

    [0036] Somit werden nur zwei weitere Dioden neben den beiden ohnehin vorhandenen Bodydioden der MOSFET-Transistoren für den Aufbau des Brückengleichrichters benötigt, wodurch eine kostengünstige und platzsparende Implementierung der Vorrichtung erzielt werden kann.

    [0037] Die durch den Brückengleichrichter aufgebaute Versorgungsspannung kann beispielsweise direkt zur Ansteuerung des Wechselstromstellers verwendet werden, oder es können Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion zwischen dem Ausgang des Brückengleichrichters und dem Wechselstromsteller geschaltet sein. Die zuvor genannten Erläuterungen und Vorteile bezüglich der Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers gelten für diese Ausgestaltung der Erfindung gleichermaßen. So kann z.B. ein RC-Glied zwischen dem Ausgang des Brückengleichrichters und dem Wechselstromsteller platziert sein, so dass der Wechselstromsteller mit einer definierten exponentiellen Zeitfunktion angesteuert werden kann.

    [0038] Ferner kann sich beispielsweise am Ausgang des Gleichrichters ein Spannungsbegrenzungselement, wie z.B. eine in Durchbruchrichtung betriebene Z-Diode oder Zener-Diode, zur Spannungsbegrenzung der gleichgerichteten Spannung befinden. Des Weiteren können sich am Ausgang des Gleichrichters Filtermittel zum Glätten der gleichgerichteten Spannung befinden, wie z.B. mindestens ein Kondensator oder andere Filtermittel.

    [0039] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung einen Gleichrichter zur Erzeugung einer Versorgungsspannung zur Ansteuerung des Wechselstromstellers umfasst.

    [0040] Die Vorrichtung kann somit auch einen separaten Gleichrichter umfassen, wobei dieser Gleichrichter beispielsweise durch einen Einweggleichrichter, oder einen Brückengleichrichter oder eine sonstige Gleichrichterschaltung realisiert werden kann.

    [0041] Wie in der vorherigen Ausgestaltung der Erfindung kann die vom Gleichrichter aufgebaute Versorgungsspannung beispielsweise direkt zur Ansteuerung des Wechselstromstellers verwendet werden, oder es können Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion zwischen dem Ausgang des Brückengleichrichters und dem Wechselstromsteller geschaltet sein. Die bezüglich der vorherigen Ausgestaltung genannten Erläuterungen und Vorteile bezüglich des Gleichrichters, der optionalen Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion, und optionalen Beschaltungen des Ausgangs des Gleichrichters wie z.B. Spannungsbegrenzung und/oder Filtermittel gelten gleichermaßen für den separaten Gleichrichter.

    [0042] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Gleichrichter mit der Wechselspannung zum Betreiben des elektromagnetischen Antriebes versorgt wird.

    [0043] Somit wird der Wechselstromsteller automatisch dann mit einer Steuerspannung versorgt, wenn an den elektromagnetischen Antrieb eine Wechselspannung, z.B. zum Einschalten desselben, angelegt wird.

    [0044] Sind ferner beispielsweise die zuvor erläuterten Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion zwischen Gleichrichter und Wechselstromsteller geschaltet, so kann beim Anlegen dieser Wechselspannung zum Betreiben des Antriebes, wie z.B. beim Einschalten des magnetischen Antriebes, automatisch die Zeitfunktion für den Einschaltvorgang gestartet werden und der Wechselstromsteller entsprechend der Zeitfunktion angesteuert werden.

    [0045] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Wechselstromsteller während eines Einschaltvorgangs eine überschüssige Leistung linear abregelt.

    [0046] Umfasst der Wechselstromsteller beispielsweise zwei elektronische Schaltelemente, wie z.B. Transistoren, so können diese überschüssige Leistung bzw. Energie linear abregeln und als Verlustwärme abführen.

    [0047] Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung Mittel zum Überspannungsschutz umfasst.

    [0048] So können beispielsweise Überspannungsschutzmittel parallel zum Wechselstromsteller geschaltet sein, z.B. zum Schutz der elektronischen Schaltelemente des Wechselstromstellers wie beispielsweise Transistoren. Beispielsweise können somit diese elektronischen Schaltelemente vor Abschaltspitzen der mindestens einen Antriebsspule beim Abschalten geschützt werden. Diese Überspannungsschutzmittel parallel zum Wechselstromsteller können beispielsweise durch einen Varistor realisiert werden können.

    [0049] Ferner können beispielsweise auch Überspannungsschutzmittel am Schaltungseingang, an dem z.B. die Eingangswechselspannung angelegt wird, platziert sein, wobei hier auch z.B. ein Varistor verwendet werden kann. Auch diese am Schaltungseingang platzierten Überspannungsschutzmittel können die elektronischen Schaltelemente des Wechselstromstellers schützen, wie z.B. beim Abschalten vor Abschaltspitzen der mindestens einen Antriebsspule beim Abschalten.

    KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN



    [0050] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnungen näher erläutert.

    [0051] Dabei zeigen:
    Fig. 1:
    Eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betrieben eines elektromagnetischen Antriebes;
    Fig. 2:
    Eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betrieben eines elektromagnetischen Antriebes;
    Fig. 3:
    Eine detaillierte Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betrieben eines elektromagnetischen Antriebes;


    [0052] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgerätes, wobei der elektromagnetische Antrieb mit einem Wechselstromsteller 120 betrieben wird.

    [0053] Der elektromagnetische Antrieb kann beispielsweise einen elektromagnetischen Antrieb für einen oder mehrere Schütze, oder für ein oder mehrere Relais oder für andere Schaltgeräte darstellen. Der elektromagnetische Antrieb umfasst mindestens eine Antriebsspule 110, und kann mindestens einen Magnetkern und mindestens einen Magnetanker umfassen (nicht in Fig. 1 dargestellt).

    [0054] Die mindestens eine Antriebsspule 110 liegt in Reihenschaltung mit dem Wechselstromsteller 120, wobei an diese Reihenschaltung eine Wechselspannung Ue angelegt werden kann. Diese Wechselspannung Ue dient somit als Versorgungsspannung für die mindestens eine Antriebsspule 110, wobei der durch die mindestens eine Antriebsspule fließende Wechselstrom durch den Wechselstromsteller 120 beeinflussbar ist.

    [0055] So kann der Wechselstromsteller 120 beispielsweise in einem ersten Zustand den durch die mindestens eine Antriebsspule 110 fließenden Strom derart beeinflussen, dass dieser unter einem ersten Schwellwert liegt, so dass der magnetische Antrieb öffnet, und der Wechselstromsteller 120 kann beispielsweise in einem zweiten Zustand den durch die mindestens eine Antriebsspule 110 fließenden Strom derart beeinflussen, dass dieser über einem zweiten Schwellwert liegt, so dass der magnetische Antrieb schließt.

    [0056] Des Weiteren kann der Wechselstromsteller den Strom durch die mindestens eine Antriebsspule 110 während eines Schließvorgangs des elektromagnetischen Antriebes, d.h. beim Übergang vom ersten in den zweiten Zustand, gezielt steuern, so dass die Einschaltdynamik des elektromagnetischen Antriebes beeinflusst werden kann. Somit kann beispielsweise die Schließgeschwindigkeit des elektromagnetischen Antriebes im Nennspannungsbereich auf einen bevorzugten Wert eingestellt werden, so dass z.B. die mechanische Schockbelastung und das Kontaktprellen des Schaltgeräts gemindert werden kann und somit die mechanische und die elektrische Lebensdauer verlängert werden kann. Falls das Schaltgerät einen oder mehrere Schütze mit mindestens einem Hilfsschalter darstellt, so kann beispielsweise auch mittels des Wechselstromstellers die Schließgeschwindigkeit durch Steuern des Stroms während des Einschaltvorgangs derart eingestellt werden, dass die Voreilung des mindestens einen Hilfsschalters einen Mindestwert nicht unterschreitet.

    [0057] Beispielsweise kann gleichermaßen durch Steuern des Stroms während eines Ausschaltvorgangs des elektromagnetischen Antriebes, d.h. vom Übergang vom zweiten in den ersten Zustand, die Ausschaltdynamik des elektromagnetischen Antriebes beeinflusst werden.

    [0058] Somit kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine einfache Art und Weise die Einschaltdynamik und/oder Ausschaltdynamik des eines elektrischen Antriebes für ein Schaltgerät beinflusst werden.

    [0059] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt den weiteren Vorteil, dass der elektromagnetische Antrieb mit Wechselstrom betätigt wird und somit beispielsweise durch die wegabhängige Änderung der Induktivität der mindestens einen Antriebsspule der induktiven Blindwiderstand der mindestens einen Spule und damit die Erregerleistung beinflusst werden kann. Beispielsweise kann durch geeignete Wahl der Wickelparameter der Anzug- und/oder der Haltstrom der mindestens einen Antriebsspule auf einen gewünschten Sollwert abgestimmt werden. Somit ist keine elektronische Absenkung des Haltestroms erforderlich, womit eine kostengünstige Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden kann.

    [0060] Der Wechselstromsteller 120 kann beispielsweise mindestens ein Halbleiterschaltelement wie z.B. TRIAC, Thyristor, IGBT (Integrated Gate Bipolar Transistor), IGCT (Integrated Gate - Commutated Thyristor) oder Transistor umfassen, und/oder mindestens eine Elektronenröhre umfassen. Der Begriff Wechselstromsteller umfasst sämtliche Vorrichtungen, mit denen eine Wechselstrom gesteuert bzw. gestellt werden kann, z.B. in Abhängigkeit eines Steuersignals wie z.B. einer Steuerspannung oder ähnlichem.

    [0061] Des Weiteren kann der Wechselstromsteller 120 beispielsweise über die Wechselspannung Ue angesteuert werden, so dass z.B. beim Einschalten der Wechselspannung Ue der Wechselstromsteller 120 den Strom durch die mindestens eine Antriebsspule 110 gemäß einer vordefinierten Einschaltcharakteristik steuert. Der Wechselstromsteller 120 kann allerdings auch anderweitig angesteuert bzw. geregelt werden, z.B. durch einen Mikrocontroller oder ähnliches.

    [0062] Die zur ersten Ausführungsform genannten Erläuterungen und Vorteile gelten gleichermaßen für die folgenden Ausführungsformen.

    [0063] Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgerätes, wobei der elektromagnetische Antrieb mit einem Wechselstromsteller 220 betrieben wird.

    [0064] Wie in der ersten Ausführungsform liegt die mindestens eine Antriebsspule 110 in Reihenschaltung mit dem Wechselstromsteller 220, wobei an diese Reihenschaltung eine Wechselspannung Ue angelegt werden kann. Diese Wechselspannung Ue dient somit als Versorgungsspannung für die mindestens eine Antriebsspule 110, wobei der durch die mindestens eine Antriebsspule fliessende Wechselstrom durch den Wechselstromsteller 120 beeinflussbar ist.

    [0065] Die zuvor genannten Erläuterungen und Vorteile bezüglich des Wechselstromstellers 120 der ersten Ausführungsform gelten gleichermaßen für den in Fig. 2 gezeigten Wechselstromsteller 220.

    [0066] Der Weiteren umfasst die Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebs in der zweiten gezeigten Ausführungsform Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240, und optional einen Gleichrichter 230 und optional Mittel zum Überspannungsschutz 250, 260.

    [0067] Die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromsteller 220 mit einer Zeitfunktion 240 können beispielsweise durch einen Mikrocontroller, und/oder einen DSP und/oder eine andere elektronische bzw. elektrische Schaltung realisiert werden. Mithilfe dieser Zeitfunktion kann der Wechselstromsteller 220 beispielsweise den Erregerstrom durch die mindestens eine Antriebsspule 110 in Abhängigkeit der Zeit gemäß der vorgegebenen Zeitfunktion steuern. Beispielsweise können die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240 eine Steuerspannung zur Steuerung des Wechselstromstellers in Abhängigkeit der Zeitfunktion ausgeben.

    [0068] Beispielsweise kann diese Zeitfunktion zur Ansteuerung des Wechselstromstellers während eines Einschaltvorgangs des elektrischen Antriebes verwendet werden, so dass durch die Zeitfunktion die Einschaltdynamik des elektromagnetischen Antriebes vorgebbar ist.

    [0069] Des Weiteren können die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromsteller 220 mit einer Zeitfunktion 240 auch mit Wechselspannung Ue zur Versorgung des magnetischen Antriebes gekoppelt sein, wie z.B. in Fig. 2 über den Gleichrichter 230, so dass die Wechselspannung Ue auch als Steuerspannung für die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromsteller 220 mit einer Zeitfunktion 240 wirken kann. So kann beispielsweise beim Anlegen der Wechselspannung Ue, wie z.B. beim Einschalten des magnetischen Antriebes, durch diese Wechselspannung Ue automatisch eine Zeitfunktion für die Ansteuerung des Wechselstromsteller 220 während des Einschaltvorgangs gestartet werden und der Wechselstromsteller entsprechend der Zeitfunktion angesteuert werden. Die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromsteller 220 mit einer Zeitfunktion 240 können somit beispielsweise eine definiert ansteigende Steuerspannung in Abhängigkeit der Zeitfunktion während des Einschaltvorgangs an den Wechselstromsteller 220 ausgeben. Diese Zeitfunktion beim Einschaltvorgang kann beispielsweise durch eine Exponentialfunktion realisiert werden.

    [0070] Beispielsweise kann ein Gleichrichter 230 aus der Wechselspannung Ue eine Versorgungsgleichspannung erzeugen, mit welcher die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240 versorgt werden. Somit können die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240 automatisch dann eingeschaltet werden, wenn die Wechselspannung Ue, z.B. zum Einschalten des elektrischen Antriebes, angelegt wird, so dass beispielsweise wie zuvor beschrieben hierdurch automatisch der Wechselstromsteller 220 gemäß einer vorgegebenen Zeitfunktion während des Einschaltvorgangs angesteuert werden kann.

    [0071] Der Gleichrichter 230 kann beispielsweise durch einen Einweggleichrichter, oder einen Brückengleichrichter oder eine sonstige Gleichrichterschaltung realisiert werden. Am Ausgang des Gleichrichters 230 kann sich ein Spannungsbegrenzungselement, wie z.B. eine in Durchbruchrichtung betriebene Z-Diode oder Zener-Diode, zur Spannungsbegrenzung der gleichgerichteten Spannung befinden. Des Weiteren können sich am Ausgang des Gleichrichters 230 Filtermittel zum Glätten der gleichgerichteten Spannung befinden, wie z.B. mindestens ein Kondensator oder andere Filtermittel.

    [0072] Die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240 können beispielsweise ein RC-Glied umfassen. Wird somit beispielsweise eine Wechselspannung Ue zum Einschalten des magnetischen Antriebes angelegt, so liegt am Ausgang des Gleichrichter 230 dementsprechend eine gleichgerichtete Einschaltspannung an, welche wiederum an den Eingang des RC-Gliedes angelegt werden kann, so dass am Ausgang des RC-Gliedes eine exponentiell ansteigende Ausgangsspannung ausgegeben wird, mit der Wechselstromsteller 220 während des Einschaltvorgangs angesteuert werden kann. Ab einem bestimmten Ausgangsspannungspegel des RC-Gliedes steuert der Wechselstromsteller 220 voll durch und schaltet somit in den zuvor beschriebenen zweiten Zustand.

    [0073] Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, dass durch die Überlagerung der Zeitfunktion der Ansteuerschaltung auf die Eigenzeitkonstante der mindestens einen Erregerspule 110 eine Ausbildung eines einschaltwinkelabhängigen Gleichstromanteils fast vollständig vermieden wird. Dadurch werden Synchronisationseffekte auf die Phasenlage der Steuerspannung komplett vermieden.

    [0074] Des Weiteren kann die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung Überspannungsschutzmittel 250, 260 umfassen. Z.B. können Überspannungsschutzmittel 260 direkt parallel zum Wechselstromsteller 220 geschaltet sein, z.B. zum Schutz der elektronischen Schaltelemente des Wechselstromstellers wie beispielsweise Transistoren. Beispielsweise können somit diese elektronischen Schaltelemente vor Abschaltspitzen der mindestens einen Antriebsspule 110 beim Abschalten geschützt werden. Diese Überspannungsschutzmittel 260 direkt parallel zum Wechselstromsteller 220 können beispielsweise durch einen Varistor realisiert werden können. Ferner können auch Überspannungsschutzmittel 250 am Schaltungseingang platziert sein, wobei hier auch z.B. ein Varistor verwendet werden kann. Auch diese am Schaltungseingang platzierten Überspannungsschutzmittel 250 können die elektronischen Schaltelemente des Wechselstromsteller 220 schützen, z.B. beim Abschalten vor Abschaltspitzen der mindestens einen Antriebsspule 110 beim Abschalten.

    [0075] Obwohl der Wechselrichter 230, die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240 und der Wechselstromsteller 220 in der Figur 2 als jeweils separate Einheiten dargestellt sind, können diese Einheiten schaltungstechnisch gesehen miteinander verschmelzen, so dass beispielsweise Transistoren des Wechselstromstellers 220 gleichzeitig als Dioden für den Gleichrichter 230 mit verwendet werden. Werden z.B. antiseriell geschaltete MOSFET-Transistoren für den Wechselstromsteller 220 verwendet, so können beispielsweise die integrierten Bodydioden dieser MOSFET-Transistoren zusammen mit zwei weiteren Dioden einen Brückengleichrichter zur Erzeugung einer Versorgungsspannung für die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 mit einer Zeitfunktion 240 und damit zur Ansteuerung des Wechselstromstellers 220 bilden.

    [0076] Figur 3 zeigt ein eine detaillierte Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgerätes.

    [0077] Der Wechselstromsteller 320, welcher in Reihe mit der mindestens einen Antriebsspule 310 des magnetischen Antriebes geschaltet ist, umfasst die beiden antiseriell geschalteten MOSFET-Transistoren V4 und V5.

    [0078] Die Ansteuerung der Transistoren V4 und V5 erfolgt aus einer Versorgungsspannung, die aus den Dioden V1, V2 und V3, den Widerständen R2 und R3 sowie den nicht in Fig. 3 eingezeichneten Bodydioden der Transistoren V4 und V5 aufgebaut wird. Hierbei bilden die Dioden V1 und V2 zusammen mit den Bodydioden der Transistoren V4 und V5 einen Brückengleichrichter, dessen Minuspol am Knotenpunkt der Widerstände R9 und R10 anliegt. Die Vorwiderstände R2 und R3 können hochohmig ausgebildet sein und somit zur Begrenzung des Versorgungsstrom dienen. Die Diode V3, welche eine Zener-Diode sein kann, wird in Durchbruchrichtung betrieben und begrenzt die Ausgangsspannung des Brückengleichrichters. Des Weiteren kann die Ausgangsspannung des Brückengleichrichters durch Filtermittel, d.h. z.B. den Kondensator C1, tiefpassgefiltert werden und somit geglättet werden, insbesondere während der Nulldurchgänge der Wechselspannung Ue.

    [0079] Des Weiteren umfasst die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung Mittel zum Ansteuern des Wechselstromstellers 320 mit einer Zeitfunktion 340, welche ein einen Widerstand R5 und einen Kondensator C2 umfassendes RC-Glied umfasst. Dieses RC-Glied wird mit der vom Kondensator C1 geglätteten Ausgangsspannung des Brückengleicherichters gespeist. Bei Anlegen einer Wechselstromspannung Ue wird somit die gleichgerichtete und geglättete Ausgangsspannung an das RC-Glied R5/C2 angelegt, und den Transistoren V4 und V5 des Wechselstromstellers 320 wird eine definiert ansteigende Steuerspannung zugeführt. Hierdurch werden die Transistoren V4 und V5 angesteuert und der Erregerstrom der mindestens einen Antriebsspule 310 wird entsprechend der Zeitfunktion des RC-Glieds definiert erhöht. Über die Gegenkopplungswiderstände R9 und R10, die Zenerdiode V3, dem RC-Glied R5/C2 sowie dem Teilerwiderstand R6 kann der Anstieg des Erregerstroms, und damit weitestgehend die Dynamik des elektromagnetischen Antriebes, an die Erfordernisse des Schaltgerätes angepasst werden. Wie schon beim zweiten Ausführungsbeispiel erläutert, können schaltungstechnisch gesehen die Komponenten Wechselstromsteller 320, Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers mit einer Zeitfunktion 340 und Gleichrichter miteinander verschmelzen; so bilden im dritten Ausführungsbeispiel die Bodydioden der MOSFET-Transistoren V4 und V5 zusammen mit den Dioden V1 und V2 einen Brückengleichrichter, und die Zeitfunktion kann beispielsweise auch über die Gegenkopplungswiderstände R9 und 10 und/oder die Zenerdiode V3 oder den Teilerwiderstand R6 beeinflusst werden.

    [0080] Während des Einschaltvorgangs wird überschüssige Energie linear über die Transistoren V4 und V5 abgeregelt und als Verlustwärme abgeführt. Obwohl während des Einschaltvorgangs kurzfristig eine große Leistung zu stellen sein kann, ist über die relativ kurzen Schaltzeiten die Gesamtverlustleistung der Transistoren V4 und V5 gering.

    [0081] Nach Ablauf des Einschaltvorgangs sind die Transistoren V4 und V5 vollständig durchgesteuert, so dass die Strombegrenzung der mindestens einen Antriebsspule 310 nunmehr durch die Impedanz der mindestens einen Antriebsspule 310 erfolgt.

    [0082] Die Zeitfunktion zur Ansteuerung des Wechselstromstellers in Form einer Exponentialfunktion, welche kostengünstig durch das RC-Glied R5/C2 realisiert werden kann, stellt einen guten Kompromiss aus einer möglichst preiswerten Lösung, einer kurzen Verzugszeit und damit großen Anfangssteilheit und einem natürlichen Erregeranstieg mit.

    [0083] Des Weiteren umfasst die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung Mittel zum Überspannungsschutz, wie z.B. den parallel zum Wechselstromsteller 320 geschalteten Varistor R11, welcher den Wechselstromsteller 320 gegen Überspannungen schützt. Zusammen mit dem Varistor R1 begrenzt der Varistor R11 gleichzeitig auftretende Abschaltspitzen der mindestens einen Antriebsspule 310.

    [0084] Die Widerstände R9 und R10, welche wie zuvor beschrieben zur Anpassung der Zeitfunktion zur Ansteuerung des Wechselstromsteller 320 verwendet werden, haben ferner auch die Aufgabe als Gegenkopplungswiderstände die Transistoren V4 und V5 zu symmetrieren, um eine Abhängigkeit von kritischen Transistorparametern zu minimieren, wie z.B. unterschiedliche Schwellspannung der Transistoren V4 und V5 auszugleichen.

    [0085] Aufgrund der Einfachheit der Schaltung, des sehr geringen Steuerleistungsbedarfs und des sehr guten Schutzes der Steuertransistoren gegen Überspannungen eignet sich dieses Schaltungskonzept sehr gut auch für hohe Netzspannungen bis zu 690V-AC.

    [0086] Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, dass durch die Überlagerung der Zeitfunktion der Ansteuerschaltung auf die Eigenzeitkonstante der mindestens einen Erregerspule 310 eine Ausbildung eines einschaltwinkelabhängigen Gleichstromanteils fast vollständig vermieden wird. Dadurch werden Synchronisationseffekte auf die Phasenlage der Steuerspannung komplett vermieden.

    [0087] Diese dritte Ausführungsform stellt eine mögliche Realisierung der gezeigten schematischen ersten und/oder zweiten Ausführungsform dar, insofern gelten die bezüglich der ersten und zweiten Ausführungsform genannten Erläuterungen und Vorteile gleichermaßen für diese dritte Ausführungsform.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung zum Betreiben eines elektromagnetischen Antriebes eines Schaltgerätes, wobei die Vorrichtung einen Wechselstromsteller (120, 220, 320) zum Betreiben des elektromagnetischen Antriebs umfasst und Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers (120, 220, 320) mit einer Zeitfunktion (240) umfasst, und der Wechselstromsteller (120, 220, 320) zwei antiseriell geschaltete Transistoren (V4, V5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfunktion (240, 340) eine Exponentialfunktion darstellt, dass die Mittel zur Ansteuerung des Wechselstromstellers ein RC-Glied (R5, C2) aufweisen und die Vorrichtung Gegenkopplungswiderstände (R9, R10) zur Symmetrierung der zwei Transistoren (V4, V5) aufweist, wobei die Gegenkopplungswiderstände (R9, R10) auch zur Anpassung der Zeitfunktion (240) verwendet werden.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfunktion (240, 340) den Wechselstromsteller (120, 220, 320) während eines Einschaltvorgangs ansteuert.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei antiseriell geschalteten Transistoren (V4, V5) zwei MOSFET-Transistoren sind.
     
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Dioden (V1, V2) umfasst, welche zusammen mit den integrierten Bodydioden der MOSFET-Transistoren (V4, V5) einen Brückengleichrichter zur Erzeugung einer Versorgungsspannung zur Ansteuerung des Wechselstromstellers (120, 220, 320) darstellen.
     
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Gleichrichter (230) zur Erzeugung einer Versorgungsspannung zur Ansteuerung des Wechselstromstellers umfasst.
     
    6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter (230) mit der Wechselspannung zum Betreiben des elektromagnetischen Antriebes versorgt wird.
     
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstromsteller (120, 220, 320) während eines Einschaltvorgangs eine überschüssige Leistung linear abregelt.
     
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zum Überspannungsschutz umfasst.
     


    Claims

    1. Device for operating an electromagnetic drive of a switching device, wherein the device comprises an alternating current power controller (120, 220, 320) for operating the electromagnetic drive and comprises means for controlling the alternating current power controller (120, 220, 320) with a time function (240) and the alternating current power controller (120, 220, 320) comprises two anti-serial connected transistors (V4, V5), characterised in that the time function (240, 340) represents an exponential function, in that the means for controlling the alternating current power controller comprise an RC-member (R5, C2) and the device comprises negative feedback resistors (R9, R10) for symmetrising the two transistors (V4, V5), wherein the negative feedback resistors (R9, R10) are also used for adjusting the time function (240).
     
    2. Device according to claim 1, characterised in that the time function (240, 340) controls the alternating current power controller (120, 220, 320) during a switch-on procedure.
     
    3. Device according to either claim 1 or claim 2, characterised in that the two anti-serial connected transistors (V4, V5) are two MOSFET transistors.
     
    4. Device according to claim 3, characterised in that the device comprises two diodes (V1, V2), which together with the integrated body diodes of the MOSFET transistors (V4, V5) represent a bridge rectifier for generating a supply voltage for controlling the alternating current power controller (120, 220, 320).
     
    5. Device according to any one of claims 1-3, characterised in that the device comprises a rectifier (230) for generating a supply voltage for controlling the alternating current power controller.
     
    6. Device according to either claim 4 or claim 5, characterised in that the rectifier (230) is supplied with the alternating voltage for operating the electromagnetic drive.
     
    7. Device according to any one of claims 1-6, characterised in that the alternating current power controller (120, 220, 320) during a switch-on procedure limits excess power linearly.
     
    8. Device according to any one of claims 1-7, characterised in that the device comprises means for surge protection.
     


    Revendications

    1. Dispositif pour faire fonctionner un système d'entraînement électromagnétique d'un appareil de coupure, le dispositif comprenant un régleur à courant alternatif (120, 220, 320) et des moyens pour commander le régleur à courant alternatif (120, 220, 320) avec une fonction temporelle (240) et le régleur à courant alternatif (120, 220, 320) comportant deux transistors (V4, V5) branchés en série tête-bêche, caractérisé en ce que la fonction temporelle (240, 340) représente une fonction exponentielle, en ce que les moyens pour commander le régleur à courant alternatif comportent un circuit RC (R5, C2) et en ce que le dispositif comporte des résistances de contre-réaction (R9, R10) pour l'équilibrage des deux transistors (V4, V5), les résistances de contre-réaction (R9, R10) étant aussi utilisées pour l'adaptation de la fonction temporelle (240).
     
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction temporelle (240, 340) commande le régleur à courant alternatif (120, 220, 320) pendant une opération de mise en circuit.
     
    3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux transistors (V4, V5) branchés en série tête-bêche sont des transistors MOSFET.
     
    4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif comprend deux diodes (V1, V2) qui représentent conjointement avec les diodes parasites intégrées des transistors MOSFET (V4, V5) un redresseur à pont pour produire une tension d'alimentation destinée à la commande du régleur à courant alternatif (120, 220, 320).
     
    5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif comprend un redresseur (230) pour produire une tension d'alimentation destinée à la commande du régleur à courant alternatif.
     
    6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le redresseur (230) est alimenté avec la tension alternative destinée au fonctionnement du système d'entraînement électromagnétique.
     
    7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le régleur à courant alternatif (120, 220, 320) règle à la baisse de manière linéaire une puissance excédentaire pendant une opération de mise en circuit.
     
    8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens pour la protection contre les surtensions.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente