專利名稱：用于控制電磁繼電器的開關設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制具有繼電器線圈和繼電器觸點的電磁繼電器的開關設 備，其中在具有繼電器線圈的電流路徑中這樣設置兩個開關裝置，使得第一開關裝置與繼 電器線圈的第一接頭相連，并且第二開關裝置與繼電器線圈的第二接頭相連；設置了控制 裝置，其被構造為為了產(chǎn)生通過繼電器線圈的電流而閉合兩個開關裝置并且為了中斷通過 繼電器線圈的電流而斷開兩個開關裝置。本發(fā)明還涉及一種用于控制電磁繼電器的相應方 法。
背景技術：
在電氣設備中為了執(zhí)行受控的開關操作，通常采用電磁繼電器。電磁繼電器通常 由一個繼電器線圈和至少一對繼電器電觸點組成。如果電流施加在繼電器線圈上，則圍繞 該繼電器線圈產(chǎn)生磁場，由此(在自斷開的繼電器的情況下)導致繼電器觸點的閉合，從而 電流可以通過繼電器觸點。如果通過繼電器線圈流過的電流又被中斷，則繼電器觸點的可 動部分例如借助彈簧裝置移動回其原始位置，這導致繼電器觸點斷開并且經(jīng)過其的電流中 斷。在自閉合的繼電器的情況下，觸點在繼電器線圈無電流的狀態(tài)下閉合并且在有電流流 過的狀態(tài)下斷開。通常在借助控制電路中的相對小的電流要接通或斷開在開關電路中的相對更大 的電流的地方采用電磁繼電器。在這種情況下電磁繼電器形成控制電路和開關電路的電耦
I=I O例如在用于監(jiān)視供電網(wǎng)的電氣保護設備中采用電磁繼電器，用于在供電網(wǎng)中的故 障(例如短路)的情況下通過閉合所謂的“控制繼電器”的繼電器觸點來促使電氣斷路器 的觸發(fā)并且因此斷開故障電流。在這些與安全相關的領域采用電磁繼電器的情況下具有較 大的重要性的是，可靠防止不期望的接通或斷開，以便一方面保證在故障情況下的大的安 全性并且另一方面避免需要成本的錯誤觸發(fā)。為了進行繼電器觸點的狀態(tài)監(jiān)視，首先可以將其實際的狀態(tài)(即，是斷開的或是 閉合的)反饋到繼電器線圈的控制裝置。在繼電器觸點的額定狀態(tài)和實際狀態(tài)之間的偏差 的情況下可以推斷出繼電器控制中的錯誤。然而這樣的監(jiān)視是比較麻煩的，因為在此為了反饋關于繼電器觸點的狀態(tài)的信息 必須超出(Uberschritten)由繼電器實現(xiàn)的在控制電路和開關電路之間的電氣去耦合。此 外，只有當故障已經(jīng)發(fā)生時(即，繼電器觸點已經(jīng)具有不期望的狀態(tài)時)，才能識別故障。前 瞻性的監(jiān)視是不可能的。由此致力于盡可能故障可靠地斷開繼電器線圈的控制電路。在開關裝置中例如通 過開關觸點由于太高的開關功率或太高的溫度產(chǎn)生的熔化而形成故障，從而相應的開關裝 置持續(xù)地短路。在諸如晶體管的半導體開關中一種類似的效應作為所謂的半導體開關的接 頭的“熔合(Durchlegieren) ”而公知。同樣在機械的開關裝置中以及在半導體開關中都會 發(fā)生，由于內(nèi)部故障而持續(xù)截止電流。此外還可能在繼電器線圈本身中發(fā)生故障，其中例如由于導線斷裂不再可能有電流通過繼電器線圈。為了盡可能故障安全地構造控制電路，不是僅通過可能容易出故障的唯一的開關 裝置來控制繼電器線圈，而是通過兩個位于繼電器線圈的電流路徑中的開關裝置。只有當 兩個開關裝置同時閉合時才控制繼電器線圈。只要一個開關裝置斷開，則通過繼電器線圈 的電流被斷開。由此實現(xiàn)了控制的相對于繼電器線圈的不期望的動作的相對大的可靠性， 因為僅一個有害的持續(xù)短路的開關裝置不能造成繼電器線圈的不期望的動作。這樣的開關 設備例如從德國專利文獻DE 4409287 Cl中公知，與兩個以晶體管形式的開關裝置一起位 于電流路徑中的繼電器線圈就來源于此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種本文開頭提到種類的開關設備和方法，其 允許前瞻性地檢查繼電器線圈和兩個開關裝置的出現(xiàn)的故障。所述關于開關設備的技術問題通過本文開頭提到種類的開關設備解決，其中控制 裝置被構造為用于將檢驗信號發(fā)送到第一和第二開關裝置，其中這樣實現(xiàn)所述檢驗信號， 使得其不影響繼電器觸點的瞬時狀態(tài)；在繼電器線圈的接頭和開關裝置中的一個之間所量 取的測量電壓被施加到轉換裝置的輸入端，其中轉換裝置被構造為用于將測量電壓轉換到 二進制的應答信號；并且監(jiān)視裝置與轉換裝置的輸出端相連，該監(jiān)視裝置在檢驗信號的發(fā) 送期間通過控制裝置分析二進制的應答信號的變化，并且如果二進制的應答信號與預計的 變化偏離則顯示繼電器線圈中的或開關裝置中的一個的故障。按照本發(fā)明的開關設備的特別優(yōu)點在于，當還沒有執(zhí)行繼電器的有故障的開關操 作時，就已經(jīng)可以比較簡單地監(jiān)視繼電器線圈的和兩個開關裝置的正確功能。以這種方式 可以前瞻性地進行對繼電器線圈的和兩個開關裝置的可能故障的檢驗。在此“前瞻性的”也 就是意味著，在不會導致繼電器觸點的開關操作的情況下就能夠進行功能性的檢驗。為此 以比較簡單的方式僅量取并監(jiān)視以測量電壓形式的一個唯一的測量信號。通過利用檢驗信 號施加到兩個開關裝置上(不過這些檢驗信號不會影響繼電器觸點的瞬時狀態(tài))，優(yōu)選地 既可以在繼電器線圈閉合的狀態(tài)下也可以在斷開的狀態(tài)下獲知兩個開關裝置的或繼電器 線圈的故障。如果在監(jiān)視時在開關裝置中的一個中或在繼電器線圈中發(fā)現(xiàn)故障，則可以通知電 磁繼電器安裝于其中的設備的操作者(例如相應的電氣保護設備的操作者)關于與此相關 的故障報警，從而其能夠啟動帶有繼電器和其控制電路的組件的更換。按照一種優(yōu)選實施方式，兩個開關裝置是半導體開關，特別是晶體管。能夠特別快 地并且以小的開關功率接通或斷開這些半導體開關。按照本發(fā)明的開關設備的另一種優(yōu)選實施方式，在繼電器線圈的電流路徑中分別 在繼電器線圈的一個接頭和一個開關裝置之間設置阻尼電容器的接頭。通過電容器的阻尼 作用可以在時間上這樣延緩(gestreckt)測量電壓的變化和由此二進制的應答信號的變 化，使得可以特別簡單地分析。按照本發(fā)明的開關設備的另一種優(yōu)選實施方式，轉換裝置具有平行于繼電器線圈 的電流路徑設置的分壓器，其分壓器抽頭一方面被施加以測量電壓另一方面為了獲得二進 制的應答信號而被傳輸?shù)搅硪粋€開關裝置的控制輸入端。以這種方式可以沒有大的電路開銷地從測量電壓中產(chǎn)生二進制的應答信號。該另一個開關裝置例如可以是半導體開關、特別是M0SFET(金屬氧化物半導體場 效應晶體管)。場效應晶體管通過電壓來控制并且在本情況下由此特別好地適合于測量電 壓到二進制的應答信號的轉換。關于方法的上述技術問題是通過用于控制具有繼電器線圈和繼電器觸點的電磁 繼電器的方法解決的，其中為了產(chǎn)生通過繼電器線圈的電流而閉合兩個開關裝置并且為了 斷開通過繼電器線圈的電流而斷開兩個開關裝置，其中在具有繼電器線圈的電流路徑中這 樣設置開關裝置，使得第一開關裝置與繼電器線圈的第一接頭相連，并且第二開關裝置與 繼電器線圈的第二接頭相連，其中在按照本發(fā)明的方法中控制裝置向兩個開關裝置輸出不 影響繼電器觸點的瞬時狀態(tài)的檢驗信號；在繼電器線圈的接頭和開關裝置中的一個之間量 取測量電壓；該測量電壓被轉換為二進制應答信號；并且如果二進制的應答信號的變化與 預計的變化偏離，則顯示繼電器線圈中的或兩個開關裝置中的一個中的故障。利用所述方 法可以以優(yōu)選方式前瞻性地進行電磁繼電器的控制電路的檢驗。作為優(yōu)選擴展，在繼電器觸點斷開的狀態(tài)下將時間偏移的檢驗信號輸出到兩個開 關裝置，這些檢驗信號比繼電器的響應時間短。在此如下的時間被視為繼電器的響應時間 在施加于繼電器線圈上的電壓突然改變的情況下，由繼電器線圈產(chǎn)生的磁場需要該時間， 來利用繼電器觸點的開關狀態(tài)的改變來響應。例如，如果在完全建立的磁場中斷開繼電器線圈，則磁場首先按照一定的時間延 遲衰減。只有當磁場強度不再足以使得繼電器觸點保持在其至此的位置時，繼電器觸點才 改變其狀態(tài)。如果又及時地接通繼電器線圈，則又建立磁場并且繼電器觸點保持而不改變 其狀態(tài)。在相反情況下，在突然施加電壓到(事先是無電流的)繼電器線圈上時，繼電器線 圈的磁場需要一定的持續(xù)時間，直到其磁場強度足夠以控制繼電器觸點。如果又及時斷開 電流，則繼電器觸點不會改變其狀態(tài)。由此檢驗信號就其持續(xù)時間來說必須如此短，使得通過建立的或減弱的磁場的慣 性而不會發(fā)生繼電器觸點的狀態(tài)改變。利用按照本發(fā)明的方法既可以在繼電器線圈的無電流的狀態(tài)下也可以在有電流 的狀態(tài)下進行兩個開關裝置的和繼電器線圈的可能的故障的檢驗。具體地，在繼電器線圈無電流的狀態(tài)下并且在繼電器線圈的第二接頭和第二開關 裝置之間量取測量電壓的情況下，通過按照以下順序輸出檢驗信號來進行檢驗a)將檢驗信號輸出到第二開關裝置；b)在信號暫停期間不輸出檢驗信號；c)將檢驗信號輸出到第一開關裝置。在量取在繼電器線圈的第一接頭和第一開關裝置之間的測量電壓的情況下，相應 地將檢驗信號反向分布到開關裝置。按照一種優(yōu)選擴展，通過持續(xù)地控制第一開關裝置，而通過脈動的檢驗信號控制 第二開關裝置，可以在繼電器線圈有電流流過的狀態(tài)下進行檢驗。例如可以將二進制的應答信號的變化連續(xù)地與預計的變化進行比較。然而按照本 發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的實施方式是，為了確定，是否在繼電器線圈或者開關裝置中的一個中出現(xiàn)故障，將二進制應答信號在至少兩個特征時刻與預計的變化比較，其中在特征的 時刻之間至少一個檢驗信號的狀態(tài)發(fā)生了至少一個改變。在該實施方式中對于比較所需的 監(jiān)視裝置的計算性能保持相對小，因為在最簡單的情況下僅必須在兩個特殊的特征時刻比 較二進制應答信號的變化和預計的變化并且因此不需要連續(xù)的比較。因為通常很難實現(xiàn)二 進制應答信號和預計的變化的百分之百的相同，該實施方式的另一個優(yōu)點在于，在考察時 刻的有效選擇中-即，按照與發(fā)生檢驗信號的改變的那些時刻足夠的距離-在二進制應答 信號的變化和預計的變化之間的不重要的偏差不會導致故障報警。
為了能夠持續(xù)監(jiān)視兩個開關裝置的和繼電器線圈的可能的故障，應該按照定期的 時間間隔重復按照本發(fā)明的方法。 優(yōu)選地，視繼電器觸點的狀態(tài)不同由控制裝置輸出不同的檢驗信號。


以下借助實施例詳細解釋本發(fā)明。其中，圖1示出了一種用于控制電磁繼電器的開關設備的一般實施方式的示意性框圖，圖2示出了用于控制電磁繼電器的開關設備的可能的實施方式的電路圖，圖3示出了多個圖，用于解釋在繼電器線圈的無電流狀態(tài)下的檢驗的情況下的示 例性的檢驗信號和由此產(chǎn)生的測量電壓和二進制應答信號，圖4示出了用于解釋對繼電器線圈的無電流狀態(tài)下的檢驗的實施例的方法流程 圖，圖5示出了用于對繼電器線圈的無電流狀態(tài)下的監(jiān)視的檢驗信號順序，圖6示出了多個圖，用于解釋在繼電器線圈的有電流狀態(tài)下的檢驗的情況下的示 例性的檢驗信號和由此產(chǎn)生的測量電壓和二進制應答信號，以及圖7示出了用于解釋對繼電器線圈的有電流狀態(tài)下的檢驗的實施例的方法流程 圖。
具體實施例方式圖1示出了一種用于控制電磁繼電器的開關設備的實施方式的示意性框圖。電磁 繼電器的控制電路在電流路徑10中包括與第一開關裝置12a以及第二開關裝置12b串聯(lián) 的繼電器線圈11的串聯(lián)電路，其中在圖1中僅示例性通過機械開關裝置來表示開關裝置 12a和12b。開關裝置12a和12b可以通過機械的開關或者諸如晶體管的半導體開關來形 成。利用“V+”和“V-”表示高電壓水平和低電壓水平。例如高電壓水平可以位于10V， 而低電壓水平可以位于0V。第一開關裝置12a與繼電器線圈11的第一接頭1 Ia在高電壓水 平V+ —側相連，而第二開關裝置12b與繼電器線圈11的第二接頭lib在低電壓水平V-— 側相連。第一和第二開關裝置12a和12b利用其控制輸入端與控制裝置13相連。通過控 制裝置13可以接通或斷開開關裝置12a和12b?？刂蒲b置13被構造為用于向第一和第二 開關裝置12a和12b的控制輸入端輸出檢驗信號，如后面詳細解釋的。在繼電器線圈11的第二接頭lib與第二開關裝置12b的連接中通過支路14量取測量電壓Umess并且傳輸?shù)睫D換裝置15。轉換裝置15用于將測量電壓UmessR換為二進制的 應答信號BS并且將該應答信號輸出到其輸出端。二進制的應答信號BS被傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置 16，該監(jiān)視裝置可以與控制裝置13交換信息。如在圖1中所示，監(jiān)視裝置16或者可以形成 單獨的單元，或者(與圖1中所示不同)被集成到控制裝置13中。控制裝置13以及監(jiān)視 裝置16都可以具有控制其工作模式的微處理器或者其它邏輯組件(例如ASIC)。與圖1中所示不同，測量電壓Umess還可以設置在第一開關裝置12a和繼電器線圈 11的第一接頭之間的連接上。在這樣的情況下，以下描述的用于監(jiān)視電流路徑10的檢驗信 號的順序相應地反向地分布到兩個開關裝置12a和12b上，同樣相應地調(diào)整在下面描述的 故障情況。然而，在以下的例子中從按照圖1(即，在第二開關裝置12b和繼電器線圈11的 第二接頭之間)的測量電壓Umess的量取出發(fā)。在一種可能的具體實施方式
中例如如圖2中所示地構造用于控制電磁繼電器的 開關設備。對于圖1相應的組件在圖2中使用相同的附圖標記。圖2示出了繼電器線圈11，其在高電壓水平V+ —側利用其第一接頭1 Ia與第一開 關裝置12a相連，而繼電器線圈11的第二接頭lib在低電壓水平V- —側與第二開關裝置 12b相連。在圖2中示例性地作為以晶體管形式的半導體開關示出了開關裝置12a和12b。借助虛線示出的邊框說明開關元件的組，其相應于按照圖1的轉換裝置。轉換裝 置15的核心部件在按照圖2的實施方式中形成分壓器22，其示例性地由兩個歐姆電阻22a 和22b組成。分壓器抽頭2位于3兩個歐姆電阻22a和22b之間，該分壓器抽頭一方面與 用于測量電壓的支路14相連另一方面與另一個開關裝置24的控制輸入端相連。與繼電器線圈11和開關裝置12a并聯(lián)設置的、由歐姆電阻25a和二極管25b組成 的串聯(lián)電路25用于捕捉在通過繼電器線圈11的電流斷開的情況下可能產(chǎn)生的過電壓。另 一個歐姆電阻26用于調(diào)整二進制應答信號BS的電壓水平。第一阻尼電容器27a的一個接頭連接在第一開關裝置12a與繼電器線圈11的第 一接頭Ila的連接上，該第一阻尼電容器以其另一個接頭位于低電壓水平V-。相應地第二 阻尼電容器27b以其一個接頭連接在第二開關裝置12b和繼電器線圈11的第二接頭lib 之間的連接上，該第二阻尼電容器的第二接頭同樣位于低電壓水平V-。以下詳細解釋在圖2中示出的開關設備的工作原理、特別是關于對兩個開關裝置 12a和12b的和繼電器線圈11的可能的誤差的檢驗。為此除了參考圖2之外還參考圖3至 圖7?？刂蒲b置13首先用于，通過同時斷開或閉合開關裝置12a和12b來產(chǎn)生或中斷通 過繼電器線圈11的電流。通過同時閉合兩個開關裝置12a和12b產(chǎn)生通過繼電器線圈11 的電流，由此在繼電器線圈11中產(chǎn)生相應的磁場并且從一個一定的磁場強度起，導致電磁 繼電器的(未示出的)繼電器觸點狀態(tài)改變。為了中斷在繼電器線圈中的電流，控制裝置 13斷開兩個開關裝置12a和12b，從而由繼電器線圈11產(chǎn)生的磁場又減弱。如果由磁場產(chǎn) 生的場強不足以使得繼電器觸點保持在其位置，則繼電器觸點例如通過彈力作用轉換到其 正常位置。對于在兩個開關裝置12a和12b中的一個中或繼電器線圈11中出現(xiàn)故障的情況， 繼電器線圈11的和由此在繼電器觸點上設置的開關電路的規(guī)定的控制不再得到保證。對于電磁繼電器是用于控制電氣斷路器的控制繼電器的示例性情況，通過這樣的故障例如會 引起斷路器的不期望的錯誤觸發(fā)或者阻礙斷路器的期望的觸發(fā)。因此對由兩個開關裝置 12a和12b和繼電器線圈組成的電流路徑10進行檢驗。根據(jù)繼電器線圈11是處于無電流 的狀態(tài)還是有電流的狀態(tài)，在控制裝置13方面向控制裝置12a和12b輸出不同的檢驗信號 P_A、P_B，這些檢驗信號導致支路14上的電壓水平的改變。在該支路14上施加的測量電壓Umess還被傳輸?shù)睫D換裝置15，在那里測量電壓被 轉換為二進制應答信號BS。監(jiān)視裝置16將二進制應答信號BS的變化與預計的變化比較， 并且當預計的變化和二進制應答信號BS的實際的變化互相偏離時，識別在電流路徑10中 的故障。為了能夠將預計的變化和二進制應答信號BS的實際的變化互相比較，監(jiān)視裝置16 能夠與控制裝置13交換信息，以便例如得知關于檢驗信號P_A、P_B向兩個開關裝置12a和 12b的發(fā)送的開始。當監(jiān)視裝置16識別電流路徑10中的故障時，可以輸出相應的故障報警，該故障報 警通知電磁繼電器安裝于其中的設備的操作者關于該故障。相應設備的操作者于是還在電 磁繼電器發(fā)生實際的故障之前就可以更換相應的有故障的組件。電流路徑10的可能故障的檢驗既可以在繼電器線圈的無電流的狀態(tài)，也可以在 有電流流過的狀態(tài)下，并且相應地在繼電器觸點斷開或閉合的情況下進行，而不會影響繼 電器觸點的狀態(tài)。以下首先結合圖2、3和4解釋，如何能夠進行在(期望的)無電流的繼電器線圈 的情況下對電流路徑10的檢驗。在圖3中為此在上面兩個圖中示出檢驗信號？_々、P_B的變化，而在以下十個圖 中在左邊分別對于無故障的情況以及對于不同的故障情況示出施加于支路14上的測量電 壓，而在右邊分別對于無故障的情況以及對于不同的故障情況示出從各個測量電壓產(chǎn)生的
二進制應答信號。如從圖3可以獲悉的，在檢驗過程的開始時首先將檢驗信號P_B傳輸?shù)降诙_關 裝置12b。該檢驗信號P_B將第二開關裝置12b帶入其閉合狀態(tài)。在此，如下實現(xiàn)檢驗信號P_B的持續(xù)時間，使得對于第一開關裝置12a由于故障而 應該持續(xù)短路的情況，通過然后由繼電器線圈11產(chǎn)生的電流的持續(xù)時間對繼電器觸點的 狀態(tài)沒有影響。檢驗信號P_B的持續(xù)時間由此必須小于前面已經(jīng)解釋的繼電器的響應時 間。為此通常可以將檢驗信號的持續(xù)時間選擇得在下限和上限之間，其中下限給出為了在 轉換裝置15中產(chǎn)生正確的二進制應答信號所需的那個時間，并且上限應該位于與繼電器 的響應時間足夠安全的間隔。例如對于檢驗信號的持續(xù)時間的可能范圍可以位于大約40 和大約200 μ s之間。如從圖3可以獲悉的，在這樣選擇的短的持續(xù)時間之后又結束檢驗信號Ρ_Β向第 二開關裝置12b的輸出，并且緊跟著一個信號暫停，在該信號暫停期間沒有檢驗信號向開 關裝置12a或12b輸出。在該開關暫停之后另一個檢驗信號P_A被輸出到第一開關裝置 12a,該檢驗信號導致開關裝置12a閉合。同樣也必須這樣短地完成檢驗信號P_A的持續(xù)時 間，使得即使當?shù)诙_關裝置12b發(fā)生故障時應該處于持續(xù)短路狀態(tài)時，繼電器觸點的狀 態(tài)不會受到影響。因此檢驗信號P_A的持續(xù)時間也必須低于繼電器的響應時間。在結束該檢驗信號順序之后，結束檢驗過程；在任意暫停之后可以繼續(xù)開始檢驗過程。因此例如可以每250 μ s開始一個新的檢驗過程。在圖3的第二行的圖中示出了對于開關裝置12a和12b以及繼電器線圈11位于 正確的、即沒有故障的狀態(tài)的情況下，測量電壓t/二=的變化(k0rr = k0rrekt，正確的)?，F(xiàn) 在要參考圖2解釋測量電壓t/=丨的變化。為此假定，兩個開關裝置12a和12b沒有問題地 工作并且首先二者都處于截止的狀態(tài)。首先，測量電壓丨位于通過分壓器22預先給出的中間的電壓水平。二進制應 答信號BSkmM立于高電平，因為測量電壓t/二足以導通(durchzusteuern)另一個開關裝置 24。通過檢驗信號P_B向第二開關裝置12b的輸出，開關裝置12b被閉合并且在支路14上 的測量電壓t/==被帶到低電壓水平V-，因為第二開關裝置12b跨接了分壓器22的下電阻 22b。由此只要檢驗信號P_B閉合開關裝置12b的話，從圖3中的測量電壓t/=:的變化可以 獲悉突然的下降。相應地二進制應答信號BSktmT降到低電平，因為另一個開關裝置由于施 加的低的測量電壓[/=而截止。在檢驗信號P_B結束之后第二開關裝置12b又轉換到截止 狀態(tài)，并且事先放電的阻尼電容器27a和27b通過分壓器22的上電阻22a充電。在阻尼電 容器27a和27b和分壓器的歐姆電阻22a的尺寸足夠大時，然而該充電過程進行得這樣緩
慢，使得在信號暫停期間測量電壓U=的增加幾乎不能被察覺。測量電壓f/==的增加至少 不足以將轉換裝置15的另一個開關裝置24轉換到其有電流流過的狀態(tài)，從而二進制應答 信號BSktm在信號暫停期間進一步保持到低電平。當在信號暫停之后檢驗信號P_A作用于 第一開關裝置12a并且將該第一開關裝置帶入其有電流流過的狀態(tài)時，阻尼電容器27a和 27b比較快地被充電，因為分壓器22的上電阻22a被跨接并且高的電壓水平V+直接施加在 阻尼電容器27a和27b上。在測量電壓的變化(該變化在第二測量信號P_A的輸出期 間陡峭上升)上也可以看出該快速的充電過程。最后測量電壓位于高的電壓水平V+。 只要測量電壓f/=:達到允許導通第二開關裝置24的電平，則二進制應答信號BSktm突然地 上升到其高電平。如果第一檢驗信號P_A的輸出在相應的持續(xù)時間流逝之后結束，則在阻 尼電容器27a和27b放電之后通過分壓器22的下電阻22b在支路14上又調(diào)整到相應地由 分壓器22預先確定的中間電壓水平。如已經(jīng)結合圖2解釋的那樣，二進制應答信號被傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置16，其將二進制 應答信號的變化與預計的變化比較。這樣的比較可以或者連續(xù)地在整個檢驗過程期間進行 或者可以不連續(xù)地僅在特定的特征時刻進行，以便一方面節(jié)省監(jiān)視裝置的計算容量，另一 方面對于二進制應答信號與預計的變化的不重要的偏差不敏感，該偏差不會預示在電流路 徑10中的故障。在圖3中為此示出了兩個監(jiān)視時刻、和t2，其在二進制的應答信號的變化中分別 用圓圈表示。因此對于二進制的應答信號的正確變化，必須在測量時刻、設置低信號電平 并且在測量時刻t2設置高信號電平。如果監(jiān)視裝置16根據(jù)在該時刻測量的信號電平識別 正確的變化，則推導出無故障的電流路徑10，并且不進行任何其它處理，直到開始下一個檢 驗過程。以下對于兩個開關裝置12a或12b中的一個持續(xù)短路或者持續(xù)截止或者在繼電器線圈11中出現(xiàn)導線斷裂的故障情況討論各個測量電壓的和從中產(chǎn)生的二進制應答信號的變化。首先要考察第二開關裝置12b由于故障而持續(xù)截止的故障情況F1。在該情況下， 檢驗信號P_B向第二開關裝置12b的輸出沒有任何效應，因為持續(xù)截止的開關裝置12b由 此不能被帶入有電流流過的狀態(tài)。因此相應的測量電壓CZ^L保持在通過分壓器22設置的 中間電壓水平并且如按照虛線表示的正確的測量電壓 /==的變化所預計地，不會下降到低 的電壓水平V-。相應地，二進制應答信號BSfi保持在其高電平。在信號暫停期間沒有檢驗 信號向開關裝置12a或12b輸出，從而[Ζ=,.和產(chǎn)生的二進制應答信號BSfi相應地不改變。 通過檢驗信號P_A向第一開關裝置12a的輸出，該第一開關裝置_因為其正確地工作_被 帶入其有電流流過的狀態(tài)，由此在支路14上施加的測量電壓在阻尼電容器27a和27b充電 之后上升到高的電壓水平V+。然而測量電壓高的電壓水平V+的該上升對于二進制 應答信號BSfi的變化沒有任何影響，因為二進制應答信號BSfi已經(jīng)位于其高電平。在檢驗 信號P_A結束之后，第一開關裝置12a又截止并且阻尼電容器27a和27b放電到通過分壓 器22預先確定的中間電壓水平。因此在檢驗過程期間監(jiān)視裝置16采集二進制應答信號 BSF1，該應答信號持續(xù)地位于高電平。在時刻、和t2離散考察的情況下，監(jiān)視裝置16在時 刻、識別二進制應答信號BSfi與預計的變化(用虛線表明的)的偏差，因為二進制應答信 號BSfi位于高電平而不是如預計的那樣位于低電平。由此監(jiān)視裝置16推斷出在電流路徑 10中的故障并且輸出故障信號，以便警告包含電磁繼電器的電氣設備的操作者。接下來考察第二開關裝置12b持續(xù)短路、從而一直有經(jīng)過開關裝置12b的電流的 故障情況F2。對于該情況在支路14上施加的測量電壓CZ1^在檢驗過程開始之前就已經(jīng)由 于短路的開關裝置12b而位于低的電壓水平V-。檢驗信號P_B的接通對此沒有影響，因為 開關裝置本來就位于斷開的狀態(tài)。產(chǎn)生的二進制應答信號BSf2因此在檢驗過程開始之前以 及在輸出檢驗信號P_B期間持續(xù)的位于其低電平。在信號暫停期間測量電壓C/^的以及二 進制應答信號BSf2的狀態(tài)不改變，因為短路的開關裝置12b將支路14持續(xù)保持在低電壓水 平V-。此處檢驗信號P_A到第一開關裝置12a的輸出也可以不改變；支路14在閉合的開 關裝置12a的情況下也通過短路的開關裝置12b持續(xù)地保持在低的電壓水平V-。從該故 障情況F2中可以認識到檢驗信號的持續(xù)時間的意義，因為在持續(xù)電路的開關裝置12b中在 太長的檢驗信號P_A的情況下超過繼電器的響應時間，并且由此不期望地改變繼電器觸點 的狀態(tài)。只有通過檢驗信號P_A的相應短的輸出才能實現(xiàn)，雖然一方面可以采集二進制信 號BSF2，但是另一方面不會超過繼電器的響應時間，使得繼電器觸點的狀態(tài)不會改變。在該 故障情況F2下將持續(xù)地位于低電平的二進制應答信號BSf2傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置16。在時刻、 和t2離散考察二進制應答信號BSf2的情況下，在時刻t2識別偏差，在那里二進制應答信號 BSf2不是位于預計的高電平而是位于低電平。由此監(jiān)視裝置16輸出一個故障信號，用于顯 示在電流路徑10中的故障。下一個故障情況F3包括兩種故障，即，開關裝置12a持續(xù)截止或者在繼電器線圈
11中出現(xiàn)導線斷裂(或者二者)，從而沒有電流通過繼電器線圈11。在這種情況下測量電
壓開始于通過分壓器22預先確定的中間電壓電勢并且在檢驗信號P_B的輸出的情況
下由于然后短路的第二開關裝置12b而下降到低的電壓水平。二進制應答信號BSf3相應地下降到其低電平。在信號暫停期間(在繼電器線圈11中的導線斷裂的情況下)阻尼電容 器27b或者(在第一開關裝置12a持續(xù)截止的情況下)兩個阻尼電容器27a和27b通過分 壓器22的上電阻22a充電，其中如已經(jīng)提到的，該充電過程這樣緩慢地進行，使得沒有發(fā)生 另一個開關裝置24的狀態(tài)改變。因此二進制應答信號BSf3繼續(xù)位于低電平。因為在此處 考察的故障情況F3下，或者第一開關裝置12a或者繼電器線圈11 (或者二者)持續(xù)截止， 所以向第一開關裝置12a輸出檢驗信號P_A不會產(chǎn)生通過開關裝置12a和繼電器線圈11 的電流，從而阻尼電容器27a和27b通過電阻22a的充電過程相應緩慢地繼續(xù)，使得在檢驗 信號P_A的輸出期間在支路14上施加的測量電壓C/二,不足以導通(durchzusteuern)另一 個開關裝置24。因此二進制應答信號BSf3保持在低電平。在時刻、和t2分別將二進制應 答信號BSf3的一個低電平傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置16，從而其在時刻t2確定與預計的變化的偏差并 且輸出一個故障信號。最后考察第一開關裝置12a持續(xù)短路的故障情況F4。因為在這種情況下分壓器22 的上電阻22a持續(xù)被跨接，所以在這種情況下C/!在檢驗過程的開始之前就已經(jīng)開始于高 的電壓水平V+。相應地，二進制應答信號BSf4位于高電平。檢驗信號P_B的輸出閉合第二 開關裝置12b并且由此在支路14上的電壓水平下降到低的電壓水平V-。相應地在測量電
BUfJss的變化上并且也在從中產(chǎn)生的二進制應答信號BSf4上識別該跳變。在檢驗信號P_B 結束之后第二開關裝置12b又截止，從而電容器27a和27b非常快地通過持續(xù)短路的開關 裝置12a充電到高的電壓水平V+。因此二進制應答信號BSf4在該信號暫停中又跳變到高 電平。因此向第一開關裝置12a輸出檢驗信號P_A不再對測量電壓t^l和從中產(chǎn)生的二進 制應答信號BSf4產(chǎn)生任何影響，因為第一開關裝置12a本來就是持續(xù)短路的并且支路14已 經(jīng)位于高的電壓水平V+。因此在這種情況下將在圖3中示出的二進制應答信號BSf4的變 化傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置16。同樣僅在時刻、和t2離散考察的情況下，監(jiān)視裝置16在時刻、識 別二進制應答信號BSf4與預計的變化的偏差，并且輸出一個故障信號。在圖4中再次借助方法流程圖概括地示出在時刻、和t2離散檢驗的情況下檢驗 過程在時間上的過程。在檢驗過程開始(“測試開始”)之后，首先按照步驟40由控制裝置 13將檢驗信號P_B，輸出到第二開關裝置12b。按照步驟41等待一個確定的持續(xù)時間、例 如40 μ s，然后在步驟42中又斷開第二檢驗信號？_8。在步驟43中在信號暫停期間又等待 一個預先給出的持續(xù)時間、例如又是40μ s，在該持續(xù)時間期間不輸出檢驗信號。在該持續(xù) 時間流逝之后，在步驟44中檢驗，二進制應答信號是否位于預計的低電平(在圖4中作為 “0”表示)。如果不是，則輸出一個故障報警。然而如果在步驟44中該檢驗得到，二進制應 答信號位于預計的低電平，則按照步驟45接通檢驗信號Ρ_Α，以便接通開關裝置12a。在步 驟46中對于預先給出的持續(xù)時間、例如又是40μ s，保持檢驗信號P_A，然后在步驟47中利 用監(jiān)視裝置16檢驗，是否二進制應答信號位于預計的高電平(該高電平在圖4中示例性地 用“1”表示)。如果確定二進制應答信號的偏差，則又輸出一個故障報警。如果識別正確 的二進制應答信號，則在下一步驟48中斷開檢驗信號P_A并且成功結束測試過程(“測試 0K，，)。在預先確定的持續(xù)時間流逝之后可以通過激活順序“測試開始”重新引入檢驗過 程，以便保證持續(xù)檢驗電流路徑10。
現(xiàn)在要借助圖5至7示出對于(不期望的)有電流流過的繼電器線圈11的情況 對電流路徑10的監(jiān)視。在這種情況下同樣有如下要求該檢驗不允許對繼電器觸點的狀態(tài) 有任何影響。在圖5中首先示出電磁繼電器的接通和保持過程。公知地，為了控制繼電器觸點、 例如在繼電器觸點接通期間，繼電器線圈需要比將繼電器觸點保持在其受控的狀態(tài)更高的 能量供應。因此在時刻、首先為了繼電器觸點的運動同時接通兩個開關裝置12a和12b。 通過同時控制兩個開關裝置12a和12b保證通過繼電器線圈11的持續(xù)高的電流，從而能夠 快速將觸點帶入其激活的位置。按照圖5，繼電器觸點的該激活階段從開始時刻、起持續(xù) 到繼電器觸點被帶入其激活狀態(tài)的時刻t*。然后通過第二開關裝置12b的脈動的控制，可以驅動通過繼電器線圈11的所謂的 脈寬調(diào)制的保持電流，該保持電流在時間上中間地產(chǎn)生小的功率(和由此在繼電器線圈中 的也是小的損耗功率)，并且是足以將繼電器觸點保持在其激活的狀態(tài)。此處同樣又利用電 磁繼電器的慣性，因為在繼電器線圈11中的磁場(如前面已經(jīng)描述的那樣)只有在一定的 響應時間之后在減弱到使得繼電器觸點又被轉換到其禁止的狀態(tài)，從而在相應短的脈動的 情況下總是低于該響應時間并且繼電器觸點持續(xù)地保持在其激活狀態(tài)。通過繼電器線圈11中的脈寬調(diào)制的電流為電磁繼電器提供總體上較小的保持電 流的該工作原理本身是公知的。為了監(jiān)視電流路徑10，此時優(yōu)選將第二開關裝置12b的本來脈動的控制作為用于 監(jiān)視在支路14上的相應測量電壓Umess的脈動的檢驗信號P_B —起利用。為了解釋，為此在 圖6中在上面的兩個圖中分別示出在檢驗信號P_B的一個脈動期間、如在圖5中通過圓圈 強調(diào)的、檢驗信號P_A和P_B的變化。在此連續(xù)輸出檢驗信號P_A，而脈動地輸出檢驗信號 P_B。由此產(chǎn)生的測量電壓t/二='的正確的變化以及從中產(chǎn)生的二進制應答信號BSton"* 的正確的變化在圖6中的第二行的兩個圖中示出。參考圖2解釋測量電壓 /=的和二進制 應答信號BSkerr*的變化。對于兩個開關裝置12a和12b以及繼電器線圈11都無故障的情況，在檢驗順序的 開始開關裝置12a位于其閉合狀態(tài)，而開關裝置12b由于缺失的檢驗信號P_B而被截止。因 此在支路14上具有高的電壓水平V+，其導致另一個開關裝置24的導通并且二進制應答信 號BS1cot'因此保持高電平。在輸出檢驗信號P_B的情況下該然后閉合的開關裝置12b將支 路14上的測量電壓帶入低的電壓水平V-，因為此處分壓器22的下電阻22b被跨接。相 應地，測量電壓以及產(chǎn)生的二進制應答信號二者都跳變地下降。只要輸出檢驗 信號P_B，則測量電壓保持在低的電壓水平V-并且二進制應答信號BSkerr*保持在低電平。 在結束檢驗信號P_B之后第二開關裝置12b又截止。在繼電器線圈11中通過電流的突然 中斷和由此減弱的磁場感應一個過電壓，該過電壓通過流經(jīng)電阻25a和二極管25b的電流 而緩慢減弱。相應地，在支路14上量取的測量電壓C/=^首先上升到超過高的電壓水平V+， 并且然后又逐漸下降到該高的電壓水平V+。在電流下降到低于保持電流的值，并且由此磁 場強度不再足以將繼電器觸點保持在其激活位置之前，必須又接通檢驗信號P_B，以便又閉 合電流路徑10。
因此從在圖6中示出的測量電壓t/=:'，產(chǎn)生二進制應答信號BSkDrr",該應答信號 在結束檢驗信號P_B的輸出之后由于然后上升的測量電壓而又跳變到其高電平。二進制應答信號BS的變化被傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置16。如在繼電器線圈的無電流的狀 態(tài)中那樣，可以連續(xù)地或離散地進行二進制應答信號的正確變化的檢驗。在圖6中對于離 散考察，選取兩個特征時刻t3和t4，在這些時刻監(jiān)視裝置16檢驗二進制應答信號的變化。 在相應于二進制應答信號的BSkwr*中因此在時刻t3必須識別一個低電平并且在時刻t4必 須識別一個高電平。以下解釋可能的可識別的故障情況，即，持續(xù)短路的或持續(xù)截止的開關裝置12b、 持續(xù)截止的開關裝置12a或在繼電器線圈11中的導線斷裂。因為開關裝置12a本來是持續(xù)地通過輸出連續(xù)的檢驗信號P_A而被保持在其閉合 狀態(tài)，所以在繼電器線圈11中有電流流過的情況下借助檢驗順序不能識別第一開關裝置 12a的由于故障而持續(xù)短路的狀態(tài)。然而因為其首先不會導致電磁繼電器的故障(第一開 關裝置12a應該本來持續(xù)短路)這樣的故障的不可識別性不是檢驗過程的缺點。這樣的故 障在前面已經(jīng)描述的、在繼電器線圈的無電流狀態(tài)中的檢驗中能夠被容易地識別。首先要處理第二開關裝置12b位于持續(xù)截止狀態(tài)的故障情況F5。在該情況下，支 路14通過期望的短路的開關裝置12a持續(xù)地保持在高的電壓水平V+。因為檢驗信號P_B 的輸出由于有故障的持續(xù)截止的第二開關裝置12b而對該第二開關裝置12b的開關狀態(tài)沒 有影響，所以在支路14上的測量電壓《7=不取決于檢驗信號P_B的狀態(tài)而保持在高的電壓 水平V+。因此從中產(chǎn)生的二進制應答信號BSf5保持在高電平，從而監(jiān)視裝置16確定二進 制應答信號BSf5的變化與預計的變化的偏差。在時刻t3和t4離散考察的情況下，監(jiān)視裝置 16在時刻t3確定不是位于低電平而是位于高電平的二進制應答信號BSf5的偏差，并且可以 產(chǎn)生故障信號。然后要處理第二開關裝置12b持續(xù)短路的故障情況F6。在這種情況下在支路14 上的測量電壓C/!.通過持續(xù)短路的開關裝置12b連續(xù)地位于低的電壓水平V-，從而得到測 量電壓的變化，如在圖6中所示。在此測量電壓t/=不取決于檢驗信號P_B而位于低 的電壓水平V-，從而產(chǎn)生的二進制應答信號BSf6也持續(xù)地保持在低電平。因此監(jiān)視裝置16 既可以在連續(xù)地也可以在離散地監(jiān)視二進制應答信號的變化的情況下確定與預計的變化 的偏差；在離散考察的情況下監(jiān)視裝置16在時刻t4識別二進制應答信號BSf6的低電平而 不是預計的高電平，從而能夠輸出一個故障信號。最后要考察或者是繼電器線圈11具有導線斷裂或者是第一開關裝置12a持續(xù)截 止的故障情況F7。在這種情況下在支路14上的測量電壓首先開始于通過分壓器22設 置的中間電壓水平，因為第二開關裝置12b也截止電流。因此二進制應答信號BSf7開始于 高電平。在接通檢驗信號P_B并且由此使得第二開關裝置12b閉合之后，在支路14上的測 量電壓CZmf^被帶入低的電壓水平V-。由此也導致二進制應答信號BSf7下降到低電平。只 要檢驗信號P_B將第二開關裝置12b保持在閉合狀態(tài)，則測量電壓t/!保持在低的電壓水 平V-。在檢驗信號P_B結束之后，阻尼電容器27b (在繼電器線圈11中導線斷裂的情況下) 或者兩個阻尼電容器(在第一開關裝置12a持續(xù)截止的情況下)通過分壓器22的上電阻22a又充電到中間電壓水平。然而這又是緩慢發(fā)生的，從而二進制應答信號BSf7首先保持在低電平。由此監(jiān)視 裝置16識別二進制應答信號BSf7與預計的變化的偏差。在離散考察的情況下，監(jiān)視裝置16 在時刻t4識別二進制應答信號的低電平而不是預計的高電平并且能夠輸出一個故障信號。最后在圖7中示出對于在時刻、和、離散地監(jiān)視二進制應答信號的情況，在繼電 器線圈11中有電流流過的情況下的檢驗過程的流程。在開始檢驗過程(“測試開始”)之 后，在第一步驟71中接通檢驗信號P_B。在步驟72中等待一個短的持續(xù)時間之后，在步驟 73中進行檢驗，是否二進制應答信號BS具有低電平(“0”)。這樣確定在步驟72中要求的持續(xù)時間的長度，使得二進制應答信號BS對通過檢 驗信號P_B接通的第二開關裝置12b的反應能夠被正確地采集。如果在步驟73中在時刻t3確定了二進制應答信號BS與預計的低電平的偏差，則 輸出一個故障報警。然而如果在步驟73中二進制應答信號BS相應于預計的變化，則在步 驟74中在對于產(chǎn)生所需的保持電流來說足夠的持續(xù)時間的流逝之后，在步驟75中又斷開 檢驗信號？_8，并且在步驟76中又等待一個短的持續(xù)時間，這樣確定該持續(xù)時間的長度，使 得可以采集二進制應答信號的反應。在步驟77中檢驗，是否二進制應答信號BS位于預計 的高電平。如果不是，則又輸出故障。然而，如果二進制應答信號位于預計的高電平，則成 功地結束測試過程并且在預定的持續(xù)時間流逝之后可以重新開始該測量過程。通過在控制裝置13和監(jiān)視裝置16之間允許的信息交換，對于監(jiān)視裝置16來說可 以將與繼電器線圈11 (或者無電流或者有電流流過)的各個額定狀態(tài)匹配的、二進制應答 信號的預計的變化包括在其檢驗中。最后還要指出，在分別在兩個特征的測量時刻離散地檢驗的情況下，精確區(qū)分出 現(xiàn)的故障的故障種類并非總是可能的，因為通常多個故障類型在特征的時刻顯示與二進制 應答信號的期望的變化互相相應的偏差。然而，精確區(qū)分故障類型通常也是不必要的，因為 對于電磁繼電器被安裝于其中的電氣設備的操作者來說感興趣的僅僅是，繼電器控制是正 常的還是有故障的。如果發(fā)生可能的故障，則不管故障的種類，操作者斷開具有繼電器控制 和電磁繼電器的相應的開關組，以保證電氣設備的正確工作。盡管如此，如果還是期望精確的故障區(qū)分，則要么必須借助監(jiān)視裝置連續(xù)進行二 進制應答信號的監(jiān)視，要么測量時刻的數(shù)量必須增加其它特征的時刻，因為據(jù)此能夠說明 二進制應答信號的其它有效力的偏差。在這種情況下，監(jiān)視裝置與其故障報警一起同時也 輸出故障種類。然而，在所述僅利用兩個測量時刻離散考察的情況下可以考慮，至少相應地限制 可能的故障種類的選擇。例如在繼電器線圈11接通狀態(tài)中的檢驗的情況下，按照步驟 77(參考圖7)檢驗電平時在確定的偏差的情況下，可以輸出特定的故障報警，該故障報警 說明，或者第二開關裝置12b持續(xù)短路或者第一開關裝置12a持續(xù)截止或者在繼電器線圈 11中導線斷開。在按照圖7的步驟73中檢驗二進制應答信號的電平時，就可以限制到持續(xù) 截止的第二開關裝置12b。這樣的故障報警例如在修理故障的繼電器組件的情況下或者在 查找系統(tǒng)的故障原因的情況下是有幫助的。
權利要求
一種用于控制具有繼電器線圈(11)和繼電器觸點的電磁繼電器的開關設備，其中，-在具有繼電器線圈的電流路徑(10)中這樣設置兩個開關裝置(12a，12b)，使得第一開關裝置(12a)與繼電器線圈(11)的第一接頭相連，并且第二開關裝置(12b)與繼電器線圈(11)的第二接頭相連；并且-設置了控制裝置(13)，其被構造為，閉合所述兩個開關裝置(12a，12b)，以產(chǎn)生通過所述繼電器線圈(11)的電流，并且斷開所述兩個開關裝置(12a，12b)，以中斷通過所述繼電器線圈(11)的電流；其特征在于，-所述控制裝置(13)被構造為用于將檢驗信號(P_A，P_B)發(fā)送到所述第一開關裝置(12a)和第二開關裝置(12b)，其中，這樣實現(xiàn)所述檢驗信號(P_A，P_B)，使得其不影響繼電器觸點的瞬時狀態(tài)；-在繼電器線圈(11)的接頭和開關裝置(12a，12b)中的一個之間所量取的測量電壓(Umess)被施加到轉換裝置(15)的輸入端，其中，所述轉換裝置(15)被構造為用于將測量電壓(Umess)轉換到二進制的應答信號(BS)；并且，-監(jiān)視裝置(16)與所述轉換裝置的輸出端相連，該監(jiān)視裝置在檢驗信號(P_A，P_B)的發(fā)送期間通過所述控制裝置(13)分析二進制的應答信號(BS)的變化，并且如果二進制的應答信號(BS)與預計的變化偏離，則顯示繼電器線圈(11)中的或開關裝置中(12a，12b)的一個的故障。
2.根據(jù)權利要求1所述的開關設備，其特征在于，-所述兩個開關裝置(12a，12b)是半導體開關，特別是晶體管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的開關設備，其特征在于，-在繼電器線圈(11)的電流路徑(10)中分別在繼電器線圈(11)和一個開關裝置(12a 或12b)的接頭之間設置阻尼電容器(27a，27b)的接頭。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的開關設備，其特征在于，_所述轉換裝置(15)具有平行于繼電器線圈(11)的電流路徑(10)設置的分壓器 (22)，其分壓器抽頭一方面被施加以測量電壓(Umess)另一方面被傳輸?shù)搅硪粋€開關裝置 (24)的控制輸入端，以獲得二進制的應答信號(BS)。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，_所述另一個開關裝置(24)是半導體開關、特別是MOSFET。
6.一種用于控制具有繼電器線圈(11)和繼電器觸點的電磁繼電器的方法，在該方法 中，閉合兩個開關裝置(12a，12b)，以產(chǎn)生通過繼電器線圈(11)的電流，并且斷開兩個開關 裝置(12a，12b)，以斷開通過繼電器線圈(11)的電流，其中，在具有繼電器線圈(11)的電流 路徑中這樣設置所述開關裝置(12a，12b)，使得第一開關裝置(12a)與繼電器線圈(11)的 第一接頭相連，并且第二開關裝置(12b)與繼電器線圈(11)的第二接頭相連；其特征在于，-控制裝置(13)向兩個開關裝置(12a，12b)輸出不影響繼電器觸點的瞬時狀態(tài)的檢驗 信號(P_A，P_B)；-在繼電器線圈(11)的和開關裝置(12a，12b)中的一個的接頭之間量取測量電壓 (U ) ·-該測量電壓(Um_)被轉換為二進制應答信號(BS)；并且-如果二進制的應答信號(BS)的變化與預計的變化偏離，則顯示繼電器線圈(11)中的 或兩個開關裝置(12a，12b)中的一個中的故障。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，-在繼電器線圈(11)中無電流的狀態(tài)下將時間偏移的檢驗信號(P_A，P_B)輸出到兩 個開關裝置(12a，12b)，這些檢驗信號比繼電器的響應時間短。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，-在繼電器線圈(11)的第二接頭和第二開關裝置(12b)之間量取測量電壓(Umess)的 情況下，按照以下順序輸出檢驗信號(P_A，P_B)a)將檢驗信號(P_B)輸出到第二開關裝置(12b)；b)在信號暫停期間不輸出檢驗信號；c)將檢驗信號(P_A)輸出到第一開關裝置(12a)。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，_在量取在繼電器線圈(11)的第一接頭和第一開關裝置(12a)之間的測量電壓(Umess) 的情況下，將檢驗信號(P_A，P_B)按照以下順序輸出a)將檢驗信號(P_A)輸出到第一開關裝置(12a)；b)在信號暫停期間不輸出檢驗信號；c)將檢驗信號(P_B)輸出到第二開關裝置(12b)。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，-在所述繼電器線圈(11)的有電流流過的狀態(tài)下持續(xù)地控制所述第一開關裝置 (12a)，而通過脈動的檢驗信號(P_B)控制所述第二開關裝置(12b)。
11.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，-將二進制應答信號(BS)在至少兩個特征時刻(例如tl和t2)與預計的變化比較，其 中在特征的時刻(例如tl和t2)之間至少一個檢驗信號(P_A，P_B)的狀態(tài)發(fā)生了至少一 個改變，以便確定是否在所述繼電器線圈(11)或者所述開關裝置中(12a，12b)的一個中出 現(xiàn)故障。
12.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，-按照定期的時間間隔重復所述方法。
13.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，視繼電器觸點的狀態(tài)不同，由所述控制裝置(13)輸出不同的檢驗信號(P_A，P_B)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制具有繼電器線圈(11)和繼電器觸點的電磁繼電器的開關設備，其中，在具有繼電器線圈的電流路徑(10)中設置兩個開關裝置(12a，12b)。設置了控制裝置(13)，其被構造為，閉合所述兩個開關裝置(12a，12b)，以產(chǎn)生通過所述繼電器線圈(11)的電流，并且斷開所述兩個開關裝置(12a，12b)，以中斷通過所述繼電器線圈(11)的電流。本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種本文開頭提到種類的開關設備和方法。為了構造能夠前瞻性地檢驗繼電器線圈(11)中的和兩個開關裝置((12a，12b))中的故障的這樣的開關設備，本發(fā)明提出，所述控制裝置(13)被構造為用于將檢驗信號(P_A，P_B)發(fā)送到所述第一開關裝置(12a)和第二開關裝置(12b)。利用測量電壓(Umess)施加到轉換裝置(15)，該測量電壓被轉換到二進制的應答信號(BS)。如果二進制的應答信號(BS)與預計的變化偏離，則顯示繼電器線圈(11)中的或開關裝置中(12a，12b)的一個的故障。本發(fā)明還涉及一種用于控制電磁繼電器的相應方法。
文檔編號H01H47/00GK101889323SQ200780101582
公開日2010年11月17日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權日2007年11月15日
發(fā)明者哈拉爾德·卡普, 哈拉爾德·斯特羅邁爾 申請人:西門子公司