[发明专利]开关设备及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关设备，特别是电磁开关设备，包括一电源组件和一开关元件，特别是电磁开关元件，例如接触器或诸如此类的开关元件。所述电源组件可通过已知的方式供以外部电源电压，所述开关元件同样可通过已知的方式连接外部用电设备，例如电动机。所述开关设备可经由从所述电源组件出发的工作电压线将所述电源组件产生的工作电压通过所述开关元件输送给所述用电设备。当所述开关元件受到控制或处于受控状态时，相关用电设备通电，即被激活。

背景技术

众所周知，这类开关设备会在电源组件范围内或由电源组件进行电子电压分析，以便根据所施加的外部电源电压来激活开关元件以及为相关用电设备通电。进行这种类型的电压分析时，公知做法是在一段明确的时间内为外加直流电压或交流电压采集外部电源电压方面的数据来计算平均值。直流电压和交流电压的一个众所周知的区别是：交流电压的峰值大于一个与该交流电压相当的直流电压的恒定值。

此外，在开篇所述类型的已知设备的输入电路中设有用于改善电磁兼容性的电容器。下文将这样一种电容器或电能存储器称作“输入电容器”。尽管这种输入电容器有助于改善电磁兼容性且偶尔也是必需的，但它的应用还是存在如下缺陷，即：切断外部电源电压时会进行电功率的存储，输入电容器只能缓慢放电。输入电容器的放电特性又会对电压分析所采集的数据产生影响。在此情况下，进行电压分析时就可能出错，举例而言，系统会因为过零点缺失而认为存在直流电压，此外还会因为峰值较高而认为电压过高。

就解决这一问题而言，目前已知的方法是为用于向开关设备提供外部电源电压的输入端并联一电阻器，以此使一或多个输入电容器实现快速放电。但这种解决方案会产生很高的功率损失或很大的放电时间常数。

发明内容

因此，本发明的目的之一是为开篇所述类型的开关设备提供一种替代实施方式，这种实施方式不仅可避免上述缺点或者至少减轻这些缺点所带来的影响，还能使布置在输入电路中的一或多个电能存储器实现快速放电。

根据本发明，这个目的通过一种具有如权利要求1所述特征的方法而达成。本发明涉及一种操作一开关设备的方法，所述开关设备包括一电源组件和一开关元件，其中，为所述电源组件提供一外部电源电压，所述开关元件连接有一外部用电设备，其中，借助所述开关元件可将所述电源组件所产生的一工作电压经由从所述电源组件出发的一工作电压线输送给所述用电设备，所述电源组件包括至少一个电能存储器，所述电能存储器接在所述工作电压线与一基准电位之间；本发明针对这种方法提出的解决方案是：所述用电设备被断开(即所述外部电源电压被切断)时，用存储在所述电能存储器中的能量为所述用电设备供电。

上述目的还通过一种相应的开关设备而达成，这种开关设备适合用来实施上文所述且下文还将进一步加以说明的方法。本发明针对这种开关设备提出的解决方案是：所述电能存储器是一电容器。

本发明的有利设计方案由各从属权利要求给出。从属权利要求中所使用的回溯引用指向通过相应从属权利要求的特征对主权利要求的标的所进行的进一步构建；其并非是对被回溯引用的从属权利要求的特征组合获得独立具体保护的放弃。此外在权利要求的设计方面，在下一项权利要求中对某个特征进行进一步具体化时的出发点是，之前的各项权利要求中并不存在这种限制。

优选地，在一预定或可预定的放电时间期间内，进行所述相连或可进行连接的用电设备的短时通电。其中，所述放电时间的长度一方面与所述电能存储器的存储容量相配，另一方面与所述用电设备的惯性相配。这种配合可以确保，上述通电操作一方面可使电能存储器完全放电或者至少达到足以实现无错电压分析的放电程度，另一方面不会无意启动用电设备。在所述用电设备是一电动机的情况下，如果短时通电的持续时间(即所述放电时间)足够短的话，那么这种短时通电还不会致使该电动机发生运动，因而对于由该电动机驱动的单元或操作人员而言，这种短时通电不会产生危险。

根据一种优选实施方式，断开所述用电设备并经过一段预定或可预定的等待时间后，再进行所述短时通电，这是因为电磁开关设备因其质量惯性缘故无法在“零时”断开。为此须相应设置一段等待时间。如果不等候这段等待时间过去，就会出现断开时间延长的结果，从而导致用电设备出错。