申请/专利权人：托马斯马格尼特股份有限公司

申请日：2019-03-12

公开（公告）日：2022-09-23

公开（公告）号：CN110265205B

主分类号：H01F7/18

分类号：H01F7/18

优先权：["20180312 DE 102018001985.4"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.23#授权;2021.03.30#实质审查的生效;2019.09.20#公开

摘要：电磁装置以及用来运行此电磁装置的方法。2.1目的：尽管电控制器中具有空载二极管，但电磁铁的力的衰变时间应该显著减小，在本发明的改进方案中该额外功能应该仅在需要时才可选地生效。2.2解决方案：根据电子断路器的状态，电路借助电子断路器产生或中断上一级电控制器的第一输出端和电磁线圈的第一端口之间的导电连接，其中电路至少借助第一二极管进行控制，二极管另一方面与电磁线圈的第二接口相连，其中在打开电子断路器时，电磁线圈的电流流经电制动装置，制动装置使该电流与预先设定的电阻和或以及预先设定的阻断电压相反。2.3应用：如果需要快速地切断所涉及的电磁铁，则用来控制比例磁铁、电磁比例阀和电磁运行的活塞泵。

主权项：1.一种电磁装置A1，其至少包含电磁线圈L1以及与所述电磁线圈相连的电路A3，其特征在于，根据电子断路器S1的状态，所述电路A3借助电子断路器S1建立或中断所述电路A3的第一输入端P1和所述电磁线圈L1的第一端口P3之间的导电连接，其中所述电子断路器S1借助第一二极管D1和延时器V1进行控制，所述第一二极管另一方面与所述电磁线圈L1的第二接口P4相连，并且在打开所述电子断路器S1时，所述电磁线圈L1的电流流经电制动装置Z1，所述电制动装置使该电流与预先设定的电阻和或预先设定的阻断电压相反，所述电制动装置Z1的一端与第一输入端P1连接，所述电制动装置Z1的另一端与所述第一端口P3连接。

全文数据：电磁装置以及用来运行此电磁装置的方法技术领域本发明涉及一种根据第一专利权利要求的前序部分所述的电磁装置以及用来运行此电磁装置的方法。此装置由上一级的电控制器提供电能，其中在此还描述了此上一级电控制器，但它不是本发明的装置的一部分。背景技术电磁比例磁铁、比例阀和电磁运行的线性作用的活塞泵有利地通过电控制器供应电能，该电控制器优选地通过脉冲宽度调制来调节有效供电电压的水平。在此，该电控制器包含电气开关，其借助PWM频率打开和关闭。该有效电压的水平则由占空比产生。如果PWM频率选择得足够高，则脉冲宽度调制的脉冲不会或仅在合理范围内穿透所提供的装置的功能，因为常用的电磁铁具有相当高的电感。用于此目的的常规电控制器具有所谓的空载二极管，以便保护所谓的电气开关，该空载二极管在打开该电气开关之后继续流经电磁铁的电流，但没有运行电压。没有空载二极管会导致电气开关的高断路电压，这可能会破坏该电气开关。电控制器中的空载二极管引起了两个缺点：-电磁铁只能非常缓慢地无力切换，因为衰变时间是由电感和带空载二极管的电路中的极低电阻引起的。-在不干预电控制器的情况下，衰变时间不会受到影响。发明内容目的：尽管电控制器中具有空载二极管，但电磁铁的力的衰变时间应该显著减小，在本发明的改进方案中该功能应该仅在需要时才有效地控制，即衰变时间应该至少在两个阶段中受到影响。解决方案：通过第一权利要求的特征实现了针对装置的第一目的，在从属权利要求2至8中描述了有利的改进方案，最后的权利要求描述了用于运转根据本发明的装置的方法。按本发明的电磁装置包含至少一个电磁线圈以及与此电磁线圈相连的电气开关。电磁线圈和电气开关由上一极的电控制器优选以脉冲方式提供电能。根据电子断路器的状态，电气开关借助电子断路器连接或中断电气开关的第一输入端和电磁线圈的第一端口之间的直接导电连接。电气开关的第一输入端与上一级的控制器的第一输出端相连。在此，电气开关由电路的第二输入端处的电压至少借助于第一二极管进行控制。电气开关的第二输入端与上一级的控制器的第二输出端相连。在电子断路器打开时，电磁线圈的电流流过电制动装置，电制动装置使电流与预定的电阻和或预定的制动电压相反，其中在短时间之后通过电磁线圈的电流与没有这个制动电压的衰变时间相比停止。电制动装置优选由Z二极管和电阻的串联构成。Z二极管在此能够是单向的，也能够是双向的。同样，电气开关还优选包含延时器，延时器与第一二极管并联地影响电子断路器。在此，延时器包含至少一个电容和电阻。电容和电阻确定了延时器的延迟时间。在此，电容优选与电气开关的第一输入端相连，以便由在那里施加的电压支持。有利的是，第一二极管在其导电时闭合电子断路器，因为第二输出端处的电压充分低于控制器的第一输出端处的电压。既使电气开关在上一级控制器中闭合，也优选进行这一点。如果控制器的第一输出端上的电压能够克服信号路径过程中的电阻以及闭合电子断路器所涉及的半导体的阻断电压，则控制器的第二输出端上的电压充分低于控制器的第一输出端上的电压。还有利的是，如果控制器的第二输出端的电压充分高于控制器的第一输出端处的电压，则延时器在预定的延迟时间Tv之后打开电子断路器。既使电气开关在上一级控制器中打开，也优选进行这一点。如果电路的第一输入端上的电压能够克服信号路径过程中的电阻以及打开电子断路器所涉及的半导体的阻断电压，则电路的第二输入端上的电压则充分高于电路的第一输出端上的电压。电气开关优选是场效应晶体管，其在闭合状态下具有非常小的电阻。如果场效应晶体管的电阻小于电磁线圈的电阻，则该场效应晶体管的电阻非常小。在第一有利的实施方式中，电气开关不可分离地与电磁线圈连接，例如通过共同的塑料挤压包封件。在第二有利的实施方式中，电气开关通过第三插拔连接器与电磁线圈连接，其中电气开关设置在中间插拔壳体中。第一插拔连接器例如将电缆与控制器相连，并且第二插拔连接器将电缆与电气开关相连。为了运行按本发明的电磁装置，在第一运行方式下电控制器产生了电源电压的脉冲宽度调制，其具有小于预定极限频率FG的频率。该极限频率大致从延迟时间Tv计算，其中FG＝k2*p*Tv，其中k作为在模拟或试验中获得的校正因子。在这种情况下，延时器将在其输入端处的脉冲正电压传导至电子断路器，从而定期打开电子断路器，但减少了接通时间。如果第二输出端上的电压相对于第一输出端上的电压足够负，则二极管不延迟地再次关闭电子断路器。如果电压能够克服信号路径过程中的电阻以及打开电子断路器所涉及的半导体的阻断电压，则电压足够负。在第二运行方式下，电控制器产生了电源电压的脉冲宽度调制，其具有大于预定极限频率FG的频率，并且具有大于预先设定的极限占空比的占空比，由此，由于探测间歇中的正电压脉冲短于延迟时间Tv，因此延时器不会将其输入端的正电压脉冲传递给电子断路器，并且不会打开电子电路断路器。应用：如果需要快速地切断所涉及的电磁铁，则按本发明的装置用来控制比例磁铁、电磁比例阀和电磁运行的活塞泵。附图说明图1示出了上一级的控制器A2和按本发明的电磁装置A1的简化图。图2示意性地示出了第一实施方式中的控制器A2和装置A1的构造，其中在电路A3和电磁线圈L1之间具有固定的连接。图3示意性地示出了第二实施方式中的控制器A2和装置A1的构造，其中在中间插拔壳体中具有电路A3。具体实施方式该示例性的按本发明的按图1的电磁装置A1包含电磁线圈L1以及与此电磁线圈相连的电气开关A3，其中电磁线圈L1和电气开关A3由上一极的电控制器A2以脉冲方式提供电能。根据电子断路器S1的状态，电气开关A3借助电子断路器S1建立或中断电气开关A3的第一输入端P1和电磁线圈L1的第一端口P3之间的导电连接。在此，电气开关S1借助第一二极管D1和延时器V1进行控制。二极管D1和延时器V1另一方面与电磁线圈L1的第二接口P4相连。在打开电子断路器S1时，电磁线圈L1的电流流经电制动装置Z1，制动装置使该电流与预先设定的电阻和或以及预先设定的阻断电压相反。电制动装置Z1例如由Z二极管D3和电阻R1的串联构成。延时器V1由电路构成，其包含至少一个电容C1和电阻R2，并且电容C1和电阻R1确定了延时器V1的延迟时间Tv。在此，电容C1优选还与的第一输入端P1相连，以便由在那里施加的电压支持。第一二极管D1导电的情况下，二极管闭合电气开关S1。如果电路A3的第二输出端P2上的电压充分高于电路A3的第一输入端P1上的电压，则延时器V1在预先设定的延迟时间Tv之后开启开关S1。电气开关S1优选是场效应晶体管，其在磁通方向上具有非常小的电阻。在按图2的第一实施方式中，电气开关A3不可分离地与电磁线圈L1例如在共同的塑料挤压包封件中相连，其中塑料挤压包封件完全或只局部地包围着电磁线圈。在此，电控制器A2通过电缆给电磁装置A1供电，该电缆配备具有电控制器A2的第一插拔连接器N1，并且配备具有电磁装置A1的第二插拔连接器N2。在按图3的第二实施方式中，电气开关A3通过插拔连接器N3与电磁线圈L1连接，其中电气开关A3设置在中间插拔壳体G1中。中间插拔壳体G1具有两个N2、N3，一个是用于上一极电控制器A2的输入侧的插拔连接器N2，另一个是用来连接电磁线圈L1的插拔连接器N3。中间插拔壳体G1优选由电磁线圈L1机械地承载着。附图标记清单A1电磁装置A2上一极电控制器A3电气开关D1二极管D2空载二极管D3Z二极管P1A2的第一输出端和A3的输入端P2A2的第二输出端和A3的输入端P3L1的第一接口、A3的第三接口P4L1的第二接口、A3的第四接口L1A1中的电磁线圈51A3中的电子断路器52A2中的电气开关R1Z1中的电阻R2V1中的电阻V1延时器C1V1中的电容Z1制动装置G1中间插拔壳体N1插拔连接器，双极的N2插拔连接器，双极的N3插拔连接器，双极的

权利要求：1.一种电磁装置A1，其至少包含电磁线圈L1以及与所述电磁线圈相连的电气开关A3，其特征在于，根据所述电子断路器S1的状态，所述电气开关A3借助电子断路器S1建立或中断所述电气开关A3的第一输入端P1和所述电磁线圈L1的第一端口P3之间的导电连接，其中所述电气开关S1借助第一二极管D1进行控制，所述二极管另一方面与所述电磁线圈L1的第二接口P4相连，并且在打开所述电子断路器S1时，所述电磁线圈L1的所述电流流经电制动装置Z1，所述制动装置使该电流与预先设定的电阻和或以及预先设定的阻断电压相反。2.根据权利要求1所述的电磁装置A1，其特征在于，所述电制动装置Z1由Z二极管D3和电阻R1的串联构成。3.根据上述权利要求中任一项所述的电磁装置A1，其特征在于，所述电气开关S1也由延时器V1进行控制，所述延迟器从所述电气开关A3的第二输入端P2处的电压获得其输入信号，其中所述延时器V1由电路构成，其包含至少一个电容C1和电阻R2，并且其中所述电容C1和所述电阻R1确定了所述延时器V1的延迟时间Tv。4.根据上述权利要求中任一项所述的电磁装置A1，其特征在于，在所述第一二极管D1导电的情况下，所述第一二极管D1闭合所述电子断路器S1。5.根据上述权利要求中任一项所述的电磁装置A1，其特征在于，如果所述电路A3的所述第二输出端P2上的所述电压充分高于所述电路A3的第一输入端P1上的所述电压，则所述延时器V1在预先设定的延迟时间Tv之后开启所述电子断路器S1。6.根据上述权利要求中任一项所述的电磁装置A1，其特征在于，所述电气开关S1是场效应晶体管。7.根据上述权利要求中任一项所述的电磁装置A1，其特征在于，所述电气开关A3不可分离地与所述电磁线圈L1相连。8.根据权利要求1至6中任一项所述的电磁装置A1，其特征在于，所述电气开关A3通过插拔连接器N3与所述电磁线圈L1连接，其中所述电气开关A3设置在中间插拔壳体G1中。9.一种用来运行电磁装置A1的方法，所述电磁装置至少包含电磁线圈L1以及与所述电磁线圈相连的电气开关A3，其特征在于，根据所述电子断路器S1的状态，所述电气开关A3借助电子断路器S1建立或中断所述电气开关A3的第一输入端P1和所述电磁线圈2的第一接口P3之间的导电连接，其中所述电气开关S1由所述电路A3的第二输入端P2处的电压借助于延时器V1并且与此同时借助二极管D1进行控制，其中在第一运行方式下，上一极电控制器A2产生了所述电源电压的脉冲宽度调制，其具有小于预定极限频率FG的频率，因此所述延时器V1以缩短的接通时间将其输入端上的正电压脉冲传导至所述电子断路器S1，并且在此定期打开所术电子断路器S1，如果所述第二输出端P2上的所述电压相对于所述第一输出端P1上的所述电压足够负，则所述二极管D1不延迟地再次关闭所述电子断路器S1。其中在第二运行方式下，所述电控制器A2产生了所述电源电压的脉冲宽度调制，其具有大于预定极限频率FG的频率，因此所述延时器V1不会将其输入端上的正电压脉冲传导至所述电子断路器S1，并且不会定期打开所术电子断路器。

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