DE60026342T2

DE60026342T2 - Schalter mit elektromagnetischer rückstosskraft.

Info

Publication number: DE60026342T2
Application number: DE60026342T
Authority: DE
Inventors: YukimoriMitsubishi Denki KK Chiyoda-ku KISHIDA; HiroyukiMitsubishi Denki Kabushiki K Chiyoda-ku SASAO; Chie Mitsubishi Denki KK Chiyoda-ku TAKAHASHI; KazuhikoMitsubishi Denki Kabushiki K Chiyoda-ku KAGAWA; YoichiMitsubishi Denki Kabushiki Kai Chiyoda-ku UENO; EijiMitsubishi Electric Engineering Chiyoda-ku MORITOH; Takafumi 2-ChomeChiyoda-ku NISHIOKA; Tokio 2-ChomeChiyoda-ku NAKASHIMA
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2020-10-24
Also published as: WO2001031667A1; JP4065692B2; EP1172833B1; CN1327607A; EP1172833A1; EP1172833A4; US6574084B1; DE60026342D1; CN100378888C

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb zum Öffnen/Schließen eines Paares von Kontakten durch eine Antriebskraft unter Verwendung einer elektromagnetischen Abstoßung.
EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK
22 zeigt eine Konstruktionsdarstellung einer Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb gemäß dem Stand der Technik, und 23 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß 22.
22 veranschaulicht einen Zustand, in dem ein stationärer Kontakt 1a und ein beweglicher Kontakt 1b eines Vakuumventils geöffnet (oder voneinander getrennt) sind, so daß die einzelnen Anschlüsse 2a und 2b "geöffnet" sind. Ein Kondensator 3 wird von einer Ladestromquelle 4 über einen Ladewiderstand 5 auf eine vorbestimmte Spannung aufgeladen. Wenn ein Kontaktschließ-Thyristorschalter 7a durch ein Kontaktschließ-Gatesignal von einer Gateimpulseinheit 6 eingeschaltet wird, dann fließt ein pulsierender Antriebsstrom von dem Kondensator 3 zu einer Kontaktschließspule 8a, so daß ein Magnetfeld erzeugt wird.
Infolgedessen wird ein Induktionsstrom in einem Abstoßelement 9 derart erzeugt, daß ein zu dem Magnetfeld der Spule 8a umgekehrtes Magnetfeld entsteht. Durch die Wechselwirkungen zwischen dem durch die Kontaktschließspule 8a erzeugten Magnetfeld und dem durch das Abstoßelement 9 erzeugten Magnetfeld erhält dieses Abstoßelement 9 eine elektromagnetische Abstoßung an die Spule 8a.
Der bewegliche Kontakt 1b, der über die elektromagnetische Abstoßungskraft mit dem Abstoßelement 9 in integraler Weise ausgebildet ist, bewegt sich in bezug auf 22 nach oben, um die einzelnen Kontakte 1a und 1b zu schließen (oder in Kontakt zu bringen).
Um die einzelnen Kontakte 1a und 1b ausgehend von dem Kontaktschließzustand zu öffnen, wird ein Kontaktöffnungs-Thyristor 7b mit einem Kontaktöffnungs-Gatesignal von der Gateimpulseinheit 6 eingeschaltet, um einer Kontaktöffnungsspule 8b einen pulsierenden Antriebsstrom von dem Kondensator 3 zuzuführen.
Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Rückflußdiode; das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Entladewiderstand; und das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Spannungsdetektor.
Da die Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb gemäß dem Stand der Technik die bisher beschriebene Konstruktion aufweist, variieren die mehreren Eigenschaften eines als Kondensator 3 zu verwendenden elektrolytischen Kondensators im allgemeinen in Abhängigkeit von der Arbeitstemperatur. Infolgedessen schwankt der Antriebsstrom, der durch die einzelnen Spulen 8a und 8b hindurchfließt, so daß das Problem entsteht, daß die elektromagnetische Abstoßungskraft instabil ist.
24(a) zeigt eine Darstellung der Temperaturcharakteristik der elektrostatischen Kapazität des Kondensators 3; 24(b) zeigt eine Darstellung der Temperaturcharakteristik eines Ersatzserienwiderstands des Kondensators 3; 24(c) zeigt eine Darstellung der Temperaturcharakteristik des Treiberstrom-Spitzenwerts der einzelnen Spulen 8a und 8b; und 24(d) zeigt eine erläuternde Darstellung von Wellenformen der Treiberströme der einzelnen Spulen 8a und 8b.
In 24(a) sinkt die elektrostatische Kapazität des Kondensators 3 bei der Arbeitstemperatur von –20°C um 20% im Vergleich zu der elektrostatischen Kapazität bei +20°C. In 24(b) steigt der Wert des Ersatzserienwiderstands des Kondensators 3 bei –20°C in etwa auf das Dreifache des Werts bei +20°C. Wenn der Bereich des Treiberstrom-Spitzenwerts, innerhalb dessen die exakten Vorgänge in dem Arbeitstemperaturbereich von –20°C bis +40°C stattfinden, in 24(c) als "Arbeitsbereich" definiert wird, tritt eine Verringerung von ca. 20% bei –20°C im Vergleich zu dem Wert bei +2°C auf. Die Wellenformen sind in 24(d) dargestellt.
In 24(a) bezeichnet das Bezugszeichen 13a den Treiberstrom des Kondensators 3 bei +20°C, und das Bezugszeichen 13b bezeichnet den Treiberstrom des Kondenstors 3 bei –20°C. Somit läßt sich kein zuverlässig reproduzierbarer Treiberstrom-Spitzenwert auf der Niedrigtemperaturseite erzielen. Wenn andererseits die Arbeitstemperatur des Kondensators 3 steigt, steigt der Treiberstrom an, so daß die elektromagnetische Abstoßungskraft höher wird. Damit entsteht ein weiteres Problem dahingehend, daß die mechanische Last verstärkt wird.
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorstehend geschilderten Probleme erfolgt, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Schaltvorrichtung für eine mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, die in der Lage ist, die Kontakte in exakter Weise zu öffnen bzw. zu schließen, indem der Treiberstrom für eine Kontaktschließspule und eine Kontaktöffnungsspule selbst dann innerhalb eines vorbestimmten Bereichs begrenzt wird, wenn sich die Arbeitstemperatur eines Kondensators ändert.
Das Dokument US 3 813 507 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 5 bis 7, 9 und 10.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb geschaffen, bei der eine Kontaktschließspule und eine Kontaktöffnungsspule einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen von einem Kondensator zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen ist, so daß ein stationärer Kontakt und ein beweglicher Kontakt durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule und dem Abstoßelement erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden.
Die Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb weist Spannungssteuereinrichtungen auf, die dazu ausgebildet sind, die Ausgangsspannung der Ladestromquelle derart zu steuern, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich einer Temperaturänderung des Kondensators in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Durch Steuern der Schwankungen der elektrostatischen Kapazität hinsichtlich der Temperaturänderung des Kondensators mittels der Ausgangsspannung der Ladestromquelle, kann der Spitzenwert des Treiberstroms in den vorbestimmten Bereich fallen, so daß sich die Schaltvorgänge stabilisieren lassen.
Bei der vorliegenden Erfindung steuern die Spannungssteuereinrichtungen die Ausgangsspannung der Ladestromquelle ferner derart, daß dann, wenn es sich bei der Arbeitstemperatur des Kondensators um eine erste Temperatur für Referenzzwecke handelt, die Ladespannung auf Vc gesetzt wird und der Treiberstrom auf I gesetzt wird, und daß dann, wenn es sich bei der Arbeitstemperatur des Kondensators um eine zweite Temperatur handelt und der Treiberstrom α·I beträgt, die Ladespannung des Kondensators auf Vc/α gesetzt wird. Infolgedessen lassen sich die Schaltvorgänge durch Begrenzen des Treiberstroms innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs stabilisieren.
Weiterhin steuern bei der vorliegenden Erfindung die Spannungssteuereinrichtungen die Ladespannung des Kondensators als Produkt aus der Referenzspannung und einem Widerstandsverhältnis, so daß der Widerstandswert eines Widerstands mit Temperaturabhängigkeit in einer Formel zum Berechnen des Widerstandsverhältnisses begrenzt ist. Infolgedessen lassen sich die Schaltvorgänge stabilisieren, indem der Treiberstrom innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs begrenzt ist.
Ferner weist bei der vorliegenden Erfindung der Widerstand mit Temperaturabhängigkeit einen Widerstandswert mit negativer Charakteristik in bezug auf die Temperatur auf, und ein Spannungsunterdrückungselement zum Unterdrücken der Spannung ist dem Widerstand parallelgeschaltet. Selbst wenn der Wert des Kondensators niedriger wird als die Arbeitstemperatur-Mindestgrenze, kann das Spannungsunterdrückungselement eine Steuerung der Impedanz an den beiden Enden des Widerstands in derartiger Weise bewerkstelligen, daß die Ladespannung des Kondensators auf die zulässige maximale aufgeprägte Spannung oder einen niedrigeren Wert gesetzt wird.
Weiterhin kann bei der vorliegenden Erfindung das Abstoßelement durch ein flaches Metallelement gebildet sein, so daß eine einfache Konstruktion ermöglicht wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Abstoßelement ferner eine Abstoßspule sein, um eine elektromagnetische Kraft in der Richtung zu erzeugen, die der Richtung einer elektromagnetischen Kraft entgegengesetzt wird, die von einer ausgewählten Spule einer Kontaktschließspule und einer Kontaktöffnungsspule erzeugt wird. Infolgedessen läßt sich die elektromagnetische Kraft in einfacher Weise einstellen.
Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung die Temperatur des Kondensators durch eine Temperatursteuereinrichtung derart gesteuert, daß sie in einen vorbestimmten Bereich fällt, so daß der Spitzenwert des Treiberstroms des Kondensators innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs liegen kann. Auch mit dieser Konstruktion lassen sich die Schaltvorgänge stabilisieren.
Ferner werden bei der vorliegenden Erfindung die Temperaturen der einzelnen Spulen durch Temperatursteuereinrichtungen derart gesteuert, daß die Schwankungen in der Impedanz des Kondensators unter Abtastung der Temperatur des Kondensators kompensiert werden können. Auch mit dieser Konstruktion läßt sich der Treiberstrom des Kondensators innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs begrenzen, so daß die Schaltvorgänge stabilisiert werden.
Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung eine variable Impedanz mit den einzelnen Spulen individuell verbunden und wird derart gesteuert, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich einer Temperaturänderung des Kondensators in einen vorbestimmten zulässigen Arbeitsbereich fallen kann. Auch mit dieser Konstruktion lassen sich die Schaltvorgänge stabilisieren.
Weiterhin beinhaltet bei der vorliegenden Erfindung die variable Impedanz eine variable Induktanz und einen variablen Widerstand. Die variable Induktanz und der variable Widerstand werden derart gesteuert, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich der Temperaturänderung der Kapazität innerhalb des vorbestimmten zulässigen Arbeitsbereichs begrenzt ist, so daß die Schaltvorgänge stabilisiert werden können.
Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung der variable Widerstand dem Kondensator parallelgeschaltet, und die gesamte Impedanz wird auf einen vorbestimmten Wert gesteuert, so daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich einer Temperaturänderung des Kondensators in einen vorbestimmten zulässigen Arbeitsbereich fallen kann. Auch mit dieser Konstruktion lassen sich die Schaltvorgänge stabilisieren.
Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung ein Widerstand mit Temperaturabhängigkeit mit den einzelnen Spulen individuell verbunden, um die durch die Temperaturänderung des Kondensators bedingte Impedanz derart zu kompensieren, daß der Spitzenwert des Treiberstroms in einen vorbestimmten Bereich fallen kann. Mit dieser Konstruktion lassen sich wiederum die Schaltvorgänge stabilisieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Konstruktionsdarstellung eines wesentlichen Bereichs eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Kontaktöffnungszustand (oder Öffnungszustand);
2 eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß 1;
3 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik eines Kondensators gemäß 1;
4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik des Kondensators gemäß 1;
5 eine Darstellung der Treiberschaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
6 eine Konstruktionsdarstellung eines wesentlichen Bereichs eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in einem Kontaktöffnungszustand (oder Öffnungszustand);
7 eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß 6;
8 eine Darstellung der Treiberschaltung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 eine Darstellung der Treiberschaltung eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 eine Darstellung der Treiberschaltung eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik eines Widerstands mit negativer Charakteristik gemäß 10;
12 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Relation zwischen der Temperatur eines Widerstands (oder Kondensators) mit negativer Charakteristik gemäß 10 und einer Ladespannung des Kondensators;
13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Referenzspannung gemäß 10;
14 eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
15 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Relation zwischen der Temperatur des Widerstands mit negativer Charakteristik gemäß 13 und der Ladespannung des Kondensators;
16 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Relation zwischen der Temperatur des Widerstands (oder Kondensators) mit negativer Charakteristik gemäß 13 und der Ladespannung des Kondensators;
17 eine Darstellung der Treiberschaltung eines achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
18 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik des Widerstands mit negativer Charakteristik gemäß 16;
19 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Relation zwischen der Temperatur eines Widerstands mit positiver Charakteristik gemäß 16 und der Ladespannung des Kondensators;
20 eine Konstruktionsdarstellung einer Schaltvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
21 eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß 19;
22 eine Konstruktionsdarstellung einer Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb gemäß dem Stand der Technik;
23 eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß 22; und
24 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik der elektrostatischen Kapazität des Kondensators der 22.
BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden hinsichtlich ihrer besten Ausführungsweise unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlicher beschrieben.
Ausführungsbeispiel 1
1 zeigt eine Konstruktionsdarstellung eines wesentlichen Bereichs des ersten Ausführungsbeispiels in einem Kontaktöffnungszustand (oder Öffnungszustand), und 2 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung gemäß der 1.
In den 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 14 einen Rahmen, und das Bezugszeichen 15 bezeichnet ein Vakuumventil, das an dem Rahmen 14 angebracht ist und aus einem stationären Kontakt 15a und einem beweglichen Kontakt 15b gebildet ist. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen externen Anschluß des stationären Kontakts 15a, das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen externen Anschluß des beweglichen Kontakts 15b, und das Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Leitfähigkeit aufweisendes Abstoßelement, das an dem beweglichen Kontakt 15b angebracht ist.
Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Kontaktschließspule, die an dem Rahmen 14 angebracht ist und die dem Abstoßelement 18 zugewandt gegenüberliegend angeordnet ist und der ein Treiberstrom von einem später noch zu beschreibenden Kondensator 24 zugeführt wird. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Kontaktöffnungsspule, die an dem Rahmen angebracht ist und auf der der Kontaktschließspule 19 entgegengesetzten Seite dem Abstoßelement 18 zugewandt gegenüberliegend angeordnet ist und der der Treiberstrom von dem noch zu beschreibenden Kondensator 24 zugeführt wird. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Feder, die den beweglichen Kontakt 15b mit Druck beaufschlagt, wenn die einzelnen Kontakte 15a und 15b geschlossen (oder miteinander in Kontakt) gebracht werden.
Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Gleichstrom-Ladestromquelle, das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Ladewiderstand, und das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Lade-/Entlade-Kondensator, der den einzelnen Spulen 19 und 20 den Treiberstrom zuführt und der von der Ladestromquelle 22 über den Ladewiderstand 23 aufgeladen wird. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Thyristorschalter, der den von dem Kondensator 24 der Kontaktschließspule 19 zuzuführenden Treiberstrom steuert.
Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Thyristorschalter, der den von dem Kondensator 24 der Kontaktöffnungsspule 20 zuzuführenden Treiberstrom steuert. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Rückflußdiode, und das Bezugszeichen 28 bezeichnet eine Spannungsdetektions- bzw. Spannungsabtast-Einrichtung, die die Spannung des Kondensators 24 abtastet. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Temperaturdetektions- bzw. Temperaturabtasteinrichtung, die die Temperatur des Kondensators 24 abtastet und ein Temperatursignal 29a abgibt. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Spannungssteuereinrichtung, der das Temperatursignal 29a zugeführt wird, um die Ladespannung des Kondensators 24 mittels des Temperatursignals 29a zu steuern. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Gateimpulseinheit, die die einzelnen Thyristorschalter 25 und 26 steuert.
Im folgenden werden die Funktionsweisen beschrieben. Die 3 und 4 zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung der Temperaturcharakteristik des Kondensators 24. In 3(a) stellt eine Kennlinienkurve 32 die Temperaturcharakteristik einer elektrostatischen Kapazität des Kondensators 24 dar. In 3(b) stellt eine Kennlinienkurve 33 die Temperaturcharakteristik eines Ersatzserienwiderstands des Kondensators 24 dar. In 3(c) stellt eine Kennlinienkurve 34 die Temperaturcharakteristik eines Treiberstrom-Spitzenwerts des Kondensators 24 dar, und eine Kennlinienkurve 35 stellt die Temperaturcharakteristik bei Steuerung des Treiberstrom-Spitzenwerts dar.
In 3(d) stellt eine Kennlinienkurve 36 eine Treiberstrom-Wellenform dar, wenn die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 bei 20°C liegt und die Ladespannung Vc beträgt, eine Kennlinienkurve 37 stellt eine Treiberstrom-Wellenform dar, wenn die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 bei –20°C liegt und die Ladespannung Vc beträgt, und eine Kennlinienkurve 38 stellt eine Treiberstrom-Wellenform dar, wenn die Arbeitstemperatur des Kondensators bei –20°C liegt und die Ladespannung gesteuert wird. In 4 stellt eine Kennlinienkurve 39 die Temperaturcharakteristik eines Leckstroms des Kondensators 24 dar.
Ein elektrolytischer Kondensator, der allgemein als Lade-/Entlade-Kondensator 24 zu verwenden ist, schwankt hinsichtlich seiner elektrostatischen Kapazität, seines Ersatzserienwiderstands, seines Treiberstrom-Spitzenwerts sowie seines Leckstroms in Abhängigkeit von der Arbeitstemperatur, wie dies in den 3(a) bis 3(d) dargestellt ist. Wenn im spezielleren der Kondensator 24 eine Referenzarbeitstemperatur von 20°C aufweist, nimmt die elektrostatische Kapazität bei einer Temperatur von –20°C um 20% ab, wie dies in 3(a) und 3(b) dargestellt ist, und der Ersatzserienwiderstandswert steigt auf ca. 30% an.
Andererseits schwankt der Spitzenwert des Treiberstroms, der von dem Kondensator 24 an die einzelnen Spulen 19 und 20 abzugeben ist, in Abhängigkeit von der Arbeitstemperatur, wie dies durch die Kennlinienkurve 34 der 3(c) dargestellt ist. In dem Fall, in dem der Treiberstrom einen Spitzenwert I für die Ladespannung Vc des Kondensators 24 bei einer Referenzarbeitstemperatur von 20°C aufweist, während der Treiberstrom einen Spitzenwert α·I bei einer Referenzarbeitstemperatur von –20°C aufweist, kann durch Einstellen der Ladespannung des Kondensators 24 auf Vc/α der Treiberstrom innerhalb eines vorbestimmten Schwankungsbereichs gesteuert werden, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 veranschaulicht wird.
Wenn hierbei der Schaltungswiderstand in den 1 bis 4 ignoriert wird, gilt die folgende Relation für die elektrostatische Kapazität C und die Ladespannung Vc des Kondensators 24 sowie für die Induktanz L und den Treiberstrom I der einzelnen Spulen 19 und 20. 0,5·L·I2 = 0,5·C·Vc2.
Somit ist der Spitzenwert des Treiberstroms, der durch die Induktanz hindurchfließt, im allgemeinen proportional zu der Ladespannung Vc des Kondensators 24. Durch Ausführen einer Steuerung zum allmählichen Anheben der Ladespannung, während die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 niedriger wird, so daß die Ladespannung bei –20°C auf Vc/α gesetzt werden kann, dann kann somit der Treiberstrom derart gesteuert werden, daß er in einen vorbestimmten Bereich fällt, wenn die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 auf +20°C bis –20°C gesetzt ist.
Wenn dann ein Gatesignal in dem Kontaktöffnungszustand der 1 von der Gateimpulseinheit 31 an den Kontaktschließ-Thyristorschalter 25 angewiesen wird, wird der Kontaktschließ-Thyristorschalter 25 eingeschaltet. Infolgedessen fließt der Treiberstrom von dem Kondensator 24 zu der Kontaktschließspule 19, so daß ein Magnetfeld erzeugt wird. In dem Abstoßelement 18 wird ein Induktionsstrom erzeugt, so daß ein Magnetfeld erzeugt werden kann, das zu dem Magnetfeld der Kontaktschließspule 19 umgekehrt ist.
Durch die Wechselwirkung zwischen dem von der Kontaktschließspule 19 erzeugten Magnetfeld sowie dem von dem Abstoßelement 18 erzeugten Magnetfeld wird dieses Abstoßelement 18 mit einer Abstoßungskraft entgegen der Kontaktschließspule 19 beaufschlagt. Durch diese elektromagnetische Abstoßungskraft bewegt sich der bewegliche Kontakt 15b in bezug auf 1 nach oben, um mit dem stationären Kontakt 15a in Kontakt zu treten. Infolgedessen endet der Kontaktschließvorgang unter Bildung des Kontaktschließzustands.
Wenn in diesem Kontaktschließzustand das Gatesignal von der Gateimpulseinheit 31 an den Kontaktöffnungs-Thyristorschalter 26 angewiesen wird, so wird dieser Kontaktöffnungs-Thyristorschalter 26 eingeschaltet, so daß der Treiberstrom von dem Kondensator 24 zu der Kontaktöffnungsspule 20 fließt. Durch die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld, das von der Kontaktöffnungsspule 20 erzeugt wird, und dem Magnetfeld, das von dem Abstoßelement 18 erzeugt wird, wird ferner das Abstoßelement 18 mit einer Abstoßungskraft entgegen der Kontaktöffnungsspule 20 beaufschlagt.
Durch diese elektromagnetische Abstoßungskraft bewegt sich der bewegliche Kontakt 15b in bezug auf 1 nach unten und verläßt den stationären Kontakt 15a, so daß der Kontaktöffnungszustand gebildet wird. Auch in diesem Fall kann durch Setzen der Ladespannung auf Vc/α für eine Temperatur von –20°C der Treiberstrom innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gesteuert werden, wenn die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 im Bereich von +20°C bis –20°C liegt.
Durch Steuern der Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 anhand der Schwankung der elektrostatischen Kapazität in bezug auf die Temperaturänderung des Kondensators 24, wie dies beschrieben worden ist, wird der Spitzenwert des Treiberstroms in den vorbestimmten Bereich gebracht, so daß sich stabile Schaltvorgänge erzielen lassen.
Damit die Ladespannung des Kondensators 24 Vc/α betragen kann, wenn der Treiberstrom für die Referenztemperatur oder erste Temperatur der Arbeitstemperatur des Kondensators 24 sowie für die Ladespannung Vc I beträgt und wenn der Treiberstrom für die zweite Temperatur α·I beträgt, wird die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 durch die Spannungssteuereinrichtung 30 in bezug auf die Temperaturcharakteristik des Kondensators 24 gesteuert. Infolgedessen können die Schaltvorgänge stabilisiert werden, indem der Treiberstrom innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs vorgegeben wird, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist.
Anhand der vorstehend beschriebenen Konstruktion der 2 wird im folgenden ein Fall beschrieben, in dem die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 durch Berechnen einer Reduzierung in der elektrostatischen Kapazität aufgrund der Alterung des Kondensators 24 durch den Leckstrom des Kondensators 24 gesteuert wird.
Der Ladestrom des Kondensators 24, wie dieser von der Ladestromquelle 22 über den Ladewiderstand 23 abgegeben wird, wird von der Stromabtasteinrichtung (nicht gezeigt) abgetastet. In diesem Fall ist die Temperaturcharakteristik ähnlich der Charakteristik der Kennlinienkurve 39 der 4. Wenn das Laden des Kondensators 24 abgeschlossen ist, dann ist ferner der Ladestrom gleich dem Leckstrom des Kondensators 24. Darüber hinaus ist allgemein bekannt, daß der Leckstrom aufgrund von Alterung zunimmt. Im spezielleren verschiebt sich die Kennlinienkurve 39 der 4 aufgrund der Beeinträchtigung durch Alterung nach oben.
Aus dem Temperatursignal 29a der Temperaturabtasteinrichtung 29, die die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 und den Leckstrom abtastet, läßt sich die elektrostatische Kapazität des Kondensators 24 durch die Spannungssteuereinrichtung 30 berechnen. Wenn die bei der Arbeitstemperatur berechnete elektrostatische Kapazität gering ist, steuert ferner die Spannungssteuereinrichtung 30 die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22, um dadurch die Ladespannung des Kondensators 24 zu steuern. Infolgedessen kann der von dem Kondensator 24 abgegebene Treiberstrom innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs liegen, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist, so daß sich die Schaltvorgänge stabilisieren lassen.
Ferner wird anhand der Konstruktion der 2 im folgenden die Steuerung der Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 beschrieben, wie diese durch Abtasten des Treiberstroms des Kondensators 24 erfolgt. Als erstes werden die Treiberströme der einzelnen Spulen 25 und 26, wie diese von dem Kondensator 24 abgegeben werden, durch die Stromabtasteinrichtung (nicht gezeigt) abgetastet.
Anschließend wird die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 anhand der Kennlinienkurve 34 der 3(c) berechnet, und die elektrostatische Kapazität sowie der Ersatzserienwiderstandswert werden anhand der 3(a) und 3(b) berechnet. Die Schaltvorgänge lassen sich dadurch stabilisieren, daß die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 derart gesteuert wird, daß der Treiberstrom in den zulässigen Arbeitsbereich fallen kann, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist.
Um in diesem Fall die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 zu setzen, ist es erforderlich, die einzelnen Spulen 19 und 20 mit dem Treiberstrom des Kondensators 24 zu betreiben. Daher kann der Treiberstrom nicht vor dem Gatesignal der einzelnen Thyristorschalter 25 und 26 abgetastet werden, so daß die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 nicht gesetzt werden kann. Zum Zeitpunkt einer periodischen Überprüfung kann daher ein Vorgang zum Setzen der Ausgangsspannung durchgeführt werden.
Ausführungsbeispiel 2
Die Konstruktionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels ist der Darstellung der 1 für das erste Ausführungsbeispiel ähnlich. 5 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels. In den 1 und 5 sind die Komponenten 1 bis 29 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Temperatursteuerkammer, in der der Kondensator 24 untergebracht ist. Das Bezugszeichen 41 bezeichnet eine Temperatursteuereinrichtung, die das Temperatursignal 29a empfängt und die Temperatur der Temperatursteuerkammer 40 derart steuert, daß der Kondensator 24 auf eine vorbestimmte Temperatur gesteuert werden kann.
Im folgenden werden die Funktionsweisen beschrieben. In den 1 und 5 steuert die Temperatursteuereinrichtung 41 die Temperatur der Temperatursteuerkammer 40 mit dem Temperatursignal 29 der Temperaturabtasteinrichtung 29, so daß der Spitzenwert des Treiberstroms des Kondensators 24 innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs der 3(c) liegen kann (entsprechend der Kennlinienkurve 35).
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird ferner der Kontaktschließ-Thyristor 25 oder der Kontaktöffnungs-Thyristor 26 entsprechend der Anweisung des Gatesignals von der Gateimpulseinheit 31 eingeschaltet, um die einzelnen Kontakte 15a und 15b zu schließen oder zu öffnen.
Auf diese Weise können die Schaltvorgänge stabilisiert werden, indem die Temperatur des Kondensators 24 mittels der Temperatursteuereinrichtung 41 derart gesteuert wird, daß diese in den vorbestimmten Bereich fällt, so daß der Spitzenwert des Treiberstroms des Kondensators 24 innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs liegen kann.
Ausführungsbeispiel 3
6 zeigt eine Konstruktionsdarstellung eines wesentlichen Bereichs des dritten Ausführungsbeispiels in dem Kontaktöffnungszustand (oder Öffnungszustand), und 7 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung der 6. In 6 und 7 sind die Komponenten 14 bis 29 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. In den 6 und 7 bezeichnet das Bezugszeichen 42 eine Temperatursteuerkammer, in der die einzelnen Spulen 19 und 20 und das Abstoßelement 18 untergebracht sind. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Temperatursteuereinrichtung, die das Temperatursignal 29a empfängt und die Temperatur der Temperatursteuerkammer 42 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kondensators 24 steuert.
Im folgenden werden die Funktionsweisen beschrieben. In den 6 und 7 steuert die Temperatursteuereinrichtung 43 die Temperatur der Temperatursteuerkammer 42 mittels des Temperatursignals 29a. Wenn die Temperatur des Kondensators 24 aufgrund der Einflüsse der peripheren Temperatur niedriger wird, steigt die Impedanz des Kondensators 24 an. Um den Anstieg in der Impedanz des Kondensators 24 zu kompensieren, wird die Temperatursteuerkammer 42 gekühlt, um die Temperaturen der einzelnen Spulen 19 und 20 zu verringern und dadurch die Widerstandswerte zu vermindern.
Wenn die Temperatur des Kondensators 24 ansteigt, wird die Temperatursteuerkammer 42 erwärmt, um die Temperaturen der einzelnen Spulen 19 und 20 anzuheben und dadurch die Impedanzabfälle des Kondensators 24 zu kompensieren.
Wie vorstehend beschrieben, werden die Temperaturen der einzelnen Spulen 19 und 20 durch die Temperatursteuereinrichtung 43 derart gesteuert, daß die Schwankungen in der Impedanz des Kondensators 24 durch Abtasten der Temperatur des Kondensators 24 kompensiert werden können. Infolgedessen kann der Treiberstrom des Kondensators 24 auf den zulässigen Arbeitsbereich begrenzt werden, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 der 3(c) dargestellt ist, so daß die Schaltvorgänge stabilisiert werden können.
Wenn das Laden des Kondensators 24 bei dem dritten Ausführungsbeispiel abgeschlossen ist, ist der Ladestrom gleich dem Leckstrom des Kondensators 24. Ferner ist es allgemein bekannt, daß der Leckstrom aufgrund von Alterung zunimmt. Genauer gesagt, es wird die Kennlinienkurve 39 der 4 aufgrund der Beeinträchtigung durch Alterung nach oben verlagert.
Anhand des Temperatursignals 29a der Temperaturabtasteinrichtung 29, das die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 und den abgetasteten Leckstrom aufweist, wird somit die elektrostatische Kapazität des Kondensators 24 mittels der Temperatursteuereinrichtung 43 berechnet. Wenn die bei der Arbeitstemperatur berechnete elektrostatische Kapazität gering ist, steuert die Temperatursteuereinrichtung 43 ferner die Temperatur der Temperatursteuerkammer 42, um dadurch die Temperaturen der einzelnen Spulen 19 und 20 zu steuern.
Infolgedessen können die Widerstandswerte der einzelnen Spulen 19 und 20 zum Kompensieren der Schwankungen der elektrostatischen Kapazität des Kondensators 24 gesteuert werden, um dadurch den Treiberstrom des Kondensators 24 auf den zulässigen Arbeitsbereich zu begrenzen, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist, so daß die Schaltvorgänge stabilisiert werden können.
In Verbindung mit dem dritten Ausführungsbeispiel wird ferner die Steuerung der Temperatur der Temperatursteuerkammer 42 beschrieben, wie diese durch Abtasten des Treiberstroms des Kondensators 24 erfolgt. Als erstes werden die Treiberströme der einzelnen Spulen 25 und 26, wie diese von dem Kondensator 24 abgegeben werden, mittels der Stromabtasteinrichtung (nicht gezeigt) abgetastet. Anschließend wird die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 aus der Kennlinienkurve 34 der 3(c) berechnet, und die elektrostatische Kapazität sowie der Ersatzserienwiderstandswert werden anhand der 3(a) und 3(b) berechnet.
Die Schaltvorgänge lassen sich durch Steuern der Temperatur der Temperatursteuerkammer 42 stabilisieren, um dadurch die Widerstandswerte der einzelnen Spulen 19 und 20 derart zu steuern, daß der Treiberstrom in dem zulässigen Arbeitsbereich liegen kann, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 der 3(c) dargestellt ist.
Um in diesem Fall die Temperatur der Temperatursteuerkammer 42 zu setzen, ist es erforderlich, die einzelnen Spulen 19 und 20 mit dem Treiberstrom des Kondensators 24 zu betreiben. Daher kann der Treiberstrom nicht vor den Gatesignalen der einzelnen Thyristorschalter 25 und 26 abgetastet werden. Ein Einstellvorgang kann somit zum Zeitpunkt der periodischen Überprüfung vorgenommen werden.
Ausführungbeispiel 4
Eine Konstruktionsdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels ist der Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels in 1 ähnlich. 8 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des vierten Ausführungsbeispiels. In den 1 und 8 sind die Komponenten 1 bis 29 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. Das Bezugszeichen 44 bezeichnet eine variable Impedanz, die zwischen den Kondensator 24 und die einzelnen Spulen 19 und 20 geschaltet ist und die derart ausgebildet ist, daß sie einen variablen Widerstandswert und eine variable Induktanz aufweist. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet eine Impedanzsteuereinrichtung, die das Temperatursignal 29a von der Temperaturabtasteinrichtung 29 empfängt und die variable Impedanz in Abhängigkeit von dem Temperatursignal 29a steuert.
Im folgenden werden die Funktionsweisen erläutert. In den 1 und 8 steuert die Impedanzsteuereinrichtung 45 den Spitzenwert des Treiberstroms des Kondensators 24 mittels des Temperatursignals 29a. Genauer gesagt, es wird das Ansteigen/Absinken der Impedanz des Kondensators 24 anhand der 3(a) und 3(b) berechnet. In Abhängigkeit von dem Ansteigen/Absinken der Impedanz des Kondensators 24 wird ferner die variable Impedanz 44 gesteuert, um den Spitzenwert des Treiberstroms des Kondensators 24 in den zulässigen Arbeitsbereich gemäß 3(c) zu bringen.
Wie vorstehend beschrieben, ist die variable Impedanz 44 mit den einzelnen Spulen 19 und 20 verbunden, und sie wird derart gesteuert, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich der Temperaturänderung des Kondensators 24 innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Arbeitsbereichs liegen kann. Infolgedessen lassen sich die Schaltvorgänge stabilisieren.
Das vierte Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich einer Konstruktion beschrieben worden, bei der die variable Impedanz 44 zwischen den Kondensator 24 und die einzelnen Spulen 19 und 20 geschaltet ist. Ähnliche Effekte sind jedoch auch zu erwarten, wenn die gesamte Impedanz auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird, indem der variable Widerstand (nicht gezeigt) dem Kondensator 24 parallelgeschaltet wird, um den variablen Widerstand (nicht gezeigt) in Abhängigkeit von der abgetasteten Temperatur des Kondensators 24 zu steuern.
Die Ausführungsbeispiele 1 bis 4 sind im Hinblick auf eine Konstruktion beschrieben worden, bei der die Temperatur des Kondensators 24 durch die Temperaturabtasteinrichtung 29 abgetastet wird, jedoch kann die Temperatur des Kondensators 24 auch aus dem Ladestrom des Kondensators 24 berechnet werden. Genauer gesagt, es weist bei Verwendung eines elektrolytischen Kondensators für den Kondensator 24 der Leckstrom eine Temperaturabhängigkeit auf, wie dies in 4 veranschaulicht ist. Wie in 2 gezeigt ist, wird der Ladestrom des Kon densators 24 gemessen, wie dieser von der Ladestromquelle 22 über den Ladewiderstand 23 abgegeben wird.
In diesem Fall ist der Stromwert zu dem Zeitpunkt, wenn das Laden des Kondensators 24 abgeschlossen ist, gleich dem Leckstrom des Kondensators 24. Unter Verwendung der Temperaturcharakteristik des Leckstroms des Kondensators 24, wie dies in 4 veranschaulicht ist, kann somit die Temperatur des Kondensators 24 durch die Spannungsteuereinrichtung 31 berechnet werden. Die Temperatur des Kondensators 24 kann somit von der Temperaturabtasteinrichtung 29 abgetastet werden, jedoch kann sie auch durch Rechenvorgänge berechnet werden.
Ferner wird im Hinblick auf das vierte Ausführungsbeispiel die Steuerung der variablen Impedanz beschrieben, wie diese durch Berechnen der Verminderung in der elektrostatischen Kapazität aufgrund der Alterungsbeeinträchtigung des Kondensators 24 durch den Leckstrom des Kondensators 24 erfolgt. Als erstes wird der Leckstrom des Kondensators 24, wie dieser von der Ladestromquelle 22 über den Ladewiderstand 23 abgegeben wird, durch die Stromabtasteinrichtung (nicht gezeigt) abgetastet. Wenn in diesem Fall das Laden des Kondensators 24 abgeschlossen ist, ist der Ladestrom gleich dem Leckstrom des Kondensators 24.
Ferner ist allgemein bekannt, daß der Leckstrom mit der Alterung zunimmt. Aus dem Temperatursignal 29 der Temperaturabtasteinrichtung 29, das die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 und den abgetasteten Leckstrom beinhaltet, wird die elektrostatische Kapazität des Kondensators 24 mittels der Impedanzsteuereinrichtung 45 berechnet. Wenn die bei der Arbeitstemperatur berechnete elektrostatische Kapazität gering ist, steuert ferner die Impedanzsteuereinrichtung 45 die variable Impedanz 44, um die Schwankungen der elektrostatischen Kapazität des Kondensators 24 zu kompensieren.
Infolgedessen kann der von dem Kondensator 24 abzugebende Treiberstrom innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs liegen, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist, so daß die Schaltvorgänge stabilisiert werden können.
Ferner wird in bezug auf das vierte Ausführungsbeispiel die Steuerung der variablen Impedanz 44 beschrieben, wie diese durch Abtasten des Treiberstroms des Kondensators 24 erfolgt. Als erstes werden die Treiberströme der einzelnen Spulen 25 und 26, wie diese von dem Kondensator 24 abgegeben werden, von der Stromabtasteinrichtung (nicht gezeigt) abgetastet.
Dann wird die Arbeitstemperatur des Kondensators 24 anhand der Kennlinienkurve 34 der 3(c) berechnet, und die elektrostatische Kapazität sowie der Ersatzserienwiderstandswert werden anhand der 3(a) und 3(b) berechnet. In Abhängigkeit von der berechneten elektrostatischen Kapazität und dem berechneten Ersatzserienwiderstandswert werden der variable Widerstandswert und die variable Induktanz der variablen Impedanz 44 derart gesteuert, daß der Treiberstrom dazu gebracht wird, in den zulässigen Arbeitsbereich zu fallen, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist, so daß sich die Schaltvorgänge stabilisieren lassen.
In diesem Fall müssen die einzelnen Spulen 19 und 20 mit dem Treiberstrom des Kondensators 24 betrieben werden. Das Abtasten des Treiberstroms ist somit erst nach der Abgabe der Gatesignale von den einzelnen Thyristorschaltern 25 und 26 möglich. Ein Setzvorgang kann somit zum Zeitpunkt einer periodischen Überprüfung stattfinden.
Ausführungsbeispiel 5
Die Konstruktionsdarstellung des fünften Ausführungsbeispiels ist der des ersten Ausführungsbeispiels in 1 ähnlich. 9 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des fünften Ausführungsbeispiels. In den 1 und 9 sind die Komponenten 1 bis 28 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. Das Bezugszeichen 46 bezeichnet einen Widerstand, der zwischen den Kondensator 24 und die einzelnen Spulen 19 und 20 geschaltet ist und der eine Temperaturabhängigkeit aufweist. Dieser Widerstand 46 hat eine umgekehrte Charakteristik zu der des Ersatzserienwiderstands des Kondensators 24, wie dies in 3(c) dargestellt ist.
Im folgenden werden die Funktionsweisen beschrieben. In den 1 und 9 sind der Kondensator 24 und der Widerstand 46 in der Umgebung einer stets identischen Umgebungstemperatur angeordnet, so daß die Impedanz insgesamt entsprechend der Änderung in der Umgebungstemperatur auf einem allgemein konstanten Niveau gehalten wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Temperaturabhängigkeit aufweisende Widerstand 46 mit den einzelnen Spulen 19 und 20 verbunden, um die Impedanz aufgrund der Temperaturänderung des Kondensators 24 zu kompensieren, so daß der Spitzenwert des Treiberstroms in einem vorbestimmten Bereich liegen kann. Infolgedessen können die Schaltvorgänge stabilisiert werden.
Ausführungsbeispiel 6
Eine Konstruktionsdarstellung des sechsten Ausführungsbeispiels ist der des ersten Ausführungsbeispiels in 1 ähnlich. 10 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des sechsten Ausführungsbeispiels. In den 1 und 10 sind die Komponenten 1 bis 28 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. Dabei wird die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 mittels des Ausgangssignals 51a eines noch zu beschreibenden Komparators 51 eingeschaltet/ausgeschaltet. Die Bezugszeichen 47 und 48 bezeichnen Widerstände, die zueinander in Reihe geschaltet sind und zu dem Kondensator 24 parallelgeschaltet sind.
Das Bezugszeichen 49 bezeichnet einen Widerstand, wie zum Beispiel einen Thermistor, der in der Nähe des Kondensators 24 derart angeordnet ist, daß er die gleiche Temperatur wie der Kondensator 24 aufweist sowie eine solche Temperaturabhängigkeit mit negativer Charakteristik hat, wie dies in 11 dargestellt ist. Der Widerstand 49 ist an seinem einen Ende zwischen die Widerstände 47 und 48 geschaltet. Das Bezugszeichen 50 bezeichnet einen Widerstand, der zwischen das andere Ende des Widerstands 49 und Masse geschaltet ist.
Das Bezugszeichen 51 bezeichnet den Komparator, dem eine Eingangsspannung Vin zugeführt wird, wie dies durch die Gleichung (1) dargestellt ist. Der Kompa rator 51 gibt das Ausgangssignal 51 ab, wenn die Eingangsspannung Vin niedriger ist als eine Referenzspannung Vref, während er das Ausgangssignal 51a nicht abgibt, wenn die Eingangsspannung Vin höher ist als die Referenzspannung Vref. Vin = V·R2·R3/[R1·{R2 + Rth(Ta) + R3} + R2·{Rth(Ta) + R3}] (1).
Dabei bezeichnen:

R1: den Widerstandswert des Widerstands 47;
R2: den Widerstandswert des Widerstands 48;
Rth(Ta): den Widerstandswert des Widerstands 49, wenn die Temperatur des Widerstands 49 (d.h. die Temperatur des Kondensators 24) Ta beträgt;
R3: den Widerstandswert des Widerstands 50; und
V: die Ladespannung des Kondensators 24.

Die Bezugszeichen 47 bis 51 bilden hierbei eine Spannungssteuereinrichtung 52.
Im folgenden wird die Funktionsweise beschrieben. In den 1, 10 und 11 wird das Ausgangssignal 51a nicht von dem Komparator 51 abgegeben, wenn die Eingangsspannung Vin höher ist als die Referenzspannung Vref. Dadurch wird der Kondensator 24 nicht von der Ladestromquelle 22 geladen.
In diesem Fall wird die Spannung des Kondensators 24 durch die Entladung durch die Widerstände 47 und 48 oder durch den Leckstrom des Kondensators 24 allmählich verringert. Wenn die Eingangsspannung Vin niedriger wird als die Referenzspannung Vref, wird ferner das Ausgangssignal 51a von dem Komparator 51 abgegeben. Ansprechend auf dieses Ausgangssignal 51a wird der Kondensator 24 durch die Ladestromquelle 22 aufgeladen.
Durch dieses Einschalten und Ausschalten der Ladestromquelle 22 wird die Eingangsspannung Vin innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um die Referenz spannung Vref gesteuert. Wenn die Eingangsspannung Vin der Gleichung (1) durch die Referenzspannung Vref ersetzt wird, läßt sich somit die Ladespannung V des Kondensators 24 durch die nachfolgende Gleichung (2) ausdrücken. V = Vref·[R1·{R2 + Rth(Ta) + R3} + R2·{Rth(Ta) + R3}]/·R3 (2).
Wenn in 11 die Temperatur des Kondensators 24 von Ta nach Tb niedriger wird, so wird der Widerstandswert des Widerstands 49 um Rth(Tb) höher als Rth(Ta). Infolgedessen wird die Ladespannung V des Kondensators 24 durch die Gleichung (2) erhöht, so daß sich die Relation zwischen der Temperatur des Widerstands 49 (oder des Kondensators 24) und der Ladespannung des Kondensators 24 einstellt, wie dies in 12 dargestellt ist.
Dabei läßt sich die Gleichung (2) in Form einer Gleichung (4) ausdrücken, wenn das Widerstandsverhältnis Rr durch die nachfolgende Gleichung (3) definiert ist. Rr = [R1·{R2 + Rth(Ta) + R3} + R2·{Rth(Ta) + R3}]/R2·R3 (3). V = Vref·Rr (4).
Somit läßt sich die Ladespannung des Kondensators 24 als Produkt aus der Referenzspannung Vref und dem Widerstandsverhältnis Rr ausdrücken. Außerdem enthält der Zähler der Gleichung (3) zum Berechnen des Widerstandsverhältnisses Rr den Widerstandswert des Widerstands 49, der Temperaturabhängigkeit mit negativer Charakteristik aufweist.
Die Referenzspannung Vref wird in der nachfolgend beschriebenen Weise bestimmt. Innerhalb des Arbeitstemperaturbereichs (Tmin bis Tmax), wie er in 13 gezeigt ist, werden die Obergrenze Vmax(T) und die Untergrenze Vmin(T) der Ladespannung V des Kondensators 24 für die Vorrichtung für den normalen Betrieb durch Experimente, Analysen usw. gesetzt.
Für die einzelnen Temperaturen (T) innerhalb der Arbeitstemperaturbereiche werden dann die Referenzspannungen Vref, R₁, R₂, R₃ und Rth der Gleichung (2) derart gewählt, daß die Ladespannung V(T) des Kondensators 24 die Bedingung Vmin < V(T) < Vmax(T) erfüllen kann.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Ladespannung V des Kondensators 24 als Produkt aus der Referenzspannung Vref und dem Widerstandsverhältnis Rr gesteuert, und der Widerstandswert des Temperaturabhängigkeit mit negativer Charakteristik aufweisenden Widerstands 49 ist in dem Zähler der Gleichung zum Berechnen des Widerstandsverhältnisses Rr enthalten.
Infolgedessen kann der von dem Kondensator 24 abzugebende Treiberstrom innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs begrenzt werden, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist, indem die Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22 mittels der Spannungssteuereinrichtung 42 gesteuert wird.
Ausführungsbeispiel 7
Die Konstruktionsdarstellung des siebten Ausführungsbeispiels ist ähnlich der des ersten Ausführungsbeispiels in 1. 14 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des siebten Ausführungsbeispiels. In den 1 und 14 sind die Komponenten 1 bis 28 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich, und die Komponenten 47 bis 51 sind denen des sechsten Ausführungsbeispiels ähnlich. Das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine Spannungsunterdrückungselement, wie zum Beispiel ein Zinkoxidelement oder eine Zenerdiode, die zwischen die Enden des Widerstands 49 geschaltet ist. Hierbei bilden die Komponenten 47 bis 51 und 53 eine Spannungssteuereinrichtung 54.
Im folgenden wird die Funktionsweise beschrieben. Ohne das Spannungsunterdrückungselement 53 der 14 ist die Spannung des Widerstands 49 durch eine Kennlinienkurve A in 15 in Abhängigkeit von der Temperaturcharakteristik des Widerstands 49 dargestellt.
Wenn hierbei die Temperatur des Kondensators 24 (oder des Widerstands 49) niedriger ist als die Mindestgrenzen-Arbeitstemperatur Cc, steigt die Spannung des Widerstands 49 an, so daß das Spannungsunterdrückungselement 53 ein abruptes Absinken der Impedanz bewirkt.
Die Spannung zwischen den Enden des Widerstands 49 zeigt dann einen konstanten Wert, wie dies durch die Kennlinienkurve B in 15 dargestellt ist. Infolgedessen steigt die Impedanz, die dem Wert Rth(Ta) in der Gleichung (2) entspricht, d.h. die Impedanz zwischen den Enden des Widerstands 49, nicht an, so daß ein Ansteigen der Ladespannung V des Kondensators 24 verhindert ist.
Ohne das Spannungsunterdrückungselement 53 wird die Ladespannung V des Kondensators 24 entsprechend der Gleichung (2) erhöht, wie dies durch die Kennlinienkurve A in 16 dargestellt ist. Bei der Temperatur Tc oder darunter wird jedoch die Impedanz zwischen den Enden des Widerstands 49 nicht durch das Spannungsunterdrückungselement 53 erhöht, so daß die Steuerung derart erfolgt, daß die zulässige maximale aufgeprägte Spannung entsprechend der Gleichung (2) nicht überschritten wird, wie dies durch die Kennlinienkurve B in 16 dargestellt ist.
Durch Parallelschalten des Spannungsunterdrückungselements 53 zu dem Temperaturabhängigkeit aufweisenden Widerstand 49 in der vorstehend beschriebenen Weise kann das Spannungsunterdrückungselement 52 eine Steuerung der Impedanz zwischen den Enden des Widerstands 49 selbst unter der Mindestgrenzen-Arbeitstemperatur Tc des Kondensators 24 bewirken. Infolgedessen läßt sich die Ladespannung V des Kondensators 24 mit der zulässigen maximalen aufgeprägten Spannung oder einer niedrigeren Spannung ausbilden.
Ausführungsbeispiel 8
Die Konstruktionsdarstellung des achten Ausführungsbeispiels ist der des ersten Ausführungsbeispiels in 1 ähnlich. 17 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des achten Ausführungsbeispiels. In den 1 und 17 sind die Kompo nenten 1 bis 28 und 31 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich, und die Komponenten 47 und 48 sind denen des sechsten Ausführungsbeispiels ähnlich.
Das Bezugszeichen 55 bezeichnet einen Widerstand, wie zum Beispiel einen Thermistor, der in der Nähe des Kondensators 24 derart angeordnet ist, daß er die gleiche Temperatur wie der Kondensator 24 aufweist, und der ferner eine Temperaturabhängigkeit mit positiver Charakteristik hat, wie dies in 18 dargestellt ist. Der Widerstand 55 ist an seinem einen Ende zwischen die einzelnen Widerstände 47 und 48 geschaltet und an seinem anderen Ende mit Masse verbunden.
Das Bezugszeichen 56 bezeichnet einen Komparator, der die Eingangsspannung Vin erhält, wie diese durch die Gleichung (5) ausgedrückt wird, um ein Ausgangssignal 56a abzugeben, wenn die Eingangsspannung Vin niedriger ist als eine Referenzspannung Vref, jedoch das Ausgangssignal 56a nicht abzugeben, wenn die Eingangsspannung Vin höher ist als die Referenzspannung Vref. Vin = V·Rth(Ta)·R2/{Rth(Ta)·R1 + Rth(Ta)·R2 + R1·R2} (5).
Dabei bezeichnen:

V: die Ladespannung des Kondensators 24;
Rth(Ta): den Widerstandswert des Widerstands 55, wenn die Temperatur des Widerstands 55 (d.h. die Temperatur des Kondensators 24) Ta Grad beträgt;
R1: den Widerstandswert des Widerstands 47; und
R2: den Widerstandswert des Widerstands 48.

Hierbei bilden die Komponenten 47, 48, 55 und 56 eine Spannungssteuereinrichtung 57.
Im folgenden wird die Funktionsweise beschrieben. Wenn in den 1, 17 und 18 die Eingangsspannung Vin höher ist als die Referenzspannung Vref, wird das Ausgangssignal 56a nicht von dem Komparator 56 abgegeben. Infolgedessen wird der Kondensator 24 nicht von der Ladestromquelle 22 aufgeladen.
Wenn die der Ladespannung des Kondensators 24 entsprechende Eingangsspannung Vin niedriger wird als die Referenzspannung Vref, dann wird das Ausgangssignal 56a von dem Komparator 56 abgegeben. Die Ladestromquelle 22 wird durch das Ausgangssignal 56a eingeschaltet, und der Kondensator 24 wird geladen. Durch dieses Einschalten und Ausschalten der Ladestromquelle 22 wird die Eingangsspannung Vin innerhalb eines vorbestimmten Bereichs Vref gesteuert. Wenn die Eingangsspannung Vin der Gleichung (5) durch die Referenzspannung Vref ersetzt wird, kann die Ladespannung V des Kondensators 24 somit durch die Gleichung (6) ausgedrückt werden. V = Vref·{Rth(Ta)·R1 + Rth(Ta)·R2 + R1·R2}/Rth(Ta)·R2 (6).
Wenn die Temperatur des Widerstands 24 von Ta nach Tb abgesenkt wird, wie dies in 18 dargestellt ist, nimmt der Widerstand 55 den Widerstandswert Rth(Tb) an, der niedriger ist als Rth(Ta). Infolgedessen erhält man die Relation zwischen der Temperatur des Widerstands 55 (oder des Kondensators 24) und der Ladespannung des Kondensators 24, wie dies in 19 dargestellt ist.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Ladespannung V des Kondensators 24 als Produkt aus der Referenzspannung Vref und dem Widerstandsverhältnis Rr gesteuert, wie dies durch die Gleichung (7) dargestellt ist, und der Widerstandswert des Temperaturabhängigkeit mit positiver Charakteristik aufweisenden Widerstands 55 ist in dem Nenner der Gleichung (8) zum Berechnen des Widerstandsverhältnisses Rr enthalten.
Durch Steuern der Ladespannung des Kondensators 24 durch die Spannungssteuereinrichtung 56, kann der von dem Kondensator 24 abzugebende Treiberstrom innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs begrenzt werden, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist. V = Vref·Rf (7) Rr = {Rth(Ta)·R1 + Rth(Ta)·R2 + R1·R2}/Rth(Ta)·R2 = {R1 + R2 + R1·R2/Rth(Ta)}·1/R2 (8).
Die Ausführungsbeispiele 6 bis 8 sind in bezug auf einen Fall beschrieben worden, in dem der Temperaturabhängigkeit aufweisende Widerstand 49 bzw. 55 an seinem einen Ende zwischen die Widerstände 47 und 48 geschaltet ist, die zwischen die beiden Enden des Kondensators 24 geschaltet sind. Ähnliche Effekte sind jedoch selbst dann zu erwarten, wenn das eine Ende von der positiven Seite des Kondensators 24 über die Serienwiderstände angeschlossen ist (nicht gezeigt).
Ausführungsbeispiel 9
20 zeigt eine Konstruktionsdarstellung einer Schaltvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel, und 21 zeigt eine Darstellung der Treiberschaltung des neunten Ausführungsbeispiels. In den 20 und 21 sind die Komponenten 14 bis 17 und 22 denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich, und auch die Komponente 52 ist der des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. Das Bezugszeichen 58 bezeichnet ein Abstoßelement, das an dem beweglichen Kontakt 15b angebracht ist und dem Treiberströme von noch zu beschreibenden Kondensatoren 64 und 54 zugeführt werden.
Das Bezugszeichen 59 bezeichnet eine Kontaktöffnungsspule, die an dem Rahmen 14 angebracht ist und dem Abstoßelement 58 zugewandt gegenüberliegend angeordnet ist und der der Treiberstrom von dem noch zu beschreibenden Kondensator 64 zugeführt wird. Das Bezugszeichen 60 bezeichnet eine Kontaktschließspule, die an dem Rahmen 14 angebracht ist und die auf der der Kontaktöffnungsspule 59 entgegengesetzten Seite dem Abstoßelement 58 zugewandt gegenüberliegend angeordnet ist und der der Treiberstrom von dem noch zu beschreibenden Kondensator 65 zugeführt wird.
Das Bezugszeichen 61 bezeichnet eine Feder, die den beweglichen Kontakt 15b auf den stationären Kontakt 15a drückt, wenn die einzelnen Kontakte 15a und 15b geschlossen werden (in Kontakt gebracht werden). Die Bezugszeichen 62 und 63 bezeichnen Ladewiderstände, und das Bezugszeichen 64 bezeichnet einen Kontaktöffnungskondensator, der durch den Ladewiderstand 62 geladen wird und der den Treiberstrom der Kontaktöffnungsspule 59 und dem Abstoßelement 58 zuführt. Das Bezugszeichen 65 bezeichnet einen Kontaktschließkondensator, der durch den Ladewiderstand 63 geladen wird und der den Treiberstrom der Kontaktschließspule 60 und dem Abstoßelement 58 zuführt.
Das Bezugszeichen 66 bezeichnet einen Kontaktöffnungs-Entladeschalter, der aus einem Halbleiterelement gebildet ist; das Bezugszeichen 67 bezeichnet einen Kontaktschließ-Entladeschalter, der aus einem Halbleiterelement gebildet ist; und das Bezugszeichen 68 bezeichnet eine Verbindungsdiode, die die Kontaktöffnungsspule 59 und das Abstoßelement 58 miteinander verbindet.
Das Bezugszeichen 69 bezeichnet eine Verbindungsdiode, die die Kontaktschließspule 60 und das Abstoßelement 58 miteinander verbindet. Das Bezugszeichen 70 bezeichnet eine Diode, die der Kontaktöffnungsspule 59 parallelgeschaltet ist und die die in der Kontaktöffnungsspule 59 gespeicherte elektromagnetische Energie freisetzt.
Das Bezugszeichen 71 bezeichnet eine Diode, die der Abstoßspule, wie zum Beispiel dem Abstoßelement 58, parallelgeschaltet ist und die die in der Abstoßspule (oder dem Abstoßelement 58) gespeicherte elektromagnetische Energie freisetzt. Das Bezugszeichen 72 bezeichnet eine Diode, die der Kontaktschließspule 60 parallelgeschaltet ist und die die in der Kontaktschließspule gespeicherte elektromagnetische Energie freisetzt.
Im folgenden wird die Funktionsweise beschrieben. Wenn in den 20 und 21 der Kontaktöffnungs-Entladeschalter 66 eingeschaltet wird, fließt ein Impulsstrom von dem Kontaktöffnungskondensator 64 durch den Entladeschalter 66 zu der Kontaktöffnungsspule 59, so daß ein Magnetfeld erzeugt wird. Ferner fließt der Impulsstrom auch durch die Verbindungsdiode 68 zu dem Abstoßelement 58, so daß ein Magnetfeld erzeugt wird, das zu dem in der Kontaktöffnungsspule 59 erzeugten Magnetfeld entgegengesetzt ist.
Infolgedessen wird das Abstoßelement 58 durch die Wechselwirkungen der Magnetfelder mit der elektromagnetischen Abstoßungskraft beaufschlagt, wobei diese in bezug auf die Zeichnung nach unten gerichtet ist. Ferner wird der an dem Abstoßelement 58 angebrachte bewegliche Kontakt 15b nach unten gezogen, so daß die beiden Kontakte 15a und 15b einander verlassen, um dadurch die Kontakte des Vakuumventils 15 zu öffnen.
Nach dem Unterbrechen des Impulsstroms zirkuliert die in der Kontaktöffnungsspule 59 gespeicherte elektromagnetische Energie von der Diode 70 und dem Kontaktöffnungs-Entladeschalter 66 durch die Kontaktöffnungsspule 59, so daß sie allmählich gedämpft wird. Andererseits zirkuliert die in dem Abstoßelement 58 gespeicherte elektromagnetische Energie von der Diode 71 durch das Abstoßelement 58, so daß sie allmählich gedämpft wird.
Wenn der Kontaktschließ-Entladeschalter 67 dann eingeschaltet wird, fließt der Impulsstrom von dem Kontaktschließkondensator 65 durch den Kontaktschließ-Entladeschalter 67 zu der Kontaktschließspule 60, so daß ein Magnetfeld erzeugt wird. Weiterhin fließt der Impulsstrom auch durch die Verbindungsdiode 69 zu dem Abstoßelement 58, so daß ein Magnetfeld erzeugt wird, das zu dem in der Kontaktschließspule 60 erzeugten Magnetfeld umgekehrt ist.
Infolgedessen wird das Abstoßelement 58 durch die Wechselwirkungen der Magnetfelder mit der elektromagnetischen Abstoßungskraft beaufschlagt, wobei diese in bezug auf die Zeichnung nach oben gerichtet ist. Der an dem Abstoßelement 58 angebrachte bewegliche Kontakt 15b wird dann nach oben gezogen, so daß die beiden Kontakte 15a und 15b miteinander in Kontaktberührung gelangen, um das Vakuumventil 15 zu schließen.
Nach dem Unterbrechen des Impulsstroms zirkuliert die in der Kontaktschließspule 60 gespeicherte elektromagnetische Energie von der Diode 72 und dem Kontaktschließ-Entladeschalter 67 durch die Kontaktschließspule 60, so daß sie allmählich gedämpft wird. Andererseits zirkuliert die in dem Abstoßelement 58 gespeicherte elektromagnetische Energie von der Diode 71 durch das Abstoßelement 58, so daß sie allmählich gedämpft wird.
Bei der bisher beschriebenen Konstruktion wie bei dem Ausführungsbeispiel 6, wird die Ladespannung V der einzelnen Kondensatoren 64 und 65 durch die Spannungssteuereinrichtung 52 als Produkt aus der Referenzspannung Vref und dem Widerstandsverhältnis Rr gesteuert, und der Widerstandswert des Temperaturabhängigkeit mit negativer Charakteristik aufweisenden Widerstands ist in dem Zähler der Formel zum Berechnen des Widerstandsverhältnisses Rr enthalten. Durch Steuern der Ausgangsspannung der Ladestromquelle 22, können die von den einzelnen Kondensatoren 64 und 65 abzugebenden Treiberströme innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs begrenzt werden, wie dies durch die Kennlinienkurve 35 in 3(c) dargestellt ist.
Darüber hinaus sind ähnliche Effekte selbst dann zu erwarten, wenn die Ladespannung V der einzelnen Kondensatoren 64 und 65 durch die Spannungssteuereinrichtung 54 gemäß Ausführungsbeispiel 7 sowie die Spannungssteuereinrichtung 57 gemäß Ausführungsbeispiel 8 gesteuert wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit stabile Schaltvorgänge ausführen, so daß sie bei Unterbringung in elektrischen Vorrichtungen oder elektrischen Einrichtungen verschiedener Fabriken oder Gebäude in geeigneter Weise verwendet werden kann.

Claims

Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, bei der eine Kontaktschließspule (19) und eine Kontaktöffnungsspule (20) einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement (18) gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen (19, 20) von einem Kondensator (24) zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle (22) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen wird, so daß ein stationärer Kontakt (15a) und ein beweglicher Kontakt (15b) durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule (19 oder 20) und dem Abstoßelement (18) erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie Spannungssteuereinrichtungen (30, 52, 54 oder 57) aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Ausgangsspannung der Ladestromquelle (22) derart zu steuern, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich einer Temperaturänderung des Kondensators (24) in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtungen (30, 52, 54 oder 57) die Ausgangsspannung der Ladestromquelle (22) derart steuern, daß dann, wenn es sich bei der Arbeitstemperatur des Kondensators (24) um eine erste Temperatur für Referenzzwecke handelt, die Ladespannung auf Vc gesetzt wird und der Treiberstrom auf I gesetzt wird, und daß dann, wenn es sich bei der Arbeitstemperatur des Kondensators (24) um eine zweite Temperatur handelt und der Treiberstrom α·I beträgt, die Ladespannung des Kondensators (24) auf Vc/α gesetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtungen (52) die Ladespannung des Kondensators (24) als Produkt aus der Referenzspannung und einem Widerstandsverhältnis steuern, so daß der Widerstandswert eines Widerstands (49) mit Temperaturabhängigkeit in einer Formel zum Berechnen des Widerstandsverhältnisses begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (49) mit Temperaturabhängigkeit einen Widerstandswert mit negativer Charakteristik in bezug auf die Temperatur aufweist; und daß ein Spannungsunterdrückungselement (53) zum Unterdrücken der Spannung dem Widerstand (49) parallelgeschaltet ist.
Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, bei der eine Kontaktschließspule (19) und eine Kontaktöffnungsspule (20) einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement (18) gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen (19, 20) von einem Kondensator (24) zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle (22) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen wird, so daß ein stationärer Kontakt (15a) und ein beweglicher Kontakt (15b) durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule (19 oder 20) und dem Abstoßelement (18) erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie Temperatursteuereinrichtungen (41) aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Temperatur des Kondensators (24) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs derart zu steuern, daß der Spitzenwert des Treiberstroms in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, bei der eine Kontaktschließspule (19) und eine Kontaktöffnungsspule (20) einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement (18) gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen (19, 20) von einem Kondensator (24) zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle (22) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen wird, so daß ein stationärer Kontakt (15a) und ein beweglicher Kontakt (15b) durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule (19 oder 20) und dem Abstoßelement (18) erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen der einzelnen Spulen (19, 20) von Temperatursteuereinrichtungen derart gesteuert werden, daß die Schwankungen der Impedanz des Kondensators (24) unter Abtastung der Temperatur des Kondensators (24) kompensiert werden, so daß der Spitzenwert des Treiberstroms des Kondensators (24) innerhalb eines zulässigen Arbeitsbereichs begrenzt ist.
Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, bei der eine Kontaktschließspule (19) und eine Kontaktöffnungsspule (20) einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement (18) gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen (19, 20) von einem Kondensator (24) zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle (22) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen wird, so daß ein stationärer Kontakt (15a) und ein beweglicher Kontakt (15b) durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule (19 oder 20) und dem Abstoßelement (18) erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine variable Impedanz (44) mit den einzelnen Spulen (19, 20) individuell verbunden ist sowie derart gesteuert wird, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich einer Temperaturänderung des Kondensators (24) in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Impedanz eine variable Induktanz (44) und einen variablen Widerstand aufweist.
Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, bei der eine Kontaktschließspule (19) und eine Kontaktöffnungsspule (20) einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement (18) gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen (19, 20) von einem Kondensator (24) zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle (22) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen wird, so daß ein stationärer Kontakt (15a) und ein beweglicher Kontakt (15b) durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule (19 oder 20) und dem Abstoßelement (18) erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein variabler Widerstand dem Kondensator (24) parallelgeschaltet ist und derart gesteuert wird, daß der Spitzenwert des Treiberstroms hinsichtlich einer Temperaturänderung des Kondensators (24) in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Schaltvorrichtung für einen mit elektromagnetischer Abstoßung arbeitenden Antrieb, bei der eine Kontaktschließspule (19) und eine Kontaktöffnungsspule (20) einem Leitfähigkeit aufweisenden Abstoßelement (18) gegenüberliegend angeordnet sind und bei der ein Treiberstrom einer ausgewählten der einzelnen Spulen (19, 20) von einem Kondensator (24) zugeführt wird, der durch eine Ladestromquelle (22) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen wird, so daß ein stationärer Kontakt (15a) und ein beweglicher Kontakt (15b) durch eine Abstoßungskraft der elektromagnetischen Kraft, die zwischen der Spule (19 oder 20) und dem Abstoßelement (18) erzeugt wird, miteinander in Kontakt gebracht bzw. voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (46) mit Temperaturabhängigkeit mit den einzelnen Spulen (10, 20) individuell verbunden ist, um die durch die Temperaturänderung des Kondensators (24) bedingte Impedanz derart zu kompensieren, daß der Spitzenwert des Treiberstroms in einen vorbestimmten Bereich fällt.