CN102084450B - 具有控制电子装置的电保护开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有控制电子装置的电保护开关装置，特别是电动机的电动机启动器、接触器或类似物，其中，所述控制电子装置可通过通信模块(140)与总线系统(146)联网并且所述通信模块(140)是可插接的并且可借助于触头(147)与控制模块(120)电接触。本发明在于，所述开关装置-基本模块上的第一机械导向元件(106)和所述通信模块(140)上的配属的机械元件(144)这样地构造，使得只有当以如下插接顺序首先使所述通信模块(140)与所述开关装置-基本模块(100)机械地连接，然后将所述控制模块(120)插到所述开关装置-基本模块(100)和通信模块(140)上时才能在通信模块(140)与控制模块(120)之间进行电接触。所述可插接的通信模块(140)构造为所述控制电子装置与一电子总线系统(146)之间的接口。

Description

具有控制电子装置的电保护开关装置

技术领域

本发明涉及一种具有控制电子装置的电保护开关装置，特别是电动机的电动机启动器、功率保护开关或防止热过载或短路的保护开关，其中，所述控制电子装置可通过接口-模块与总线系统联网并且所述接口-模块可借助于触头插接。

背景技术

公开了一些电保护开关装置，特别是作为马达启动器或马达保护开关，其控制电子装置可通过通信总线连接(例如DE 19820667A1，DE 19924413A1，DE 10010290A1)。

其他的保护开关装置基本上包括：一个基本结构组件、一个手动操纵装置、一个电子控制单元、一个致动器单元和一个脱扣器。利用手动操纵装置通过旋钮并且通过操纵轴至少操纵开关机构，其中，操纵装置安装在一个朝操作面板突出的壳体部分中，并且操纵轴垂直于操作面板设置。所述旋钮在所述操作面板上突出并且可构造为优选可封闭的。

在DE 3642719A1或在WO 01-27958A1中描述了按照积木原理构成的模块式保护开关的实例。其他的电动机保护开关也可以配备有可更换的过流-脱扣器-模块(CH-PS 319019)。

在DE 195 15 923 A1中描述了一种保护开关，其可以通过插上可更换的附加模块而模块式地扩展。该保护开关具有朝操作面板突出的棱柱形壳体部分，在该壳体部分上垂直于操作面板构造两个接线面和触头面。在该现有技术中，所述附加模块可以插到该保护开关上或者所述附加模块可以与保护开关分开地固定在底架(支承轨道)上。

由EP 0843322B1公开了一种具有可取下的通信模块的功率开关。

这种或类似的保护开关的缺点是，模块式的组装结构和该组装结构的分开能够与所述保护开关是否处于“接通”状态无关地进行。

发明内容

本发明的任务是，在一种保护开关装置中允许与至少一个可更换的通信模块的模块式组装，其中，存在保险功能，该保险功能使得只能在保护开关处于“关断”状态中时才允许进行更换。

所述任务通过独立权利要求的特征解决。在从属权利要求中描述进一步构型。

本发明包括构造为积木式系统的电保护开关装置，其具有可取下的并且与控制模块共同作用的通信模块，但是，该通信模块只有当所述保护开关装置关断时才能被取下。

因此本发明的核心在于，所述开关装置-基本模块上的第一机械导向元件和所述通信模块上的配属的机械元件这样地构造，使得只有当以如下插接顺序首先使所述通信模块与所述开关装置-基本模块机械地连接，然后将所述控制模块插到所述开关装置-基本模块和通信模块上时才能在通信模块与控制模块之间进行电接触。可插接的所述通信模块构造为所述控制电子装置与一电子总线系统之间的接口。

本发明的另外的特征和有利的构型在从属权利要求中列出，其中，这些特征可以单个地或彼此组合地在本发明的一个主题中实现。

在所述可插接的模块上可构造不同的第一机械导向元件。例如所述第一机械导向元件可具有槽和键的形式，此外可采用例如板条和沟纹、或者彼此关联的穿口的构型。特别是开关装置-基本模块中的安装空间配备有两个机械式导向元件，它们可以是导入井状结构的部分。此外，控制模块与开关装置-基本模块之间的插接触头机械式精确地构成，从而使得在找到插接开口时同样进行机械式导向和保持。

在通信模块上可构造一个卡钩，该卡钩在通信模块插到所述开关装置-基本模块上的最终状态中嵌接到一个关联的钩中并且与后者形成可松脱的卡锁连接。所述卡钩可构造为通信模块上的薄膜铰链并且可以借助小型工具、也可以手动地从卡锁状态解锁，使得所述通信模块固定在所述开关装置-基本模块上。

在所述开关装置-基本模块上可构造一卡鼻，该卡鼻与所述通信模块上的一配属的壳体结构相关联。由此不仅仅通过所述槽-键连接提供开关装置-基本模块与通信模块之间的机械稳定性，而且通过所述附加的机械元件保证所述两个部件的改善的保持。

用于在通信模块与所述总线系统之间进行连接的电导线(总线导线)应在所述通信模块上不可松脱地触点接通。

所述通信模块本身可包括一电子装置组件，该电子装置组件构造为可更换的电子芯片并且例如用于存储地址。

通信模块与控制模块之间的电触头器件可以是市场上常见的插接系统，例如RJ45-插接系统。

当在利用所述装置保护的电设备或在受保护的电动机上作业时，所述结构组件应是可分离的，特别是通过拔下控制模块分离。由此该设备或电动机无电压并且产生可视的分离部位并且电缆线路可靠地中断。

在此重要的是，用于开关装置-基本模块中的插接触头的开口构造成手指安全的并且由此被保护免于意外地接触。

在该保护开关装置的一个实施方式中优选存在一用于对可插接到所述开关装置-基本模块上的模块进行铅封的装置。通过所述控制模块与所述开关装置-基本模块的铅封也间接禁止所述通信模块的取出。

利用在本发明的保护开关装置中采用的控制电子装置得到一个基本装置的优点，在该基本装置中以简单且可靠的方式对于应用设定功能或者如果必要的话可改变其值。可给所述控制电子装置供应来自该保护开关的主电流路径的电压，从而使得当所述保护开关装置和这个或这些位于其后的用电器引导电流时所述控制电子装置总是起作用。所述控制电子装置可对于所述保护开关必须关断的故障情况调节到确定的控制参量上。所述调节优选也可以由操作人员在可从外部接近的旋钮上改变到不同的控制参量上。作为控制参量主要可预给定和/或调节所述关断装置的惯性和超过特定的额定电流的故障电流。这种故障电流标准也由国际规范(EN 60947)包括在内，其中，例如给不同的额定电流组配置脱扣时间。

致动器单元包括脱扣器(脱扣器块)在内可以是所述电子控制模块的组成部分。控制模块和脱扣器块由此共同构成一个可插接的模块。上述两个部件的组合是具有优点的，因为脱扣器块本身这样构造，使得其包括控制功能并且从而将通信功能与开关控制组合到一个结构单元中。

在出现故障时，所述致动器单元的或所述脱扣器块的控制电子装置控制所述开关机构，由此导致主电流路径的触头打开。致动器单元的核心是位于开关装置-基本模块中的力储存器，所述力储存器引起所述开关锁扣机构的加速的加载。一个短路-快速脱扣器属于保护开关装置，该短路-快速脱扣器通过一个机械式作用连接同样作用在所述开关器具上。

具有所述基本结构组件的保护开关装置构成一个基本装置，其中，用户/操作人员通过更换所述控制电子装置或集成在所述脱扣器块中的控制模块可预确定和/或改变个别的功能特征。另外的单部件也可以插到所述开关基本模块中或上，或者以其他方式与所述保护开关装置组装在一起。

附图说明

在唯一的附图中示出本发明，所述附图示出特别的实施例。

具体实施方式

附图示出所述积木式系统的三个元件的透视图。本发明涉及一种保护开关装置，该开关装置是一个可插接在一起的开关组合的组成部分，所述开关组合的部件按照积木式系统构成。所述积木式系统的组成部分是(只要对于本发明是重要的)：开关装置-基本模块100、控制模块120和通信模块140。为了插接所述积木式系统的各部分，存在机械式导向元件和电触头器件(插接触头、触头座)。

所述开关装置-基本模块100的下侧103″主要用于固定在底架上、例如支承轨道上，而其上侧103′构造为用于操作者的操作面板，特别是配备有操作旋钮和显示器件。

所述开关装置-基本模块100包括在输入-与输出触头102′、102″之间延伸的多相主电流路径，基本上是：(未进一步示出的)触头器件、(未进一步示出的)开关锁扣机构和用于所述保护开关装置的手动操纵装置118。此外，一个作为用于所述开关锁扣机构的夹紧-和操纵单元的致动器单元属于所述开关装置-基本模块100。

如上所述，存在保护开关，其中，存在处于基本模块中的脱扣器块，或者脱扣器块可插接(可取下)地设置在基本模块上。在当代的保护开关中，脱扣器块包括电子的控制电子装置。所述控制电子装置是控制单元的中心。输入-和测量信号通过变流器作为流经所述主电流路径的电流的参数或检测数据供应给所述控制电子装置。所述控制单元被调节到确定的、用于故障情况的控制参量上，在所述故障情况下所述保护开关装置应关断。

在所述开关装置-基本模块100上通过一壳体穿口构造一棱柱形的安装空间110，所述控制模块可插入到所述安装空间中并且可与所述开关装置-基本模块100电连接。所述电触头器件由所述控制模块上的插接指124和所述开关装置-基本模块上的插座104构成。在开关壳体上可构造壳体壁部112作为导入井状结构的部分，从而在此存在用于使控制模块可靠插入的机械式导向元件。在附图中通过箭头S2表示插入方向，该插入方向垂直于所述开关装置-基本模块100的表面103′延伸。本发明的核心在于，只要所述控制模块处于其插接位置中，通信模块就不能从装配状态中松脱。由此保证的是，只有当控制模块被从所述开关装置-基本模块100中取出时才能使所述控制电子装置与所述电子总线系统之间的通信中断。这根据本发明只能当所述保护开关装置处于“关断”功能时才能实现。

参考标号表

100        开关装置-基本模块

102′102″ 触头主电流路径

103′103″ 上侧，下侧

104        通往控制模块的触头

106        第一机械导向元件(槽)

110        安装空间

112        第二机械导向元件(导入井状结构，导向装置)

114        钩

116        卡鼻

118        操作旋钮

120        控制模块；集成在脱扣器块中

122        导向装置

124        通往开关装置-基本模块的触头；插接指

127        插头(触头)

140        通信模块

146        总线

144        键(相对于槽)

147        插座(触头)

148        薄膜铰链，卡钩

150        钩

S1         将通信模块插到基本模块上

S2         将控制模块插到基本模块上

Claims (11)

1.一种构造为积木式系统的电保护开关装置,至少包括： 

-一开关装置-基本模块（100）， 

-一包括一控制电子装置的控制模块（120）， 

-一通信模块（140），该通信模块构造为所述控制电子装置与一电子总线系统之间的接口， 

其中，控制模块（120）和通信模块（140）能够与所述开关装置-基本模块（100）以机械和电方式连接， 

其中，在所述开关装置-基本模块（100）上构造第一机械导向元件（106），所述通信模块（140）能够通过关联的机械元件（144）插入到所述第一机械导向元件中， 

在所述开关装置-基本模块（100）中构造一具有电触头器件（104）的安装空间（110），所述控制模块（120）能够安装到所述安装空间中， 

在所述控制模块（120）上构造用于与所述开关装置-基本模块（100）触点接通的配合电触头器件（124）和用于与所述通信模块（140）触点接通的配合电触头器件（127）， 

其特征在于， 

所述开关装置-基本模块（100）上的所述第一机械导向元件（106）、所述控制模块（120）上的配属的机械元件（122）和所述通信模块（140）上的配属的机械元件（144）这样地构造，使得只有当以如下插接顺序首先使所述通信模块（140）与所述开关装置-基本模块（100）机械地连接，然后将所述控制模块（120）插到所述开关装置-基本模块（100）和通信模块（140）上时才能在通信模块（140，147）与控制模块（120，127）之间进行电接触。 

2.如权利要求1所述的保护开关装置，其特征在于，所述开关装置-基本模块（100）中的被确定用于所述控制模块（120）的所述安装空间（110）配备有第二机械导向元件（112）。 

3.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，所述机 械第一导向元件（106）和配置给它的机械元件（144）以槽和键（106，144）的形式构造在所述开关装置-基本模块（100）、所述控制模块（120）和通信模块（140）上。 

4.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，所述控制模块（120）与所述保护开关装置的一脱扣器块一起形成一可插接的模块。 

5.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，在所述通信模块（140）上构造一卡钩（148），该卡钩在所述通信模块（140）插接在所述开关装置-基本模块（100）上的最终状态中嵌接到一关联的钩（114）中并且与该关联的钩形成一可松脱的卡锁装置。 

6.如权利要求5所述的保护开关装置，其特征在于，所述卡钩（148）作为薄膜铰链构造在所述通信模块（140）上。 

7.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，在所述开关装置-基本模块上构造一卡鼻（116），该卡鼻与所述通信模块（140）上的一配属的壳体结构（150）关联。 

8.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，一用于在通信模块（140）与所述总线系统之间进行连接的电导线（146）在所述通信模块（140）上不可松脱地触点接通。 

9.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，所述通信模块（140）包括一电子装置组件。 

10.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，通信模块（140）与控制模块（120）之间的电触头器件（127，147）构造为RJ45-插接系统。 

11.如权利要求1或2所述的保护开关装置，其特征在于，在所述保护开关装置的所述控制模块（120）和通信模块（140）上设有用于进行铅封的装置，其对插接到所述开关装置-基本模块上的模块进行铅封 。

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