[发明专利]装置的设备内部能量供给

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够连接三相供电网络的装置。该装置尤其用于电机保护或者线路保护装置。在此，通过该装置实现了对连接在该装置下游的用户，例如电机的能量供给。如果例如存在三相的系统，那么通过该装置对通过供给网络的三个相位L1，L2，L3实现的至连接在下游的用户的能量流进行监控。为了分析通过相位实现的能量流，装置包括电子评估单元。在存在苛刻的状态时，装置切断至连接在下游的用户的能量流。尤其是在工业自动化技术的领域中使用这样的装置，例如功率开关。在这种类型的装置中，对设备内部的电子元件(例如电子评估单元)的能量供给是必要的。

背景技术

设备内部的能量供给可以例如通过变流器实现。该变流器在装置的初级导体中将AC电流转换成次级电流，其能够用于能量供给和电流检测。借此尽管允许电流驱动的、1相位能量供给，然而在DC驱动、紧凑的构造和低的成本水平方面，该原理是有缺陷的。

对此可替代的是，设备内部的能量供给通过辅助电压实现。在此，必要的电压外部地例如通过接线柱供应，通过连接在上游的网络部分匹配并且之后输送给电子评估装置。借此尽管实现了在紧凑构造的情况下的AC和DC驱动，然而该原理在电流检测和低成本水平方面具有缺陷。受限于不同的设施中的最显著不同的电压，还要求不同的网络部分设计方案。此外，在使用者方面还产生额外的花费，因为需要附加的能量供给线路并且无需连接至该装置。

在能量采集的领域中，具有上游变化器的单相网络部分同样是已知的，其用于设备内部的能量供给。通过上游变换器能够将最小电压转换成几伏特的可评估电子器件电压。该网络部分的缺陷尤其是缺少在设备内部的初级侧和次级侧之间的完全的电隔离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于装置的改善的设备内部的能量供给，在该装置上能够连接三相供电网络。尤其应该是通过该装置提供电流驱动的能量供给。在此，优选地应该在装置的初级侧和次级侧，就是在相位L1，L2，L3和电子评估单元之间存在电隔离。优选的是，该装置还允许过流断开。装置的设备内部的能量供给可以优选不仅在AC运行(例如单相网络和交流网络)中实现，而且也在DC运行(例如直流网络)中实现。设备内部的能量供给优选地能够通过紧凑的构造和/或通过较低的成本水平实施。

该目的中的至少一个通过这样一种装置实现，在该装置上能够连接三相供电网络，其中，装置包括：第三电容器，通过第三电容器实现对装置的设备内部的能量供给；次级侧线圈；二极管，并且对于每个相位都包括一个线路以及用于能量传输的电路，其中，次级侧线圈通过二极管与第三电容器并联连接，其中，电路包括：测量电阻；第一和第二电容器；自导通的场效应晶体管；和与次级侧线圈电隔离的第一和第二初级侧线圈，其中，电路这样地设计，即

-测量电阻处于线路中，从而使得输入电压U_E通过测量电阻下降，

-第一电容器与测量电阻并联连接，

-第一初级侧线圈与自导通的场效应晶体管的串联电路与第一电容器并联连接，

-在线路的加电状态中，由第一初级线圈实现了对第二初级侧线圈和次级侧线圈的能量传输，

-第二电容器与第二初级侧线圈并联连接，

-第二电容器在输出侧与自导通的场效应晶体管的源极接口连接，

-自导通的场效应晶体管的栅极接口输入侧地连接至第二电容器，从而在线路的加电状态中脉冲地控制自导通的场效应晶体管。

装置尤其用于电机和/或功率保护。通过该装置，供电网络的三个相位(L1，L2，L3)可以被引导。为了连接这三个相位，装置的每个相位都优选地包括输入侧和输出侧的连接件。在此，相应的输入侧连接件设备内部地通过线路与所属的输出侧连接件连接。装置因此为了每个待连接的相位(L1，L2，L3)具有一个线路。三个线路分别具有一个电路。电路相应的包括测量电阻，其处于所属的线路中。在线路的加电状态中，线路电流通过测量电阻流动。通过处于线路中的测量电阻，输入电压U_E取决于存在的导体电流下降。

装置具有初级侧，通过该初级侧实现对装置的次级侧的能量供给。初级侧与线路导电连接。次级侧与次级侧线圈导电连接。从初级侧到次级侧的能量供给通过第一初级侧线圈实现，其通过至少一个线圈芯与次级侧线圈耦合连接，从而由此能够实现从第一初级侧线圈至次级侧线圈的能量传输。此外，具有至少一个线圈芯的第一初级侧线圈与第二初级侧线圈耦合连接，从而能够实现从第一初级侧线圈至第二初级侧线圈的能量传输。