Schaltgerät zum Steuern der Energiezufuhr eines nachgeschal ^¬ teten Elektromotors

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät sowie ein Verfahren des Schaltgeräts. Das erfindungsgemäße Schaltgerät wird ins ^¬ besondere innerhalb der industriellen Automatisierungstechnik eingesetzt. Das Schaltgerät ist insbesondere ein Motorstar- ter.

Mittels des Schaltgeräts kann ein dem Schaltgerät nachge ^¬ schalteter Elektromotor gesteuert werden. Hierfür wird eine Energieversorgung des dem Schaltgerät nachgeschalteten Elekt- romotors über das Schaltgerät geführt, so dass der Elektromo ^¬ tor mit einem Versorgungsnetz verbunden ist. Das Versorgungsnetz ist insbesondere ein Niederspannungsnetz einer industriellen Anlage (z.B. drei Phasen, 400 Volt, 50 Hertz) . Zum Steuern der Energieversorgung des nachgeschalteten Elektromotors umfasst das Schaltgerät eine Steuereinheit und eine erste Strombahn. Über die erste Strombahn wird eine erste Phase des Versorgungsnetzes zum nachgeschalteten Elektromotor geführt. Die erste Strombahn umfasst einen ersten elektrome- chanischen Schalter und eine in Reihe zum ersten Schalter geschaltete Parallelschaltung eines zweiten elektromechanischen Schalters mit einem Halbleiterschalter. Die Steuereinheit kann ein Schaltsignal für den ersten Schalter, den zweiten Schalter und den Halbleiterschalter ausgeben und hierüber den erwünschten Schaltzustand der Schalter steuern. Der erste und zweite Schalter ist insbesondere ein Schließer, welcher bei Vorliegen eines Schaltsignals der Steuereinheit im geschlos ^¬ senen Schaltzustand gehalten wird. Wird das Schaltsignal vom ersten oder zweiten Schalter abgeschaltet, so nimmt der

Schalter automatisch aufgrund einer Rückstellkraft (z.B. eine Federkraft, welche auf einen Kontakt des Schalters wirkt) den geöffneten Zustand ein. Derartige Schalter sind insbesondere Relais. Der Halbleiterschalter nimmt bei Vorliegen des Schaltsignals der Steuereinheit vorzugsweise den elektrisch leitenden Zustand ein.

Das Schaltgerät umfasst einen Versorgungsanschluss, über wel- chen die Steuereinheit die Energie für die Schaltsignale be ^¬ ziehen kann. Üblicherweise wird eine dezentrale Versorgungs ^¬ quelle mittels einer Leitung mit dem Versorgungsanschluss des Schaltgeräts verbunden, so dass im aktiven Betrieb des

Schaltgeräts eine Versorgungsspannung über den Versorgungsan- schluss anliegt. Über den Versorgungsanschluss bezieht das

Schaltgerät die für die Schaltsignale erforderliche Energie. Vorzugsweise wird die gesamte geräteinterne Energieversorgung des Schaltgeräts über den Versorgungsanschluss des Schaltge ^¬ räts bezogen.

Das Schaltgerät wird vorzugsweise eingesetzt, um Drehstrommo ^¬ toren und auch Einphasenwechselstrommotoren ein- und auszuschalten und die Motoren gegen Überlastung zu schützen. Vorzugsweise kann das Schaltgerät ebenso in Sicherheitsanwendun- gen eingesetzt werden. In diesem Fall muss ein sicheres Ab ^¬ schalten des Motors sichergestellt werden.

Bei Schaltgeräten mit Notabschaltung des dem Schaltgerät nachgeschalteten Motors ist ein mögliches Abschaltprinzip, die Versorgungsspannung des Schaltgeräts mittels eines in den Versorgungsstrang zwischen der Versorgungsquelle und dem Versorgungsanschluss zwischengeschalteten Schaltgeräts (z.B. ein Not-Aus-Schaltgerät) abzuschalten. Funktionsbedingt fallen durch das Wegschalten der Versorgungsspannung die elektrome- chanischen Schalter des Schaltgerätes selbsttätig in den Aus- Zustand (d.h. die Schalter sind geöffnet) . Auf diese Weise wird bei einem Wegschalten der Versorgungsspannung die über das Schaltgerät zum Motor geführte Energiezufuhr abgeschal ^¬ tet, so dass der Motor sicher ausgeschaltet wird. Durch das Abschalten der Versorgungsquelle und dem automatischen Öffnen der Schalter bildet sich an den Schaltern ein Abschaltlichtbogen, welcher einen starken Verschleiß an den Schaltern ver- ursacht, so dass die Anzahl derartiger Schaltspiele bei den Schaltgeräten üblicherweise begrenzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Schaltgerät be- reitzustellen, welches eine erhöhte Anzahl an Schaltspielen, insbesondere bezüglich eines Schaltvorgangs aufgrund eines Abschaltens der Versorgungsspannung am Versorgungsanschluss, aufweist. Das Schaltgerät soll insbesondere ein sicheres Ab ^¬ schalten eines dem Schaltgerät nachgeschalteten Elektromotors sicherstellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß An ^¬ spruch 1, d.h. durch ein Schaltgerät, mit einer Steuereinheit, einem Versorgungsanschluss und einer ersten Strombahn, welche einen ersten elektromechanischen Schalter und eine in Reihe zum ersten Schalter geschaltete Parallelschaltung eines zweiten elektromechanischen Schalters mit einem Halbleiterschalter umfasst, wobei die Steuereinheit ein Schaltsignal für den ersten Schalter, den zweiten Schalter und den Halb- leiterschalter ausgeben kann, wobei der erste und zweite

Schalter bei Vorliegen eines Schaltsignals im geschlossenen Schaltzustand gehalten wird, wobei die Steuereinheit über den Versorgungsanschluss die Energie für die Schaltsignale bezie ^¬ hen kann, wobei das Schaltgerät einen Energiespeicher und ei- ne Messvorrichtung umfasst, wobei die Steuereinheit mittels der Messvorrichtung die über den Versorgungsanschluss erfol ^¬ gende Energieversorgung überwachen kann, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie, sofern die über den Versorgungsanschluss erfolgende Energieversorgung in einen kritischen Bereich fällt, mittels der Energie des Energie ^¬ speichers die Ausgabe der Schaltsignale derart steuert, dass in einem ersten Schritt der Halbleiterschalter elektrisch leitend geschaltet wird und anschließend der zweite Schalter geöffnet wird, nach dem ersten Schritt in einem zweiten

Schritt der Halbleiterschalter elektrisch nichtleitend geschaltet wird und anschließend der erste Schalter geöffnet wird, und ein Verfahren gemäß Anspruch 7, d.h. durch ein Verfahren eines Schaltgeräts, welches eine Steuereinheit, einen Versorgungsanschluss und eine erste Strombahn umfasst, wobei die erste Strombahn einen ersten elektromechanischen Schalter und eine in Reihe zum ersten Schalter geschaltete Parallel ^¬ schaltung eines zweiten elektromechanischen Schalters mit ei- nem Halbleiterschalter umfasst, wobei die Steuereinheit ein Schaltsignal für den ersten Schalter, den zweiten Schalter und den Halbleiterschalter ausgeben kann, wobei der erste und zweite Schalter bei Vorliegen eines Schaltsignals im ge ^¬ schlossenen Schaltzustand gehalten wird, wobei die Steuerein- heit über den Versorgungsanschluss die Energie für die

Schaltsignale bezieht, wobei das Schaltgerät einen Energie ^¬ speicher und eine Messvorrichtung umfasst, wobei die Steuereinheit mittels der Messvorrichtung die über den Versorgungs ^¬ anschluss erfolgende Energieversorgung überwacht, wobei die Steuereinheit, wenn die über den Versorgungsanschluss erfol ^¬ gende Energieversorgung in einen kritischen Bereich fällt, mittels der Energie des Energiespeichers die Ausgabe der Schaltsignale derart steuert, dass:

in einem ersten Schritt der Halbleiterschalter elektrisch leitend geschaltet wird und anschließend der zweite Schal ^¬ ter geöffnet wird,

nach dem ersten Schritt in einem zweiten Schritt der Halbleiterschalter elektrisch nichtleitend geschaltet wird und anschließend der erste Schalter geöffnet wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 sowie 8 angegeben.

Im aktiven Betrieb des dem Schaltgerät nachgeschalteten Elek- tromotors erfolgt über die erste Strombahn die Energiezufuhr für den Elektromotor.

Bei Vorliegen des Schaltsignals nimmt der erste und zweite Schalter den geschlossenen Schaltzustand ein. Wird das

Schaltsignal am ersten und/oder zweiten Schalter abgeschaltet; d.h. am Schalter liegt kein Schaltsignal an, so nimmt der entsprechende Schalter automatisch den geöffneten Schaltzustand ein. Bei einem Schaltsignal liegt insbesondere eine Spannung über dem Steuerstromkreis des Schalters an, insbe ^¬ sondere ca. 12 Volt. Bei keinem Schaltsignal liegt insbeson ^¬ dere keine Spannung über dem Steuerstromkreis des Schalters an .

Die Steuereinheit kann insbesondere mittels der Messvorrich ^¬ tung die über den Versorgungsanschluss erfolgende Energiever ^¬ sorgung für das Schaltsignal der Steuereinheit überwachen. Durch die Überwachung der über den Versorgungsanschluss erfolgenden Energieversorgung mittels der Messvorrichtung kann bei einem Absinken der Versorgungsspannung in einen, vorzugsweise in der Steuereinheit oder Messvorrichtung hinterlegten, kritischen Bereich ein geregeltes Abschalten der über die erste Strombahn erfolgenden Energieversorgung des nachgeschalteten Elektromotors erfolgen.

Der kritische Bereich wird vorzugsweise mittels eines Refe ^¬ renzwertes vom ordnungsgemäßen Bereich, in welchem eine ord- nungsgemäße Energieversorgung über den Versorgungsanschluss vorliegt, getrennt. Der Referenzwert ist somit ein Schwell ^¬ wert bzw. Schwellwertbereich. Der Referenzwert ist insbesondere derart bemessen, dass, sofern der Referenzwert über ^¬ schritten wird eine ausreichende Energieversorgung über den Versorgungsanschluss erfolgt, so dass eine ordnungsgemäße

Schaltsignalsausgabe durch die Steuereinheit sichergestellt ist, und sofern der Referenzwert unterschritten wird eine Energieversorgung über den Versorgungsanschluss erfolgt, wel ^¬ che eine ordnungsgemäße Schaltsignalsausgabe durch die Steu- ereinheit gefährdet, insbesondere nicht ermöglicht.

Der kritische Bereich charakterisiert insbesondere einen Spannungsbereich am Versorgungsanschluss, welcher unterhalb von maximal ca. 70%, vorzugsweise ca. 50%, der am Versor- gungsanschluss anzuschließenden maximal zulässigen Spannung liegt . Die Messvorrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung zum Messen der am Versorgungsanschluss anliegenden Versorgungs ^¬ spannung, so dass die Steuereinheit mittels der Messvorrich ^¬ tung die über den Versorgungsanschluss anliegende Versor- gungsspannung überwachen kann. Die Messung mittels der Messvorrichtung findet insbesondere im Bereich zwischen den Anschlussstellen des Versorgungsanschlusses und dem Energie ^¬ speicher statt. Die Steuereinheit selbst kann den Energiespeicher umfassen.

Über den Versorgungsanschluss erfolgt vorzugsweise lediglich eine geräteinterne Energieversorgung des Schaltgeräts. Vorzugsweise liegen am Versorgungsanschluss im ordnungsgemä ^¬ ßen Betrieb des Schaltgeräts ca. 24 Volt an.

Der Halbleiterschalter ist vorzugsweise ein Triac oder zwei antiparallel geschaltete Thyristoren.

Wurde eine kritische Energieversorgung mittels des Messmit ^¬ tels detektiert, so erfolgt die Ansteuerung mittels der Steu ^¬ ereinheit derart, dass im ersten Schritt der Halbleiterschal ^¬ ter elektrisch leitend geschaltet wird und der zweite Schal- ter nach dem Schließen des Halbleiterschalters geöffnet. Im ersten Schritt bleibt der erste Schalter geschlossen. Im zweiten Schritt wird zunächst der Halbleiterschalter elektrisch nichtleitend geschaltet und anschließend der erste Schalter geöffnet. Die erforderliche Energie zur Ausgabe der notwendigen Schaltsignale für den ersten und zweiten Schritt bezieht die Steuereinheit vom Energiespeicher.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass mit geringem zusätzlichem Hardwareaufwand im Schaltgerät ein verbessertes Schaltverhalten erzielt werden kann. Insbesonde ^¬ re kann bezüglich einer Notabschaltung über den Versorgungsanschluss eine erhöhte Anzahl an Schaltspielen für das

Schaltgerät erzielt werden. Der durch ein Abschalten der Ver- sorgungsspannung an den Schaltern üblicherweise erfolgende Verschleiß kann durch das gesteuerte Abschalten verhindert werden. Die hierzu erforderlich Energie für das Schaltsignal wird durch den Energiespeicher bereitgestellt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Energiespeicher über den Versorgungsanschluss aufgeladen werden. Der Energiespeicher umfasst vorzugsweise mindestens ei ^¬ nen Kondensator, welcher mit dem Versorgungsanschluss elekt- risch leitend verbunden ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Energiespeicher derart ausgebildet, dass er die Aus ^¬ gabe der erforderlichen Schaltsignale für die ersten und zweiten Schritte sicherstellt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Schaltgerät eine zweite Strombahn, welche einen ersten elektromechanischen Schalter und eine in Reihe zum ersten Schalter geschaltete Parallelschaltung eines zweiten elektromechanischen Schalters mit einem Halbleiterschalter umfasst, wobei die Steuereinheit ein Schaltsignal für den ersten Schalter, den zweiten Schalter und den Halbleiterschalter der zweiten Strombahn ausgeben kann, wobei der erste und zweite Schalter der zweiten Strombahn bei Vorliegen eines Schaltsignals im geschlossenen Schaltzustand gehalten wird, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie, so ^¬ fern die über den Versorgungsanschluss erfolgende Energiever ^¬ sorgung in den kritischen Bereich fällt, mittels der Energie des Energiespeichers die Ausgabe der Schaltsignale derart steuert, dass:

in einem ersten Schritt der Halbleiterschalter der zweiten Strombahn elektrisch leitend geschaltet wird und anschlie ^¬ ßend der zweite Schalter der zweiten Strombahn geöffnet wird,

nach dem ersten Schritt in einem zweiten Schritt der Halbleiterschalter der zweiten Strombahn elektrisch nichtlei- tend geschaltet wird und anschließend der erste Schalter der zweiten Strombahn geöffnet wird.

Die Ansteuerung der zweiten Strombahn mittels der Steuerein- heit erfolgt vorzugsweise analog zur ersten Strombahn. Die zweite Strombahn kann analog zur ersten Strombahn ausgebildet sein .

Das Schaltgerät kann ferner eine dritte Strombahn umfassen. Die dritte Strombahn kann hierbei analog zur ersten oder zweiten Strombahn ausgebildet sein. Die Ansteuerung der

Schalter der dritten Strombahn kann ebenso in analoger Weise zur ersten Strombahn erfolgen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass sie im zweiten Schritt den Halbleiterschalter im Stromnulldurchgang, der über ihn erfolgenden Energiezufuhr, in den elektrisch nichtleitenden Zustand schaltet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst ein System, zum sicheren Betreiben eines Elektromotors, das beschrieben Schaltgerät, eine Versorgungsquelle und ein weiteres Schaltgerät, wobei das weitere Schaltgerät in den Versorgungsstrang der Versorgungsquelle zum Versorgungs- anschluss des Schaltgeräts derart zwischengeschaltet ist, dass durch eine Betätigung des weiteren Schaltgeräts eine durch die Versorgungsquelle erfolgende Energieversorgung zum Schaltgerät unterbrochen wird.

Im Folgenden werden die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zum sicheren Betreiben eines Elektromotors 5. Das System umfasst ein Versorgungsnetz 9, den Elektromotor 5, ein Schalt- gerät 1, eine Versorgungsquelle 50 und ein Not-Aus-Schaltge ^¬ rät 40.

Das Schalgerät 1 ist mit seinen drei eingangsseitigen An- Schlussstellen 3 mit dem Versorgungsnetz 9 und mit seinen drei ausgangsseitigen Anschlussstellen 4 mit dem Elektromotor 5 verbunden. Der Elektromotor 5 ist ein Asynchronmotor. Das Versorgungsnetz 9 ist ein Dreiphasenwechselstromnetz einer industriellen Niederspannungsschaltanlage. Das Schaltgerät 1 ist ein Motorstarter 1, mittels welchem die Energiezufuhr des nachgeschalteten Elektromotors 5 gesteuert werden kann.

Eine erste Phase 10 des Versorgungsnetzes 9 ist mittels einer Leitung mit der eingangsseitigen Anschlussstelle 3 verbunden und wird über eine erste Strombahn 15 des Motorstarters 1 ge ^¬ räteintern zur ausgangsseitigen Anschlussstelle 4 geführt und anschließend mittels einer weiteren Leitung zum Elektromotor 5 geführt. Die erste Strombahn 15 des Motorstarters 1 verbin ^¬ det geräteintern die eingangsseitige Anschlussstelle 3 des Motorstarters 1 mit der ausgangsseitigen Anschlussstelle 4 des Motorstarters 1. Die erste Strombahn 15 umfasst einen ersten elektromechanischen Schalter 11, einen Halbleiterschalter 12, hier ein Triac, und einen zweiten elektromechanischen Schalter 13. Der erste Schalter 11 ist in Serie zu der Parallelschaltung des Halbleiterschalters 12 mit dem zweiten Schalter 13 geschaltet. Über die erste Strombahn 15 wird folglich die erste Phase 10 des Versorgungsnetzes 9 zum Elektromotor 5 geführt. Eine zweite Phase 20 des Versorgungsnetzes 9 ist mittels ei ^¬ ner Leitung mit der eingangsseitigen Anschlussstelle 3 verbunden und wird über eine zweite Strombahn 25 des Motorstarters 1 geräteintern zur ausgangsseitigen Anschlussstelle 4 geführt und anschließend mittels einer weiteren Leitung zum Elektromotor 5 geführt. Die zweite Strombahn 25 des Motorstarters 1 verbindet geräteintern die eingangsseitige An ^¬ schlussstelle 3 des Motorstarters 1 mit der ausgangsseitigen Anschlussstelle 4 des Motorstarters 1. Die zweite Strombahn 25 umfasst einen ersten elektromechanischen Schalter 21, einen Halbleiterschalter 22, hier ein Triac, und einen zweiten elektromechanischen Schalter 23. Der erste Schalter 21 ist in Serie zu der Parallelschaltung des Halbleiterschalters 22 mit dem zweiten Schalter 23 geschaltet. Über die zweite Strombahn 25 wird folglich die zweite Phase 20 des Versorgungsnetzes 9 zum Elektromotor 5 geführt.

Eine dritte Phase 30 des Versorgungsnetzes 9 ist mittels ei- ner Leitung mit der eingangsseitigen Anschlussstelle 3 verbunden und wird über eine dritte Strombahn 35 des Motorstarters 1 geräteintern zur ausgangsseitigen Anschlussstelle 4 geführt und anschließend mittels einer weiteren Leitung zum Elektromotor 5 geführt. Die dritte Strombahn 35 des Motor- Starters 1 verbindet geräteintern die eingangsseitige An ^¬ schlussstelle 3 des Motorstarters 1 mit der ausgangsseitigen Anschlussstelle 4 des Motorstarters 1. Der abgebildete Motor ^¬ starter 1 ist ein 2-phasig gesteuerter Motorstarter 1, so dass die dritte Strombahn eine beständige geräteinterne elektrische Kontaktierung zwischen der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Anschlussstelle 3,4 bildet. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die dritte Strombahn 35 ebenso mindes ^¬ tens einen Schalter umfasst oder analog zur ersten und/oder zweiten Strombahn 15,25 des Motorstarters 1 ausgebildet ist.

Der Motorstarter 1 umfasst eine Steuereinheit 2 mittels wel ^¬ cher die Schaltstellung der elektromechanischen Schalter 11,13,21,23 und der Halbleiterschalter 12,22 gesteuert wird. Hierfür kann die Steuereinheit 2 Schaltsignale an die Schal- ter 11,12,13,21,22,23 ausgeben. Durch das Schaltsignal wird eine Spannung am Schalter 11,12,13,21,22,23 angelegt. Die elektromechanischen Schalter 11,13,21,23 sind mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass sie zum Halten der geschlosse ^¬ nen Stellung mit dem Schaltsignal angesteuert werden müssen, da sie ansonsten selbständig den geöffneten Schaltzustand einnehmen. D.h. sobald das Schaltsignal am elektromechanischen Schalter 11,13,21,23 entfernt wird, nimmt dieser auto ^¬ matisch die geöffnete Schaltstellung ein. Mittels der Steuer- einheit 2 kann der jeweilige Halbleiterschalter 12,22 in einen elektrisch leitenden Zustand und einen elektrisch nicht leitenden Zustand (gesperrten Zustand) geschaltet werden. Im elektrisch nicht leitenden Zustand des Halbleiterschalters 12,22 wird die Energieübertragung über den Halbleiterschalter 12,22 gesperrt .

Die ersten elektromechanischen Schalter 13,23 sind Schließer eines ersten Relais. Die zweiten elektromechanischen Schalter 11,21 sind Schließer eines zweiten Relais. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die einzelnen Schalter oder lediglich die ersten oder zweiten Schalter 11,13,21,23 mittels eines separaten Relais angesteuert werden. Der Motorstarter 1 bezieht über seinen Versorgungsanschluss 7 die geräteinterne Energieversorgung. Hierfür ist der Versorgungsanschluss 7 mittels zweier Leiter mit einer Versorgungs ^¬ quelle 50, welche z.B. ca. 24 Volt bereitstellt, verbunden. Am Versorgungsanschluss 7 liegt somit bei einer bestehenden elektrisch leitenden Verbindung zur Versorgungsquelle 7 eine Versorgungsspannung von ca. 24 Volt an. Mittels der über den Versorgungsanschluss 7 bezogenen elektrischen Energie kann die Steuereinheit 2 die erforderlichen Schaltsignale an die jeweiligen Schalter 11,12,13,21,22,23 ausgegeben.

Innerhalb des Motorstarters ist der Versorgungsanschluss 7 mit der Steuereinheit 2 verbunden, so dass die Steuereinheit 2 hierüber die elektrische Energie für die Schaltsignale be ^¬ ziehen kann. Der Motorstarter 1 umfasst ferner einen Energie- Speicher 6, welcher ebenso geräteintern mit dem Versorgungsanschluss 7 verbunden ist und der Steuereinheit 2 Energie für die Schaltsignale bereitstellen kann. Der Energiespeicher 6 ist ein Kondensator, welcher über den Versorgungsanschluss 7 aufgeladen wird.

Zwischen dem Versorgungsanschluss 7 und dem Energiespeicher 6 ist eine Messvorrichtung 8 des Motorstarters 1 angeordnet, mittels welcher die am Versorgungsanschluss 7 anliegende Ver- sorgungsspannung ermittelt werden kann. Die Steuereinheit 2 kann somit mittels der Messvorrichtung 8 die über den Versorgungsanschluss 7 erfolgende Energieversorgung der Steuereinheit überwachen.

Hierbei wird die mittels der Messvorrichtung 8 ermittelte Versorgungsspannung mit einem in der Messvorrichtung 8 hinterlegten Referenzwert verglichen. Liegt die ermittelte Ver ^¬ sorgungsspannung oberhalb des Referenzwertes, so erfolgt eine ausreichende Energieversorgung über den Versorgungsanschluss 7, so dass eine ordnungsgemäße Schaltsignalsausgabe durch die Steuereinheit 2 sichergestellt ist. Wird jedoch der Referenz ^¬ wert unterschritten, so erfolgt über den Versorgungsanschluss

7 eine Energieversorgung, welche eine ordnungsgemäße Schalt- signalsausgabe durch die Steuereinheit 2 gefährdet. Die über den Versorgungsanschluss 7 erfolgende Energieversorgung be ^¬ findet sich somit im kritischen Bereich.

Der durch den Referenzwert gebildete Schwellwert bezüglich der überwachten Versorgungsspannung liegt bei 50% der am Versorgungsanschluss 7 anzuschließenden maximal zulässigen Spannung. Ergibt die Überwachung der Versorgungsspannung mittels der Messvorrichtung 8, dass am Versorgungsanschluss 7 eine Versorgungsspannung unterhalb von 50% der am Versorgungsan- schluss anzuschließenden maximal zulässigen Spannung anliegt, so befindet sich die Energieversorgung im kritischen Bereich. Liegt ein derartiger Zustand vor, so gibt die Messvorrichtung

8 an die Steuereinheit 2 ein Warnsignal aus. Zwischen der Versorgungsquelle 50 und dem Motorstarter 1 ist das Not-Aus-Schaltgerät 40 derart angeordnet, dass es die über die beiden Leiter erfolgende Energieversorgung des Motorstarters 1 unterbrechen kann. Das Not-Aus-Schaltgerät 40 umfasst hierfür jeweils zwei Schaltelemente, welche jeweils eine Leitung unterbrechen können.

Sofern am Versorgungsanschluss 7 eine ordnungsgemäße Versor ^¬ gungsspannung anliegt kann der Motorstarter 1 für den nachge- schalteten Elektromotor 5 eine Energieversorgung herstellen. Die mittels der Messvorrichtung 8 ermittelte Versorgungsspannung liegt folglich nicht im kritischen Bereich. Liegt ein laufender Elektromotor 5 im Nennbetrieb vor, so sind innerhalb des Motorstarters 1 die ersten Schalter 11,21 geschlossen, die Halbleiterschalter 12,22 elektrisch nicht leitend geschaltet und die zweiten Schalter 13,23 geschlos ^¬ sen .

Ein mögliches Abschaltprinzip des dem Motorstarter 1 nachgeschalteten Elektromotors 5 ist es, die Versorgungsspannung des Motorstarters 1 mittels des in den Versorgungsstrang zwi ^¬ schen der Versorgungsquelle 50 und dem Versorgungsanschluss 7 zwischengeschalteten Not-Aus-Schaltgeräts 40 abzuschalten.

Hierfür wird das Not-Aus-Schaltgerät 40 betätigt, so dass es mindestens einen seiner Schaltelemente öffnet.

Erfolgt eine derartige Betätigung des Not-Aus-Schaltgeräts 40, so liegt über den Versorgungsanschluss 7 keine Spannung an. Die Versorgungsspannung am Versorgungsanschluss 7 fällt somit in den kritischen Bereich. Da die Steuereinheit 2 mit ^¬ tels der Messvorrichtung 8 die über den Versorgungsanschluss 7 erfolgende Energieversorgung überwacht, wird ein derartiger Zustandswechsel bezüglich der über den Versorgungsanschluss 7 erfolgenden Energieversorgung erkannt.

Die Steuereinheit 2 führt daraufhin selbständig ein geregel ^¬ tes Abschalten des nachgeschalteten Elektromotors 5 durch. Die Energie zur Ausgabe der notwendigen Schaltsignale wird hierbei vom Energiespeicher 6 bezogen.

In einem ersten Schritt werden durch die Steuereinheit 2 die Halbleiterschalter 12,22 in den elektrisch leitenden Zustand geschaltet. Die ersten Schalter 11,21 werden weiterhin mittels eines Schaltsignals der Steuereinheit 2 angesteuert, so dass sie in der geschlossenen Stellung verweilen. Funktionsbedingt fallen durch das Wegschalten der Schaltsignale am ersten Relais die zweiten Schalter 13,23 selbsttätig in den geöffneten Zustand. Die Energieversorgung des Elektromotors 5 erfolgt somit weiterhin über den Motorstarter 1. Die Energie für die auszugebenden Schaltsignale (Halbleiterschalter 12,22 und ersten Schalter 11,21) während des ersten Schritts bezieht die Steuereinheit 2 aus dem Energiespeicher 6.

In einem auf den ersten Schritt folgenden zweiten Schritt werden durch die Steuereinheit 2 die Halbleiterschalter 12,22 im Stromnulldurchgang in den elektrisch nichtleitenden Zustand geschaltet. Es erfolgt somit ein lichtbogenfreies Un ^¬ terbrechen der Energieversorgung über die erste und zweite Strombahn 15,25. Dieser Schaltvorgang erfolgt unmittelbar nachdem sichergestellt ist, dass die zweiten Schalter 13,23 geöffnet sind. Sobald die Energieversorgung über die Halblei ^¬ ter 12,22 unterbrochen ist, ist die Energieversorgung zum nachgeschalteten Elektromotor 5 unterbrochen. Nachdem sichergestellt ist, dass die Energieversorgung über die Halbleiter 12,22 unterbrochen ist, wird das Schaltsignal vom zweiten Relais und somit von den ersten Schaltern 11,21 weggeschaltet. Funktionsbedingt fallen durch das Wegschalten des Schaltsig ^¬ nals am zweiten Relais die ersten Schalter 11,21 selbsttätig in den geöffneten Zustand. Die ersten Schalter 11,21 werden somit stromlos geöffnet. Die Energie für die auszugebenden Schaltsignale während des zweiten Schritts bezieht die Steu ^¬ ereinheit 2 aus dem Energiespeicher 6.

Durch eine ausreichend bemessene Pufferung der Versorgungs ^¬ spannung im Energiespeicher 6 und eine interne Überwachung der am Versorgungsanschluss 7 anliegenden Versorgungsspannung, kann bei dem Abschalten der Versorgungsspannung ein definiertes Unterbrechen der Energieversorgung zum nachgeschalteten Elektromotor 5 erfolgen, ohne dass es zu einer Lichtbogenbildung an den Schaltern 11,13,21,23 kommt.

Sinkt durch Ausfall oder Abschalten der Versorgungsspannung die von dem Erfassungsmittel 8 erfasste Versorgungsspannung unter eine vorgegebene Schwelle (Referenzwert) , so wird ein Warnsignal an die Steuereinheit 2 gegeben. Diese leitet un ^¬ verzüglich das definierte Abschalten des Elektromotors 5 ein. Das definierte Abschalten entspricht vorzugsweise dem Ab ^¬ schaltvorgang, welchen das Schaltgerät 1 bei einem normalen Abschaltvorgang (betriebsmäßiges Abschalten des Elektromotors 5 über Steuereingang) über die Steuereinheit 2 durchführt.

Die Pufferung des Energiespeichers 6 ist derart ausgelegt, dass ausreichend Energie zum Ansteuern der Schalter

11,12,13,21,22,23 bis zum Ende des Abschaltvorgangs zur Ver ^¬ fügung steht. Auf diese Weise kann auch bei einer Notabschal ^¬ tung ein regulärer Abschaltvorgang durchgeführt werden, ohne die mechanischen Schalter 11,13,21,23 zusätzlich zu belasten. Es erfolgt somit ein verschleißfreies Abschalten bei einem Nothalt, der durch Abschalten der Versorgungsspannung realisiert ist. Durch den definierten Abschaltvorgang über verschleißfreie Halbleiter und die Pufferung der Versorgungs ^¬ spannung für die Dauer dieses Abschaltvorganges kann eine deutlich erhöhte Lebensdauer der mechanischen Schalter

11,13,21,23 und damit des gesamten Schaltgerätes 1 erreicht werden .