用于确定电磁型MV开关器件的操作状态的方法转让专利

申请号 : CN201580050131.3

文献号 : CN107112166B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : A·比安科G·V·迪纳塔利A·里奇M·特斯塔

申请人 : ABB瑞士股份公司

摘要 :

一种方法(100),用于确定MV开关器件(1)的操作状态,所述开关器件包括:一个或多个电柱(10),每个包括可动接触件(11)和固定接触件(12),所述可动接触件和固定接触件适于在所述开关器件的开关操作期间被耦合或解耦;以及电磁致动器(13),其包括磁性铁芯(131)、缠绕在所述磁性铁芯周围的测试线圈(132、134)以及可操作地耦合到电柱的可动接触件上的可动柱塞(133);其特征在于,其包括以下步骤:在观察时间段(TO)内向所述测试线圈提供测试信号(ST),所述测试信号具有能够激励所述磁性铁芯的波形;得到表示在所述观察时间段内所述测试线圈的端子处的电压以及沿着所述测试线圈循环的电流的测量数据(VM、IM);基于所述测量数据计算表示在所述观察时间段结束时所述测试线圈的电气表现的观察数据(RN、LN);选择表示所述电磁致动器的电磁表现的至少一个变换函数(F1、F2);通过使用所述变换函数基于所述观察数据(RN、LN)来计算表示所述电磁致动器的操作状态的第一评估数据(P、T),所述第一评估数据包括表示所述电磁致动器的可动柱塞的位置的第一评估值(P)。

权利要求 :

1.一种用于确定MV开关器件(1)的操作状态的方法(100),所述开关器件包括:-一个或多个电柱,每个电柱包括可动接触件(11)和固定接触件(12),所述可动接触件(11)和固定接触件(12)适于在所述开关器件的开关操作期间被耦合或解耦;以及-电磁致动器(13),其包括磁性铁芯(131)、缠绕在所述磁性铁芯周围的测试线圈(132、

134)以及可操作地耦合到电柱的可动接触件上的可动柱塞(133);

其特征在于,所述方法包括以下步骤:

-在观察时间段(TO)内向所述测试线圈提供测试信号(ST),所述测试信号具有能够激励所述磁性铁芯的波形;

-得到表示在所述观察时间段内所述测试线圈的端子处的电压以及表示在所述观察时间段内沿着所述测试线圈循环的电流的测量数据(VM、IM);

-基于所述测量数据计算表示在所述观察时间段结束时所述测试线圈的电气表现的观察数据(RN、LN);

-至少选择表示所述电磁致动器的电磁表现的变换函数(F1、F2);

-通过使用所述变换函数基于所述观察数据(RN、LN)来计算表示所述电磁致动器的操作状态的第一评估数据(P、T),所述第一评估数据包括表示所述电磁致动器的可动柱塞的位置的第一评估值(P),其中计算所述观察数据(RN、LN)的所述步骤包括以下步骤:

-计算表示在所述观察时间段(TO)内包括的初始采样时刻处的所述测试线圈(132、134)的电气表现的第二评估数据(θ0、θ1),其中基于在所述初始采样时刻处得到的测量数据(VM、IM)计算所述第二评估数据;

-在所述初始采样时刻之后的每个随后的采样时刻处更新所述第二评估数据(θ0、θ1),直到所述观察时间段(TO)结束,其中基于在所述随后的采样时刻处得到的测量数据计算所述第二评估数据;

-基于针对所述观察时间段(TO)内包括的最后的采样时刻所计算的第二评估数据(θ0、θ1)计算所述观察数据(RN、LN)。

2.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述评估数据包括表示所述电磁致动器的温度的第二评估值(T)。

3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于,选择所述变换函数的所述步骤包括以下步骤:-基于所述观察数据确定所述开关器件是处于闭合情形附近还是处于断开情形附近;

-如果确定所述开关器件处于闭合情形附近,选择第一变换函数(F1);

-如果确定所述开关器件处于断开情形附近,选择第二变换函数(F2)。

4.根据权利要求1或2的方法,其特征在于,所述测试信号(ST)是脉冲电压信号。

5.根据权利要求1或2的方法,其特征在于,所述测试线圈是所述电磁致动器的激励线圈(132),在所述开关器件的开关操作期间,用于操作所述可动柱塞的激励电流(IE)沿着所述激励线圈流动。

6.一种用于控制MV开关器件的方法,其特征在于,其包括根据前述任意一个权利要求的用于确定MV开关器件的操作状态的方法。

7.一种MV开关器件(1),包括:

-一个或多个电柱,每个电柱包括可动接触件(11)和固定接触件(12),所述可动接触件和固定接触件适于在所述开关器件的开关操作期间被耦合或解耦;

-电磁致动器(13),其包括磁性铁芯(131)、缠绕在所述磁性铁芯周围的至少测试线圈(132、134)以及可操作地耦合到电柱的可动接触件上的可动柱塞(133);

-用于控制所述开关器件的开关操作的控制装置(14);

其特征在于,所述控制装置被配置为:

-在观察时间段(TO)内向所述测试线圈提供测试信号(ST),所述测试信号具有能够激励所述磁性铁芯的波形;

-得到表示在所述观察时间段内所述测试线圈的端子处的电压以及表示在所述观察时间段内沿着所述测试线圈循环的电流的测量数据(VM、IM);

-基于所述测量数据计算表示在所述观察时间段结束时所述测试线圈的电气表现的观察数据(RN、LN);

-至少选择表示所述电磁致动器的电磁表现的变换函数(F1、F2);

-通过使用所述变换函数基于所述观察数据(RN、LN)来计算表示所述电磁致动器的操作状态的第一评估数据(P、T),所述第一评估数据包括表示所述电磁致动器的可动柱塞的位置的第一评估值(P),其中所述控制装置被配置为通过以下来计算所述观察数据(RN、LN):-计算表示在所述观察时间段(TO)内包括的初始采样时刻处的所述测试线圈(132、134)的电气表现的第二评估数据(θ0、θ1),其中基于在所述初始采样时刻处得到的测量数据(VM、IM)计算所述第二评估数据;

-在所述初始采样时刻之后的每个随后的采样时刻处更新所述第二评估数据(θ0、θ1),直到所述观察时间段结束,其中基于在所述随后的采样时刻处得到的测量数据计算所述第二评估数据;

-基于针对所述观察时间段(TO)内包括的最后的采样时刻所计算的第二评估数据(θ0、θ1)计算所述观察数据(RN、LN)。

8.根据权利要求7的开关器件,其特征在于,所述第一评估数据包括表示所述电磁致动器的温度的第二评估值(T)。

9.根据权利要求7或8的开关器件,其特征在于,所述控制装置被配置为通过以下来选择所述变换函数:-基于所述观察数据确定所述开关器件是处于闭合情形附近还是处于断开情形附近;

-如果确定所述开关器件处于闭合情形附近,选择第一变换函数(F1);

-如果确定所述开关器件处于断开情形附近,选择第二变换函数(F2)。

10.根据权利要求7或8的开关器件,其特征在于,所述测试信号(ST)是脉冲电压信号。

11.根据权利要求7或8的开关器件,其特征在于,所述测试线圈是所述电磁致动器的激励线圈(132),在所述开关器件的开关操作期间,用于操作所述可动柱塞的激励电流(IE)沿着所述激励线圈流动。

说明书 :

用于确定电磁型MV开关器件的操作状态的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及应用于中压的开关器件领域,诸如断路器(circuit breaker)、接触器(contactor)、隔离开关(disconnector)、自动重合开关(recloser)等。
[0002] 为了本发明的目的,术语中压(MV)指的是高于1kV交流和1.5kV直流并且低于72kV交流和100kV直流的电压。
[0003] 更具体地,本发明涉及一种用于确定电磁型MV开关器件(尤其是其电磁致动器)的操作状态的方法。
[0004] 发明背景
[0005] 众所周知,电磁型MV开关器件包括用于在开关操作期间中耦合或者解耦其电接触件的电磁致动器。
[0006] 一般地,电磁致动器包括设置有激励线圈的磁性铁芯,其中该激励线圈可操作地关联到可动柱塞上,而该可动柱塞机械耦合到开关器件的动接触件上。
[0007] 典型地,在开关操作中,合适地布置的电源装置向激励线圈提供激励电流。
[0008] 通过激励电流在激励线圈中循环而感应出的磁场产生操作可动柱塞的力。
[0009] 典型地,可动柱塞可以在两个稳定的操作位置上可逆地移动,每个操作位置对应于电接触件的耦合位置或解耦位置,并且因此对应于开关器件的闭合和断开状态。
[0010] 众所周知,电磁致动器(尤其是可动柱塞)在开关操作期间的实际行进规则影响了开关器件的切断能力。
[0011] 由于这些原因,一般地,控制开关器件的开关操作的控制单元需要得到与电磁致动器的可动柱塞的实际位置相关的数据。
[0012] 在一些已知类型的开关器件中,接近度传感器(诸如磁传感器)适于向控制单元传送表示可动柱塞的位置的感测信号。
[0013] 可获得的能够在感测速度方面提供满意的性能的接近度传感器一般非常昂贵。此外,需要这些传感器的布线,这进一步增加了电磁致动器的整体尺寸,并且增加了相关的工业成本。
[0014] 在其它已知类型的开关器件中,采用微开关来感测可动柱塞的位置。该方案在感测可靠性方面显示出了不足,并且也显示出高的工业成本。
[0015] 因此,在现有技术中仍然需要能够克服上述技术问题的技术方案。

发明内容

[0016] 为了响应该需要,本发明提出了一种用于确定开关器件的操作状态的方法,其中所述开关器件包括:
[0017] -一个或多个电柱,每个电柱包括可动接触件(11)和固定接触件(12),所述可动接触件(11)和固定接触件(12)适于在所述开关器件的开关操作期间被耦合或解耦;以及[0018] -电磁致动器(13),其包括磁性铁芯(131)、缠绕在所述磁性铁芯周围的测试线圈(132、134)以及可操作地耦合到电柱的可动接触件上的可动柱塞 (133);
[0019] 其特征在于,所述方法包括以下步骤:
[0020] -在观察时间段(To)内向所述测试线圈提供测试信号(ST),所述测试信号具有能够激励所述磁性铁芯的波形;
[0021] -得到表示在所述观察时间段内所述测试线圈的端子处的电压以及表示沿着所述测试线圈循环的电流的测量数据(VM、IM);
[0022] -基于所述测量数据计算表示在所述观察时间段结束时所述测试线圈的电气表现的观察数据(RN、LN);
[0023] -至少选择表示所述电磁致动器的电磁表现的变换函数(F1、F2);
[0024] -通过使用所述变换函数基于所述观察数据(RN、LN)来计算表示所述电磁致动器的操作状态的第一评估数据(P、T),所述第一评估数据包括表示所述电磁致动器的可动柱塞的位置的第一评估值(P),其中
[0025] 计算所述观察数据(RN、LN)的所述步骤包括以下步骤:
[0026] -计算表示在所述观察时间段(To)内包括的初始采样时刻处的所述测试线圈(132、134)的电气表现的第二评估数据(θ0、θ1),其中基于在所述初始采样时刻处得到的测量数据(VM、IM)计算所述第二评估数据;
[0027] -在所述初始采样时刻之后的每个随后的采样时刻处更新所述第二评估数据(θ0、θ1),直到所述观察时间段(To)结束,其中基于在所述随后的采样时刻处得到的测量数据计算所述第二评估数据;
[0028] -基于针对所述观察时间段(To)内包括的最后的采样时刻所计算的第二评估数据(θ0、θ1)计算所述观察数据(RN、LN)。。
[0029] 在另一个方面,本发明提供了一种用于控制开关器件的方法,其包括根据本发明的一个方面的用于确定MV开关器件的操作状态的方法。
[0030] 在又一个方面,本发明涉及开关器件,其包括:
[0031] -一个或多个电柱,每个电柱包括可动接触件(11)和固定接触件(12),所述可动接触件和固定接触件适于在所述开关器件的开关操作期间被耦合或解耦;
[0032] -电磁致动器(13),其包括磁性铁芯(131)、缠绕在所述磁性铁芯周围的至少测试线圈(132、134)以及可操作地耦合到电柱的可动接触件上的可动柱塞(133);以及[0033] -用于控制所述开关器件的开关操作的控制装置(14);
[0034] 其特征在于,所述控制装置被配置为:
[0035] -在观察时间段(To)内向所述测试线圈提供测试信号(ST),所述测试信号具有能够激励所述磁性铁芯的波形;
[0036] -得到表示在所述观察时间段内所述测试线圈的端子处的电压以及表示沿着所述测试线圈循环的电流的测量数据(VM、IM);
[0037] -基于所述测量数据计算表示在所述观察时间段结束时所述测试线圈的电气表现的观察数据(RN、LN);
[0038] -至少选择表示所述电磁致动器的电磁表现的变换函数(F1、F2);
[0039] -通过使用所述变换函数基于所述观察数据(RN、LN)来计算表示所述电磁致动器的操作状态的第一评估数据(P、T),所述第一评估数据包括表示所述电磁致动器的可动柱塞的位置的第一评估值(P),其中
[0040] 所述控制装置被配置为通过以下来计算所述观察数据(RN、LN):
[0041] -计算表示在所述观察时间段(To)内包括的初始采样时刻处的所述测试线圈(132、134)的电气表现的第二评估数据(θ0、θ1),其中基于在所述初始采样时刻处得到的测量数据(VM、IM)计算所述第二评估数据;
[0042] -在所述初始采样时刻之后的每个随后的采样时刻处更新所述第二评估数据(θ0、θ1),直到所述观察时间段(To)结束,其中基于在所述随后的采样时刻处得到的测量数据计算所述第二评估数据;
[0043] -基于针对所述观察时间段(To)内包括的最后的采样时刻所计算的第二评估数据(θ0、θ1)计算所述观察数据(RN、LN)。
[0044] 根据本发明,该方法提供了表示开关器件的电磁致动器的操作状态的先进的评估数据。
[0045] 可以使用诊断信息来以无传感器的方式(例如,不用布置专用的位置传感器)确定电磁致动器的可动柱塞的实际位置。
[0046] 因此,在开关操作期间可以容易地获取与开关器件的可动接触件的实际行进规则相关的信息。
[0047] 由根据本发明的方法提供的诊断信息可以进一步用于确定电磁致动器中可能的问题的存在。作为一个示例,其可以用于识别由于电磁致动器的激励线圈的相关数量的绕组短路所导致的效率损失。
[0048] 根据本发明的方法在管理电磁致动的开关器件的操作寿命方面提供了相关的优点,而无需提供专用的笨重且昂贵的感测布置。

附图说明

[0049] 通过附图中的仅以非限制性示例的方式示出的优选的实施例的具体描述,根据本发明的方法的进一步的特点和优点将更加清楚,其中:
[0050] -图1-5是示意性示出根据本发明的一个方面的开关器件的一些实施例的框图;以及
[0051] -图6-8是示意性示出根据本发明的方法的一个实施例的框图。

具体实施方式

[0052] 参考所引用的附图,本发明涉及用于确定MV开关器件1的操作状态的方法100。
[0053] 在另一个方面,本发明涉及用于控制MV开关器件的方法,其包括执行方法100的至少一个步骤。
[0054] 在又一个方面,本发明涉及一种MV开关器件1,其包括能够实现方法100 的控制装置14。
[0055] MV开关器件1包括一个或多个电柱,每个电柱包括可动接触件11和固定接触件12,电柱电气连接到配电线(未示出)的导体(例如相导体)。
[0056] 可动接触件11和固定接触件12适于在开关器件1的开关操作期间分别耦合或者解耦。
[0057] 开关操作可以是闭合操作,其中接触件11、12从解耦状态进入到耦合状态,或者开关操作可以是断开操作,其中接触件11和12从耦合状态进入到解耦状态。
[0058] 当接触件11、12处于耦合或者解耦状态时,开关器件1分别处于闭合或者断开情形。
[0059] 开关器件1包括电磁致动器13,电磁致动器13包括磁性铁芯131、主激励线圈132以及可动柱塞133,其中可动柱塞133通过运动链(未示出)可操作地耦合到每个电柱的每个可动接触件11。
[0060] 在开关器件的开关操作期间,激励电流IE在激励线圈132中循环,从而产生磁通量。
[0061] 有益地,激励线圈132缠绕在磁性铁芯131周围,其能适当地引导激励电流IE所产生的磁通量的流线(streamline)。
[0062] 通过磁性铁芯131和可动柱塞133束缚磁通量所产生的力来操作可动柱塞 133。
[0063] 在开关器件1的开关操作期间,在两个位置之间操作可动柱塞133,这两个位置对应于电接触件11、12的耦合状态或者解耦状态,并且因此对应于开关器件1的闭合或断开情形。
[0064] 可以将一个或多个永磁体(未示出)布置在磁性铁芯附近以产生永磁力,在进行开关操作时,该永磁力一直用于将可动柱塞133稳定地维持在其运动结束所到达的位置。
[0065] 优选地,开关器件1包括电源装置17,其在开关操作期间向激励线圈132 供应激励电流IE。
[0066] 根据本发明,电磁致动器包括缠绕在磁性铁芯131周围的测试线圈132、 134。
[0067] 优选地,这种测试线圈是电磁致动器13的主激励线圈132。
[0068] 在本发明的可替代的实施例中,这种测试线圈由附加的激励线圈134(与主激励线圈132不同)形成,激励线圈134缠绕在磁性铁芯131周围,从而在电流信号或者电压信号被施加在其端子处(图3)时产生磁通量。
[0069] 开关器件1包括用于控制开关器件1的操作的控制装置14。
[0070] 作为一个示例,当需要执行开关操作(即,闭合或断开操作)时,控制装置14向电源装置17发送控制信号以命令电源装置17向主激励线圈132供应测试电流IE。
[0071] 优选地,控制装置14包括计算机化单元141(诸如微处理器),其适用于执行适当的软件指令以产生管理开关器件1的操作寿命的命令/数据信号。
[0072] 优选地,控制装置14包括电气连接到测试线圈132或134以提供一个或多个测试信号ST的驱动电路142。
[0073] 为了清晰起见,明显地,测试信号ST不同于被提供给激励线圈132以在开关器件1的开关操作期间操作可动柱塞133的激励电流IE。
[0074] 测试信号ST是幅度(幅值或强度)非常小并且波形与激励电流IE完全不同的电信号(电压或电流信号)。
[0075] 优选地,驱动电路142直接由计算机化单元141控制。
[0076] 可替代地,驱动电路142可以由专用控制电路143控制,进而,专用控制电路143由计算机化单元141控制。
[0077] 根据本发明,方法100包括以下步骤:
[0078] -步骤101,在观察时间段To内向测试线圈132、134提供测试信号ST;
[0079] -步骤102,获得表示在观察时间段To期间测试线圈132、134的端子处的电压和表示沿着测试线圈132、134循环的电流的测量数据VM、IM;
[0080] -步骤103,基于测量数据VM、IM确定表示在观察时间段To结束时测试线圈132、134的电气表现的观察数据RN、LN;
[0081] -步骤104,选择表示电磁致动器13的电磁表现的预定的变换函数F1、F2;
[0082] -步骤105,基于观察数据RN、LN通过使用变换函数F1、F2计算表示电磁致动器的操作状态的第一评估数据P、T。
[0083] 根据本发明,第一评估数据包括表示电磁致动器13的可动柱塞133的位置的第一评估值P。
[0084] 优选地,第一评估数据还包括表示电磁致动器13的温度的第二评估值T。
[0085] 参考方法100的步骤101,测试信号ST有益地具有能够激励电磁致动器13 的磁性铁芯131以产生磁通量的波形。
[0086] 优选地,测试信号ST是具有脉冲波形的信号。在该情况下,有益地,基于磁性铁芯131的磁特性选择测试信号ST的脉冲的频率、占空比和幅值。
[0087] 优选地,测试信号ST是被施加到测试线圈132、134的端子处并且确定沿着测试线圈循环的电流的电压信号。
[0088] 在观察时间段To期间向测试线圈132、134恒定地馈送测试信号ST,该观察时间段可以是例如20ms。
[0089] 在方法100的步骤101的实际的实现方式中,控制装置14被配置为提供测试信号ST。特别地,计算机化单元141适用于执行软件指令以向驱动电路142 或者专用控制电路143提供控制信号,从而向测试线圈132、134发送测试信号 ST。
[0090] 现在参考方法100的步骤102,开关器件1包括用于获取测量数据VM、IM的感测装置15、16。
[0091] 这种感测装置可以包括电流传感器15和/或电压传感器16,其被配置为向计算机化单元141提供合适的感测信号。由电流和电压传感器15、16提供的感测信号分别表示在测试线圈132、134中循环的电流以及在测试线圈132、134 的端子处施加的电压。
[0092] 在本发明的一些实施例中,这种感测装置可以根据需要仅包括电流传感器 15或电压传感器16。当与所施加的电压或电流测试信号的幅值或强度相关的数据已经对计算机化单元141可用时,这可能出现。
[0093] 在本发明的其它实施例中,所提及的感测装置可以包括电流传感器15和电压传感器16二者。
[0094] 在方法100的步骤102的实际的实现方式中,控制装置14适用于接收由感测装置15、16传送的感测信号并且得到测量数据VM、IM。特别地,由计算机化单元141得到所述测量数据,该计算机化单元141执行合适的软件指令以处理从感测装置15、16接收的感测信号。
[0095] 优选地,在方法100的数字实现方式中,在观察时间段To内包括的多个顺序的采样时刻处得到测量数据VM、IM,其中观察时间段To具有由计算机化单元141设置的采样周期TS(例如,0.1ms)。
[0096] 现在参考方法100的步骤103,观察数据RN、LN有益地包括多个不同的观察参数,这多个观察参数表示在观察时间段To结束时测试线圈132、134的电气表现。
[0097] 显然地,观察数据RN、LN与测试线圈132、134在观察时间段To(即在通过测试信号ST对测试线圈132、134的刺激处理期间所述观察参数已经达到稳定的收敛值之后)的电气表现相关。
[0098] 优选地,这种观察参数包括第一观察值RN和第二观察值LN,其分别表示在观察时间段To结束时测试线圈132、134的电阻和电感。
[0099] 如上所述,基于测量数据VM、IM来计算观察数据RN、LN,其中测量数据 VM、IM表示在测试时间段To期间(特别是在由计算机化单元141设置的采样时刻处)测试线圈132、134的端子处的电压以及沿着测试线圈132、134循环的电流。
[0100] 优选地,方法100的步骤103包括递归计算过程,其包括步骤1031,步骤 1031计算表示在观察时间段To内包括的初始采样时刻处测试线圈132、134的电气表现的第二评估数据θ0、θ1。基于在所述初始采样时刻处得到的测量数据 VM、IM计算所述评估数据θ0、θ1。
[0101] 过程103包括步骤1032,步骤1032在初始采样时刻之后的每个随后的采样时刻更新评估数据θ0、θ1,直到观察时间段To结束。基于初始采样时刻之后的每个相应的采样时刻得到的测量数据VM、IM一次一次地更新评估数据θ0、θ1。
[0102] 过程103包括步骤1033,步骤1033基于针对观察时间段To内包括的最后的采样时刻所计算的评估数据θ0、θ1计算观察数据RN、LN,其中观察数据RN、 LN表示在观察时间段To结束时测试线圈132、134的电气表现。
[0103] 在本发明的示意性实施例中,递归计算过程103有益地基于以下的测试线圈132、134的离散二阶数学模型:
[0104]
[0105] 其中VM、IM为测量数据,R是测试线圈132、134的电阻,L是测试线圈 132、134的电感,TS是采样周期,并且t、t-1是顺序的通用采样时刻。
[0106] 可以基于以下的更新等式将该数学模型从采样 时刻t-1更新到另一个时刻:
[0107]
[0108] 其中 是涉及采样时刻t的测量数据的向量, 是之前的采样时刻t-1处的回归(regression)向量,并且 是采样时刻
t处的第二评估数据的未知向量。
[0109] 为了在每个采样时刻处更新第二评估数据θ0、θ1,直到观察时间段To结束,可以采用以下的数学等式:
[0110]
[0111]
[0112] 其中P(t-1)、P(t-2)分别是在采样时刻t之前的采样时刻t-1、t-2处评估的增益矩阵的值。
[0113] 一旦已经计算了在观察时间段To结束时(即,在观察时间段To内包括的最后的采样时刻处)第二评估数据 的向量,则观察数据RN、LN可以由以下等式有益地给出:
[0114]
[0115] 在方法100的步骤103的实际的实现方式中,控制装置14被配置为计算观察数据RN、LN。特别地,计算机化单元141能够执行合适的软件指令,从而实现计算观察数据RN、LN所必需的计算步骤(诸如以上所述的那些)。
[0116] 现在参考方法100的步骤104,可以通过一组数学等式或计算表来形成变换函数F1、F2,其中考虑描述电磁致动器13的表现的物理特性来预定义这些数学等式或计算表。
[0117] 优选地,选择所述变换函数的步骤104包括步骤1041,步骤1041基于观察数据RN、LN确定开关器件1是处于闭合情形附近还是处于断开情形附近。
[0118] 然后,如果确定开关器件1处于闭合情形附近,则步骤104包括选择第一变换函数F1的步骤1042,或者如果确定所述开关器件1处于断开情形附近,则步骤104包括选择第二变换函数F2的步骤1043。
[0119] 该方案在电磁致动器13根据其是否处于给定的操作情形附近来进行改变的实施例中非常有益。
[0120] 通过将观察数据RN、LN与预定义的比较表进行比较,即使还不能确定电磁致动器13的可动柱塞133的确切位置,也可以粗略地确定开关器件1的操作区域。
[0121] 基于粗略确定的操作区域,可以选择最适当地描述电磁致动器13在这种操作情形中的表现的变换函数。
[0122] 在方法100的步骤104的实际的实现方式中,控制装置14被配置为操作对变换函数F1、F2的选择。
[0123] 优选地,变换函数F1、F2存储在计算机化单元141的存储器中。
[0124] 优选地,计算机化单元141能够执行软件指令以将所计算的观察数据RN、 LN与存储在存储器中的预定义的比较表进行比较,并且基于这种比较处理的结果来选择最适宜的变换函数F1、F2。
[0125] 现在参考方法100的步骤105,可以基于以下等式计算第一评估数据P、T:
[0126]
[0127] 其中F是在方法100的之前的步骤104处已经选择的变换函数,例如变换函数F1或F2。
[0128] 在方法100的步骤105的实际的实现方式中,控制装置14被配置为计算第一评估数据P、T。实际上,计算机化单元141能够执行合适的软件指令以计算第一评估数据P、T。
[0129] 根据本发明的方法100相对于现有技术的方案提供了显著的优点。
[0130] 方法100提供了对可动柱塞133的实际操作位置的精确评估,并且可以提供对电磁致动器的温度的精确评估。
[0131] 这基本归功于这一事实:当开关器件1改变其操作情形时,向测试线圈132、 134馈送合适的测试信号ST时,测试线圈132、134在其特性参数(诸如电阻和电感)方面显示出大的变化。
[0132] 所计算的观察数据RN、LN有益地包括描述测试线圈132、134的表现的多个特性参数,因此可以有效地用于确定电磁致动器13的实际操作状态,并且因此可以确定开关器件1的实际操作状态。
[0133] 特别地,方法100适合用于当需要得到表示电磁致动器13的实际操作情形的数据时控制开关器件1的方法。
[0134] 在实践中可以容易地实现方法100,并且对于方法100由处理单元执行,其需要相对小的计算资源。
[0135] 方法100可以实现对电磁致动器13的操作状态的无传感器评估。
[0136] 相对于现有技术的相应方案,这可以减小开关器件1的整体尺寸和制造成本,因为不再需要布置专用的位置传感器和相关的布线。