用于能量节省接触器的系统和方法技术方案

提供一种用于包含至少一个功率触件的能量节省接触器的控制电路。该控制电路包含：功率供应单元；能量存储电路，耦合到功率供应单元；第一换能器，耦合到功率供应单元，并且配置成将至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；闩锁系统，配置成将至少一个功率触件保持在闭合电枢位置中；第二换能器，耦合到功率供应单元，并且配置成使闩锁系统脱离，以便使至少一个功率触件从闭合电枢位置切换到打开电枢位置；以及控制器，配置成控制从功率供应装置向第一和第二换能器供应的电功率，以便基于所监测的输入电压条件来有选择地激活第一和第二换能器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域一般涉及电接触器，以及更具体来说涉及控制电接触器的操作。
技术介绍
切换电接触器以控制功率源与至少一个负载之间的电功率的分配。接触器包含至少一个功率触件(即，开关)，其可有选择地打开或闭合，以中断或供应从功率源流到负载的电功率。负载可以是例如电马达、照明装置、加热装置、器具或者另一种电动装置。至少一些已知接触器一般包含电磁线圈，其在被激励时切换功率触件的定位。为了保持这种状态，必须对电磁线圈恒定供电。因此，常规接触器通常消耗较高的电功率量。虽然至少一些已知接触器包含用来将接触器的功率触件保持在闭合电枢位置中的机械装置，但是这些接触器仍然可需要单独控制电路来释放机械装置的闩锁状态。
技术实现思路
在一个方面中，提供一种用于包含至少一个功率触件的能量节省接触器的控制电路。该控制电路包含：功率供应单元；能量存储电路，电耦合到功率供应单元；第一换能器，电耦合到功率供应单元，并且配置成将至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；闩锁系统，配置成将至少一个功率触件保持在闭合电枢位置中；第二换能器，电耦合到功率供应单元，并且配置成使闩锁系统脱离，以便使至少一个功率触件从闭合电枢位置切换到打开电枢位置；以及控制器，配置成控制从功率供应装置(power supply)向第一和第二换能器供应的电功率，以便有选择地激活第一和第二换能器。在另一方面中，提供一种控制器。该控制器供在能量节省接触器控制电路中使用，能量节省接触器控制电路包含：功率供应单元；能量存储电路，电耦合到功率供应单元；第一换能器，配置成将至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；闩锁系统，配置成将至少一个功率触件保持在闭合电枢位置中；以及第二换能器，配置成使闩锁系统脱离，以便使至少一个功率触件从闭合电枢位置切换到断开电枢位置。该控制器配置成将来自功率源的输入电压与第一预定电压进行比较，当输入电压大于第一预定电压时使电功率供应给第一换能器，将来自功率源的输入电压与第二预定电压进行比较，并且当输入电压小于第二预定电压时使电功率供应给第二换能器。在又一方面中，提供一种用于控制包含至少一个功率触件的能量节省接触器的操作的方法。该方法包含：使用控制器将来自功率源的输入电压与第一预定电压进行比较；当输入电压大于第一预定电压时使用控制器将电功率供应给第一换能器，其中将电功率供应给第一换能器，以便将至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；使用闩锁系统将至少一个功率触件保持在闭合电枢位置中；使用控制器将来自功率源的输入电压与第二预定电压进行比较；以及当输入电压小于第二预定电压时使用控制器将电功率供应给第二换能器，其中将电功率供应给第二换能器，使得第二换能器使闩锁系统脱离，以便将至少一个功率触件从闭合电枢位置切换到打开电枢位置。附图说明图1是示范接触器的透视图。图2是可与图1所示接触器一起使用的第一状态中的示范接触器控制电路的示意图。图3是图2所示的第二状态中的接触器控制电路的示意图。图4是图2所示的第三状态中的接触器控制电路的示意图。图5是图2所示的第四状态中的接触器控制电路的示意图。图6是图2所示的第五状态中的接触器控制电路的示意图。图7是图2所示的第六状态中的接触器控制电路的示意图。图8是图2所示接触器控制电路的示范实现的功能示意图。图9是用于控制接触器的示范方法的流程图。具体实施方式本文描述控制接触器以实现接触器的能量节省的示范实施例。接触器控制电路包含：功率供应装置；能量存储系统，耦合到功率供应装置；控制器；第一换能器，配置成将至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；闩锁系统，配置成将至少一个功率触件保持在闭合电枢位置中；以及第二换能器，配置成使闩锁系统脱离，使得至少一个功率触件从闭合电枢位置切换到打开电枢位置。控制器控制供应给第一和第二换能器的电功率，以便有选择地激活第一和第二换能器并且控制接触器的操作。图1是示范接触器10的透视图。接触器10使用至少一个功率触件(图1中未示出)来控制向至少一个负载的电功率的分配。负载可包含例如电马达、照明装置、加热装置和/或使用电功率进行操作的其他装置。控制器(图1中未示出)控制接触器10的功率触件的位置，如本文所述。图2是可与接触器10(图1所示)一起使用的示范接触器控制电路100的示意图。在示范实施例中，接触器控制电路100包含电压检测器102，其耦合到交流(AC)电压源104或干线。备选地，电压检测器102可耦合到直流(DC)电压源。在示范实施例中，AC电压源104是接触器10(图1所示)外部的。在控制电路100(图2所示)的第一状态中，使用电压检测器102。具体来说，控制器110(本文中又称作“管理系统”)将跨AC电压源104的电压与一个或多个参考电压进行比较，并且基于比较来控制接触器控制电路100的操作，如本文所述。在示范实施例中，控制器110在电压检测器102内实现。备选地，控制器110可以是在通信上耦合到电压检测器102的单独硬件组件。在示范实施例中，控制器110由耦合到存储器装置118用于运行指令的处理器116来实现。在一些实施例中，可运行指令存储在存储器装置118中。备选地，控制器110可使用有源电路系统(例如比较器)、无源电路系统(例如电阻或电容分压器和上拉或下拉二极管)和/或集成电路系统来实现以控制接触器控制电路100的组件的操作。在示范实施例中，控制器110通过对处理器116进行编程来执行本文所述的一个或多个操作。例如，可通过将操作编码为一个或多个可运行指令，并且通过在存储器装置118中提供可运行指令，来对处理器116编程。处理器116可包含一个或多个处理单元(例如按照多核配置)。此外，处理器116可使用一个或多个异质处理器系统(其中主处理器与辅助处理器一起存在于单个芯片上)来实现。作为另一个说明性示例，处理器116可以是包含相同类型的多个处理器的对称多处理器系统。此外，处理器116可使用任何适当可编程电路来实现，可编程电路包含一个或多个系统和微控制器、微处理器、简化指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)以及能够运行本文所述功能的任何其他电路。在示范实施例中，处理器116使控制器110操作接触器控制电路100的一个或多个组件，如本文所述。在示范实施例中，存储器装置118是一个或多个装置，其使诸如可运行指令和/或其他数据的信息能够被存储和检索。存储器装置118可包含一个或多个计算机可读媒体，例如不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、固态磁盘和/或硬盘。存储器装置118可配置成存储不限于应用源代码、应用对象代码、感兴趣源代码部分、感兴趣对象代码部分、配置数据、运行事件和/或任何其他类型的数据。接触器控制电路100包含电磁接触器线圈120，其电耦合到电压检测器102。接触器控制电路100与常规接触器的机械系统121(其包含具有至少一个功率触件122的电枢(未示出))进行接口。每个功率触件122是在打开电枢位置与闭合电枢位置之间可切换的开关装置。图2是其中控制器110监测输入电压条件的第一或初始状态中的接触器控制电路100的示意图。如图2所示，在第一状态中，功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包含至少一个功率触件的能量节省接触器的控制电路，所述控制电路包括：功率供应单元；能量存储电路，电耦合到所述功率供应单元；第一换能器，电耦合到所述功率供应单元，并且配置成将所述至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；闩锁系统，配置成将所述至少一个功率触件保持在所述闭合电枢位置中；第二换能器，电耦合到所述功率供应单元，并且配置成使所述闩锁系统脱离，以便使所述至少一个功率触件从所述闭合电枢位置切换到所述打开电枢位置；以及控制器，配置成控制从所述功率供应装置向所述第一和第二换能器所供应的电功率，以便有选择地激活所述第一和第二换能器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于包含至少一个功率触件的能量节省接触器的控制电路，所述控制电路包括：功率供应单元；能量存储电路，电耦合到所述功率供应单元；第一换能器，电耦合到所述功率供应单元，并且配置成将所述至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置；闩锁系统，配置成将所述至少一个功率触件保持在所述闭合电枢位置中；第二换能器，电耦合到所述功率供应单元，并且配置成使所述闩锁系统脱离，以便使所述至少一个功率触件从所述闭合电枢位置切换到所述打开电枢位置；以及控制器，配置成控制从所述功率供应装置向所述第一和第二换能器所供应的电功率，以便有选择地激活所述第一和第二换能器。2.如权利要求1所述的控制电路，还包括电耦合在所述功率供应单元与所述第一换能器之间的开关，其中所述控制器在通信上耦合到所述开关，并且配置成操作所述开关以控制向所述第一换能器所供应的电功率。3.如权利要求1所述的控制电路，还包括电耦合在所述能量存储电路与所述第二换能器之间的开关，其中所述控制器在通信上耦合到所述开关，并且配置成操作所述开关以控制向所述第二换能器所供应的电功率，使得当所述开关闭合时，所述第二换能器使用所述能量存储电路中存储的能量使所述闩锁系统脱离。4.如权利要求1所述的控制电路，其中，所述能量存储电路包括配置成进行充电并且然后放电以便向所述第二换能器供应功率的电容器，并且其中所述控制电路被配置，使得当所述能量节省接触器处于功率节省模式中时，所述控制器被供电，所述电容器接收涓流充电，并且所述第一换能器未被供电。5.如权利要求1所述的控制电路，还包括测试开关，其使用户能够有选择地测试所述控制电路的操作。6.如权利要求1所述的控制电路，其中，所述闩锁系统包括自锁机械闩锁，其配置成将所述至少一个功率触件保持在所述闭合电枢位置中，使得避免向所述第一换能器恒定供电的需要，并且使得所述第一换能器在所述自锁机械闩锁将所述至少一个功率触件保持在所述闭合电枢位置中的同时不消耗功率。7.如权利要求1所述的控制电路，其中，为了控制向所述第一和第二换能器所供应的电功率，所述控制器配置成：将来自功率源的输入电压与第一预定电压进行比较；当所述输入电压大于所述第一预定电压时使电功率供应给所述第一换能器；将来自所述功率源的所述输入电压与第二预定电压进行比较；以及当所述输入电压小于所述第二预定电压时使电功率供应给所述第二换能器。8.一种供能量节省接触器控制电路中使用的控制器，所述能量节省接触器控制电路包含功率供应单元、电耦合到所述功率供应单元的能量存储电路、配置成将至少一个功率触件从打开电枢位置切换到闭合电枢位置的第一换能器、配置成将所述至少一个功率触件保持在所述闭合电枢位置中的闩锁系统以及配置成使所述闩锁系统脱离以便使所述至少一个功率触件从所述闭合电枢位置切换到所述打开电枢位置的第二换能器，所述控制器配置成：将来自功率源的输入电压与第一预定电压进行比较；当所述输入电压大于所述第一预定电压时使电功率供应给所...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM阿卡斯，JF纽波特，G法雷罗扎诺，J加西亚罗德里格斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US