自学习继电器关断控制系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及自学习继电器关断控制系统和方法，公开了一种与交流AC信号输入一起使用的继电器关断控制系统的示例实施方式。该系统可以包括继电器；连接到所述继电器的继电器电流负载传感器；连接到所述继电器电流负载传感器并具有输出端的整流电路。微处理器可以连接到所述整流电路的输出端。该微处理器可以被配置成，基于依经验确定的用于继电器关断的依经验确定持续时间，还基于经由使用模运算确定的零交叉时期，设定继电器关断信号输出时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自学习继电器关断控制系统和方法。
技术介绍
本节提供了涉及本专利技术的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。在使用中，当机械开关臂闭合失败时，开关继电器可能“打开”失败且继电器不能导电。在操作过程中，这一故障可能起因于触点与机械开关臂之间由于继电器关断而引起的电弧。该电弧损坏继电器触点和开关臂，并可能引起继电器使用寿命的缩短。在继电器试图关断时，电弧量和因此的电弧破坏潜力与穿过继电器的电流成比例。期望的是在流过继电器的AC电流的零交叉时间的期间关断继电器。现有技术已经以数种方式在零交叉的期间关断继电器。例如，已知检测继电器关断信号与继电器的负载电流周期时间之间的延迟时间。基于所确定的延迟时间，调整关断信号时序以在接近零交叉点打开继电器。然而，由于信号边界条件，因而需要相当复杂的算法来确保检测到继电器的真实关断时间。另一种解决方案，包括使用光学传感器来检测电弧和调整关断时序，直到检测到很少电弧或没有电弧。光学传感器是导致增加成本的应用的定制的解决方案。还有另一种现有技术的解决方案，包括随机改变关断信号时序，以减小重复的高电弧关断时间的可能性，从而保护继电器免于故障。然而，改变关断信号时间仅仅减少了显著的电弧的可能性，并不能消除电弧或使电弧最小化。因此，期望的是有一种继电器关断控制系统，其在操作过程中自学习继电器的关断持续时间，并快速地确定关断信号时间，使得继电器触点在流过继电器的AC信号的零交叉点的期间或接近在该零交叉点时打开。
技术实现思路
本节提供了本专利技术的总体概述，而不是全面公开其全部范围或其所有特征。本专利技术公开了与交流(AC)信号输入一起使用的继电器关断控制系统的示例。该示例的继电器关断控制系统可以包括继电器；连接到所述继电器的继电器电流负载传感器；连接到所述继电器电流负载传感器并具有输出端的整流电路；以及连接到所述整流电路的输出端的微处理器。该示例的微处理器可以配置成，基于依经验确定的用于继电器关断的依经验确定持续时间，还基于经由使用模运算确定的零交叉时间来设定继电器关断信号输出时间。本专利技术还公开了由继电器关断控制系统的微处理器执行的示例的方法。另外的应用领域从提供的描述将变得显而易见。本综述中的描述和具体的示例仅旨在说明，而非旨在限制本专利技术。附图说明所描述的附图仅用于选择的实施方式的说明的目的，而不是所有可能的实施方式，而非旨在限制本专利技术。图1为示例的继电器关断控制系统；图2为被分成多个连续的时间增量的示例的AC信号输入；图3为示例的时序图，其图示了示例的持续时间；图4为另一示例的时序图，其图示了另一示例的持续时间；以及图5为可以由微处理器执行的示例的方法。贯穿附图的数个视图，相应的附图标记指代相应的部件。具体实施方式现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。该示例公开了适用于许多应用和许多继电器类型的继电器关断控制系统。此外，所公开的示例不要求定制的继电器或昂贵的附加器件(例如光学传感器)，而允许使用标准继电器，这使得成本的节约。本专利技术涉及自学习继电器关断控制系统和方法。在示例性实施方式中，该系统包括继电器关断控制器，其测量供系统关断继电器的持续时间，并利用模运算以在AC信号输入的零交叉时间的期间打开继电器。图1示出了用于与交流(AC)信号输入12一起使用的继电器关断控制系统10。继电器关断控制系统10可以包括继电器14、连接到继电器14的继电器电流负载传感器16、以及连接到继电器电流负载传感器16并具有输出端20的整流电路18。微处理器22可以连接到整流电路的输出端20。术语“微处理器”应当理解为包括任何适当的计算设备或处理设备，例如通用计算机处理器、可编程逻辑阵列、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)设备、微控制器、中央处理单元、等效模拟电路等等。继电器14可以为适合于特定应用的任何适当的继电器，并可以包括例如T9A、美国AZ2500P2、JQ1PF、G5Q、以及其它适当的继电器。微处理器22可以配置成：a)限定多个连续的时间增量，其中组合的多个连续的时间增量的每一者等于AC信号输入的周期时间。图2中示出了示例的多个连续的时间增量24。图2的示例示出了施加到AC信号输入26的周期时间的16个时间增量24。根据设计要求，周期时间可以分成更多或更少的相等的时间增量；例如连续的时间增量的数目可以为16、32、64或其他数目。b)在多个连续的时间增量的第一个时间增量处，将第一继电器关断信号输出至继电器14。c)在步骤b或步骤f之后，在输出端20处测量整流电路18的持续时间，以指示继电器14已经关断(也称为打开)。可以从微处理器22输出关断信号的时间到输出端20下降的时间超过半个周期时间的时间为止来测量持续时间。所述另一种方法是，可以在微处理器22输出关断信号之后，开始从在整流电路的输出端20处生成的整流方波信号的第一上升沿到最后下降沿来测量持续时间。整流方波可以与AC信号输入12同步。持续时间示出在图3和图4的示例的时序图中。图3的持续时间用附图标记28示出，并在微处理器在34处输出关断信号之后，可以从第一上升沿30到最后下降沿32来测量。类似地，图4示例地用附图标记36示出了持续时间，并在微处理器在42处输出关断信号之后，可以从上升沿38到下降沿40来测量。d)执行持续时间对周期时间的二分之一取模的模运算，其中该模运算的余数为非零值和零值中的一者。图3示例的余数为非零值，并指示在该AC周期的一个正部分期间，继电器关断。图4示例的余数为零值，并指示在该AC周期的一个负部分期间，继电器关断。e)将余数和关联的时间增量存储在与微处理器22耦合的存储器44中。存储器44可以为任何适当的数据存储设备，例如随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)、静态随机存取存储器(StaticRandomAccessMemory，SRAM)、易失性或非易失性存储器、闪存、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)、磁带、磁盘、光盘等等。f)在多个连续的时间增量的下一个时间增量处，将下一个继电器关断信号输出到继电器。在公开的示例中，图3可以为步骤b)的第一个继电器关断信号输出，图4可以为步骤f)的下一个继电器关断信号输出。在步骤f)，微处理器通过一个时间增量增大了关断信号输出时间。如果AC信号为60Hz、AC周期时间近似于16.7毫秒(ms)且每一个时间增量24表示大约1ms，则下一个时间增量为2ms。为了执行模运算，在一个示例中，其中持续时间为15.2ms，半周期时间近似于8.35ms，每一个值可以乘以100以产生用于模运算的整数值。从而在该示例中，模被除数值为152本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与交流AC信号输入一起使用的继电器关断控制系统，包括：继电器；连接到所述继电器的继电器电流负载传感器；连接到所述继电器电流负载传感器并具有输出端的整流电路；连接到所述整流电路的输出端的微处理器；以及其中所述微处理器被配置成：a)限定多个连续的时间增量，其中组合的多个连续的时间增量的每一个时间增量等于所述AC信号输入的周期时间；b)在所述多个连续的时间增量的第一个时间增量处，将第一继电器关断信号输出至所述继电器；c)在步骤b)或步骤f)之后，测量用于所述整流电路的输出的持续时间，以指示所述继电器已经关断；d)执行持续时间对周期时间的二分之一取模的模运算，其中所述模运算的余数为非零值和零值中的一者；e)将所述余数和关联的时间增量存储在与所述微处理器耦合的存储器中；f)在所述多个连续的时间增量的下一个时间增量处，将下一个继电器关断信号输出到所述继电器；g)重复步骤c)至步骤f)，直到存储的连续模运算的所述余数从非零值转变到零值或从零值转变到非零值；以及h)在所述关联的时间增量处设定继电器关断信号输出时间，其中连续的模运算的所述余数从非零值转变至零值或从零值转变至非零值。

【技术特征摘要】
1.一种与交流AC信号输入一起使用的继电器关断控制系统，包括：继电器；连接到所述继电器的继电器电流负载传感器；连接到所述继电器电流负载传感器并具有输出端的整流电路；连接到所述整流电路的输出端的微处理器；以及其中所述微处理器被配置成：a)限定多个连续的时间增量，其中组合的多个连续的时间增量的每一个时间增量等于所述AC信号输入的周期时间；b)在所述多个连续的时间增量的第一个时间增量处，将第一继电器关断信号输出至所述继电器；c)在步骤b)或步骤f)之后，测量用于所述整流电路的输出的持续时间，以指示所述继电器已经关断；d)执行持续时间对周期时间的二分之一取模的模运算，其中所述模运算的余数为非零值和零值中的一者；e)将所述余数和关联的时间增量存储在与所述微处理器耦合的存储器中；f)在所述多个连续的时间增量的下一个时间增量处，将下一个继电器关断信号输出到所述继电器；g)重复步骤c)至步骤f)，直到存储的连续模运算的所述余数从非零值转变到零值或从零值转变到非零值；以及h)在所述关联的时间增量处设定继电器关断信号输出时间，其中连续的模运算的所述余数从非零值转变至零值或从零值转变至非零值。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述整流电路的输出与所述AC信号输入同步。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中将所述周期时间分成相等的时间
\t增量。4.根据权利要求3所述的控制系统，其中所述多个连续的时间增量的数目从包括16、32和64的群组中选取。5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统，其中从所述整流电路的输出的第一上升沿到最后下降沿来测量所述持续时间。6.一种与交流AC信号输入一起使用的继电器关断控制系统，包括：继电器；连接到所述继电器的继电器电流负载传感器；连接到所述继电器电流负载传感器并具有输出端的整流电路；连接到所述整流电路的输出端的微处理器；以及其中所述微处理器被配置成，基于依经验确定的用于继电器关断的持续时间，还基于经由使用模运算确定的零交叉时期，设定继电器关断信号输出时间。7.根据权利要求6所述的控制系统，其中所述依经验确定的持续时间包括在所述微处理器将继电器关断信号输出至所述继电器之后，测量用于所述整流电路的输出的时间，以指示所述继电器已经关断。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：万莉莉，胡大星，
申请(专利权)人：艾默生电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US