具有触点载体位置感测的接触器制造技术

一种接触器(12；112；120)包含安装在触点载体(50)上的至少一个可移动触点(48)；安装在壳体(20)上的至少一个固定触点(46)；电磁体(54、56)，所述电磁体(54、56)被布置成使所述触点载体相对于所述壳体在第一位置和第二位置之间移动，并且因此使所述至少一个可移动触点相对于所述至少一个固定触点在触点打开位置和触点闭合位置之间行进；传感器(70)，所述传感器(70)联接到所述触点载体和所述壳体中的一个并且被配置成检测在所述第一位置和所述第二位置中间的中间位置，在所述触点载体相对于所述壳体在所述第一位置和所述第二位置之间移动时的给定时刻，所述壳体和所述触点载体位于所述中间位置处；和控制器(91)，所述控制器(91)被连接以从所述传感器接收信号并且被配置成使用所述信号来监测所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的移行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有触点载体位置感测的接触器
本专利技术涉及接触器和接触器中的方法。
技术介绍
接触器通常用于电动机起动器应用中，以接通/断开负载。接触器可以具有用于保护电动机免于过电流的附接的过载继电器。因而，典型的接触器具有三个触点组件：用于三相电气装置的每个相位或极的触点组件。每个触点组件又包括一对固定触点和一对可移动触点。一个固定触点将是线路侧触点，并且另一个固定触点将是负载侧触点。可移动触点由致动组件控制，所述致动组件包含触点载体和电枢磁体组件，所述电枢磁体组件由线圈通电以使可移动触点移动以在固定触点之间形成电桥。当可移动触点与两个固定触点均接合时，允许电流从电源或线路流向负载或电气装置。当可移动触点与固定触点分隔开时，产生开路，并且线路和负载彼此电隔离。每个触点组件及其每组可移动和固定触点均对应于同一三相输入的极或相位。因此，在一些接触器中，三对可移动触点都在打开位置和闭合位置之间一致地移动。然而，其它接触器，如在使用所谓的“点波(Point-on-Wave)”开关的系统中，提供对每对可移动触点的独立或定时控制。另外，许多接触器利用各种变化来使它们对电流过载更加容忍或更加敏感，如在接收到打开命令之前在过载时自动吹断的触点。这些替代方案的发展说明了本领域的普遍认识，尽管它们具有相对的耐用性，但是所有接触器都具有有限的使用寿命。部件磨损、触点表面腐蚀、摩擦、卡塞、触点焊接、电弧产生的碎屑和其它因素限制了可以使用接触器的时间长度和/或操作次数。由于接触器和电动机起动器是自动化和控制系统的重要部件，因此监测它们的剩余使用寿命或“健康”以在发生之前预测即将发生的故障是有利的。接触器的意外故障不仅会导致代价高的工作中断，而且还可能导致负载以及其它相关系统和设备的损坏。相反，过度谨慎的接触器监测和更换方法会增加维护成本，并减慢或延迟电动机/负载的使用。照惯例，估计接触器工作寿命的方法依赖于制造商的寿命测试数据或准则。也就是说，大多数商业上可获得的接触器具有指定的操作次数或循环次数，在此之后制造商建议更换以避免在使用中故障。因此，许多用于预测故障的系统和方法仅对接触器完成的操作次数进行计数。然而，每个接触器在故障前不一定要运行相同的循环次数。并且，接触器之间的故障原因以及导致可能的故障问题的条件也有所不同。接触器的操作方式、其使用条件以及其使用环境的特性导致接触器在故障之前可能要进行的操作次数发生更大的变化。因此，为了有用，计数方法在设置更换时间表时必须格外谨慎，否则会有在使用中时接触器发生故障的风险。用于监测接触器的其它方法主要集中在确定可移动触点和固定触点之间的连接是否正确进行。因此，一些系统已经将激励线圈电流与参考值进行比较，以确定触点是否已完全闭合。类似的系统已经通过在电源调节器断开时的时间段期间监测流经激励线圈的衰减率来测量致动线圈的阻抗。由于阻抗将根据触点是完全打开还是闭合而明显地变化，因此可以确定触点的状态。监测接触器的更为简单的方法涉及使用触点的位置(无论是打开还是闭合)的简单机械转换。其它方法使用光学装置来检测指示是否已发生故障的电弧发射的存在或亮度。然而，这类方法被认为不具有可靠地预测即将发生的故障的能力，而仅具有检测现有故障的能力。与上述那些系统类似的系统也用于安全联锁。也就是说，另一组触点联接到主要可移动触点和固定触点，使得当主要触点接合时它们接合在闭合位置，而当主要触点分隔开时它们分隔开。这些另外组的触点被称为联锁或镜像触点。这类确保正确触点闭合的方法的缺点在于，仅可获得触点闭合的粗略的机械转换。因此，联锁触点与主要触点一样容易发生卡塞、摩擦、磨损、腐蚀和其它问题。另外，即使当正常地工作时，联锁也只能提供有限的信息-触点是否正确闭合。相比之下，预测性地监测电磁接触器本身的电流和/或电压的系统可以提供更多有关触点移动的数据，并且可以在整个操作循环(通过线圈操作开始和电流流向打开的触点)中提供这类数据。CN205081061公开了一种磁保持继电器，其包含外壳、可移动触点块。磁性保持继电器包括具有感测垫4的位置的光电传感器6，所述光电传感器位于垫4的一个端部处并且设置有光传感器。感测延伸部42远离光电传感器6移动，并且光电传感器6可以感测垫4。可以设置光电传感器，以有助于检测垫的位置和继电器的工作。看起来，在存在电磁噪声和振动的情况下，利用垫位置检测来提供稳定的操作。US2008074215公开了监测接触器。通过监测激励线圈电流、激励线圈电压、线路电流和/或线路电压，可以计算健康度量，当与阈值相比时，可以将所述健康度量用作剩余寿命和/或即将发生的故障的指标。US6611416公开了监测电力接触器的主触点和辅助触点。设备包括四个电路，其中的第一电路具有使接触器的线圈通电的接通状态和断开状态。如果还存在附加信号，则当电源电连接到第一电路时，第一电路从断开状态切换到接通状态，并且然后保持在接通状态直到电源断连。当辅助触点处于指示主触点之一被焊接的位置时，第二电路防止附加信号被第一电路接收。当第四电路提供指示辅助触点之一被焊接的信号时，第三电路使第一电路与电源断连。
技术实现思路
本说明书的第一方面提供了一种接触器，其包含：安装在触点载体上的至少一个可移动触点；安装在壳体上的至少一个固定触点；电磁体，所述电磁体被布置成使触点载体相对于壳体在第一位置和第二位置之间移动，并且因此使至少一个可移动触点相对于至少一个固定触点在触点打开位置和触点闭合位置之间行进；传感器，所述传感器联接到触点载体和壳体中的一个并且被配置成检测在第一位置和第二位置中间的中间位置，在触点载体相对于壳体在第一位置和第二位置之间移动时的给定时刻，壳体和触点载体位于所述中间位置处；和控制器，所述控制器被连接以从传感器接收信号并且被配置成使用信号来监测触点载体在第一位置和第二位置之间的移行。控制器可以被配置成使用信号来确定触点载体从第一位置移行到第二位置所花费的时间。控制器可以被配置成使用信号来确定触点载体从第二位置移行到第一位置所花费的时间。控制器可以被配置成基于触点载体在第一位置和第二位置之间的监测到的移行来检测现有故障。控制器可以被配置成基于触点载体在第一位置和第二位置之间的监测到的移行来检测发展中的故障。控制器可以被配置成基于来自传感器的信号来检测触点焊接状况。在任何这些情况下，控制器都可以被配置成基于检测到的故障或状况生成警报。控制器可以被配置成经由报告输出线路报告关于接触器的状况的信息。控制器可以被配置成发送指示接触器是否有故障的消息。替代地或另外，控制器可以被配置成发送指示接触器从触点打开状态移动到触点闭合位置所花费的时间的消息，和/或发送指示接触器或从触点闭合位置移动到触点打开位置所花费的时间的消息。替代地或另外，控制器可以被配置成报告识别触点载体相对于壳体的移动的信息。壳体可以包括主壳体和可移除的附件模块，并且传感器可以被包括在附件模块内。本说明书的第二方面提供了接触器中的方法，其包含：使用电磁体使触点载体相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触器(12；101；112；120)，其包含：/n安装在触点载体(50)上的至少一个可移动触点(48)；/n安装在壳体(20)上的至少一个固定触点(46)；/n电磁体(54、56)，所述电磁体(54、56)被布置成使所述触点载体相对于所述壳体在第一位置和第二位置之间移动，并且因此使所述至少一个可移动触点相对于所述至少一个固定触点在触点打开位置和触点闭合位置之间行进；/n传感器(70)，所述传感器(70)联接到所述触点载体和所述壳体中的一个并且被配置成检测在所述第一位置和所述第二位置中间的中间位置，在所述触点载体相对于所述壳体在所述第一位置和所述第二位置之间移动时的给定时刻，所述壳体和所述触点载体位于所述中间位置处；和/n控制器(91)，所述控制器(91)被连接以从所述传感器接收信号并且被配置成使用所述信号来检测所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的一个或多个中间位置以监测所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的移行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180302 GB 1803422.3;20180116 IN 2018110018431.一种接触器(12；101；112；120)，其包含：
安装在触点载体(50)上的至少一个可移动触点(48)；
安装在壳体(20)上的至少一个固定触点(46)；
电磁体(54、56)，所述电磁体(54、56)被布置成使所述触点载体相对于所述壳体在第一位置和第二位置之间移动，并且因此使所述至少一个可移动触点相对于所述至少一个固定触点在触点打开位置和触点闭合位置之间行进；
传感器(70)，所述传感器(70)联接到所述触点载体和所述壳体中的一个并且被配置成检测在所述第一位置和所述第二位置中间的中间位置，在所述触点载体相对于所述壳体在所述第一位置和所述第二位置之间移动时的给定时刻，所述壳体和所述触点载体位于所述中间位置处；和
控制器(91)，所述控制器(91)被连接以从所述传感器接收信号并且被配置成使用所述信号来检测所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的一个或多个中间位置以监测所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的移行。


2.根据权利要求1所述的接触器，其中所述控制器被配置成使用所述信号来确定所述触点载体从所述第一位置移行到所述第二位置所花费的时间。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的接触器，其中所述控制器被配置成使用所述信号来确定所述触点载体从所述第二位置移行到所述第一位置所花费的时间。


4.根据前述权利要求中任一项所述的接触器，其被配置成基于所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的监测到的移行来检测现有故障。


5.根据前述权利要求中任一项所述的接触器，其被配置成基于所述触点载体在所述第一位置和所述第二位置之间的监测到的移行来检测发展中的故障。


6.根据前述权利要求中任一项所述的接触器，其中所述控制器被配置成基于来自所述传感器的所述信号来检测触点焊接状况。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的接触器，其中所述控制器进一步被配置成基于检测到的故障或状况来生成警报。


8.根据前述权利要求中任一项所述的接触器，其中所述控制器被配置成经由报告输出线路(97)报告关于所述接触器的所述状况的信息。


9.根据权利要求8所述的接触器，其中所述控制器被配置成发送指示所述接触器是否有故障的消息。


10.根据权利要求8或权利要求9所述的接触器，其中所述控制器被配置成发送指示所述接触器从触点打开状态移动到触点闭合位置所花费的时间的消息，和/或发送指示所述接触器或从触点闭合位置移动到触点打开位置所花费的时间的消息。


11.根据权利要求8至10中任一项所述的接触器，其中所述控制器被配置成报告识别所述触点载体相对于所述壳体的移动的信息。


12.根据前述权利要求中任一项所述的接触器，其中所述壳体包括主壳体和可移除的附件模块(101)，并且其中所述传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·拉沙布，D·赫肯坎普，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE