公开了一种电动机起动器。该电动机起动器包括与至少一个电流路径整体地布置的控制电路，以及该控制电路中包括的处理器。该电动机起动器还包括驻留在所述处理器上的至少一个处理器算法，该至少一个处理器算法包含指令来监测所述至少一个电流路径上的电流的特性，以及提供关于该至少一个电流路径的情况的数据。该电动机起动器还包括设置在该至少一个电流路径上的微机电系统（ＭＥＭＳ）开关，该ＭＥＭＳ开关响应于控制电路来帮助控制流过该至少一个电流路径的电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例总体涉及用于接通/断开电流路径中的电流的开关装置，更具体涉及基于微机电系统的开关装置。
技术介绍
接触器是一种设计为按需要接通和断开电负载的电器件。传统上，电机械接触器在控制装置中使用，其中电机械接触器能够处理高达它们的断续能力的开关电流。电机械接触器也可以在电力系统中找到切换电流的应用，以及在工业自动化系统中作为电动机起动器。然而，接触器控制的电动机可能在各种情况下故障，而电力系统中的故障电流通常大于电机械接触器的断续容量。因此，为了在电力系统应用中采用电机械接触器，可能期望用一个串联器件来支持它来保护该接触器不受损坏，该串联器件足够快速动作以在接触器以在接触器的断续容量之上的全值的电流断开之前中断故障电流。此外，可能期望在成本昂贵的故障发生之前检测电动机的问题。 关于早期警报电动机保护，之前设想的解决方案包括高成本的由有经验的技术员对电动机进行检验，和/或在已经庞大的电动机起动器旁边提供复杂的电动机监视设备。例如，传统的电动机起动器包括一组接触来控制电流。 一些电动机起动器可以还包括热过载保护和/或局部断开。然而，传统电动机起动器缺少集成在其上的控制电路或者逻辑控制。因此，有经验的技术员的检测可能包括昂贵的电动机起动器设备的停机时间，以及不期望的安全问题。例如，为了检验传统电动机起动器，有经验的技术员可能必须物理上查看该设备。因此，为了检验由传统电动机起动器控制的电动机，有经验的技术员可能必须物理上检验电动机起动器上的电动机连接和/或电动机自身。 如果使用额外的监测电路，这样的额外电路将是在独立的电动机起动器之外的。应当理解，给定通常有限的传统控制面板或电动机控制箱的空间，额外的监测设备将妨碍视觉检查，并减少用于未来的集成需求的空间。因此，用于早期警报电动机保护的传统方案具有很多缺点。 关于断续容量问题，之前设想的解决方案是促进接触器在电力系统中的使用，包括例如真空接触器，真空断续器和空气断路式接触器。不幸的是，诸如真空接触器的接触器并不有助于容易的视觉检查，因为接触器末端装入在密封的，抽空的外壳中。此外，尽管真空接触器很适合于处理大的电动机，变压器和电容器的开关，已知它们会引起不期望的瞬态过电压，特别是当负载被断开时。 此外，电机械接触器一般使用机械开关。然而，由于这些机械开关趋向于以相对慢的速度开关，采用预测技术以便估计过零的发生，通常在开关事件要发生前几十毫秒，以便促进在过零处的断开/闭合以减少电弧发生。这种过零预测容易出现错误，因为在该预测时间间隔内可能发生很多瞬变。 作为对慢的机械和电机械开关的一种替代，快速固态开关已经在高速开关应用中被采用。如将理解的，这些固态开关通过受控施加电压或偏置而在导通和非导通状态之间切换。例如，通过反转偏置固态开关，开关可以转变到非导通状态。然而，因为固态开关在它们被切换到非导通状态中时不产生接触之间的物理间隙，它们经受漏电流。此外，由于内部电阻，当固态开关在导通状态工作，它们受到电压降。电压降和漏电流都贡献于在常规工作环境下产生过热，这会影响开关性能和寿命。此外，至少部分由于与固态开关相关联的固有漏电流，它们在电路断续器应用中的使用是不实际的。 因此，领域中存在对克服这些缺点的电流开关电路保护结构和可靠的早期警报电动机保护的需求。
技术实现思路
本专利技术的一实施例包括一种电动机起动器。该电动机起动器包括与至少一个电流路径整体地布置的控制电路，以及该控制电路中包括的处理器。该电动机起动器还包括驻留在所述处理器上的至少一个处理器算法，该至少一个处理器算法包含指令来监测所述至少一个电流路径上的电流的特性，以及提供关于该至少一个电流路径的情况的数据。该电动机起动器还包括设置在该至少一个电流路径上的微机电系统(MEMS)开关，该MEMS开关响应于控制电路来帮助控制流过该至少一个电流路径的电流。 本专利技术的另一实施例包括一种早期警报电动机保护的方法。该方法包括在处理器接收关于电流路径上的电流的信息，该电流路径与控制电路整体地布置，该控制电路包括该处理器，并且配置为用响应于该控制电路的微机电系统(MEMS)开关控制电流。该方法还包括在处理器基于接收的信息计算电流路径的情况。附图说明 本专利技术的这些和其他特征，方面和优点在参考附图阅读下列详细描述时将被更好地理解，贯穿所有附图，附图中相似的符号代表相似的部件，其中 图1是根据本专利技术一实施例的示例性基于MEMS的开关系统的框图； 图2是示出图1所绘示例性基于MEMS的开关系统的示意图； 图3是根据本专利技术一实施例并且作为图1所绘系统的替换的示例性基于MEMS的开关系统的框图； 图4是示出图3所绘示例性基于MEMS的开关系统的示意图； 图5是根据本专利技术一实施例的电动机起动器的框图； 图6是根据本专利技术实施例的图5的示例性电动机起动器的框图； 图7是根据本专利技术一实施例的示例性电动机起动器的控制电路的框图； 图8是根据本专利技术实施例的早期警报电动机保护的方法的流程图。具体实施例方式本专利技术的一实施例提供一种具有早期警报电动机保护的电动机起动器。提出的电动机起动器包括控制电路中的处理器，其具有处理器算法来确定电动机有问题的可能性。在电动机起动器中使用微机电系统(MEMS)开关提供了快速的响应时间，从而帮助减少中断故障的允许通行能量。与MEMS开关并联的混合式无电弧限制技术(HALT)电路为MEMS开关提供了这样的能力在任何给定的时间与电流或电压无关地没有电弧发生地打开或闭合。因此，本专利技术的实施例提供了一种具有相对于传统系统的优点的电动机起动器。 图1示出了根据本专利技术的方面的、示例的无电弧的基于微机电系统(MEMS)开关的开关系统10的框图。目前，MEMS —般指例如可通过微制造技术在共同衬底上集成多种多样的功能性不同的元件的微米级结构，所述元件例如机械元件，电机械元件，传感器，致动器以及电子器件。然而，预期目前在MEMS器件中可用的很多技术和结构将在仅几年内通过基于纳米技术的器件而可用，例如尺寸可能小于100纳米的结构。因此，尽管贯穿本文描述的示例实施例可能参考基于MEMS的开关器件，也主张本专利技术的专利技术性方面应当被宽泛地解释并且不应当限制于微米尺寸的器件。 如图1所示，无电弧的基于MEMS的开关系统10示出为包括基于MEMS的开关电路12和电弧抑制电路14，其中电弧抑制电路14，或者称为混合式无电弧限制技术(HALT)装置，操作地耦合于基于MEMS的开关电路12。在某些实施例中，基于MEMS的开关电路12可以以其整体与电弧抑制电路14集成在例如单个封装16中。在其他实施例中，仅基于MEMS的开关电路12的某些部分或者组件可以与电弧抑制电路14集成。 在如将参考图2更详细地描述的目前预期的配置中，基于MEMS的开关电路12可以包括一个或多个MEMS开关。此夕卜，电弧抑制电路14可以包括平衡二极管电桥和脉冲电路。此夕卜，电弧抑制电路14可以配置为，通过响应于MEMS开关从闭合到打开改变状态，接收来自MEMS开关的电能转移，帮助抑制该一个或多个MEMS开关的接触之间的电弧形成。应当注意，电弧抑制电路14可以被配置为响应于交流(AC)或直流(DC)来帮助抑制电弧形成。 现在转到图2，示出了根据一实施例的图1所示示例性无电弧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机起动器，包括：与至少一个电流路径整体地布置的控制电路；该控制电路中包括的处理器；以及设置在该至少一个电流路径中的微机电系统（ＭＥＭＳ）开关，该ＭＥＭＳ开关响应于控制电路来帮助控制流过该至少一个电流路径的电流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：BC孔菲尔，WJ普雷默拉尼，RJ卡加诺，K苏布拉马尼安，DJ勒斯利，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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