改进的电机接通延迟定时器制造技术

本发明专利技术公开了一种改进的电机接通延迟定时器。在负载启动系统中，上游控制器确定用于以最高效并且及时的方式启动负载的群组的序列和时序。序列和时序是由一个或多个实时操作特征、设备的额定特征、客户/用户的特征或者所得知的/历史的特征确定的，或者是由一个或多个实时、设备额定值、客户/用户的或者所得知的/历史的特征的组合确定的。

【技术实现步骤摘要】
改进的电机接通延迟定时器专利
本专利技术总体涉及电机控制，并且具体涉及以最少的时间量启动或者重新启动多个电机。专利技术背景当电机启动的时候，电机具有高涌流，这可以对上游设备(诸如，变压器、电源以及断路器)造成问题。在几个电机试图同时启动的时候，涌入问题严重得多。常见的做法是在每个电机启动之间引入时间延迟以减小高涌入问题，这可以显著增加所有电机联机所花费的时间。增加上游设备的电流承载容量可以减少启动时间，但是这同样可以显著增加成本。因此，将会期望的是使启动时间最小化，同时保持上游设备的尺寸尽可能接近于总的运行时间电流容量。专利技术概述通过智能选择负载启动序列的顺序和时序，有可能优化系统的启动时间，在考虑限定的系统约束的同时，尽可能快速地接合所有负载。益处包括：更快速的总的系统启动时间、能够针对总的负载运行电流而非负载涌流来优化上游分配系统尺寸(断路器、变压器、电源)、以及有可能在不需要修改定时器和断路器的整定值的情况下扩大系统。本专利技术提供了一种用于以最高效并且及时的方式启动多个负载的方法，该方法包括下列步骤：由处理器把将要启动的所有负载与阈值特征进行比较；由处理器在不超出阈值特征的情况下，从将要启动的所有负载中选择可被启动的一个或多个负载；由启动器启动一个或多个选定的负载；以及重复比较、选择以及启动，直到所有其余的负载均已启动为止。附图简述图1示出本专利技术的用于由上游控制器高效并快速地控制多个高涌入负载的启动的系统。图2是在不使上游保护设备/电源暴露到超出阈值的电流的情况下，上游控制器以最短的时间量启动多个负载所需要的基本步骤的流程图。图3是几个负载按照顺序启动的图形表示。图4是四个负载启动的涌入曲线。示例实施例的详细描述图1示出总体上通过参考标记10指示的系统，基于每个负载14的一个或多个具体特征或者连接的所有负载14的具体特征的总和的一个或多个具体特征，该系统按照客户针对给定的应用所指定地或者在可能的最短但不超过阈值的时间中按照序列和/或同时启动或者重新启动负载14的群组。系统10包括上游控制器18，其控制启动器22的群组，启动器22的群组中的每个启动器均与至少一个负载14关联。在本公开文件中讨论的负载14总体与高启动涌流关联，诸如，电机和照明系统，但是可以是其中需要多个负载14以快速连续启动的任何应用。本专利技术以下论述的一些应用将会是仅与电动机有关的，在那些应用中，将会使用术语“电机负载14”。系统10中的可受到高涌流影响的其他上游设备是电源26、变压器30和保护设备34(诸如，断路器)，通常将其尺寸设计成容纳系统10中的所有负载14的总的满载电流(FLC)加上可由上游设备、当地标准和/或设计约束确定的涌入安全因数。每个启动器22都具有用于保护其关联的负载14的过载继电器38、用于打开和关闭其关联的负载14的接触器42、以及测量和/或电流参数检测装置46。每个启动器22都具有在上游控制器18中的唯一的ID，在上游控制器18下，可以将从客户/用户输入、实时操作的数据和从与启动器22关联的负载14之前的活动得知的历史数据储存在上游控制器18的存储器50中。客户/用户的输入的示例包括：负载14的应用信息、必须总是一起启动的负载14的子集(例如，传送带)、负载14的优先级(例如，被要求在给定的应用中以特定序列启动的负载14)、负载14的额定输入、按照制造商推荐(例如，照明应用)的负载的预热时间/重燃时间、负载14的特征(分类成“HID灯”与“IE3电机”与“IE1电机”，以区分期望的涌流峰值)、变压器30的涌入额定值、断路器26的脱扣整定值和过载继电器38的脱扣级别。将客户/用户的输入信息作为配置文件输入进上游控制器18。实时操作的输入的示例包括：电流、电压(总线、启动器)、FLC的整定值、负载14的停机时间、负载14的启动时间和每个启动器22的热记忆。可以通过使用电流或电压传感器、定时器以及该电流、电压和时序信息的集合体(例如，可以收集并将电流和时间信息储存为给定的启动序列的涌入曲线)来获得实时操作的输入。所得知的历史输入是在一段长时间中“实时操作数据”的很多实例的总和或平均数。在上游控制器18中实时可用的该数据可以由嵌入式软件积聚和分析成图形表示，诸如，负载14的涌入曲线，其是预期的峰值电流的范围以及峰值电流的持续时间。可以由上游控制器18使用最大或者平均涌入曲线，来以本文描述的算法中的任何算法描述每个电机负载14的特征。上游控制器18使用以上描述的各种源和信息，来做出关于启动序列和启动时序的决定，这将会电效率最高地并且要求最少时间量地、同时满足系统10的任何预先确定的要求。可以根据给予上游控制器18的输入的类型，使用以下论述的几个算法54中的一个算法来操作如以上总体描述的系统10。图2是显示根据本专利技术的用于启动负载14的群组的方法的基本步骤的流程图。在步骤100，控制器18开始用于选择并且启动负载14的算法54。在步骤105，控制器18将可用于连接的负载14的具体的阈值特征与具体特征进行比较。在步骤110，控制器18从可用于连接的负载14之中选择满足阈值特征要求的一个或多个负载14。在步骤115，控制器连接选定的负载14。在步骤120，控制器18查看最后的负载14是否已连接。如果最后的负载14已经连接，那么控制器18继续进行步骤125，如果最后的负载14没有连接，那么控制器18继续进行步骤130，在步骤130中，把将要连接的其余的负载14的具体特征与具体的阈值特征进行比较。在步骤135，选择将要连接的接下来的负载14。控制器18继续进行在其中连接选定的负载14的步骤115。步骤120、130、135和115的循环继续，直至将要连接的负载14中的所有负载都已连接为止。现在参考图3，按照序列启动的10个负载14(在这个示例中，负载14是电机)的图示。在本专利技术的这个基本示例中，监测了系统10实时汲取的总电流，并且将其与基于正在启动的所有负载14的总的满载电流(FLC)的阈值进行比较。在这个示例中，将要启动10个电机的群组，每个电机都具有总的100amps的FLC中的10amps的FLC，并且具有在所有10个电机同时启动时的最坏条件下的800-1500amps的涌流。期望的是高到足以允许几个电机按照快速序列启动的、并且低到足以防止上游设备(诸如，针对涌流高于总的FLC进行尺寸设计的变压器、电源以及断路器)出问题的阈值。因此，针对这个示例，选择3X的总FLC(300amps)的阈值。使用在图2中描述的方法，控制器18通过重复步骤115、120、130和135来按照快速序列启动最初四个电机负载14，并且采用在步骤130的短延迟来启动其余六个电机中的每一个电机直至监测的实时电流降到低于3X的总FLA阈值为止。可以采用与每个负载14关联的历史平均涌入曲线的知识来改进这个算法54，这会使控制器18能够预期通过添加新负载10就有可能达到的总电流，而不是添加负载10并且测量实时电流。这会允许选择导致较快地启动其余的负载14的较高的阈值。单个启动器22基本上可以控制不同的负载14。控制器18可以从存储器50读取先前得知的历史涌流数据和持续时间数据，并且确定具有低涌入峰值的负载14(驱动器、软启动器等)以及确定负载的涌流的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于以最高效并且及时的方式启动多个负载的方法，所述方法包括下列步骤：由处理器把将要启动的所有负载与阈值特征进行比较；由所述处理器从将要启动的所有负载中选择在不超出所述阈值特征的情况下可被启动的一个或多个负载；由启动器启动一个或多个选定的负载；以及重复所述比较、选择以及启动，直到所有剩余的负载均已启动为止。

【技术特征摘要】
2015.12.21 US 14/976,1911.一种用于以最高效并且及时的方式启动多个负载的方法，所述方法包括下列步骤：由处理器把将要启动的所有负载与阈值特征进行比较；由所述处理器从将要启动的所有负载中选择在不超出所述阈值特征的情况下可被启动的一个或多个负载；由启动器启动一个或多个选定的负载；以及重复所述比较、选择以及启动，直到所有剩余的负载均已启动为止。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阈值特征能够是下列项中的一个或者其组合：实时操作特征；设备的额定特征；客户/用户的特征；或者所得知的/历史的特征。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述实时操作特征能够包括：电流；电压(总线或者启动器)；群组FLC的整定值；启动时间；停机时间；以及每个启动器的热记忆。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述设备的额定特征能够包括：照明的预热时间/重燃时...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦·E·弗里曼，凯文·M·杰弗里斯，本杰明·W·爱德华兹，马修·L·怀特，康斯坦丁·亚历山大·菲利潘科，理查德·卡尔·韦勒，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US