联锁适配器和使电气设备与工作机联锁工作的方法技术

本发明专利技术提供了联锁适配器和用于使电气设备以与工作机联锁的方式进行工作的方法。在本公开内容的一个方面的联锁适配器包括电流路径、电气负载、开关以及控制器。控制器响应于接收到来自工作机的联锁指令信号而与从电气设备的电气插座接收到的交流电压的变化同步地接通和断开开关，以从电源插座向电气负载供应负载电流。控制器在交流电压的每个1/2周期内、以指定的时间比率接通和断开开关。

【技术实现步骤摘要】
联锁适配器和使电气设备与工作机联锁工作的方法
本公开内容涉及一种用于使电气设备以与工作机联锁的方式进行工作的技术。
技术介绍
日本专利第4955332号公开了一种联锁适配器，其被配置成附接至除尘器(dustcollector)中设置的电源插座。联锁适配器被配置成响应于通过联锁适配器的接收器接收到从电动工具发送的联锁操作命令而从电源插座向联锁适配器中的电阻器供应电流。联锁适配器允许在不从除尘器向电动工具供应交流(AC)电压的情况下的除尘器与电动工具的联锁操作，并且还消除了除尘器与电动工具之间的布线。联锁适配器不仅还允许诸如除尘器的电气设备与AC驱动的工作机(诸如，通过AC电压操作的电动工具)的联锁操作，而且允许诸如除尘器的电气设备与电池驱动的工作机的联锁操作。
技术实现思路
在该联锁适配器中，为了使电气设备以与工作机联锁的方式进行工作，需要在工作机的工作时段期间从电气设备的电源插座向诸如电阻器的电气负载供应负载电流，电气设备可以利用该负载电流检测工作机的操作，如上所述。因此，联锁适配器必须使用可以被连续地供应与在工作机进行工作期间流动的电流相等的负载电流的电气负载，从而导致联锁适配器的尺寸增大。由于电流流过电气负载会导致产生热量，因此电气负载需要借助于散热器等的散热措施。这样的散热措施导致联锁适配器的尺寸增大。向电气负载更高的负载电流被浪费。在本公开内容的一个方面，期望能够降低联锁适配器的功耗并且减小联锁适配器的尺寸。在本公开内容的一个方面的联锁适配器包括电流路径、电气负载、开关和控制器。电流路径基于从电气设备中设置的电源插座接收到的交流电压来供应负载电流。电气负载被设置在电流路径中。开关被设置在电流路径中并且接通和断开。电流路径响应于开关接通而导通。电流路径响应于开关断开而被切断。控制器响应于接收到来自工作机的联锁命令信号而与交流电压的变化同步地接通和断开开关，以从电源插座向电气负载供应负载电流。控制器在交流电压的每个1/2周期内、以指定的时间比率接通和断开开关。在这样的联锁适配器中，在使电气设备响应于接收到联锁命令信号而以与工作机联锁的方式进行工作时，开关不仅接通以向电气负载供应负载电流，而且在交流电压的每个1/2周期内、以指定的时间比率接通和断开。因此，与上述的日本专利第4955332号中公开的联锁适配器相比，在本公开内容的一个方面的联锁适配器可以减少为了使电气设备以与工作机联锁的方式进行工作而向电气负载供应的负载电流(换句话说，有效电流)的量，并降低功耗。此外，由于可以减小向电气负载供应的有效电流，因此在本公开内容的一个方面的联锁适配器可以减少电气负载的发热量，并且可以减小其尺寸。工作机和/或电气设备可以是用于执行物理任务的作业现场设备。在其期间接通开关以使电气设备以与工作机联锁的方式进行工作的接通时段可以与用于确定该电气设备是否以与工作机联锁的方式进行工作的负载电流的检测特性相关联。例如，在电气设备被配置成基于在交流电压的过零点之后供应的负载电流来确定是否开始与工作机的联锁操作的情况下，控制器可以仅将开关在交流电压的每个1/2周期内、在过零点之后接通持续达特定时段。例如，在电气设备被配置成基于在交流电压的过零点之前供应的负载电流来确定是否开始与工作机的联锁操作的情况下，控制器可以仅将开关在交流电压的每个1/2周期内、在过零点之前接通持续达特定时段。控制器可以接通和断开开关，以使得开关在交流电压的1/2周期内1次或至少2次处于持续指定时段的接通状态。控制器可以接通和断开开关，以使得开关在交流电压的1/2周期内接通至少两次持续达指定时段。在这种情况下，可以改善联锁适配器的可用性。换句话说，联锁适配器的使用者可以使用该联锁适配器来使不同类型的电气设备以与工作机联锁的方式进行工作。电气设备可以被配置成一旦电气设备检测到从电源插座供应负载电流并且开始与工作机的联锁操作，即使不再检测到负载电流的供应，也能继续使电气设备进行工作持续达特定时段。例如，作为电气设备的一个示例的除尘器可以被配置成即使在工作机的操作停止之后，也能继续使除尘器进行工作持续达特定时段并且在除尘器周围吸尘。在如上配置电气设备的情况下，控制器可以根据电气设备的操作特性来向电气负载供应负载电流。换句话说，在这种情况下，控制器可以响应于接收到联锁命令信号而交替地执行导通实现控制和导通停止控制，以在下述的特定时段内暂时停止供应负载电流，在该时段期间，该电气设备和工作机在电气设备不再能够检测到负载电流的供应之后继续进行与彼此的联锁操作。这样的联锁适配器可以进一步减少被供应给电气负载的负载电流(有效电流)的量，可以减少伴随负载电流的供应的发热量，并且其尺寸可以被进一步减小。执行导通实现控制的控制器可以接通和断开开关持续达交流电压的1个周期或者持续达长于该1个周期的指定控制时段，以从电源插座向电气负载供应负载电流。执行导通停止控制的控制器可以断开开关持续达交流电压的1个周期或者持续达长于该1个周期的指定停止时段，以停止供应负载电流。控制器可以根据该控制器接收到的选择命令来选择多个控制模式中的一个控制模式。多个控制模式可以在开关的接通时段与开关的断开时段之间的比率方面彼此不同。换句话说，不同类型的电气设备可以具有被用于确定是否以与工作机联锁的方式进行工作的负载电流的不同检测特性。上述控制器可以根据电气设备的类型来选择这些控制模式之一。这样使用联锁适配器允许使用者使至少两种不同类型的电气设备以与工作机联锁的方式进行工作。此外，在这种情况下，由于控制器可以根据电气设备的类型来改变接通和断开开关的时间比率，因此可以使得为了使电气设备以与工作机联锁的方式进行工作而向电气负载供应的负载电流的量最小化，并且可以减小联锁适配器的尺寸。控制器通过接通和断开开关来间歇地向电气负载供应负载电流。电气设备基于负载电流来确定是否要以与工作机联锁的方式进行工作。控制器可以准确地控制开关的接通时段和断开时段。在这种情况下，开关可以包括可以在期望的定时接通和断开的半导体器件，例如，诸如场效应晶体管(FET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。联锁适配器还可以包括全波整流器，该全波整流器被配置成对交流电压进行全波整流并产生整流电压。在这种情况下，开关在期望的定时接通和断开，使得可以从电源插座向电气负载供应负载电流。因此，电气设备可以基于负载电流来确定是否要以与工作机联锁的方式进行工作。全波整流器可以包括输入级，并且可以在输入级接收交流电压。电流路径可以耦接至输入级。全波整流器可以包括输出级，并且可以被配置成从输出级输出整流电压。电流路径可以耦接至输出级。可以设定电气负载的负载特性(诸如电阻值)，以使得在控制器接通开关的接通时段期间供应的负载电流的值等于或大于用于确定电气设备实现与工作机的联锁操作的电流值。可以根据当开关接通时从电源插座供应的交流电压的值和电气负载的负载特性来确定在开关的接通时段期间向电气负载供应的负载电流。换句话说，当交流电压的值低时，可以减小负载电流。联锁适配器可以包括电压检测器，该电压检测器被配置成检测交流电压的值。控制器可以基于电压检测器检测到的交流电压的值来调整时间比率。控制器可以调节时间比率，使得电压检测器检测到的交流电压的值越低，开关接通的时间越长。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联锁适配器，包括：电流路径，其被设置成基于从在电气设备中设置的电源插座接收到的交流电压来供应负载电流；电气负载，其被设置在所述电流路径中；开关，其被设置在所述电流路径中并且被配置成接通和断开，所述电流路径响应于所述开关接通而导通，所述电流路径响应于所述开关断开而被切断；以及控制器，其被配置成响应于接收到来自工作机的联锁命令信号而与交流电压的变化同步地接通和断开所述开关，以从所述电源插座向所述电气负载供应所述负载电流，所述控制器被配置成在所述交流电压的每个1/2周期内、以指定的时间比率接通和断开所述开关。

【技术特征摘要】
2017.12.28 JP 2017-253964;2018.03.16 JP 2018-049551.一种联锁适配器，包括：电流路径，其被设置成基于从在电气设备中设置的电源插座接收到的交流电压来供应负载电流；电气负载，其被设置在所述电流路径中；开关，其被设置在所述电流路径中并且被配置成接通和断开，所述电流路径响应于所述开关接通而导通，所述电流路径响应于所述开关断开而被切断；以及控制器，其被配置成响应于接收到来自工作机的联锁命令信号而与交流电压的变化同步地接通和断开所述开关，以从所述电源插座向所述电气负载供应所述负载电流，所述控制器被配置成在所述交流电压的每个1/2周期内、以指定的时间比率接通和断开所述开关。2.根据权利要求1所述的联锁适配器，其中，所述控制器被配置成接通和断开所述开关，以使得所述开关在所述交流电压的1/2周期内1次或至少2次处于持续指定时段的接通状态。3.根据权利要求1或2所述的联锁适配器，其中，所述控制器被配置成响应于接收到所述联锁命令信号而交替地执行导通实现控制和导通停止控制，其中，执行所述导通实现控制的所述控制器将所述开关接通和断开持续达所述交流电压的1个周期或者持续达长于所述1个周期的指定控制时段，以从所述电源插座向所述电气负载供应所述负载电流，并且其中，执行所述导通停止控制的所述控制器将所述开关断开持续达所述交流电压的1个周期或者持续达长于所述1个周期的指定停止时段，以停止供应所述负载电流。4.根据权利要求1至3中任一项所述的联锁适配器，其中，所述控制器被配置成根据所述控制器接收到的选择命令来选择多个控制模式中的一个控制模式，并且其中，所述多个控制模式在所述开关的接通时段与所述开关的断开时段之间的比率方面彼此不同。5.根据权利要求1至4中任一项所述的联锁适配器，还包括：全波整流器，其被配置成对所述交流电压进行全波整流从而产生整流电压，所述全波整流器包括输出级并且被配置成从所述输出级输出所述整流电压，其中，所述电流路径耦接至所述输出级。6.根据权利要求1至5中任一项所述的联锁适配器，还包括：电压检测器，其被配置成检测所述交流电压的值，其中，所述控制器被配置成基于所述电压检测器检测到的所述交流电压的值来调整所述时间比率。7.根据权利要求6所述的联锁适配器，其中，所述控制器被配置成调整所述时间比率，使得所述电压检测器检测到的所述交流电压的值越低，所述开关接通的时间越长。8.根据权利要求1至7中任一项所述的联锁适配器，其中，所述电气负载包括电阻性负载。9.根据权利要求8所述的联锁适配器，还包括：风扇，其被配置成冷却所述电阻性负载。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木均，河合佑树，加藤慈，堀田康孝，
申请(专利权)人：株式会社牧田，
类型：发明
国别省市：日本,JP