用于切换接触器的方法及控制装置制造方法及图纸

提供了一种用于切换接触器(1)的方法(30)。该方法(30)通过控制装置(20)被执行，控制装置(20)控制供给到接触器(1)的线圈(10)的控制电压，其中线圈(10)被通电和被断电以控制接触器(1)的切换。方法(30)包括从N个值的预定义的集合获取延迟时间ΔT，其中获取的延迟时间ΔT不同于先前选择的延迟时间ΔT，基于获取的延迟时间ΔT确定(31)参考时间点t1，其中相对于方法(30)的启动来设置延迟时间ΔT的起始点t0，估计(32)控制电压的半周期Tp，基于控制电压的估计的半周期Tp确定(33)测量间隔Tm的持续时间，基于参考时间点t1设置(34)第一测量间隔Tm的起始点，并且将后续的测量间隔的起始点设置为等于紧接的先前测量间隔的终点，在测量间隔Tm的持续时间内获取(35)对控制电压的测量值，并且基于在测量间隔Tm期间获取的测量值切换(36)接触器(1)。还提供了控制装置(20)、计算机程序(23)和计算机程序产品(22)。

Method and control device for switching contactor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于切换接触器的方法及控制装置
本文公开的技术总体涉及在电力网络中使用的接触器的领域，并且特别地涉及用于切换接触器的方法、用于控制接触器的控制装置、计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
接触器是用于切换连接到电路的电负载的电控开关装置。例如，电负载可以是三相负载。为了连接/断开电负载，接触器包括触头单元，触头单元又包括多个主触头，例如三个主触头。主触头被配置为诸如将电负载连接到主电网或从主电网断开电负载。接触器进一步包括致动单元，致动单元包括用于致动主触头的线圈。接触器的电子控制电路被用于控制供给到线圈的电压。通常，电子控制电路的控制电压由从例如三相中的一相或两相引出的电路提供。由于主电网和控制电压之间的同步效应，连接到三相中的各自的一相的主触头中的每一个触头在其许多切换操作中可以在几乎相同的相位角处切换，即打开或闭合。因此，主触头中的每一个主触头上的电负载或负荷将显著地不同，这导致显著地不同的电弧能量。因此，受电力地影响的最大的主触头比其它两个主触头遭受的腐蚀更大。因此，受影响最大的主触头的触头材料的厚度可能会更快减小。这导致不同主触头的腐蚀程度不同，即不均匀。因此，接触器的使用寿命受到首先失效的主触头的限制。EP2856483B1(ABB研究有限公司)公开了一种低压接触器，并且是上述接触器的一个示例。接触器被用于将三相负载从电源断开。控制供给到线圈的电压的电子控制电路实施预先安排的时间点选择方案，并且适于从预先安排的时间点选择方案中选择时间点作为时间延迟，并且基于选择的时间点启动瞬时断开命令。尽管该接触器及控制该接触器的方法提供了功能良好的解决方案，但是期望进一步延长接触器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供接触器的切换方面的改进。特别的目的是确保接触器的所有触头的统一的磨损，从而延长接触器的使用寿命。这些目的和其它目的通过根据所附独立权利要求的方法、接触器、计算机程序和计算机程序产品以及通过根据从属权利要求的实施例来实现。根据一个方面，该目的是通过用于切换接触器的方法实现的。该方法由控制装置执行，控制装置控制供给到接触器的线圈的控制电压。线圈被通电和被断电以控制接触器的触头的切换。该方法包括：从N个值的预定义的集合获取延迟时间ΔT，其中获取的延迟时间ΔT不同于先前选择的延迟时间ΔT；基于获取的延迟时间ΔT确定参考时间点t1，其中相对于该方法的启动来设置延迟时间ΔT的起始点；估计控制电压的半周期Tp；基于估计的控制电压的半周期Tp确定测量间隔Tm的持续时间；基于参考时间点t1设置第一测量间隔Tm的起始点，并且将后续测量间隔的起始点设置为等于紧接在先前测量间隔的终点；在测量间隔Tm的持续时间内获取对控制电压的测量值，并且基于在测量间隔Tm期间获取的测量值来切换接触器。该方法提供了许多优点。例如，由电弧生成的腐蚀和热量以确定的方式被均匀地分配在每一个触头上，这增加了接触器的使用寿命。该方法还通过使得减少这些触头中通常使用的银的量来降低产品成本。通过从N个值的预定义的集合选择不同于先前选择的延迟时间ΔT的延迟时间ΔT，可以提供非随机(即，确定性)起始点，进而确保了沿电压形式在不同点处的切换，从而最大程度地确保了主触头上的均等的磨损。在各种实施例中，等于接触器的启动或等于具有增加的偏移时间的接触器的启动。延迟时间ΔT的起始点因此可以与(例如)启动时间和偏移时间(例如可能包括用于电子设备的启动时间等)有关。在各种实施例中，估计控制电压的半周期Tp包括以下之一：-检测控制电压的两个连续的过零，并且将半周期Tp估计为等于检测的过零之间的持续时间，以及-检测控制电压的两个连续的最大值，并且将半周期Tp估计为等于检测的最大值之间的持续时间。在各个实施例中，独立于参考时间点t1确定控制电压的半周期Tp。在各个实施例中，在测量间隔Tm的持续时间内获取对控制电压的测量值与控制电压的周期的过零不同步。在各个实施例中，获取测量值包括累加均方根RMS值。在其它实施例中，获取测量值包括累加平均值。在各个实施例中，用于切换接触器的标准是以下之一：控制电压下降到下限标称电压值以下预定的时间周期；控制电压下降到下限标称电压值以下超过30ms；切换命令已经稳定了预定的时间周期以及切换命令已经稳定了4ms。根据一个方面，目的是通过针对用于控制接触器的控制装置的计算机程序实现的。控制程序包括计算机程序代码，当该计算机程序代码在控制装置的处理电路上运行时，使得控制装置执行上述方法。根据一个方面，目的是通过计算机程序产品实现的，计算机程序产品包括如上所述的计算机程序和在其上存储该计算机程序的计算机可读装置。根据一个方面，目的是通过用于切换接触器的控制装置实现的。控制装置控制供给到接触器的线圈的控制电压。控制装置被配置为将线圈通电和断电以控制接触器的触头的切换，控制装置进一步被配置为从包括多个时间点的时间点选择方案中获取时间点，该多个时间点被分配在控制电压的半周期中，使用获取的时间点作为时间延迟来开始接触器的切换，并且在确定满足用于切换接触器的标准之后，在控制电压的半周期内的与获取的时间点相同的时间点启动瞬时切换命令。通过阅读以下描述和附图，本专利技术的实施例的其它特征和优点将变得清楚。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施例的接触器和用于控制接触器的控制装置。图2示出了作为时间的函数的主电网的相电压以及本专利技术的一方面。图3示出了本专利技术的主要方面和不同实施例。图4是根据本专利技术的实施例的用于切换接触器的方法的实施例的步骤的流程图。具体实施方式在下面的描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了具体细节，诸如特定的架构、接口、技术等，以便提供透彻的理解。在其它情况下，省略了对众所周知的装置、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节使描述不清楚。在整个说明书中，相同的附图标记指的是相同或相似的元件。图1示出了根据本专利技术的实施例的接触器1和用于切换接触器1的控制装置20。接触器1是低压接触器，并且被用于连接和断开电负载2。例如，电负载2可以是电动机，但是要注意，电负载2可以是任何类型。电负载2被连接到具有一相或多相的主电网。在特定示出的情况下，主电网具有三相L1、L2、L3，但是在其它实施例中，它可以具有一、二、四或更多相。因此，接触器1是用于切换具有高额定电流的电路或电气装置的电控开关。接触器1由电子控制装置20(在下文中也称为控制电路20)控制，该电子控制装置20具有比由接触器1切换的电路或装置(即，负载2)低得多的功率水平。控制电路20被配置为控制被供给到接触器1的线圈10的电压或更一般地说功率。接触器1包括触头，即，接触器1的电流承载部分，以及用于闭合和断开这些触头的机构(例如，电磁体或线圈)。图1所示的接触器1包括连接到主电网的三相L1、L2、L3中的各自的一相的三个主触头121、122、123(尽管要注意的是，也可以有更多或更少的主触头)。接触器1进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于切换接触器(1)的方法(30)，所述方法(30)通过控制装置(20)被执行，所述控制装置(20)控制供给到所述接触器(1)的线圈(10)的控制电压，其中所述线圈(10)被通电和断电以控制所述接触器(1)的触头(12

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 EP 17178249.31.一种用于切换接触器(1)的方法(30)，所述方法(30)通过控制装置(20)被执行，所述控制装置(20)控制供给到所述接触器(1)的线圈(10)的控制电压，其中所述线圈(10)被通电和断电以控制所述接触器(1)的触头(121、122、123)的切换，所述方法(30)包括：
-从N个值的预定的集合获取延迟时间ΔT，其中获取的延迟时间ΔT不同于先前选择的延迟时间ΔT，
-基于获取的延迟时间ΔT，确定(31)参考时间点t1，其中相对于所述方法(30)的启动来设置所述延迟时间ΔT的起始点t0，
-估计(32)所述控制电压的半周期Tp，
-基于所述控制电压的估计的半周期Tp确定(33)测量间隔Tm的持续时间，
-基于所述参考时间点t1设置(34)第一测量间隔Tm的起始点，并且将后续测量间隔的起始点设置为等于紧接的先前测量间隔的终点，
-在所述测量间隔Tm的所述持续时间内获取(35)对所述控制电压的测量值，以及
-基于在所述测量间隔Tm期间获取的所述测量值切换(36)所述接触器(1)。


2.根据权利要求1所述的方法(30)，其中所述延迟时间ΔT的所述起始点等于所述接触器的启动或者等于具有增加的偏移时间的接触器(1)的启动。


3.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的方法(30)，其中估计(32)所述控制电压的所述半周期Tp包括以下之一：
-检测所述控制电压的两个连续的过零，并且将所述半周期Tp估计为等于检测的所述过零之间的持续时间，以及
-检测所述控制电压的两个连续的最大值，并且将所述半周期Tp估计为等于检测的所述最大值之间的持续时间。

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【专利技术属性】
技术研发人员：G·约翰森，A·维什努，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH