估计电气开关装置的特性的方法及实现这些方法的装置制造方法及图纸

用于估计电气开关装置的特性的方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
估计电气开关装置的特性的方法及实现这些方法的装置


[0001]本专利技术涉及一种用于估计电气开关装置的特性的方法，以及用于实现这些方法的相关装置。
[0002]更具体地，本专利技术涉及包括电磁致动器的电接触器，该电磁致动器包括线圈。

技术介绍

[0003]这种电气开关装置配置为用于在断开状态和闭合状态之间切换，例如以便控制对电气负载的供电。移动电触头通常连接到致动器的移动部件，当合适的电流通过线圈时，该移动部件会因为线圈产生的磁场的作用而移动。
[0004]期望能够在装置运行时自动估计装置的一个或多个特性，例如以便发现其状态和/或检测故障的出现并因此提供合适的预防性维护。
[0005]一些装置具有用于测量装置特性的专用传感器，例如用于测量温度或电触头的磨损状态。然而，这些传感器增加了装置的生产成本。此外，并非总是可以将新传感器集成到现有装置中。
[0006]更具体地，本专利技术旨在通过提出用于估计电气开关装置的一个或多个特性的方法来克服这些缺点。

技术实现思路

[0007]为此，本专利技术的一个方面涉及一种用于估计电气开关装置的特性，特别是在装置的断开阶段期间的电弧的能量值的方法，该方法包括以下步骤：
[0008]‑
检测开关装置的电触头的超过断开阈值的运动；
[0009]‑
对于电气装置的至少一个相，测量穿过该相的电流；
[0010]‑
对于电气装置的至少一个相，评估与该相相关联的电触头之间的电弧的电压；
[0011]‑
通过对测得的电流和估计的电压的乘积进行数值积分，至少对于电气装置的所述相计算与电弧相关联的能量值，该积分在从检测到电触头的移动开始的时间间隔内执行。
[0012]由于本专利技术，当电触头在断开期间分开时，很容易确定出现在电触头处的电弧的能量水平。该确定在装置运行期间以简单的方式执行，仅基于通过电测量发现的值并且不需要专用传感器。
[0013]有利地，可以随后使用关于电弧能量水平的信息来估计电触头的磨损状态。
[0014]根据一些有利但非强制性的方面，这种方法可以合并以下一个或多个特征，这些特征可以单独使用，也可以以任何技术上允许的组合使用：
[0015]‑
如果能量值超过预定阈值，则识别异常情况。
[0016]‑
电压根据以下公式计算：
[0017]其中I是针对电气装置的所述相位测量的电流，x是电气装置的该相的电触头的移动，并且a、b、c和d是数值参数。
[0018]‑
时间间隔在预定周期终止时结束。
[0019]‑
预定周期等于50ms或100ms。
[0020]‑
当针对该电相位测量的电流达到零值时，时间间隔结束。
[0021]‑
开关装置是包含电磁致动器的接触器。
[0022]根据另一方面，一种用于估计电气开关装置的电触头的磨损状态的方法包括以下步骤：
[0023]‑
通过根据本专利技术的方法，估计与在触头断开阶段期间出现在装置的相的电触头之间的电弧相关的能量值；
[0024]‑
计算代表与该电相位相关联的电触头的磨损状态的值，该计算通过用取决于计算出的能量值的量递增先前值来迭代地执行。
[0025]根据另一方面，针对电气装置的每一相测量电触头之间的电流和电压，其中在计算磨损时仅考虑首先检测到断开的电相位。
[0026]根据另一方面，电气开关装置包括电子控制装置，用于估计电气开关装置的特性，特别是在装置的断开阶段期间电弧的能量值，该电子控制装置配置为：
[0027]‑
检测开关装置的电触头的超过断开阈值的运动；
[0028]‑
对于电气装置的至少一个相，测量穿过该相的电流；
[0029]‑
对于电气装置的至少一个相，评估与该相相关联的电触头之间的电弧的电压；
[0030]‑
通过对测得的电流和估计的电压的乘积进行数值积分，至少对于电气装置的所述相计算与电弧相关联的能量值，该积分在从检测到电触头的移动开始的时间间隔内执行。
附图说明
[0031]参考附图，仅通过示例的方式提供本方法的实施例的以下描述，本专利技术将被阐明，并且本专利技术的其它优点将更加清楚，其中：
[0032]图1是根据本专利技术实施例的包括电磁致动器的电气开关装置的示意图；
[0033]图2是图1的开关装置的电磁致动器的控制电路的示例的示意图；
[0034]图3是表示图2的电磁致动器在多个操作阶段中的电控制电流的变化的曲线图；
[0035]图4示出了对于根据实施例的三相开关装置，每一相的电流和连接到开关装置的每个电相位的上游和下游相导体之间的电压随时间的变化。
[0036]图5是根据本专利技术的实施例的方法的示例。
具体实施方式
[0037]图1示出了例如接触器的电气开关装置2。
[0038]装置2配置为在允许电流流动的闭合状态和阻止电流流动的断开状态之间切换。
[0039]例如，装置2可以安装在电气设施中以控制由电能源对例如电机的电气负载的供电。能源例如是供电网络或发电机。
[0040]在所示示例中，装置2一方面连接到上游电线4，另一方面连接到下游电线6。
[0041]电线4和6可以包括多个电相位，例如以便承载三相交流电。不管相位的数量如何，装置2配置为中断或替代地允许电流在每个相中流动。然而，为了简化图1，对于电线4和6中
的每一条仅示出了一个电相位导体。
[0042]装置2包括例如外壳8。
[0043]对于每个电相位，装置2包括布置在移动部件12上的可分离触头10和连接到上游电线4和下游电线6的固定触头14。触头10和14中的每一个包括接触垫16，在这种情况下，接触垫16由金属制成，优选地为银合金或任何等效材料。
[0044]装置2的移动部件12可以在闭合位置和断开位置之间移动，在闭合位置，动触头10与固定触头14接触，在断开位置，如图1所示，动触头10与固定触头14分离。
[0045]装置2还包括电磁致动器20，电磁致动器配置为在闭合位置和断开位置之间移动移动部件12。
[0046]电磁致动器20包括线圈22，线圈22配置为当它被提供控制电流时产生磁场，以便移动移动部件12。
[0047]例如，线圈22包括导电线的绕组。移动部件12可以与磁芯一体地安装，该磁芯与线圈22同轴布置并且当线圈22通过适当电流的输入被激励时通过线圈22产生的磁场的作用而移动。
[0048]装置2还包括电源电路24，配置为向线圈12供电，以及电子控制装置26，用于控制电源电路24。
[0049]在许多实施例中，装置2包括输入接口，例如包括控制电极，其配置为用于接收来自用户的打开或关闭指令。例如，可以在控制电极之间施加控制电压。
[0050]在许多实施例中，装置2还包括电流传感器28本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于估计电气开关装置(2)的特性、特别是在所述装置的断开阶段期间的电弧的能量值的方法，该方法包括以下步骤：
‑
检测(100)所述开关装置的电触头(10，14)的超过断开阈值的移动；
‑
对于所述电气装置的至少一个相，测量(102)穿过所述相的电流；
‑
对于所述电气装置的至少一个相，评估(104)与所述相相关联的电触头之间的电弧的电压；
‑
至少对于所述电气装置的所述相，通过对测量的电流和评估的电压的乘积进行数值积分，计算(106)与电弧相关联的能量值，该积分在从检测到所述电触头的移动开始的时间间隔内执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述能量值超过预定阈值，则识别异常情况。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，基于以下公式计算电压：其中I是针对电气装置的所述相测量的电流，x是电气装置的该相的电触头的移动，并且a、b、c和d是数值参数。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述时间间隔在预定周期期满时结束。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预定周期等于50ms或100ms。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其中，当针对电相位测量的电流达到零值时，所述时间间隔结束。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述开关装置是包括电磁致动器的接触器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S德尔贝尔，R奥尔班，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：