【技术实现步骤摘要】
一般地说，本专利技术涉及用于电磁接触器的过载继电器；更具体地说，涉及用于控制电磁电动机起动器中线圈的控制系统，它在实时基础上使用8插针8位微型控制器和I/O简化电路系统去处理至少13个I/O，和去计算电动机的工作温度。在典型的电磁接触器中，使用过载继电器保护电动机之类的特定负载不受过电流和过热。已知的过载继电器包含一些双金属开关，它们需要手工弯曲和扭曲，为特定设备而校准。不用说，在进行现场调节，例如满载电流强度(FLA)调节以后，准确性受到怀疑。此外，用于现有过载继电器的这种双金属开关和加热器通常与接触器的触点串联地连接。从而这些双金属设备需要在接触器与过载继电器之间进行单独闯入式连接，这就不仅增加起动器的成本和尺寸，还影响设备的可制造性。与这种已知电磁过载继电器有关的另一问题是要求使用电流测量设备，例如电流互感器和电流环(torroid)。电流互感器大而重，从而增加设备的总尺寸和成本。电流环不那么大，但也增加组合件的尺寸和成本，且呈现有限的精度和范围。因此，希望有一种能够使用较小霍尔效应传感器的电动机过载线圈控制器，该传感器具有宽得多的动态范围，适用于传感电流。此外，还希望有一种不需要机械双金属开关的设备。本专利技术提供一种解决上述问题的电动机过载线圈控制器，同时保持较低的成本控制。按照本专利技术的一个方面，电动机过载线圈控制器包括若干个输入和输出(I/O)，它们是到和来自具有j个输入和k个输出的电动机过载线圈控制器的。I/O包括至少一个复位输入，一个电流传感输入，一个满载电流(FLA)输入，一个线圈控制输入，一个线圈控制输出，和一个状态输出。控制器包括一...
【技术保护点】
一种电动机过载线圈控制器（１０），包括：多个接到和来自有ｊ个输入和ｋ个输出的电动机过载线圈控制器（１０）的输入（１６）和输出（１８）（Ｉ／Ｏ），其中至少有一个复位输入（３６，３８），一个电流传感输入（２０），一个满载电流（ＦＬＡ）输入（３０），一个线圈控制输入（４２，４４，４６），一个线圈控制输出（６８，７０），和一个状态输出（６２）；一个具有ｎ个输入／输出（Ｉ／Ｏ）线路的微控制器（１２），在此ｎ＜（ｊ＋ｋ）；一个按照一种把多个Ｉ／Ｏ（１６，１８）优先排序和合并成ｘ个Ｉ／Ｏ从而ｎ＜ｘ＜（ｊ＋ｋ）的方式，把ｊ个输入和ｋ个输出连接到微控制器（１２）上的电动机过载电路（１４），借此减少多个Ｉ／Ｏ（１６，１８）的数目，但在此连接于微控制器（１２）的多个Ｉ／Ｏ的数目仍超过微控制器（１２）的ｎ个Ｉ／Ｏ线路的数目；和其中微控制器（１２）被编程成：能使用ｎ个Ｉ／Ｏ线路中的至少２个线路起输入和输出作用。
【技术特征摘要】
US 1999-3-12 09/267,9801.一种电动机过载线圈控制器(10)，包括多个接到和来自有j个输入和k个输出的电动机过载线圈控制器(10)的输入(16)和输出(18)(I/O)，其中至少有一个复位输入(36，38)，一个电流传感输入(20)，一个满载电流(FLA)输入(30)，一个线圈控制输入(42，44，46)，一个线圈控制输出(68，70)，和一个状态输出(62)；一个具有n个输入/输出(I/O)线路的微控制器(12)，在此n＜(j+k)；一个按照一种把多个I/O(16，18)优先排序和合并成x个I/O从而n＜x＜(j+k)的方式，把j个输入和k个输出连接到微控制器(12)上的电动机过载电路(14)，借此减少多个I/O(16，18)的数目，但在此连接于微控制器(12)的多个I/O的数目仍超过微控制器(12)的n个I/O线路的数目；和其中微控制器(12)被编程成能使用n个I/O线路中的至少2个线路起输入和输出作用。2.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，还包括一个24VDC电源(452)，连接于线圈控制器(10)，且具有24VDC和5VDC的输出；和一个第一线圈(64)，被连接成接收线圈控制输出(68，70)。3.根据权利要求2的电动机过载线圈控制器(10)，其中第一线圈(64)起正向线圈的作用，用于控制电动机的正向运动；还包括一个第二线圈(66)，它起反向线圈的作用，用于控制电动机的反向运动。4.根据权利要求2的电动机过载线圈控制器(10)，其中微控制器(12)被进一步编程，以向线圈(64)提供满DC功率，从而初始地激励线圈(64)；然后在线圈控制输出(68)上提供一个DC PWM信号，借此提供较低的电力，以把线圈(64)保持于一种拉入状态。5.根据权利要求4的电动机过载线圈控制器(10)，其中线圈控制输出(68)来自微控制器的一个专用输出线路。6.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，其中多个I/O(16，18)被进一步限定，使复位输入包括一个本地复位输入(36)和一个远程复位输入(38)；线圈控制输入包括一个使能输入(42)，一个正向输入(44)和一个反向输入(46)；线圈控制输出包括一个正向线圈输出(68)和一个反向线圈输出(70)；状态输出包括一个状态指示器输出(62)和报警输出(58)；电流传感输入包括一个三相电流传感输入(20)；控制器(10)还包含一个试验输入(50)，一个线圈控制电路电压传感输入(54)；并且其中各个I/O(16，18)都通过几个I/O线路由微控制器(12)来处理。7.根据权利要求6的电动机过载线圈控制器(10)，其中微控制器(12)具有5个有效的I/O线路，其中1个线路专用于线圈控制输出(68，70)，和其中4个线路是多功能I/O；并且其中电动机过载电路(14)和微控制器(12)至少处理13个I/O。8.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，还包括一个可由线圈控制输出(68)控制的正向线圈(64)，和一个可由线圈控制输出(70)控制的反向线圈(66)；线圈控制输出(68，70)包括一个正向线圈输出(68)，和一个反向线圈输出(70)；并且其中微控制器(12)生成一个时钟输出(462)；和其中电动机过载电路(14)包括一个具有一个定时触发器(504)的线圈选择和驱动电路(图4D)，它被连接成根据正向和反向线圈输出(68，70)和时钟输出(Q，Q′)，接收正向和反向线圈输出(68，70)和激励第一和第二线圈(64，66)之一。9.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，其中电动机过载电路(14)还包括一个远程输入多路复用器(图4C)，用于接收三个性质不同的外部控制信号一个外部反向控制信号(46)，一个外部正向控制信号(44)和一个外部使能控制信号(42)；其中每个信号皆可处于有效和无效这两种状态之一；远程输入多路复用器可区分这三个性质不同的外部控制信号，并且向微控制器(12)提供一个线圈控制输入信号(470)，以指三个性质不同的外部控制信号中哪一个是有效的。10.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，其中；电动机过载电路(14)还包括一个机械本地复位器(32)和一个固态远程复位器(34)，每个复位器皆连接于微控制器(12)的同一个I/O线路；并且微控制器(12)还被编程，使微控制器(12)能够区分是否已经启动机械本地复位器(32)和固态远程复位器(34)之一，或是否已经启动二者(32和34)。11.根据权利要求2的电动机过载线圈控制器(10)，其中电动机过载电路(14)还包括一个试验开关(48)、一个24VDC传感器(52)和一个状态指示器(60)，每个皆连接于微控制器(12)的同一个I/O线路；并且微控制器(12)还被编程，以便对同一I/O线路上的试验开关(48)、24VDC传感器(52)和状态指示器(60)中的每一个，区分其接收和发送。12.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，其中状态输出(62)包括一个报警输出(460)；并且电动机过载电路(14)还包括一个从微控制器(12)接收报警输出(460)的报警电路(56)，报警电路(56)具有一个定时触发器(464)，用于使报警输出(460)与来自微控制器(12)的时钟信号(462)同步，从而报警输出(460)是来自一个与线圈控制输入(470)相同的I/O(5)的。13.根据权利要求1的电动机过载线圈控制器(10)，其中状态输出(62)包括一个状态指示器输出(480)；并且电动机过载电路(14)还包括一个状态指示器(60)，其中具有一个LED(D5)，并且它在一个与至少另一个I/O相同的I/O的线路(6)上从微控制器(12)接收状态指示器输出(486)；并且其中微控制器(12)被进一步编程，以便计算一个用于电动机的热堆(94)，在状态指示器的输出(486)上输出一个热堆计算的热堆结果(96)，和在状态指示器(60)的LED(D5)上显示一个热堆结果的表示。14.根据权利要求13的电动机过载线圈控制器(10)，其中热堆结果(96)是按照热堆容量的百分率来显示的；并且如果热堆结果(96)接近100％的热堆容量，则转接LED(D5)，以呈现为连续接通(342)；和如果热堆结果(96)小于100％的热堆容量，则以表示热堆结果(94)的频率(344，346，348，350，352)接通和断开LED(D5)。15.一种电动机过载线圈控制器(10)，包括一个三相传感电路(22，24)，可产生一个电流传感信号I(20)；一个满载电流(FLA)电路(28)，带有一个用户可调FLA装置，设置和可产生一个FLA信号(30)；一个8位微控制器(12)，可接收来自三相传感电路(22，24)的电流传感信号(20)和来自FLA电路(28)的FLA信号(30)，其中带有一个包含给定模型参数的查找表；对微控制器(12)编程，以便根据由下式给出的微分方程计算热堆dV(n)(94)的变化，基于电流传感信号(20)、FLA信号(30)和查找表来模拟电动机的加热dV(n)=(I2t(n)-VR(n-1))1Cdt]]>式中I2t(n)是用电流传感信号I(20)、FLA信号(30)和模型分析间隔时间t，选自查找表的；C是电动机模型电容；R是电动机模型热阻，表示离开电动机的热输送；和V(n-1)是最后的热堆结果(94)。16.根据权利要求15的电动机过载线圈控制器，其中微控制器(12)被进一步编程，以便通过把最后热堆结果加到改变后的热堆dV(n)上(160)，计算一个实时热堆V(n)。17.一种计算一个工作电动机温度的方法，包括下列步骤确定用于电动机的FLA值(110)；传感到电动机的电流路径中的电流(112)；限定一个分析间隔时间，要在该时间范围内确定电动机的温度(84，86)；继续定期地传感电流至少一段分析间隔时间(120)；和限定一个多步骤计算子程序(94)，以便定期地确定一个电动机的热堆，和执行一个多步骤计算子程序的步骤，这样的时期按分析间隔时间隔开。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕特瑞克詹姆斯格理斯默，克理斯托福约翰威勒彻，克特宛艾克罗斯，
申请(专利权)人：尹顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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