监控开关设备制造技术

监控开关设备，包括开关装置、多个磁体、磁场传感器和处理电路。开关装置包括适应于选择性地断开和闭合电路的断开/闭合机构。断开/闭合机构包括枢转地安装的轴，其配置为随着断开/闭合机构在断开和闭合状态之间移动围绕枢轴旋转。多个磁体的磁体彼此间隔并固定地附接到轴。随着轴枢转磁场传感器感测由多个磁体的每个磁体产生的磁场。多个磁体的每个磁体限定了由磁场传感器检测的轴的不同的角位置，其中磁场传感器感测多个磁体的各自磁体。处理电路基于随着轴在一个方向枢转当磁场传感器感测到多个磁体的至少两个磁体产生的磁场时由磁场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。

【技术实现步骤摘要】
监控开关设备


[0001]本公开大体涉及具有监控断开和闭合机构的开关设备。

技术介绍

[0002]本部分提供了与本公开相关的背景信息，不一定是现有技术。
[0003]通常，开关设备利用例如通过断开和闭合嵌入在开关设备内的电触点选择性地断开和闭合电路的断开和闭合机构。这样的断开和闭合机构典型地包含几个易于磨损的机械互连零件，从而限制了整个开关设备的寿命。此外，外部环境可以进一步影响整个开关设备的寿命，导致断开和闭合机构在暴露于例如潮湿或过高温度的入口时过早退化。
[0004]开关设备意外故障的影响在某些情况下可能相当严重。因此，与其等待开关设备的断开和闭合机构发生故障，不如监控其正常功能并当开关设备需要更换或修理时预先地诊断。
[0005]因此，具有带有简单和低成本的监控断开和闭合机构的开关设备将是有利的。

技术实现思路

[0006]本公开的一个方面是指监控开关设备。监控开关设备包括开关装置、多个磁体、磁场传感器和处理电路。开关装置包括适应于选择性地断开和闭合电路的断开/闭合机构。断开/闭合机构包括枢转地安装的轴，其配置为随着断开/闭合机构在断开和闭合状态之间移动围绕枢轴旋转。多个磁体的磁体彼此间隔并固定地附接到轴。磁场传感器配置为随着轴枢轴感测多个磁体的每个磁体所产生的磁场。多个磁体的每个磁体限定了轴的不同角位置，在不同角位置磁场传感器感测多个磁体中的各自磁体。处理电路配置为，基于随着轴在一个方向上枢转当磁场传感器感测多个磁体的至少两个磁体产生的磁场时由磁场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。
[0007]此外，多个磁体的磁体可与轴的枢转轴等距离放置。
[0008]此外，磁场传感器可以包括用于磁场感测的磁阻型或霍尔效应型传感器。
[0009]此外，磁场传感器可以包括开关型霍尔效应传感器并且可以配置为当其感测由多个磁体的一个磁体产生的磁场时产生电信号。
[0010]此外，磁场传感器可以包括单极霍尔效应开关型传感器。
[0011]此外，多个磁体可以包括四个离散磁体，其中四个离散磁体的每一个限定了轴的角位置，该角位置对应于断开/闭合机构在其断开和闭合状态之间的特定位置。
[0012]此外，断开/闭合机构的断开位置可以限定为轴的0度角位置，断开/闭合机构的闭合位置可以限定为轴的A度角位置。四个磁体可以包括第一磁体，其可以限定轴的a1度第一角位置；第二磁体，其可以限定轴的a2度第二角位置；第三磁体，其可以限定轴的a3度第三角位置；第四磁体，其可以限定轴的a4度第四角位置，a4>a3>a2>a1。
[0013]此外，a1可以在A的4％到14％之间，a2可以在A的20％到36％之间，a3可以在A的40％到60％之间，a4可以在A的70％到90％之间。
[0014]此外，A可以在40到60度之间。
[0015]此外，A可以在49到51度之间，a1可以在5到7度之间，a2可以在16到18度之间，a3可以在27到29度之间，a4可以在39到41度之间。
[0016]此外，处理电路可以配置为基于随着轴旋转且断开/闭合机构从闭合位置移动到断开状态，当磁场传感器感测到第四和第三磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。
[0017]此外，处理电路可以配置为基于随着轴旋转并且断开/闭合机构从闭合位置移动到断开状态，当磁场传感器登记第四和第二磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第二角速度。
[0018]此外，处理电路可以配置为基于随着轴持续旋转并且断开/闭合机构从闭合位置移动到断开状态，当磁场传感器感测到第二和第一磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第三角速度。
[0019]此外，处理电路可以配置为基于随着轴旋转并且断开/闭合机构从断开位置移动到闭合状态，当磁场传感器感测到第三和第四磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第四角速度。
[0020]此外，开关设备可以是断路器。
[0021]进一步的方面是指监控开关设备的方法。该方法包括:旋转断开/闭合机构的轴并通过断开/闭合机构选择性地断开或闭合开关装置的电路，其中轴枢转地安装以围绕枢轴旋转并且轴具有固定附接的彼此间隔开的多个磁体；由磁场传感器感测随着轴旋转由多个磁体中的至少两个磁体产生的磁场，其中多个磁体中的每个磁体限定了轴的不同角位置，磁场传感器在其中感测磁体；以及由处理电路基于随着轴在一个方向上旋转当磁场传感器感测多个磁体的至少两个磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。
[0022]此外在该方法中，多个磁体可以包括四个离散磁体，其中四个离散磁体的每一个限定了对应于断开/闭合机构在其断开和闭合状态之间的特定行程位置的轴的不同角位置。
[0023]此外在该方法中，断开/闭合机构的断开位置可以限定为轴的0度角位置，断开/闭合机构的闭合位置可以限定为轴的A度角位置。
[0024]四个磁体可以包括第一磁体，其限定轴的a1度第一角位置；第二磁体，其限定轴的a2度第二角位置；第三磁体，其限定轴的a3度第三角位置；第四磁体，其限定轴的a4度第四角位置，a4>a3>a2>a1。此外在该方法中，a1可以在A的4％到14％之间，a2可以在A的20％到36％之间，a3可以在A的40％到60％之间，a4可以在A的70％到90％之间。
[0025]此外在该方法中，A可以在40到60度之间。
[0026]此外，A可以在49到51度之间，a1可以在5到7度之间，a2可以在16到18度之间，a3可以在27到29度之间，a4可以在39到41度之间。
[0027]此外该方法可以包括：旋转断开/闭合机构的轴并断开开关装置的电路，由处理电路基于随着轴旋转当磁场传感器感测到第四和第三磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第一角速度。
[0028]此外该方法可以包括：旋转断开/闭合机构的轴并断开开关装置的电路，基于随着轴旋转当磁场传感器感测到第四和第二磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第二角
速度。
[0029]此外该方法可以包括：持续旋转轴，基于随着轴旋转当磁场传感器感测到第二和第一磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第三角速度。
[0030]此外该方法可以包括：旋转断开/闭合机构的轴并断开开关装置的电路，基于随着轴在一个方向旋转当磁场传感器感测到第三和第四磁体时由磁场传感器提供的信号计算轴的第四角速度。
[0031]此外在该方法中，开关设备可以是断路器或接触器。
[0032]在进一步的方面，监控开关设备的方法可以与上述定义的监控开关设备一起或作为其一部分使用。
[0033]进一步的适用性领域将从本文的描述变得显而易见。
技术实现思路
中的描述和具体示例仅用于说明的目的并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0034]本专利技术的其他特征和优点在以下对其一些实施例的详细描述中出现，通过非限制性示例并参考附图给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监控开关设备(1)，包括：开关装置(9)，包括适于选择性地断开和闭合电路的断开/闭合机构，所述断开/闭合机构包括枢转地安装的轴(5、34、54、69)，所述轴配置为随着所述断开/闭合机构在断开和闭合状态之间移动而围绕枢轴(3、23)旋转(4、27、56)；多个磁体(22、23、24、25、41、42、43、44)，所述多个磁体彼此间隔开并固定地附接到所述轴；磁场传感器(7、32、49、67)，所述磁场传感器配置为随着所述轴枢转而感测所述多个磁体的每个磁体所产生的磁场，其中所述多个磁体的每个磁体限定了所述轴的不同角位置(50、51、52、53)，其中所述磁场传感器感测所述多个磁体的各自磁体；处理电路(8、30、47)，所述处理电路配置为基于随着所述轴在一个方向枢转当所述磁场传感器感测到所述多个磁体的至少两个磁体产生的磁场时所述磁场传感器提供的信号计算所述轴的第一角速度。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个磁体包括四个离散磁体，其中所述四个离散磁体中的每一个限定了所述轴的角位置，该角位置对应于所述断开/闭合机构在其断开和闭合状态之间的特定位置。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述断开/闭合机构的断开位置限定为所述轴的0度角位置，所述断开/闭合机构的闭合位置限定为所述轴的A度角位置，所述四个磁体包括第一磁体，其限定所述轴的a1度第一角位置；第二磁体，其限定所述轴的a2度第二角位置；第三磁体，其限定所述轴的a3度第三角位置；第四磁体，其限定所述轴的a4度第四角位置，a4>a3>a2>a1。4.根据权利要求3所述的设备，其中a1在A的4％到14％之间，a2在A的20％到36％之间，a3在A的40％到60％之间，a4在A的70％到90％之间。5.根据权利要求3或4中任意一项所述的设备，其中所述处理电路配置为基于随着所述轴旋转且所述断开/闭合机构从闭合位置移动到断开状态，当所述磁场传感器感测到第四和第三磁体时由所述磁场传感器提供的信号计算所述轴的第一角速度。6.根据权利要求3至5中任意一项所述的设备，其中所述处理电路配置为基于随着所述轴旋转并且所述断开/闭合机构从闭合位置移动到断开状态，当所述磁场传感器感测第四和第二磁体时所述磁场传感器提供的信号计算所述轴的第二角速度。7.根据权利要求5或6所述的设备，其中所述处理电路进一步配置为基于随着所述轴持续旋转并且所述断开/闭合机构从闭合位置移动到断开状态，当所述磁场传感器感测到第二和第一磁体时所述磁场传感器提供的信号计算所述轴的第三角速度。8.根据权利要求3至7中任意一项所述的设备，其中所述处理电路配置为基于随着所述轴旋转并且所述断开/闭合机构从断开位置移动到闭合状态，当所述磁场传感器感测到第三和第四磁体时由所述磁场传感器提供的信号计算所述轴的第四角速度。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的设备，其中所述磁场传感器包括单极霍尔效应开关型传感器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：P布伦，V克雷诺夫，F阿拉布，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：