[发明专利]供电电路的机电开关装置

说明书

本发明涉及一种开关装置(30)，包括至少一个主接触器(34)；致动器(40)，其被构造为能够使得主接触器(34)克服弹簧(42)所产生的作用力而发生从第一状态到第二状态的状态变化，致动器(40)由等于第一电位(S1)的控制信号(Sc)供电以使得主接触器(34)发生状态变化，然后由等于小于第一电位(S1)的第二电位(S2)将主接触器(34)保持处于第二状态。开关装置(30)包括至少一个电流传感器(48)，其被构造为如果通过主接触器(34)的电流大于或等于给定运行阈值，则操纵控制信号(Sc)增大到高于第二电位(S2)的第三电位(S3)，以避免主接触器的不及时的状态变化。开关装置(30)包括可复位保护系统，以控制控制信号(Sc)保持在第三电位的时间。

技术领域

本申请涉及一种用于供电电路的机电开关装置。

背景技术

根据图1中可见的实施例，供电电路的开关装置10包括:

-至少一个主接触器12，其被构造为处于打开状态以及闭合状态，在打开状态中，该至少一个主接触器将电力源14与供电电路的电载荷16隔绝，并且在闭合状态下，该至少一个主接触器将电力源14与电载荷16连接，

-线圈18，其被构造为当线圈18通电时使主接触器12闭合并将其保持在闭合状态中，

-弹簧20，其被构造为在线圈18断电时使主接触器12打开并将其保持在打开状态中，

-控制电源22，其被构造为在收到信号24时向线圈18的第一端部端子和第二端部端子18.1、18.2施加控制信号Sc并在主接触器12应该保持在闭合状态时保持该控制信号Sc。

弹簧20选择为使得由线圈18施加的使该弹簧保持压缩的保持作用力小于由线圈18施加的引起该弹簧压缩的开关作用力。

因此，当主接触器12处于闭合状态时，例如借助移除对线圈18的一部分的供电或减少流经该线圈的电流而减少线圈18所施加的力。

根据图1和文献EP2210262中描述的实施例，开关装置10包括连接线圈18的中间端子18.3和线圈18的第二端部端子18.2的电路，所述电路包括辅助接触器26，其被构造为交替处于由线圈18所控制的打开状态和闭合状态，以及可复位限流系统28，主接触器和辅助接触器12、26被构造为同时开关。

工作原理如下：

当控制电源22施加控制信号Sc时，可复位限流系统28具有最小电阻，电流在线圈18中位于第一端部端子18.1和中间端子18.3之间的部分中流动通过辅助接触器26和可复位限流系统28到达线圈22的第二端部端子18.2。控制信号Sc的值被调整为使得线圈18施加足够的开关作用力以使主接触器和辅助接触器12、26同时分别开关至闭合状态和打开状态。因此，在一定持续时间t1之后，控制信号Sc的电位降低，如图2所示，线圈施加小于开关作用力的保持作用力。因此，控制信号Sc具有第一电位S1，约为6至7安培，以引起主接触器12的开关，然后具有低于第一电位S1的第二电位S2以将该主接触器保持处于闭合状态。

可复位限流系统28被构造为当通过其的电流低于给定的阈值时具有最小电阻；当通过其的电流在给定持续时间期间高于给定阈值时则具有最大电阻并且当通过其的电流回复到给定阈值以下时回复到最小电阻。这种可复位限流系统28允许补偿辅助接触器26可能无法打开的故障。

为了实现紧凑和轻便的组件，线圈18通常被设计为在有限持续时间内产生开关作用力。

现有的机电开关装置适用于供电电路约为115V的电压，低于300V，但不适于高电压，即约1000V。在这些电压下，可能会出现高达数千安培的短路电流并产生悬浮现象，尽管有线圈18的作用，但该现象还是会倾向于激发主接触器12的打开。主接触器12的这种不期望打开引起电弧，这些可能导致主接触器的部分或全部劣化。