[發明專利]利用POW切換的PCB電機控制器

在審

• 申請號: 201810877571.1
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109391173A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 安德魯·約翰·亞普;邁克爾·李·蓋斯佩瑞;杰里·邁克爾·沃特金斯
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: H02P1/10
• 分類號: H02P1/10;H02P1/26;H02P1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;馬曉虹

本發明提供了一種PCB電機控制器，其包括安裝在PCB上并且與PCB中或PCB上的電源跡線互連以接收輸入的三相電力并且將三相電力輸出至電機的繼電器。PCB中或PCB上的控制電力跡線將繼電器連接至也被安裝在PCB上的控制電路。電源被安裝在PCB上并且連接至控制電路以為了操作控制電路以及為了切換繼電器而提供電力。根據波上點(POW)切換方案切換繼電器，從而允許使用繼電器和PCB，否則這可能不適用于電機控制應用。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年8月4日提交的題為“PCB Motor Controller with POWSwitching”的第62/541,458號美國臨時申請的優先權和權益，其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

本公開內容總體上涉及電機控制器，更具體地涉及利用波上點(point on wave)切換并且可以被配置在電路板上實現的電機控制器。

背景技術

已經開發了用于起動和停止電機的許多不同配置的裝置，特別是用在工業應用中的電機。大多數這樣的應用需要用于AC感應電機的三相電源。所提供的控制類型可能不同，但是通常包括所謂的“跨線”起動器、軟起動器以及在人類操作員或自動化控制器的命令下起動和停止電機的其他裝置。

這樣的裝置的成本和復雜性往往取決于所提供的特征、所利用的部件等。近年來，已經開發出所謂的“混合”裝置，其減少了封裝尺寸但是基于固態開關的使用，這些固態開關很昂貴并且在成本或封裝方面幾乎沒有提供進一步的提升。

因此，需要一種與傳統方法不同的用于電機控制器的新型范例，其允許市場改變的產品供應、同時提供適用于多種電機應用的高度可靠的裝置。

發明內容

本公開內容描述了被設計成解決這樣的需求的系統和方法。根據本公開內容的某些方面，一種系統包括印刷電路板，該印刷電路板具有用于輸送來自電源的三相輸入電力并且向三相AC電機輸出三相電力的三個相導體。電力供給裝置被安裝在印刷電路板上并且電耦接至印刷電路板，以及控制電路被安裝在印刷電路板上且電耦接至印刷電路板、并且從電力供給裝置接收電力。三個單極繼電器被安裝在相應的相導體上且電耦接至相應的相導體，以接收輸入電力并且在被閉合時提供輸出電力。繼電器中的每一個均具有直流操作器，該直流操作器接收來自控制電路的控制信號以根據波上點切換方案切換成在輸入電力的AC波形的期望時間閉合，從而完成從電源經過電力導體至電機的載流路徑。

根據另一方面，一種系統包括：印刷電路板，其具有用于輸送來自電源的三相輸入電力并且向三相AC電機輸出三相電力的三個相導體；電力供給裝置，其被安裝在印刷電路板上并且電耦接至印刷電路板；以及控制電路，其被安裝在印刷電路板上且電耦接至印刷電路板，并且從電力供給裝置接收電力。至少一個傳感器被設置用于感測輸入電力的電流或電壓波形，并且將表示輸入電力的電流或電壓波形的信號提供給控制電路。三個單極繼電器被安裝在相應的相導體上且電耦接至相應的相導體，以接收輸入電力并且在被閉合時提供輸出電力。繼電器中的每一個均具有直流操作器，該直流操作器接收來自控制電路的控制信號以根據波上點切換方案切換成在輸入電力的AC波形的期望時間閉合，從而完成從電源經過電力導體至電機的載流路徑，并且在期望時間斷開，從而中斷至電機的電力。該系統僅包括機電開關裝置。

本公開內容還闡述了一種電機起動器，其包括：印刷電路板，其具有用于輸送來自電源的三相輸入電力并且向三相AC電機輸出三相電力的三個相導體；控制電路，其被安裝在印刷電路板上且電耦接至印刷電路板，并且從電力供給裝置接收電力；以及三個單極繼電器，其被安裝在相應的相導體上且電耦接至相應的相導體，以接收輸入電力并且在基于來自控制電路的信號閉合時提供輸出電力從而起動電機。第一驅動器電路被安裝在印刷電路板上、并且耦接至控制電路和繼電器中的兩個繼電器以同時切換這兩個繼電器，以及第二驅動器電路被安裝在印刷電路板上、并且耦接至控制電路和另一繼電器以切換該另一繼電器。

附圖說明