[發(fā)明專利]自由脫扣繼電器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811189687.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109659196B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·愛(ài)德華·卡爾松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H01H50/18
• 分類號(hào): H01H50/18;H01H50/60
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;姜婷

本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種自由脫扣繼電器。公開(kāi)了一種過(guò)載繼電器，在該過(guò)載繼電器中控制單個(gè)操作線圈以進(jìn)行脫扣和復(fù)位兩者。永磁體和彈簧使裝置雙穩(wěn)態(tài)，因此線圈在脫扣狀態(tài)和復(fù)位狀態(tài)下可以不被供電。對(duì)線圈的激勵(lì)克服磁體以允許脫扣，而相反方向的激勵(lì)增加磁體力以將裝置復(fù)位。電磁激活路徑優(yōu)先于機(jī)械激活路徑，以便不顧所嘗試的手動(dòng)復(fù)位而進(jìn)行電磁脫扣?？梢詫?duì)裝置進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制以降低功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及機(jī)電開(kāi)關(guān)裝置，并且具體地涉及自由脫扣過(guò)載，例如工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中使用的自由脫扣過(guò)載。

背景技術(shù)

已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種開(kāi)關(guān)裝置，并且這些開(kāi)關(guān)裝置目前用于為負(fù)載(例如工業(yè)自動(dòng)化設(shè)置中的馬達(dá)和其他致動(dòng)器)供電。一類這樣的裝置包括過(guò)載繼電器。這種繼電器通常與連接至諸如電網(wǎng)的電源的負(fù)載上游的其他開(kāi)關(guān)和保護(hù)裝置結(jié)合使用。過(guò)載繼電器可以在電流或發(fā)熱升高至不期望的水平的情況下允許檢測(cè)電流并且斷開(kāi)或脫扣。在許多馬達(dá)應(yīng)用中，這種過(guò)載繼電器為三相功率提供單獨(dú)的開(kāi)關(guān)控制，盡管單相裝置也是常見(jiàn)的。

在許多設(shè)置中，可能期望允許以電磁方式和手動(dòng)方式兩者來(lái)進(jìn)行過(guò)載繼電器的脫扣和復(fù)位。也就是說(shuō)，當(dāng)要斷開(kāi)電路時(shí)，裝置應(yīng)當(dāng)能夠致動(dòng)以通過(guò)對(duì)操作線圈進(jìn)行激勵(lì)或去激勵(lì)來(lái)以自動(dòng)方式提供所需的開(kāi)路。類似地，可能希望以電磁方式將裝置復(fù)位為導(dǎo)通狀態(tài)，以便可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作以及自動(dòng)操作。對(duì)于手動(dòng)致動(dòng)，可以設(shè)置脫扣或測(cè)試按鈕以斷開(kāi)裝置。然后，為了將裝置手動(dòng)復(fù)位為導(dǎo)通狀態(tài)，可以設(shè)置復(fù)位按鈕。

盡管裝置已經(jīng)被設(shè)計(jì)成提供這兩種類型的致動(dòng)，但是這些通常需要手動(dòng)設(shè)置為不同的物理配置或模式。這樣的模式選擇會(huì)降低裝置的實(shí)用性并且增加其復(fù)雜性?？捎玫倪^(guò)載繼電器的其他問(wèn)題包括要避免需要脫扣時(shí)的手動(dòng)復(fù)位(即，使裝置可以不顧人類操作者的動(dòng)作而自由地脫扣，或者“自由脫扣”)。此外，現(xiàn)有裝置可能需要相當(dāng)大的功率來(lái)進(jìn)行操作。

因此，需要允許易于以電磁方式和手動(dòng)方式兩者使用的過(guò)載繼電器和類似的電磁開(kāi)關(guān)。尤其需要這種類型的雙穩(wěn)態(tài)裝置，其在需要時(shí)可通過(guò)對(duì)操作線圈去激勵(lì)來(lái)使用更少的能量。此外，需要以下這種裝置，其防止在電磁脫扣被激活時(shí)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，從而防止操作者迫使裝置進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。更進(jìn)一步地，需要以下這種類型的裝置，其提供具有降低的功率要求的高效電磁致動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的某些方面，一種過(guò)載繼電器包括：電磁激活路徑，該電磁激活路徑包括：電樞，其在操作中使觸頭在置位狀態(tài)與脫扣狀態(tài)之間移動(dòng)；磁體，用于將電樞保持在置位狀態(tài)；以及線圈，用于克服磁體以在彈簧的影響下將電樞釋放至脫扣狀態(tài)；以及機(jī)械激活路徑，該機(jī)械激活路徑包括手動(dòng)操作的復(fù)位構(gòu)件，該復(fù)位構(gòu)件使電樞在脫扣狀態(tài)與置位狀態(tài)之間移動(dòng)。電磁激活路徑和機(jī)械激活路徑二者都能夠在無(wú)需選擇操作模式的情況下使電樞在置位狀態(tài)與脫扣狀態(tài)之間移動(dòng)。當(dāng)線圈被激勵(lì)以克服磁體時(shí)，對(duì)復(fù)位構(gòu)件的手動(dòng)操作將不會(huì)使電樞復(fù)位至置位狀態(tài)。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的其他方面，一種過(guò)載繼電器包括：電樞，其在操作中使觸頭在置位狀態(tài)與脫扣狀態(tài)之間移動(dòng)；磁體，用于將電樞保持在置位狀態(tài)；以及單個(gè)線圈，其能夠以第一方式被激勵(lì)以將電樞吸引至置位狀態(tài)，并且能夠以第二方式被激勵(lì)以克服磁體從而在彈簧的影響下將電樞釋放至脫扣狀態(tài)。機(jī)械激活路徑包括手動(dòng)操作的復(fù)位構(gòu)件，該復(fù)位構(gòu)件使電樞在脫扣狀態(tài)與置位狀態(tài)之間移動(dòng)。電樞在置位狀態(tài)和脫扣狀態(tài)下是雙穩(wěn)態(tài)的。電磁激活路徑和機(jī)械激活路徑二者都能夠使電樞在置位狀態(tài)與脫扣狀態(tài)之間移動(dòng)。當(dāng)線圈被激勵(lì)以克服磁體時(shí)，對(duì)復(fù)位構(gòu)件的手動(dòng)操作將不會(huì)使電樞復(fù)位至置位狀態(tài)。

根據(jù)其他方面，一種過(guò)載繼電器包括：電磁激活路徑，該電磁激活路徑包括：電樞，其在操作中使觸頭在置位狀態(tài)與脫扣狀態(tài)之間移動(dòng)；磁體，用于將電樞保持在置位狀態(tài)；以及線圈，用于克服磁體以在彈簧的影響下將電樞釋放至脫扣狀態(tài)。機(jī)械激活路徑包括手動(dòng)操作的復(fù)位構(gòu)件，該復(fù)位構(gòu)件使電樞在脫扣狀態(tài)與置位狀態(tài)之間移動(dòng)。電樞在置位狀態(tài)和脫扣狀態(tài)下是雙穩(wěn)態(tài)的，并且電磁激活路徑和機(jī)械激活路徑二者都能夠在相同物理配置下使電樞在置位狀態(tài)與脫扣狀態(tài)之間移動(dòng)。

附圖說(shuō)明