用于控制接觸器的方法和控制單元的制作方法
【技術領域】
[0001]這里公開的技術總體涉及用于電網絡中的接觸器的領域，更具體地講，涉及操作是通過電子器件來控制的接觸器。
【背景技術】
[0002]在電網絡內，接觸器通常用于轉換大的電流。這些接觸器被設計用于轉換在各種應用的正常狀態期間發生的負載電流。接觸器被設計為使得能夠接通、傳導和斷開電流。[0003 ]電磁操作的接觸器通常包括在兩端位置之間移動的彈簧加載的電樞。電樞是電磁電路的一部分。在第一端位置，電樞斷開，然后電流通路斷開，并且在第二端位置，電樞閉合，然后接觸器閉合，從而提供電通路。通常接觸器是單穩態裝置并且休止位置是斷開位置而相反的位置有時被使用。電樞被設置為相對于固定的接觸元件來移動可動接觸元件，從而當移動可動接觸元件遠離固定的接觸元件并且通過反向移動進行接觸時斷開電通路。電樞的移動通過電磁電路的線圈激勵來實現，線圈通常繞著電樞的部分或圍繞電磁電路的固定部分纏繞。
[0004]這種接觸器的操作必須將電壓施加在線圈上，使電流通過線圈，從而在電磁體中產生磁通量。磁通量吸引電樞，其強迫接觸器的觸頭閉合。在閉合狀態中，接觸器裝置的分離彈簧和接觸彈簧均偏置并且包含高的勢能。當需要斷開接觸器時，電磁電路被去激勵，從而開始斷開。當電磁被釋放時，彈簧中的勢能被轉換為動能并且保持可動接觸元件的電樞朝向其斷開位置快速移動。為了避免由該移動引起的接觸器中的彈跳效果和/或高的機械沖擊，需要注意這種動能。
[0005]橡膠阻尼器的使用是通過吸收能量減少動能的已知的方式。然而，盡管橡膠阻尼器可吸收高達50%的能量，但只這些不夠，因為剩余的能量產生所謂的向回行進(backtravel)，其中接觸器的接觸器元件再次朝向閉合狀態移動。這增加了再閉合接觸器的風險。
[0006]另一可行方案是使用液壓阻尼器或其它先進的阻尼器，但是這種方案昂貴并且通常僅在尤其高端的應用中可行。
[0007]又另一方案是在斷開處理期間使用接觸器的電磁體作為制動器。EP2551881是使用電磁體用于減少移動電樞的速度的一個示例。用于電磁體的線圈的電源的極性被顛倒從而實現減速。
【發明內容】
[0008]本公開的目標是解決或至少緩解上述問題中的一個或多個。
[0009]目標根據第一方面通過在用于斷開接觸器裝置的控制單元中執行的方法實現。接觸器裝置包括在允許電流在電流通路中流動的閉合位置與電流通路被破壞的斷開位置之間可移動的承載件。控制單元被配置為通過激勵電磁線路的線圈實現承載件在閉合位置和斷開位置之間的移動。該方法包括:通過使線圈去激勵開啟接觸器裝置的斷開，其中，去激勵包括使用包括放電元件的去磁電路40，放電元件被設置為消耗線圈中的能量;在第一時間點旁通放電元件；以及再激勵線圈。
[0010]該方法能夠通過使用接觸器的電磁體在接觸器裝置斷開期間實現接觸器裝置的制動。可提供在斷開時用于處理彈跳效果的成本有效的方案，制動可以例如通過使用電子組件和軟件來實現。
[0011]目標根據第二方面通過用于斷開接觸器裝置的控制單元實現，接觸器裝置包括在允許電流在電流通路中流動的閉合位置以及電流通路被破壞的斷開位置之間可移動的承載件。控制單元被配置為通過激勵電磁電路的線圈實現承載件在閉合位置和斷開位置之間的移動。控制單元被配置為:
[0012]-通過使線圈去激勵而開啟接觸器裝置的斷開，其中，去激勵包括使用包括放電元件的去磁電路，放電元件被設置為消耗線圈中的能量，
[0013]-通過使線圈去激勵而開啟接觸器裝置的斷開，其中，去激勵包括使用包括放電元件的去磁電路，放電元件被設置為消耗線圈中的能量，
[0014]-使線圈去激勵。
[0015]通過閱讀下面的【具體實施方式】和附圖，本公開的進一步的特征和優勢將變得清晰。
【附圖說明】
[0016]圖1示出了電磁操作的接觸器裝置。
[0017]圖2示出了圖1的接觸器裝置的電路圖。
[0018]圖3示出了本公開的實施例。
[0019]圖4示出了本公開的另一實施例。
[0020]圖5示出了根據現有技術在斷開過程期間線圈電流和承載件移動的圖。
[0021]圖6示出了當實施本公開的方面時斷開過程期間線圈電流和承載件移動的圖。
[0022]圖7示出了根據本公開用于控制接觸器裝置的方法的步驟的流程圖。
[0023]圖8示出了根據本公開適于控制接觸器裝置的控制單元。
【具體實施方式】
[0024]在下面的描述中，為了解釋但非限制的目的，闡述了特定細節，諸如特定架構、接口、技術等，以便提供完整的理解。在其它示例中，已知裝置、電路、組件和方法的詳細的描述被省略以便因不必要細節而使描述晦澀。在整個描述中，相同的參考標號指示相同或相似的元件。
[0025]圖1示出了電磁操作的接觸器裝置I，本公開的方面可被應用于該接觸器裝置。接觸器裝置I包括被設置為接通或斷開電通路3例如以控制電路中的電通路的接觸部2。接觸部2包括可動接觸元件4a以及在下面表示固定接觸元件4b、4c的第一和第二固定接觸元件4b、4c。當固定接觸元件4b、4c與可動接觸元件4a機械接觸時，存在閉合的電通路3，否則電通路被破壞(斷開)。
[0026]接觸器裝置I進一步包括電磁體10。電磁體10包括動磁部5a、定磁部5b和線圈6。在下文中，動磁部5a和定磁部5b的結合也被表示為磁體5a、5b。磁體5a、5b關于彼此可移動并且定磁部5b可例如用螺栓連接到墻上等。可例如為U型的磁體5a、5b并且在本領域內熟知的，配置成使得U型動磁部5a的兩個支腿部與U型定磁部5b的相應兩個支腿部基本上相同軸向延伸。U型磁體5a、5b的支腿部從而具有相對端表面，在相對端表面之間產生氣隙11。將理解電磁體1可能可選地以任何其它傳統方式設計。
[0027]線圈6可圍繞一個或多個磁體5a、5b的部分纏繞。線圈6被連接到電壓源9并且當激勵線圈6時在磁體5a、5b中產生磁場。
[0028]電磁體10機械地連接到觸頭承載件8，在下文中表示為承載件8。特別地，電磁體10的動磁部5a機械地連接到承載件8。承載件8也機械地連接到可動接觸元件4a。指示為接觸彈簧15的彈簧元件可被設置在承載件8中，以便使可動接觸元件4a偏置，例如通過被設置在承載件8和可動接觸元件4a之間。
[0029]為了斷開接觸器裝置I，承載件8被設置以將接觸部2的可動接觸元件4a與接觸部2的固定接觸元件4b、4c分離，從而破壞電通路3。承載件8還被設置以在可動接觸元件4a和固定接觸元件4b、4c之間閉合接觸，從而閉合電通路3并且允許電流流動。承載件8被設置以通過在兩個端部位置之間可移動而實現。反過來移動通過控制電磁體1實現。
[0030]當線圈6未被激勵時，S卩，當不存在流動通過線圈6的電流時，在下文中指示為分離彈簧7a、7b的彈簧元件7a、7b被設置為按壓動磁部5a的部分遠離定磁部5b，從而增大氣隙11，并且將接觸器裝置I放置在其完全斷開的位置，即，可動接觸元件4a不與固定接觸元件4b、4c相互連接。在本公開的方面中，這些分離彈簧7a、7b(也被稱為復位彈簧)的動能以及接觸彈簧15的動能通過使用電磁體10而被處理。
[0031 ]當電壓被施加到線圈6時，電流流動通過線圈6并且磁體5a、5b被磁化。由此產生的磁場將磁體5a、5b吸引到彼此。當足夠的電流在線圈6中流動時，承載件8開啟移動(在圖1的設置中向下的方向上)。當將供應到線圈6的電壓斷開時，接觸器的斷開開啟。
[0032]控制單元12被提供用于控制接觸器裝置I以及特別地控制其斷開、保持和閉合。控制單元12包括各種裝置，例如電路、電子電路、處理電路、存儲器、電壓源以及用于激勵線圈6并控制承載件8的移動以及控制接觸器裝置I的其它操作的裝置等。以標號13、14示出的電路或傳感器裝置可被設置用于確定線圈電流和線圈電壓。這種傳感器裝置13、14可以是控制單元12的一部分或可以是為控制單元12提供測量值的分離設置的裝置。
[0033]簡而言之，在本公開的方面中，電磁阻尼通過在開啟斷開之后以受控的方式使線圈6再激勵而提供。簡單的拉入力從而產生，以抵消承載件8遠離閉合的位置的移動。再激勵被實施從而產生足夠強度的力以在釋放之后減慢向回行進，同時足夠弱以阻止再連接接觸器裝置I的完全的顛倒移動(即，閉合移動)。
[0034]電磁體10從而在接觸器裝置10的斷開期間被激活以便產生制動力并且從而減小承載件8以及進而減小可動接觸元件4a的速率。在各個實施例中，制動力通過在斷開階段期間激活電磁體10而實現。在本公開的方面中，用于在斷開階段激活電磁體10的適當時機被確定。
[0035]圖2示