專利名稱：過載繼電器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種過載繼電器，用于防止電動機(或其它設備)熱過載。
背景技術：
電動機的最大負載電流被稱為電動機的滿載電流值或FLA值。電動機的FLA值可在0. 1安培至數百安培之間變化。如果電源供應給電動機的電流超過FLA值的時間過長， 會造成電動機過熱損害。過載繼電器通過在電動機或其它設備出現熱過載之前中斷電源的連續性從而防止電動機和其它設備過載。例如，由于供應的電流過大或電流供應不平衡而導致電動機出現熱過載。過載繼電器是按滿載電流(FLA)值來分類的。過載電流定義為超過過載繼電器的 FLA值的電流。過載繼電器的FLA值通常被選擇為與受其保護的電動機或其它設備的FLA 值相符合。過載繼電器也可按跳閘等級來分類。在過載繼電器中斷電源的連續性之前，過載繼電器的跳間等級確定過載電流能流過的以秒計算的最長時間。通常情況下，過載繼電器的跳閘等級有10、20或30，但也存在其它等級。規定的電動機的過載電流與流動時間的最大容許比率由例如國際電工委員會標準60947( "IEC 60947”)和保險商實驗室安全標準508 ( "UL 508”)的標準來限定。通常將過載繼電器設計為根據這些標準中斷電源的連續性。最壞的情況可以是為最大工作電流的12倍的過載電流持續達三十秒鐘之久。圖8示出了使用過載繼電器1 (如根據本發明的過載繼電器)來保護三相交流電動機2的一種可能配置。在圖2中，三相交流電動機2由三根電源線3a、3b、3c連接到三相交流電源(圖中未示出)。過載繼電器1位于接觸器4的下游。接觸器4是用于中斷和恢復電源的連續性的電控開關。接觸器具有位于電源線的 3a、3b、3c上的一組定觸頭(連接至端子L1、L2、U)和動觸頭(連接至端子T1、T2、T3)。動觸頭由電磁體(連接于端子Al和Α2之間)控制。當電磁體通電時，生成的磁場使動觸頭接觸至定觸頭以保證電源供應的連續性。過載繼電器控制向電磁體的接觸器提供的電流。在正常工作(無過載)時，過載繼電器1為接觸器提供電流以維持電源的連續性。當電動機2發生過載的情況下，過載繼電器1停止向接觸器4提供電流，導致接觸器4中的觸頭斷開，從而中斷了接觸器4的電源的連續性。斷路器6位于接觸器4的上游，并用于在電路短路的情況下中斷電源的連續性。本地控制器(local control^與接觸器4連接，并且允許電動機2由操作員控制。過載繼電器有兩個主要類型，機電過載繼電器和電子過載繼電器。機電繼電器包括設置在三相電源的每根電源線上的熱雙金屬。熱雙金屬的彎曲程度均與流經它的電流成比例，因此也與雙金屬內產生的熱量成比例。如果過載電流在電源線內流過一段時間，則該電源線上的雙金屬就會彎曲到使得機械鎖被釋放的程度，從而造成接觸器中的觸頭斷開，因此中斷了電源的連續性。一旦電源的連續性被中斷，雙金屬冷卻并返回到其初始形狀，這樣可使電源的連續性恢復。雙金屬的加熱和和冷卻在某種程度上(即根據與流過電動機的電流相關的熱能) 對應于電動機的加熱和冷卻。電流的熱能可定義為IfflS2t，其中，Iffls是均方根電流，t是電流的持續時間。通過選擇具有與特定電動機的熱特性接近的雙金屬的機電過載繼電器，機電過載繼電器能夠防止電動機過載。實踐中，這是通過選擇具有與電動機的FLA值符合的 FLA值的機電過載繼電器實現的。電子過載繼電器使用電流變壓器來測量流經電源的每根電源線的電流。然后所測得的電流被用于確定是否應中斷電源的連續性。大多數電子過載繼電器通過以與電流變壓器所測量的電流成比例的速度對電容器充電的方式工作。然后，將電容器上的電荷與第一閾值進行比較。如果電荷超過了第一閾值，則雙穩態繼電器跳閘以中斷電源的連續性。一旦雙穩態繼電器跳閘，電容器放電直到下降至第二閾值水平，此時雙穩態繼電器返回到其初始狀態。
發明內容
在最一般的情況下，本發明提供了防止電動機或其它設備過載的過載繼電器，包括一個或多個分流電阻器，設置在電動機或其它設備的電源的電源線中，以及控制裝置， 用于通過測量分流電阻器兩端的電壓來測量電源線中的電流。電源可具有單一的電源線或多根電源線。電源線可輸送交流電流或直流電流。先前的電子過載繼電器采用電流變壓器而不是分流電阻器來測量電源的電源線中的電流。先前的機電裝置不使用分流電阻器測量電流，而是采用與流經它的電流成比例彎曲的熱雙金屬材料來進行測量。發明人發現，分流電阻器提供了以下各項優點。在發明的第一個方面，提供了根據權利要求1的過載繼電器。控制裝置可跨接每個分流電阻器，因此可接收表示每個分流電阻器兩端的電壓的信號。因為，根據方程V= IR，分流電阻器兩端的電壓與流經分流電阻器的電流成比例，所以表示分流電阻器兩端的電壓的信號同時表示流經分流電阻器的電流。在過載繼電器的使用中，每個分流電阻器位于電源的相應電源線的電流路徑中， 因此，流經每個分流電阻器的電流與流經相應電源線路的電流是相同的。因此，在過載繼電器使用中，表示流經分流電阻器的電流的信號，也表示流經電源線的電流的信號，表示流經分流電阻器的電流的信號由測量單元接收。因此，在過載繼電器使用中，控制裝置能夠根據表示流經電源的電源線的電流的一個或多個信號來確定是否存在過載情況。用語“流經分流電阻器的電流”和“在過載繼電器使用中流經電源線的電流”在此可互換使用。過載情況可被定義為這樣一種情況，其中，電動機或其它設備存在熱過載的風險。 例如，過載情況可包括流經電源線的電流超過預定的閾值如FLA值；在預定的時間內，流經電源線的電流超過了預定的閾值；電源線的缺失(即電源線中零電流)和/或電源線電流減少。為了避免疑問，這里所描述的處理為根據信號的處理，即處理可直接根據信號也可間接根據信號進行。例如，處理可通過使用原始信號的衍生信號，而不是使用原始信號本身來進行。因此，控制裝置可根據表示流經分流電阻器的電流的一個或多個信號或參數衍生而來的信號或參數，來確定過載情況存在。總而言之，根據第一方面的過載繼電器采用分流電阻器來測量流經電動機或其它設備的電源的電源線的電流。發明人已觀察到這種設置能夠提供優于先前的過載繼電器的多種優點。一個優點為，分流電阻器可以遠遠小于具有相同的額定電流的電流變壓器，因此產生較小的過載繼電器成為可能。可能產生較小的過載繼電器的另一個原因為，分流電阻器可定位在電源的電源線的電流路徑上。分流電阻器也比等效的電流變壓器成本更低。根據第一方面的過載繼電器的另一個優點為，過載繼電器可以使用用于電動機或其它設備的直流電源。先前的使用電流變壓器測量電流的電子過載繼電器只能使用交流 H1^ ο控制裝置可包括多個測量單元，每個測量單元連接至分流電阻器中相應的一個， 測量單元設置為接收流經與其連接的分流電阻器的電流信號。每個測量單元可制成獨立的集成電路，如“應用程序專用”集成電路(“ASIC”)。每個測量單元可跨接相應的一個分流電阻器上，所以每個測量單元可接收表示各個分流電阻器兩端的電壓的信號(即通過方程V =頂可知也表示流經分流電阻器的電流的信號)。過載繼電器的測量單元可彼此電絕緣。換句話說，測量單元可設置為使每個測量單元之間沒有直接的電連接或電接觸。可通過在測量單元之間提供空間或電絕緣材料來實現電絕緣。如果測量單元相互耦接，則電絕緣可通過由一個或多個電絕緣元件如光隔離器和/或變壓器使測量單元相互耦接來實現。電源例如三相交流電源的電源線之間的電壓可以非常大。因此，過載繼電器的分流電阻器之間的電壓可能在實踐中也非常大。發明人觀察到，如果每個分流電阻器連接到單獨的單元，則如這些的較大電壓可損壞過載繼電器。因此，如果過載繼電器具有彼此電絕緣的測量單元，則過載繼電器不太可能被存在于電源的電源線之間的大電壓損壞。每個測量單元可包括放大裝置，用于放大流經與測量單元連接的分流電阻器的電流信號。這可以使控制單元更容易地處理信號，例如，如果分流電阻器具有較低的阻抗，則分流電阻器兩端的電壓可非常小，并且不經放大很難處理。此外，放大裝置可用于調整過載繼電器的FLA值，將在下面進行詳細描述。放大裝置可包括一個或多個放大器。一個或多個放大器中的部分或全部的增益為可調節即可編程的。每個測量單元包括模數轉換器，用于將流經與測量單元連接的分流電阻器的電流信號轉換成數字信號。來自測量單元的數字信號隨后可由數字信號處理器和/或中央處理單元(CPU)來處理。每個測量單元包括能量存儲器，用于儲存為測量單元供電的能量。能量存儲器可在測量單元的外部電源(例如來自電源單元)缺失時為每個測量單元供給能量。如果測量單元的電源來自其中一根電源線(如下所述)，則包括能量存儲器可使測量單元在電源的連續性中斷時，例如電源中斷超過10或15分鐘，測量單元繼續運行，使模擬的電動機或其它設備冷卻。能量存儲器可包括電容器。控制裝置可包括處理裝置，處理裝置根據流經分流電阻器的一個或多個電流信號來確定是否存在過載情況。其中，處理裝置可為數字處理裝置，因為發現數字處理裝置(如數字處理單元)能夠更準確的確定過載是否存在。其中，處理裝置可包括一個或多個處理單元和/或中央處理單元。處理裝置根據流經分流電阻器的一個或多個電流信號來產生表示電動機或其它設備的熱狀況的一個或多個信號。表示電動機或其它設備的熱狀況的信號可根據電動機或其它設備的熱模型產生。 熱模型可被看作電動機或其它設備的熱容。例如，電動機的熱模型可基于值iKMS2t，其中， IfflSt為表示流經分流電阻器的均方根電流的信號，而t表示時間。作為另一實例，電動機的熱模型可基于值IfflS2_77t，與值I·、相比，前者被認為能更準確地反映電動機的熱反應。這些熱模型是眾所周知的。處理裝置可根據流經分流電阻器的一個或多個電流信號，來產生表示流經一個或多個分流電阻器的峰值電流的一個或多個信號。處理裝置可根據表示電動機或其它設備的熱狀況的一個或多個信號和/或表示峰值電流的一個或多個信號，來確定過載情況是否存在。根據表示電動機或其它設備的熱狀況的一個或多個信號來確定過載情況是否存在，有助于確定電動機或者其它設備是否熱過載。根據表示峰值電流的一個或多個信號來確定過載情況是否存在是有利的，因為電源的電源線之間的電流失衡會導致電動機熱過載。在一個優選的實施方式中，處理裝置包括多個處理單元，如數字信號處理器，每個處理單元設置于相應的一個測量單元中。換句話說，處理裝置可以分布在測量單元之間。每個處理單元設置于相應的一個測量單元中，其中，每個處理單元可根據流經與測量單元連接的分流電阻器的電流信號，來產生表示電動機或其它設備的熱狀況的信號。 表示電動機的熱狀況的信號可根據熱模型而產生，例如通過建模裝置。同樣地，設置于相應的測量單元中的每個處理單元根據流經與測量單元連接的分流電阻器的電流信號來產生表示峰值電流的信號。表示峰值電流的信號可由峰值探測器產生。設置于相應的測量單元中的每個處理單元根據流經與測量單元連接的分流電阻器的電流信號，來確定過載情況是否存在。例如，每個處理單元根據表示電動機或者其它設備的熱狀況的信號和/或表示峰值電流的信號來確定過載情況是否存在。是否存在過載情況的確定可由邏輯電路完成。多個測量單元之一可為用于產生跳閘信號的主測量單元。一個或多個其它測量單元因此可為從屬測量單元。在優選的實施方式中，每個測量單元均設置為確定過載情況是否存在，而主測量單元設置為如果任何一個測量單元確定了過載情況存在，則產生跳閘信號。然而，是否存在過載情況的確定還可替換地僅由主測量單元執行，例如根據表示電動機或其它設備的熱狀況的信號和/或表示來自測量單元的峰值電流的信號來確定。主從設置可具有低成本的優點，例如因為它可避免使用中央處理單元。主測量單元優選地與其它測量單元耦接以允許信號在測量單元之間傳遞。耦接可由一個或多個電絕緣元件如光隔離器實現，從而使測量單元彼此電絕緣。在另一優選的實施方式中，處理裝置為與測量單元耦接的中央處理單元(CPU)。這種設置的優點為，CPU可以對涉及或者聯合表示來自所有測量單元的電流的信號進行運算。
8
CPU可與測量單元電絕緣，以例如防止可能存在于電源的電源線之間的大電壓損壞CPU。因此，CPU可通過一個或多個電絕緣元件如光隔離器或變壓器與測量單元耦接。CPU可與用于存儲能量為CPU供電的能量存儲器耦接。這使得當外部源向CPU提供的能量(例如來自電源單元)缺失時，CPU的供電得到保證。如果CPU從電源線之一(如下文所述)獲得電源，則具有這樣的能量存儲器可使即使在電源連續性中斷時，例如電源中斷超過10或15分鐘，CPU持續工作，從而允許待熱模擬的電動機或其它設備冷卻。能量存儲器可包括電容器。CPU可為測量單元供電。CPU可包括用于為測量單元供電的振蕩器。過載繼電器可包括多個變壓器，并且CPU可通過相應的變壓器為各個測量單元供電。這種設置可有助于提供測量單元和CPU之間的電絕緣。控制裝置可根據過載繼電器的FLA值和/或跳閘等級來確定是否存在過載情況， 即，使過載繼電器的跳閘特性與跳閘等級和/或FLA值相關。如上所述，過載繼電器通常根據其FLA值和跳閘等級來分類，這兩者均為眾所周知的參數。過載繼電器的FLA值和/或跳閘類別可由用戶調整。因此，用戶能夠根據與過載繼電器一起使用的特定電動機或其它設備的需求來設置過載繼電器的FLA值和/或跳閘等級。FLA值可在FLA值的范圍內進行調整。盡管已知存在具有可調節的FLA值的過載繼電器，但由于其使用電流變壓器來測量電流，所以現有的過載繼電器往往具有非常有限的FLA值范圍。這是因為，由于電流變壓器往往在高電流的情況下飽和，所以通常不能在很寬的范圍內測量電流。由于對不同的FLA 值需要使用不同的雙金屬，機電繼電器的可能的FLA值更加受限。根據本發明的過載繼電器可通過分流電阻器來測量電流，與等效的電流變壓器相比，可在更寬的范圍內對電流進行測量。因此，本發明的過載繼電器具有比先前使用電流變壓器的過載繼電器更寬的FLA值范圍。根據本發明的過載繼電器例如可具有的最大FLA 值可為最小FLA值的五倍或更多，甚至十倍或以上。這可允許例如，根據本發明的三個或四個不同的過載繼電器就可覆蓋從0. IA到100A的電流范圍，例如，使用從0. IA至1A、1A至 10A、3. 7A至37A以及6. 3A至100A的FLA值的范圍。通常，覆蓋從0. IA至100A的范圍需要7個基于電流變壓器的過載繼電器或19個基于雙金屬的過載繼電器。過載繼電器的跳閘特性可以任何合適的方式與過載繼電器的FLA值和/或與跳閘等級相符合。例如，過載繼電器的跳間特性可通過測量單元中的放大裝置的增益變化而與過載繼電器的FLA值符合。又例如，過載繼電器的跳閘特性可通過適當的替換過載繼電器所使用的熱模型來符合過載繼電器的跳間等級，例如，通過改變熱模型的時間常數。控制裝置可產生復位信號以恢復電源的連續性。如果根據流經分流電阻器的一個或多個電流信號確定出過載情況不存在，則控制裝置可產生復位信號以恢復電源的連續性。如果是這種情況，過載繼電器可無需人工干預復位。如上所述，控制裝置可根據表示電動機或其它設備的熱狀況的信號和/或表示流經分流電阻器的峰值電流的信號來進行確定。過載繼電器可具有自動模式和手動模式。在自動模式下，如果確定過載情況不存在，則控制裝置產生復位信號，如上所述。在手動模式下，控制裝置應用戶輸入產生復位信號。控制裝置可在自動模式和手動模式之間調節/切換。
過載繼電器可包括跳閘電路，跳閘電路響應于來自控制裝置的跳閘信號中斷電源的連續性。跳閘電路可響應于來自控制裝置的復位信號恢復電源的連續性。跳閘電路可通過接觸器以中斷或者恢復電源的連續性。控制裝置可通過一個或多個電絕緣元件如光隔離器與跳閘電路耦接，以允許來自處理裝置的跳閘/復位信號傳遞至跳閘電路，同時，為跳閘電路與處理裝置之間提供電絕緣。跳閘電路可包括雙穩態繼電器(即自鎖繼電器)，雙穩態繼電器能在第一穩定配置和第二穩定配置之間切換，其中，第一穩定配置用于中斷電源的連續性，第二穩定配置用于恢復電源的連續性。跳閘電路可包括用于存儲電荷的跳閘電容器，以將雙穩態繼電器切換到所述第一穩定配置。跳閘電路可包括用于儲存電荷的復位電容器，以將雙穩態繼電器切換到第二穩定配置。跳間和復位電容器可有助于避免以下情形，即，過載繼電器的其它地方沒有足夠的電流/電荷來切換雙穩態繼電器。跳閘電容器和/或復位電容器被放電保護。換句話說，在電容器的電源被除去的情況下，跳閘電容器和/或復位電容器可以受到保護不放電。這使得在電容器的電源缺失情況下，跳閘電路仍然能夠切換至雙穩態繼電器。當過載繼電器由同一電源如電動機或其它設備(見下文)供電時，這對于待保護的復位電容器是特別有用的，因為一旦電源的連續性中斷，過載繼電器停止接收來自電源的供電。控制裝置可接收分流電阻器之間的電壓信號，例如，通過連接至兩個或更多的分流電阻器的每個測量單元來接收。控制裝置可根據表示電壓的信號來計算下列任何一項或多項欠電壓/過電壓、實時電流、表觀電流、功率因數和電源消耗。控制裝置可包括一個或多個溫度傳感器，例如用于測量下列任何一項或多項端子溫度、分流電阻器溫度或局部環境溫度。來自溫度傳感器的數據可用于為電動機或其它設備提供其它保護，或為用戶提供警告。分流電阻器可具有ΙπιΩ或更小的電阻，以將分流電阻器的功率損耗最小化。分流電阻器可具有20μ Ω或更大的電阻，以確保分流電阻器兩端的電壓大到足以被測量單元探測到。電源可為交流電源。電源可為具有三根電源線的三相交流電源，在這種情況下，過載繼電器可適當地具有三個分流電阻器以及可選地具有三個測量單元。過載繼電器可包括為過載繼電器供電的電源單元。電源單元可由為它所保護的裝置供電的電源的一根或者多根電源線來供電。電源單元如本發明的第三個方面所描述。在本發明的第二個方面中，提供了一種設備，包括電動機或其它設備；電源，具有多根為電動機或其它設備供電的電源線；以及上述的過載繼電器，過載繼電器的每個分流電阻器位于電源的相應的電源線的電流路徑中。在本發明的第三個方面中，提供了為過載繼電器供電的電源單元，包括整流器， 用于將交流電源的一根或多根電源線中的交流電轉化為直流電，其中，交流電源與受過載繼電器保護的電動機或其它設備連接；以及至少一個變壓器，用于將電源單元與過載繼電器華禹接。因此，過載繼電器可由為它所保護的裝置如電動機供電的電源供電。這就避免了過載繼電器使用外接電源。電源線之間可能有很大的電壓，會損害過載繼電器。因此，變壓器可能是有用的， 因為其可將過載繼電器與電源單元電絕緣。電源可以有多根電源線。例如在使用三相交流電源的情況下，可具有三根電源線。在電源單元中使用整流器的另一優點為，向過載繼電器供電特別快，從而使過載繼電器可以有快速的啟動時間(即過載繼電器供電后啟動所花費的時間)。過載繼電器的啟動時間可能小于1秒。小于1秒的啟動時間對提供過載保護并不是必要的，因為過載通常發生在長于1秒(如幾十秒)的時間內。然而，啟動時間小于1秒的優點對過載繼電器的其它保護功能可能是特別有利的，例如接地故障保護、防夾保護和/或失速保護。電源單元可包括用于調節整流器產生的直流電的一個或多個穩壓器。穩壓器對于平穩整流器產生的直流電和/或改變(例如減少)整流器產生的直流電電壓很有用。電源單元可包括用于為過載繼電器提供交流電的振蕩器。振蕩器可通過一個或者多個變壓器為過載繼電器提供交流電。過載繼電器可包括整流器，并可選擇地包括穩壓器，整流器用于將振蕩器產生的交流電轉化成過載繼電器使用的直流電。提供給過載繼電器的交流電的性質可通過選擇合適的振蕩器來決定，以匹配過載繼電器的需求(例如，不使用電源的電源線提供的交流電)。如果過載繼電器包括多個測量單元，振蕩器可通過相應的變壓器耦接至每個測量單元，因為這可以提供測量單元之間的電絕緣。每個測量單元可包括整流器，并可選擇地包括穩壓器，用于將從振蕩器產生的交流電轉化為直流電供測量單元使用。在本發明的第四個方面中，提供了用于防止電動機或其它設備過載的過載繼電器，包括分流電阻器，能設置在用于電動機或其它設備的電源的電源線的電流路徑中；以及控制裝置，連接至分流電阻器，并接收或產生流經分流電阻器的電流信號；其中，如果根據流經分流電阻器的電流信號確定出過載情況存在，則控制裝置產生跳閘信號以中斷電源的連續性。因此，可能存在只有一個分流電阻器的過載繼電器，例如，用于保護由具有單一電源線的電源如單相交流電源供電的電動機或其它設備。這樣的過載繼電器可因此具有任何與上述過載繼電器相關的特點。具體地，過載繼電器可具有與分流電阻器連接的測量單元， 并且接收表示流經分流電阻器的電流的信號。本發明的任何一方面的可選和/或優選的特點可用于任何一個其它方面。此外， 本發明的任何一個或多個方面可與任何其它方面結合。
將參照下述附圖描述具體實施方式
，其中
圖1是第--過載繼電器的框圖2是第--過載繼電器的示意圖3是第--過載繼電器的測量單元的示意圖
圖4是第--過載繼電器的電源單元的示意圖
圖5是第二二過載繼電器的示意圖6是第二過載繼電器的電源單元的示意圖；圖7是第三過載繼電器的示意圖；圖8是使用過載繼電器保護電動機的設置的示意圖。
具體實施例方式圖1是用于保護使用三相交流電源的三相電動機的第一過載繼電器101的框圖。 過載繼電器101包括引線端子L、負載端子T、分流電阻器110、控制裝置120和跳閘電路 150。圖2更詳細地示出了第一過載繼電器101。第一過載繼電器101包括三個引線端子L1、L2、L3，三個負載端子T1、T2、T3以及三個分流電阻器110a、110b、110c，其中，每個分流電阻器分別將三個引線端子Li、L2、L3中的一個引線端子與負載端子Tl、T2、T3中對應的一個負載端子連接。第一過載繼電器101的控制裝置120包括三個測量單元12h、122b、 122c及輸入裝置124。第一過載繼電器101還包括跳閘電路150和電源單元160。第一過載繼電器101的引線端子Li、L2、L3分別與三相交流電源單元(圖中未示出)的電源線連接，而第一過載繼電器101的負載端子T1、T2、T3則分別與三相異步電動機 (圖中未示出)連接。由于三個分流電阻器110a、110b、110c分別將三個引線端子Li、L2、 L3與各自相應的引線端子T1、T2、T3連接，因此分流電阻器110a、110b、110c分別位于電源的相應的電源線上。分流電阻器110a、110b、110c是具有在20μ Ω至ΙπιΩ范圍內的阻值的低阻值電阻器，以減小電源在電源線上的電力損耗。測量單元12h、122b、122c均為應用程序專用集成電路(ASIC)。測量單元12加、 122b、122c分別與相應的分流電阻器110a、110b、110c跨接，因此接收表示各個分流電阻器 HOaUlObUlOc的電壓的信號，以及表示流經各個分流電阻器的電流的信號。由于分流電阻器110a、110b、1 IOc均位于電源的電源線上，因此，表示流經分流電阻器110a、110b、1 IOc 之一的電流的信號也表示流經相應電源線的電流的信號。當電源在使用中時，電源的電源線之間可能存在非常大的電壓。由于測量單元 12加、122b、122c中的每一個分別(通過分流電阻器110a、110b、110c中的一個)與電源的相應的電源線連接，因此測量單元12h、122b、122c已彼此電絕緣(即它們之間沒有直接地電連接或電接觸)。這有助于防止可能存在于電源的電源線之間的大電壓對測量單元 122a、122b、122c 造成損害。三個測量單元12加、122b、122c處于主從配置，其中，有一個主測量單元122b，兩個從屬測量單元12 和122c。如果根據流經分流電阻器110a、110b、110c的電流信號確定存在過載情況，則主測量單元122b會產生跳閘信號以中斷三相電源的連續性。測量單元12加、122b、122c通過電絕緣元件相互耦接，以允許信號(在這種情況下為數字信號)在這些測量單元之間傳遞同時保持它們之間的電絕緣。在本實施方式中，測量單元通過光隔離器1 耦接在一起。輸入裝置IM允許用戶調整FLA值、跳閘等級和過載繼電器101的手動/自動模式。輸入裝置1 耦接至主測量單元122b，以使由用戶輸入的FLA值、跳閘等級和/或手動 /自動模式傳遞至主測量單元122b，以及(通過光隔離器126)傳輸至從屬測量單元122a、 122c，例如，允許過載繼電器101可調整其跳閘特性以對應于輸入的FLA值和跳閘等級。
主測量單元122b耦接至跳閘電路150，從而使來自主測量單元122b的跳閘/復位信號傳遞至跳間電路150。在本實施方式中，主測量單元122b通過光隔離器1 耦接至跳閘電路150，以使測量單元12加、122b、122c與跳閘電路150電絕緣。跳閘電路150響應于來自主測量單元122b的跳閘信號中斷電源的連續性，以及響應于來自主測量單元122b的復位信號恢復電源的連續性。跳閘電路150包括跳閘/復位存儲器152和雙穩態繼電器158。跳間/復位存儲器152包括用于存儲電荷的跳閘電容器IM和復位電容器156(這些電容器如圖4所示，圖 4將在下文中進行描述)。雙穩態繼電器158可在第一穩定配置和第二穩定配置之間切換，其中，第一穩定配置用于通過接觸器(圖中未示出)中斷電源的連續性，而第二穩定配置用于通過接觸器恢復電源的連續性。在第一穩定配置中，雙穩態繼電器158不向接觸器提供電流，使得電源的連續性被接觸器中斷。在第二穩定配置中，雙穩態繼電器158向接觸器(圖中未示出)提供電流，使得接觸器提供電源(圖中未示出)的連續性。在本實施例中，雙穩態繼電器158 從通入接觸器中的電源線(圖中未示出)獲取電流。如果主測量單元122b產生跳閘信號則跳閘電容器154通過跳閘線155向雙穩態繼電器158放電，以使雙穩態繼電器158從第二配置切換到第一配置。如果主測量單元122b 產生復位信號則復位電容器156通過復位線157向雙穩態繼電器158放電。電容器154、 156的存在有助于避免這樣一種情況過載繼電器中沒有足夠的電流/電荷使雙穩態繼電器158跳閘/復位。雙穩態繼電器158包括測試按鈕159a和復位按鈕159b，用于將雙穩態繼電器158 分別手動地切換至第一配置和第二配置。電源單元160為測量單元122a、122b、122c和跳閘電路150供電，這將在下文中參照圖4進行詳細說明。圖3詳細示出了測量單元122之一。測量單元122包括放大裝置130、數模轉換器 1；35和處理單元140。放大裝置130包括第一放大器131、第二放大器132和第三放大器133。第一放大器131跨接在分流電阻器110上，并放大分流電阻器110的電壓。第二放大器132放大第一放大器的輸出，第三放大器133放大第二放大器132的輸出。根據公式V = IR，分流電阻器110的電壓與流經分流電阻器110的電流成比例，并因此可表示流經分流電阻器110的電流。因此，放大裝置130中的每個放大器131、132、133 的輸出均為流經分流電阻器110的電流信號，并因此表示流經三相電源的相應的電源線的電流。第一放大器131是固定增益放大器。在本實施方式中，固定增益第一放大器131 為有限帶寬OkHz)。由于分流電阻器110的電阻通常很小(如20μ Ω至ΙπιΩ)，因此分流電阻器110的電壓也非常小。因此，第一放大器131用于放大分流電阻器110的電壓，使得該電壓可更容易地轉換成數字信號。第二放大器132和第三放大器134是可編程增益放大器。它們的功能將在下文中進行更詳細地說明。模數轉換器135將來自放大裝置130的流經分流電阻器110的電流信號轉換成數字信號。適合的模數轉換器135可為采樣率為4KHz的12位轉換器。向模數轉換器135提供帶隙基準作為參考電壓，以使模數轉換器可測量雙極電壓信號。處理單元140處理來自模數轉換器135的流經分流電阻器110的電流信號。處理單元140包括通向跳間/復位邏輯器146的兩個處理分支。處理單元140的第一分支包括倍增裝置141、建模裝置142和第一閾值探測器143。處理單元140的第二分支包括峰值探測器144和第二閾值探測器145。倍增裝置141根據來自模數轉換器135的流經分流電阻器110的電流信號而產生流經分流電阻器110的均方根電流信號。在一個實施方式中，倍增裝置141可包括與第一階低通數字濾波器結合的數字乘法器。建模裝置142根據來自倍增裝置141的流經分流電阻器110的均方根電流信號而產生表示電動機熱狀況的信號。建模裝置142根據電機的熱模型產生表示電動機的熱狀況的信號。電動機的熱模型可看作電動機的熱容量的表示。這樣的熱模型是公知的。在本實施方式中，表示電動機的熱狀況的信號基于Ι,、的值，其中Iems為表示來自倍增裝置141的均方根電流的信號，t為時間。在另一實施方式中，表示電動機的熱狀況的信號基于ifflS2 77t的值，這個模型被認為更準確地模擬了電動機的熱響應，但計算強度也更大。第一閾值探測器143將表示電動機的熱狀況的信號與第一閾值進行比較。如果表示電動機的熱狀況的信號大于第一閾值，則第一閾值探測器143將產生表示第一閾值已被超過的信號。第一閾值探測器143發出的表示第一閾值已被超過的信號表明電動機出現熱過載。峰值探測器144根據來自模數轉換器135的流經分流電阻器110的電流信號來產生流經分流電阻器110的峰值電流的信號。第二閾值探測器145將表示流經分流電阻器110的峰值電流的信號與第二閾值進行比較。如果表示峰值電流的信號小于第二閾值，則將產生表明峰值電流小于第二閾值的信號。例如，第二閾值可為第一過載繼電器101的FLA值的70%或20%。因此，來自第二閾值探測器145的表明峰值電流低于第二閾值的信號表明，電源線其中之一具有減少或為零的電流，因為電源線之間的電流不平衡，因此會導致電動機熱過載。跳間/復位邏輯器146根據流經分流電阻器110的電流信號來確定過載情況是否存在。在該特定的實施方式中，如果跳間/復位邏輯器146從第一閾值探測器143收到表明第一閾值已被超過的信號，或者從第二閾值探測器145收到表明峰值電流低于第二閾值的信號，則跳閘/復位邏輯器146確定過載情況存在。如果確定了過載情況存在，則跳閘/ 復位邏輯器146產生表明過載情況存在的信號。在可替換的實施方式中，建模裝置142和峰值探測器144均可產生表明電源狀態的信號，例如，表明多種電源狀態(例如電源線缺失、電源線低功率、正常運行和/或者熱過載)中的一種。然后，跳閘/復位邏輯器146利用這些信號確定熱過載是否存在。如果主測量單元122b的跳閘/復位邏輯器146確定過載情況存在，或接收到來自從屬測量單元12h、122c中任一個的跳閘/復位邏輯器的表明過載情況存在的信號，則主測量單元122b產生跳閘信號中斷三相電源的連續性。如上所述，該信號傳遞至跳閘電路 150。
如上所述，過載繼電器101具有自動模式和手動模式。在自動模式下，主測量單元 122b在其確定過載情況不存在時(例如，由于電動機被冷卻)產生復位信號。因此，在不存在過載情況時，自動模式可用于保持電源的連續性。在手動模式下，主測量單元122b僅響應于用戶輸入產生復位信號。如上所述，三相電源的連續性也可使用重置按鈕159b手動復位。每個測量單元12加、122b、122c均包括能量存儲器(圖中未示出)，用于在三相電源供電中斷時(例如，由于來自主測量單元122b的跳閘信號)為測量單元供電。這樣使得即使當三相電源已中斷，每個測量單元12加、122b、122c的熱模型還能夠得以維持(例如， 這可能需要過載繼電器101在自動模式下正常運行)。每個測量單元的能量存儲器優選地能夠存儲向測量單元供電至少15分鐘的足夠的能量，以使在電動機仍然冷卻時每個測量單元的熱模型得到更新。能量存儲器可以是由電源單元160充電的電容器。如上所述，過載繼電器101具有用戶可通過輸入裝置IM調節的FLA值。每個主測量單元12h、122b、122c根據過載繼電器101的FLA值來確定是否存在過載情況，S卩，使過載繼電器101具有與FLA值相關的跳閘特性。在該實施方式中，通過改變放大裝置150 的第二放大器132的增益，過載繼電器的跳閘特性對應于過載繼電器的FLA值，從而當流經分流電阻器110的電流與過載繼電器101的FLA值相等時，放大裝置150的輸出保持恒定。 例如，如果過載繼電器的FLA值范圍為0. 5A至5A，則對0. 5A的FLA值和對5A的FLA值來說，放大裝置130對前者的放大倍數將是后者的10倍。第三放大器133用于范圍選擇。第三放大器的增益是可調的，以允許放大裝置130 的增益能夠調整以適應分流電阻器110的電阻，從而當流經分流電阻器的電流與過載繼電器101的FLA值相等時，放大裝置的輸出一直保持恒定而與所使用的具體分流電阻器無關。如上所述，過載繼電器101具有用戶可通過輸入裝置IM調整的跳閘類別。每個主測量單元12加、122b、122c根據過載繼電器101的跳間等級來確定是否存在過載情況，即， 使過載繼電器101具有與跳間等級相關的過載特性。在該實施方式中，通過適當調整測量單元12h、122b、122c使用的熱模型(例如，通過改變熱模型的時間常數)使過載繼電器的跳閘特性對應于過載繼電器的跳閘等級。圖4詳細地示出了電源單元160。電源單元160包括三個引線端子Li、L2、L3、整流器162、穩壓器164、跳閘電路150的跳閘電容器154和復位電容器156、振蕩器166和三個絕緣變壓器168a、168b、168c。引線端子Li、L2、L3連接至三相交流電源的三根電源線。整流器162從三相交流電源的三根電源線的交流電中產生直流電。優選地，在電源的一根或多根電源線的缺失情況下，整流器162仍然能從電源線提供直流電。穩壓器164用于使由整流器162輸出的直流電平穩。如從圖4中可以看出，經過整流的直流電用于為跳閘電路150的跳閘電容器巧4 和復位電容器156充電。復位電容器156(和/或跳閘電容器154)可受到保護，以使得其在三相電源的連續性中斷時不放電(例如持續至少2分鐘)。這樣即使在三相電源已中斷的情況下，復位電容器156還能恢復三相電源的連續性。跳閘電容器巧4和復位電容器156可為ImF電容
ο
15
振蕩器166由整流器162和穩壓器164提供的直流電供電。振蕩器166為測量單元122a、122b、122c提供交流電。為了實現電源單元160與測量單元122a、122b、122c之間的電絕緣，來自振蕩器 166的交流電通過三個變壓器168a、168b、168c供應至測量單元12加、122b、122c。每個測量單元12加、122b、122c均包括整流器和穩壓器(圖中未示出)，用于將振蕩器166產生的交流電轉化成供測量單元使用的直流電。變壓器168a、168b、168c中的電感可能較低。因此，如果采用低頻交流電流(如電源中常見的50/60HZ交流電)，變壓器168a、168b、168c可能無法輸出有效的電流量。為了避免這個問題，由振蕩器166提供的交流電可以具有高于市電的頻率，如IMHz或更高。變壓器168a、168b、168c的繞組的電容可以較小，從而減少了電流循環的機會。圖5示出了第二過載繼電器201。第二過載繼電器201與第一過載繼電器101共享許多結構元件，并對這些特點進行了相應的編號。這些特點不再進一步詳細討論。第二過載繼電器201包括控制裝置220，該控制裝置220包括中央處理單元 (CPU) M0，根據流經分流電阻器110a、110b、110c的電流信號來確定是否存在過載情況。 CPU 240通過光隔離器2 與三個測量單元22h、222b、222c耦接，以避免三相電源的電源線之間的高電壓損害中央處理單元對0。第二過載繼電器的CPU 240和跳閘電路150由電源單元260供電。CPU 240和跳閘/復位電路150之間不需要絕緣，因為這些元件具有與電源單元 260相關的共同電壓。第二過載繼電器201的測量單元22h、222b、222c包括與圖3中類似的放大裝置和模數轉換器。然而，第二過載繼電器201的測量單元22h、222b、222c不包括處理單元， 因為第二過載繼電器201的處理由CPU 240執行。CPU 240確定是否存在過載情況的方式與第一過載繼電器的跳閘/復位邏輯器 146所執行的方式相似。例如，CPU 240產生表示流經分流電阻器110a、110b、110c中每一個的峰值電流的信號。然而，與第一過載繼電器的跳閘/復位邏輯器146相比，CPU 240根據表示流經分流電阻器110a、110b、110c的電流的所有信號僅產生表示電動機的熱狀況的一個信號。這樣可以更準確地模擬電動機的熱狀況(雖然可能需要更多的計算能力)。CPU 240可具有比設置在第一過載繼電器101的測量單元12加、122b、122c上的處理裝置150更多的計算能力。這可以使CPU 240使用比過載繼電器101的測量單元122a、 122b、122c所使用的計算更強大、但更準確的熱模型。增強了的計算能力也還可允許計算更多的參數。此外，使用CPU 240可使得用于CPU 240的熱模型在第二過載繼電器201安裝過程中得到調整。第二過載繼電器201包括與CPU 240耦接的輸入裝置224，以允許用戶調整FLA 值、跳間等級及第二過載繼電器201的手動/自動模式。與第一過載繼電器101類似，第二過載繼電器201根據FLA值和跳閘等級來確定是否存在過載情況。與第一過載繼電器101 類似，在第二過載繼電器201的自動模式中，CPU 240如果確定過載情況不存在，則產生復位信號。中央處理單元240用于為測量通道22h、222b、222c供電。中央處理單元MO中的振蕩器通過相應的變壓器^8a、268bJ68c (參見圖幻向每個測量單元22h、222b、222c提供交流電，從而提供電絕緣。與第一過載繼電器101的測量通道12加、122b、122c類似， 第二過載繼電器201的每個測量單元22h、222b、222c包括整流器、穩流器(圖中未示出)， 從而將來自中央處理單元240的交流電轉化為用于為測量單元供電的直流電。中央處理單元240可(通過光隔離器226)向測量單元22h、222b、222c提供同步信號，以確保測量單元22h、222b、222c的模數轉換器同時采樣。圖6詳細示出第二過載繼電器201的電源單元沈0。電源單元260包括三個引線端子L1、L2、L3、整流器洸2、第一穩壓器洸4、第二穩壓器洸5、變壓器266和輸出穩壓器洸7。 如圖6所示，電源單元260耦接至跳閘電路150的跳閘電容器IM和復位電容器156。引線端子Li、L2、L3連接至電源的三根電源線。整流器262從電源的三根電源線中的交流電產生直流電。優選地，整流器262在電源的一根或多根電源線缺失時仍能從剩余的線路產生直流電。第一穩壓器264是簡單的線性穩壓器，其輸出為限至440V的直流電。第二穩壓器 265輸出限至9V的直流電。第二穩壓器265提供顯著的電流增益，因此允許更高的電流輸出能力。然而，第二穩壓器265的輸出可能不足以使跳閘電路250的雙穩態繼電器258的狀態進行切換。因此， 跳閘電路150的跳閘電容器IM和復位電容器156由第二穩壓器沈5的輸出進行充電，使得存儲的電荷可用于切換雙穩態繼電器。變壓器266用于將中央處理單元240與電源的電源線電絕緣。輸出穩壓器沈7的輸出限至3. 3V，用于為中央處理單元240供電。大型存儲電容器(圖中未示出)可用于確保在電源連續性中斷之后，為中央處理單元維持供電至15分鐘，從而確保中央處理單元240能夠保持其熱模型。圖7示出第三過載繼電器301。第三過載繼電器301與第二過載繼電器201共享許多的結構元件，并對這些結構元件進行了相應的編號。第三過載繼電器301的測量單元22h、222b、222c中的每個與分流電阻器110a、 IlObUlOc中相應的分流電阻器連接，還通過相應的成對的電阻器31h、312b、312c與分流電阻器110a、110b、110c之一連接并相鄰，從而形成簡單的分壓器。這種設置使得每個測量單元22h、222b、222c接收電源的一對相鄰電源線之間的電壓信號。這些信號可通過光隔離器2 傳遞至中央處理單元240 (例如，通過將表示電壓的信號與表示電流的信號復用)。通過使用三相電源的電源線中的電流信號和表示電源線之間的電壓的信號，中央處理單元240能計算三相電源的額外參數，如欠電壓/過電壓、實時和表觀電流、功率因數和電源消耗。本領域普通技術人員通過上述描述，可以理解在不背離本文所描述的上位概念的情況下能夠進行多種等同改變、替換和增減。因此，在該申請中授予的專利范圍僅受限于權利要求書，而不限于此處描述的實施方式。具體地，雖然在本申請中描述的過載繼電器已被描述為保護電動機，但過載繼電器也可以用來保護其它設備，如水壺。
權利要求
1.用于防止電動機或其它設備過載的過載繼電器，包括多個分流電阻器，每個分流電阻器能設置在所述電動機或其它設備的電源的相應電源線的電流路徑中；以及控制裝置，與每個分流電阻器連接，并接收流經每個分流電阻器的電流信號；其中，如果所述控制裝置根據流經所述分流電阻器的一個或多個電流信號確定出過載情況存在，則所述控制裝置產生跳閘信號以中斷所述電源的連續性。
2.如權利要求1所述的過載繼電器，其中，所述控制裝置包括多個測量單元，每個測量單元與所述分流電阻器中相應的一個分流電阻器連接，并接收流經所連接的分流電阻器的電流信號。
3.如權利要求2所述的過載繼電器，其中，所述多個測量單元彼此之間均電絕緣。
4.如權利要求2或3所述的過載繼電器，其中，所述每個測量單元均包括放大裝置，用于將流經與所述測量單元連接的所述分流電阻器的電流信號放大。
5.如權利要求2至4中任一項所述的過載繼電器，其中，所述每個測量單元均包括模數轉換器，用于將流經與所述測量單元連接的所述分流電阻器的電流信號轉換成數字信號。
6.如權利要求2至5中任一項所述的過載繼電器，其中，所述每個測量單元均包括能量存儲器，用于儲存為所述測量單元供電的能量。
7.如權利要求1至6中任一項所述的過載繼電器，其中，所述控制裝置包括處理裝置， 根據流經所述分流電阻器的一個或多個電流信號來確定是否存在過載情況。
8.如權利要求7所述的過載繼電器，其中，所述處理裝置根據流經所述分流電阻器的一個或多個電流信號，來產生表示所述電動機或其它設備的熱狀況的一個或多個信號。
9.如權利要求8所述的過載繼電器，其中，所述處理裝置根據所述電動機或其它設備的熱模型來產生表示所述電動機或者其它設備的熱狀況的一個或多個信號。
10.如權利要求7至9中任一項所述的過載繼電器，其中，所述處理裝置根據流經所述分流電阻器的一個或多個電流信號，來產生流經一個或多個分流電阻器的一個或多個峰值電流信號。
11.如權利要求8至10中任一項所述的過載繼電器，其中，所述處理裝置根據表示所述電動機或其它設備的熱狀況的一個或多個信號和/或一個或多個所述峰值電流信號，來確定過載情況是否存在。
12.在權利要求7至11引用權利要求2時，根據權利要求7至11中任一項所述的過載繼電器，其中，所述處理裝置包括多個處理單元，每個處理單元定位在相應的測量單元中。
13.如權利要求12所述的過載繼電器，其中，所述每個處理單元根據流經與所述測量單元連接的所述分流電阻器的電流信號，來產生表示電動機或其它設備的熱狀況的信號。
14.如權利要求12或13所述的過載繼電器，其中，所述每個處理單元根據流經與所述測量單元連接的所述分流電阻器的電流信號，來產生表示峰值電流的信號。
15.如權利要求12至14中任一項所述的過載繼電器，其中，所述每個處理單元根據流經與所述測量單元連接的所述分流電阻器的電流信號，來確定過載情況是否存在。
16.如權利要求12至15中任一項所述的過載繼電器，其中，所述多個測量單元中的一個測量單元為主測量單元，用于產生跳閘信號。
17.如權利要求16所述的過載繼電器，其中，所述主測量單元通過一個或多個電絕緣元件與一個或多個其它測量單元耦接。
18.在權利要求7至11引用權利要求2時，根據權利要求7至11中任一項所述的過載繼電器，其中，所述處理裝置為與所述測量單元耦接的中央處理單元。
19.如權利要求18所述的過載繼電器，其中，所述中央處理單元通過一個或多個電絕緣元件與所述測量單元耦接。
20.如權利要求18或19所述的過載繼電器，其中，所述中央處理單元耦接至能量存儲器，所述能量存儲器用于存儲為所述中央處理單元供電的能量。
21.如權利要求18至20中任一項所述的過載繼電器，其中，所述中央處理單元向所述測量單元供電。
22.如權利要求21所述的過載繼電器，其中，所述過載繼電器包括多個變壓器，并且， 所述中央處理單元通過相應的變壓器分別向相應的測量單元供電。
23.如權利要求1至22中任一項所述的過載繼電器，其中，所述控制裝置根據所述過載繼電器的FLA值和/或跳閘等級來確定是否存在過載情況。
24.如權利要求23所述的過載繼電器，其中，所述FLA值和/或跳閘等級能由用戶調節。
25.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，如果所述控制裝置根據流經所述分流電阻器的一個或多個電流信號確定過載情況不存在，則所述控制裝置產生復位信號以恢復電源的連續性。
26.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，所述過載繼電器具有自動模式和手動模式；其中，在所述自動模式下，如果所述控制裝置確定出過載情況不存在，則產生復位信號；在所述手動模式下，所述控制裝置響應于用戶輸入而產生復位信號。
27.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，所述過載繼電器包括跳閘電路，所述跳閘電路響應于來自所述控制裝置的跳閘信號中斷電源的連續性。
28.如權利要求27所述的過載繼電器，其中，所述跳閘電路響應來自于所述控制裝置的復位信號恢復電源的連續性。
29.如前述權利要求27或28所述的過載繼電器，其中，所述跳間電路包括雙穩態繼電器，所述雙穩態繼電器能在第一穩定配置和第二穩定配置之間切換，其中，所述第一穩定配置用于中斷電源的連續性，所述第二穩定配置用于恢復電源的連續性。
30.如權利要求四所述的過載繼電器，其中，所述跳閘電路包括用于存儲電荷的跳閘電容器，以將所述雙穩態繼電器切換到所述第一穩定配置。
31.如權利要求四或30所述的過載繼電器，其中，所述跳閘電路包括用于儲存電荷的復位電容器，以將所述雙穩態繼電器切換到所述第二穩定配置。
32.如權利要求30或31所述的過載繼電器，其中，所述跳閘電容器和/或復位電容器被放電保護。
33.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，所述控制裝置接收所述分流電阻器之間的電壓信號。
34.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，所述控制裝置包括一個或多個溫度傳感器。
35.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，每個分流電阻器具有ΙπιΩ或更小的電阻。
36.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，每個分流電阻器具有20μ Ω 或更大的電阻。
37.如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，其中，所述過載繼電器包括如權利要求40至45中任一項所述的電源單元。
38.一種設備，包括 電動機或其它設備； 電源，具有多根為所述電動機或其它設備供電的電源線；以及如前述權利要求中任一項所述的過載繼電器，所述過載繼電器的每個分流電阻器位于所述電源的相應電源線的電流路徑中。
39.如權利要求38所述的設備，其中，所述電源是三相交流電源。
40.一種為過載繼電器供電的電源單元，包括整流器，將交流電源的一根或多根電源線中的交流電轉化為直流電，其中，所述交流電源與受所述過載繼電器保護的電動機或其它設備連接；以及至少一個變壓器，將所述電源單元與所述過載繼電器耦接。
41.如權利要求40所述的電源單元，其中，所述電源單元包括用于調節所述整流器產生的直流電的一個或多個穩壓器。
42.如權利要求40或41所述的電源單元，其中，所述電源單元包括用于為所述過載繼電器提供交流電的振蕩器。
43.如權利要求42所述的電源單元，其中，所述過載繼電器包括整流器，所述整流器用于將來自所述振蕩器的交流電轉化成供所述過載繼電器使用的直流電。
44.如權利要求42或43所述的電源單元，其中，所述過載繼電器包括多個測量單元和多個變壓器，其中，所述振蕩器由相應的變壓器耦接至每個測量單元。
45.如權利要求44所述的電源單元，其中，每個測量單元包括整流器，所述整流器用于將來自所述振蕩器的交流電轉化成供所述測量單元使用的直流電。
46.一種過載繼電器，包括如權利要求40至45中任一項所述的電源單元。
47.用于防止電動機或其它設備過載的過載繼電器，包括分流電阻器，能設置在用于電動機或其它設備的電源的電源線的電流路徑中；以及控制裝置，連接至所述分流電阻器，并接收或產生流經所述分流電阻器的電流信號； 其中，如果所述控制裝置根據流經所述分流電阻器的電流信號確定出過載情況存在， 則所述控制裝置產生跳閘信號以中斷電源的連續性。
48.一種基本如在本申請附圖中示出并參照這些附圖描述的過載繼電器。
49.一種基本如在本申請附圖4或附圖6中示出并參照附圖4或附圖6描述的電源單兀。
全文摘要
公開一種用于防止電動機或其它設備過載的過載繼電器(101)以及用于向過載繼電器供電的電源單元。過載繼電器包括多個分流電阻器(110a、110b、110c)，每個分流電阻器能設置在用于電動機或其它設備的電源的相應電源線的電流路徑中；以及控制裝置(122a、122b、122c)，與每個分流電阻器連接，并接收流經每個分流電阻器的電流信號。如果控制裝置根據流經分流電阻器的一個或多個電流信號確定出過載情況存在，則控制裝置產生跳閘信號以中斷電源的連續性。電源單元(160)包括整流器，用于將交流電源的一根或多根電源線中的交流電轉化為直流電，其中，交流電源與受過載繼電器保護的電動機或其它設備連接；以及至少一個變壓器(168a、168b、168c)，用于將電源單元與過載繼電器耦接。
文檔編號H02H1/00GK102171904SQ200980137072
公開日2011年8月31日 申請日期2009年8月4日 優先權日2008年8月4日
發明者卡爾·賈斯廷·劉易斯, 布賴恩·馬丁·里德爾, 肖恩·克里斯托弗·戈恩雷, 馬克·大衛·克羅日 申請人:伊頓工業制造股份有限公司