CN102800526B - 电磁接触器和电磁接触器监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁接触器和电磁接触器监控系统。本公开可以实时感应并且显示向电磁接触器的电力输入端供应电能的输入电源的状态，当发生故障而产生低电压或者过电压时，其可以被实时感应到以通知用户等，由此允许用户从远处监控状态。根据本公开，可以防止负载被由于电磁接触器中的颤动现象引起的着火损坏，消除了接触器的线圈被由于过电压引起的着火损坏的现象，并且能够将在工厂管理系统中会导致的损失最小化。

Description

电磁接触器和电磁接触器监控系统

技术领域

本公开涉及一种电磁接触器和电磁接触器监控系统，所述电磁接触器具有对向电磁接触器的电力输入端供应电能的输入电源的状态进行感应的功能，所述电磁接触器监控系统用于从远处监控电磁接触器。

背景技术

电磁接触器是一种向构成工厂自动化系统的元件设备中的负载供应或者切断电力的装置。电磁接触器是用于通过电源的断开或者闭合来控制电动机的装置。作为利用电磁原理的装置，当向电磁接触器施加或者切断控制电力时，即根据切换信号，电磁接触器执行向负载电路供应或者切断主电源。换句话说，电磁接触器根据作为构成断路器的元件之一的电磁线圈是否被励磁来向负载供应或者切断电力。

图12是图示出通常的电磁接触器的配置的方框图。此处，附图标记10为输入电源。输入电源10可以是直流电或者交流电。电涌吸收单元21吸收并去除输入电源10中包含的电涌电压。噪声过滤电路单元22去除在电涌吸收单元21中被去除电涌电压的电源中包含的噪声成分。整流电路单元23对从噪声过滤电路单元22输出的电力进行整流并且将其转换成直流电。附图标记25为电磁线圈，并且如果需要，电磁接触器可以仅包括电磁线圈。附图标记24为放电电路单元。电磁线圈25和放电电路单元24彼此并联连接，并且并联连接的一侧端子连接到整流电路单元23的输出端子。脉冲宽度调制单元27产生具有预定宽度的作为切换信号的脉冲信号。对于切换单元26，脉冲宽度调制单元27的输出端子连接到晶体管FET1的栅极并且接地电阻R1连接到其上以检测流经电磁线圈25的电流，并且晶体管FET1的漏极连接到并联连接的电磁线圈25和放电电路单元24的另一侧端子。在具有上述配置的电磁接触器中，当经过输入电源10供应电力时，电涌吸收单元21吸收来自输入电压的电涌电压，噪声过滤电路单元22过滤出噪声，整流电路单元23对经过滤的电压进行整流并且输出直流电压。此处，当输入到输入电源10的电压是直流电压时，电磁接触器可以不包括整流电路单元23。当在这种状态下供应电力时，脉冲宽度调制单元27产生具有预定宽度的脉冲信号，并且将所产生的脉冲信号施加到切换单元26的晶体管FET1的栅极。接着，晶体管FET1根据从脉冲宽度调制单元27输出的脉冲信号重复导通状态和切断状态。当晶体管FET1处于导通状态时，整流电路单元23的输出电力经过电磁线圈25和晶体管FET1流至地面。而当晶体管FET1处于切断状态时，当晶体管FET1处于导通状态时在电磁线圈25中已经存储的电力流经放电电路单元24。于是，电磁线圈25继续保持励磁状态，并且因此，电磁接触器继续保持闭合状态以向负载供应电力。

为了操作电磁接触器，在初始阶段应将涌入电流施加到电磁线圈上以移动活动芯。如果活动芯附着在固定芯上，则即使当将远小于涌入电流的保持电流施加到电磁线圈上时，也将保持运行状态。

然而，如果在对电磁接触器的电磁体施加涌入电流的时间点上发生电磁接触器中的工作电力容量不足现象、由于起动负载而发生的电压变化、闪光等，则可能产生瞬时电压下降或者过渡电压电涌。由于这种现象，电磁接触器中的工作电力的电压可能小于电磁接触器的工作电压，并且涌入电流继续流经电磁线圈，于是电磁线圈的绝缘层可能被损坏而导致烧毁或者颤动（chatter），由此产生负载被着火损坏的问题。如果持续引入过渡电压，则绝缘层可能由于流经电磁线圈的电流的增加而损坏，由此导致工厂自动化系统的巨大损失。

发明内容

根据本公开的实施例，其一个目的是提供一种电磁接触器，其能够实时感应并且显示向电磁接触器的电力输入端供应电能的输入电源的状态。

根据本公开的实施例，其另一个目的是提供一种电磁接触器和电磁接触器监控系统，其能够监控输入电源的状态并且从远处监控输入电源的状态。

为了实现上述目的，根据本公开的电磁接触器可以包括：磁力切换单元，其连接到输入电源以从输入电源接收输入电压，并且其配备有电磁线圈以在重复导通状态和切断状态的同时向负载供应电力；以及状态监控单元，其被配置为判定输入电源的状态，并且基于输入电源来显示输入电源的状态。

在根据本公开的电磁接触器中，所述状态监控单元可以包括：输入电压检测单元，其连接到输入电源以检测输入电压；比较单元，其被配置为将检测到的输入电压与一个以上预设的参考电压进行比较以根据比较结果输出输入电源状态；以及状态显示单元，其被配置为显示从所述比较单元输出的输入电源状态。

根据本公开的电磁接触器可以进一步包括：信号输出单元，其被配置为将输入电源状态转换成状态信号并且将经转换的状态信号输出到外部装置。

在根据本公开的电磁接触器中，所述状态监控单元可以进一步包括：电涌吸收单元，其被配置为当输入电压是过电压时吸收输入电压中包含的电涌；以及恒定电压电路单元，其被配置为对输入电压进行整流以输出恒定电压。

在根据本公开的电磁接触器中，所述状态监控单元可以进一步包括：被配置为存储输入电源状态的状态存储单元。

为了实现上述目的，根据本公开的电磁接触器系统可以包括：电磁接触器，其被配置为在重复导通状态和切断状态的同时向负载供应电力；以及终端，其经由有线或者无线通信设备连接到所述电磁接触器以接收并且显示向所述电磁接触器供应电能的输入电源的状态。此处，所述电磁接触器可以包括：磁力切换单元，其连接到输入电源以从输入电源接收输入电压，并且其配备有电磁线圈；状态监控单元，其被配置为判定输入电源的状态以显示输入电源状态；以及被配置为传送输入电源状态的信号输出单元。

根据本公开的实施例，电磁接触器可以实时感应并且显示向电磁接触器的电力输入端供应电能的输入电源的状态。

此外，根据本公开的实施例，当在输入电源处发生故障而导致低电压或者过电压时，其可以被实时感应到以将其通知给用户等，由此允许用户从远处监控状态。

另外，根据本公开，可以防止负载被由于电磁接触器中的颤动现象引起的着火损坏，消除了接触器的线圈被由于过电压引起的着火损坏的现象，并且能够将在工厂管理系统中会导致的损失最小化。

附图说明

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图图示出本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图示出根据本公开的实施例的电磁接触器的外观的立体视图；

图2是具体地图示出根据本公开的实施例的电磁接触器的状态显示单元的立体视图；

图3至图5是图示出根据本公开的实施例的电磁接触器的配置的方框图；

图6是图示出根据本公开的实施例的电磁接触器的输入电压检测单元的电路图；

图7至图9是图示出根据本公开的实施例的电磁接触器的比较单元的电路图；

图10是图示出根据本公开的实施例的电磁接触器的状态显示单元的一个示例的电路图；

图11是图示出根据本公开的实施例的电磁接触器监控系统的配置的方框图；以及

图12是图示出通常的电磁接触器的配置的方框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本公开的电磁接触器和电磁接触器监控系统。

参照图11，根据实施例的电磁接触器监控系统可以包括电磁接触器和终端500。电磁接触器可以在重复导通状态和切断状态的同时向负载供应电力。终端500可以经由有线或者无线通信设备连接到电磁接触器以接收并且显示向电磁接触器供应电能的输入电源的状态。

此处，电磁接触器可以包括：磁力切换单元，其连接到输入电源以从输入电源接收输入电压，并且其配备有电磁线圈；状态监控单元，其被配置为判定输入电源的状态以显示输入电源状态；以及信号输出单元，其被配置为传送输入电源状态。

终端可以是显示装置，例如用有线通信设备连接的LCD、LED、扬声器等。此外，终端可以是用无线通信设备连接的移动通信终端（例如移动电话、PDA、智能电话等）、显示装置等。

同时参照图1至图3，根据本公开的实施例的电磁接触器可以包括磁力切换单元200和状态监控单元300。磁力切换单元200可以连接到输入电源100以从输入电源接收输入电压，并且磁力切换单元200配备有电磁线圈220以在重复导通状态和切断状态的同时向负载供应电力。状态监控单元300可以判定输入电源的状态，并且基于输入电压显示输入电源状态。

参照图3，磁力切换单元200可以包括电子控制器210和电磁线圈220。磁力切换单元200可以被配置为具有电磁线圈220的单一结构。

电子控制器210可以包括：电涌吸收单元，其用于吸收和去除输入电源100中包含的电涌电压；噪声过滤电路单元，其用于去除电涌电压所在的电源中包含的噪声成分；以及整流电路单元，其用于对从噪声过滤电路单元输出的电力进行整流以将其转换成直流电。

电子控制器并联连接到电磁线圈220，并且并联连接的一侧端子可以进一步包括连接到整流电路单元的输出端子的放电电路单元。电子控制器可以进一步包括脉冲宽度调制单元，该脉冲宽度调制单元用于产生具有预定宽度的作为切换信号的脉冲信号。脉冲宽度调制单元的输出端子和用于检测流经电磁线圈220的电流的接地电阻连接到晶体管的栅极，并且并联连接的电磁线圈220的另一侧端子和放电电路单元的另一侧端子连接到晶体管的漏极。

状态监控单元300可以包括：输入电压检测单元330，其连接到输入电源以对输入电压进行检测；比较单元340，其被配置为将检测到的输入电压与一个以上预设的参考电压进行比较以根据比较结果输出输入电源状态；以及状态显示单元350，其被配置为显示从比较单元340输出的输入电源状态。

参照图3至图5，状态监控单元300可以进一步包括：电涌吸收单元310，其被配置为当输入电压是过电压时吸收输入电源中包含的电涌；以及恒定电压电路单元320，其被配置为对输入电压进行整流以输出恒定电压。

当引入诸如过渡电压的噪声时，电涌吸收单元310保护内部电子组件。恒定电压电路单元320对经过输入电源100接收的直流电压或者交流电压进行整流以输出恒定的静态电压。

参照图6，输入电压检测单元330可以包括：整流二极管D331、D332；电阻分压电路R331、R332，其用于将经过整流二极管D331、D332交替整流的直流电压从交流电压转换成低电压电平；平滑电容器C331，其用于减小纹波电压的大小；以及二极管D333，其用于防止内部电子组件被由于过渡电压引起的着火损坏。从输入电压检测单元330检测到的输入电压检测信号被用作比较单元340的输入信号。

参照图7，比较单元340可以包括：被配置为具有电阻分压电路R341、R342的参考电压单元、比较器，以及具有磁滞特性的电阻R343。即使在图8和图9的情况下，比较单元340也可以包括同样的电阻R344至R346、R347至R349。上述配置比较并且判定是否为低电压、额定电压还是过电压以将状态输出到状态显示单元350。

状态显示单元350接收从比较单元340输出的电压信号Vd1、Vd2、Vd3以经过输出设备显示状态。状态显示单元350可以被配置为具有多个发光二极管351、352和353以分别使用不同的颜色来向用户等通知输入电源的状态。

参照图4，电磁接触器可以进一步包括信号输出单元400，信号输出单元400用于将输入电源状态转换成状态信号并且将经转换的状态信号输出到外部装置。此处，外部装置可以是电磁接触器监控系统中的终端。

信号输出单元400可以包括：通信模块，其将经过状态显示单元350的发光二极管输出的电压信号Vd1、Vd2、Vd3传送到在远距离处的终端。这时，比较单元340和终端经由有线或者无线通信设备彼此连接以传送和接收信号。

参照图5，状态监控单元300可以进一步包括状态存储单元360，状态存储单元360用于存储输入电源状态。换句话说，根据本公开的电磁接触器可以通过状态显示单元350显示输入电源状态，或者通过信号输出单元400向在远距离处的用户等通知输入电源状态，并且对所述状态进行存储以在以后用合作或者独立的方式使用所存储的数据。

如上所述，根据本公开的实施例的电磁接触器和电磁接触器监控系统可以实时感应并且显示向电磁接触器的电力输入端供应电能的输入电源的状态，并且当发生故障而产生低电压或者过电压时，其可以被实时感应到以通知用户等，由此允许用户从远处监控状态。根据本公开的实施例，可以防止负载被由于电磁接触器中的颤动现象引起的着火损坏，消除了接触器的线圈被由于过电压引起的着火损坏的现象，并且能够将在工厂管理系统中会导致的损失最小化。

Claims (6)

1.一种用于向负载供应或者切断电力的电磁接触器，所述电磁接触器包括：

状态监控单元，其被配置为判定输入电源的状态，并且基于向所述电磁接触器供应电能的输入电源的输入电压来显示输入电源的状态,

磁力切换单元，其连接到输入电源以从输入电源接收输入电压，并且其配备有电磁线圈以在重复导通状态和切断状态的同时向负载供应电力，其中，所述状态监控单元包括：

输入电压检测单元，其连接到输入电源并且被配置为检测输入电压；

比较单元，其连接到所述输入电压检测单元的输出并且被配置为

将检测到的输入电压与一个以上预设的参考电压进行比较，并且

根据比较结果输出输入电源的状态；

状态显示单元，其连接到所述比较单元的输出并且被配置为显示从所述比较单元输出的输入电源的状态，

电涌吸收单元，其与所述输入电压检测单元并联连接到所述输入电源，并且被配置为当输入电压是过电压时吸收输入电压中包含的电涌；以及

恒定电压电路单元，其具有连接到所述电涌吸收单元的输出的输入，所述恒定电压电路单元具有连接到所述输入电压检测单元和所述比较单元中的每一个的输出，所述恒定电压电路单元被配置为对输入电压进行整流以输出恒定电压。

2.根据权利要求1所述的电磁接触器，进一步包括：

信号输出单元，其被配置为将输入电源状态转换成状态信号并且将经转换的状态信号输出到外部装置。

3.根据权利要求1所述的电磁接触器，其中，所述状态监控单元显示过电压、额定电压和低电压中的一种输入电源状态。

4.根据权利要求1所述的电磁接触器，其中，所述状态监控单元进一步包括：

被配置为存储输入电源状态的状态存储单元。

5.一种电磁接触器监控系统，包括：

电磁接触器，其被配置为在重复导通状态和切断状态的同时向负载供应电力；以及

终端，其经由有线或者无线通信设备连接到所述电磁接触器，所述终端被配置为接收并且显示向所述电磁接触器供应电能的输入电源的状态；

其中，所述电磁接触器包括：

磁力切换单元，其连接到输入电源以从输入电源接收输入电压，并且其配备有电磁线圈；以及

状态监控单元，其与所述磁力切换单元并联连接到所述输入电源，并且被配置为判定输入电源的状态并且显示输入电源的状态，

其中，所述状态监控单元包括：

输入电压检测单元，其连接到输入电源并且被配置为检测输入电压；

比较单元，其连接到所述输入电压检测单元的输出并且被配置为

将检测到的输入电压与一个以上预设的参考电压进行比较，并且

根据比较结果输出输入电源的状态；

状态显示单元，其连接到所述比较单元的输出并且被配置为显示从所述比较单元输出的输入电源的状态，

电涌吸收单元，其与所述输入电压检测单元并联连接到所述输入电源，并且被配置为当输入电压是过电压时吸收输入电压中包含的电涌；以及

恒定电压电路单元，其具有连接到所述电涌吸收单元的输出的输入，所述恒定电压电路单元具有连接到所述输入电压检测单元和所述比较单元中的每一个的输出，所述恒定电压电路单元被配置为对输入电压进行整流以输出恒定电压。

6.根据权利要求5所述的电磁接触器监控系统，其中，所述电磁接触器进一步包括被配置为传送输入电源的状态的信号输出单元。