CN110874094A - 软启动器的检测装置和检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软启动器的检测装置和检测系统。该检测装置包括：电流获取单元，连接至软启动器的可控硅整流器的输入端，用于在提供到可控硅整流器的输入端的交流电流的电流值大于可控硅整流器的额定电流时，获取交流电流的电流值；以及控制器，连接至所述电流获取单元，用于接收电流获取单元获取的电流值并确定交流电流在该电流值下的持续时间，并用于根据电流值和持续时间确定可控硅整流器是否损坏。本发明解决了不能及时地预测软启动器的寿命即将耗尽并且及时地更换将要损坏的软启动器的问题，并且能够准确地确定可控硅整流器的使用寿命。

Description

软启动器的检测装置和检测系统

技术领域

本发明涉及电气技术领域。具体地，本发明涉及软启动器的检测装置和检测系统。

背景技术

软启动器是控制从AC(交流)电源到感应电机的电压与电流传输的装置。软启动器被配置成在启动期间限制到感应电机的瞬态电压和电流，产生“软”电机启动。在运行中，来自AC电源的电力通过软启动器中的诸如以可控硅整流器(SCR)形式的一对反并联固态开关的开关装置以控制电流流动并且依次控制感应电机的端子电压。

如上所述，软启动器在电机驱动的过程中起到了非常重要的作用，因此，软启动器保持在良好的工作状态是极为关键的。大部分软启动器仅提供了在采用电机的电子设备电子设故障状态下避免损坏的一些保护功能，尤其是避免过电流损坏。例如，对于软启动器中的关键部件，例如，可控硅整流器，通过用于可控硅整流器的热敏电阻器提供了过电流阈值保护和热保护，该热敏电阻器用于防止电源接通瞬间的非常大的浪涌电流，即，利用热敏电阻的Rt的负温度系数特性，在电源接通瞬间，热敏电阻的阻值较大，达到限制冲击电流的作用；当热敏电阻流过较大电流时，电阻发热而使其阻值变小，电路处于安全运行状态。

现有技术中的这种过电流阈值保护和热保护存在以下问题：基于温度额保护通常对中断故障响应慢，这是因为温度的上升总是慢于流过可控硅整流器的电流的增加；以及这些保护功能并不能反应整个软启动器的工作状态。因此，现有技术中的这种过电流阈值保护和热保护并不能够完全地保护软启动器免受于过电流。相应地，在软启动器的工作过程中，存在流过软启动器的电流高于其安全运行电流的情形，如此，软启动器的寿命将会由于过电流的存在而缩短。

因此，能够及时地预测到软启动器的寿命即将耗尽并且及时地更换将要损坏的软启动器将有利于保持电子设备的工作效率。例如，如果能够及时地预测到软启动器的寿命即将耗尽并且及时地更换将要损坏的软启动器，则能够避免电子设备和电子系统的突然中断，相应地提高了电子设备和电子系统的性能，降低了维护成本。否则的话，使用了寿命耗尽的软启动器将导致电子设备和电子系统的工作过程中断。

根据软启动器中的可控硅整流器的工作原理，其寿命严格地受限于其所经历的浪涌开机电流(以下简称为浪涌电流)的次数，浪涌电流是指输入可控硅整流器的瞬间电流远远超出可控硅整流器安全运行电流的瞬间电流，是可控硅整流器的正向电流，极大的瞬间电流将会使可控硅整流器的温度上升超出可控硅整流器的结温度，由此会影响到可控硅整流器的使用寿命或者会使可控硅整流器损坏。

已知的，在电机启动期间，电流的波形并非是标准波形，这意味着应当通过热能信息来识别浪涌电流而并不是通过纯粹的瞬间电流值，然而，在利用软启动器的产品中获得可控硅整流器的瞬间温度上升是不切实际的。换言之，是否经历了浪涌电流并不能够通过简单的电流阈值比较来确定。

发明内容

本发明实施例提供了软启动器的检测装置和检测系统，以至少解决不能准确可靠地确定可控硅整流器是否损坏，以及可控硅整流器的使用寿命是否已经缩短，由此不能够预测可控硅整流器的剩余寿命的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种软启动器的检测装置，软启动器包括可控硅整流器，可控硅整流器的输入端连接至交流电源，可控硅整流器的输出端连接至负载，可控硅整流器将从交流电源接收的交流电流进行整流以得到直流电流，并将得到的直流电流提供到负载，该检测装置包括：电流获取单元，连接至可控硅整流器的输入端，用于在提供到可控硅整流器的输入端的交流电流的电流值大于可控硅整流器的额定电流时，获取交流电流的电流值；以及控制器，连接至电流获取单元，用于接收电流获取单元获取的电流值并确定交流电流在该电流值下的持续时间，并根据电流值和持续时间确定可控硅整流器是否损坏。

以这样的方式，当检测到流过可控硅整流器的过电流大于可控硅整流器的损坏电流值时，可以确定该过电流将可控硅整流器击穿，从而将可控硅整流器损坏。当检测到流过可控硅整流器的过电流的电流值小于可控硅整流器的损坏电流值但该过电流的电流值的持续时间等于或大于可控硅整流器在该电流值下能够工作的预定时长(即，当可控硅整流器在该电流值下工作的时长超过该预定时长，该可控硅整流器就会损坏)时，确定可控硅整流器损坏。

以这样的方式，还能够监测流入可控硅整流器的过电流的电流值的持续时间是否超过可控硅整流器在该电流值下能够安全工作的时长但小于可控硅整流器在该电流值下能够工作的时长，由此能够监测到会使得可控硅整流器的使用寿命缩短的过电流，并且通过计数这样的过电流出现的次数，并将计数的次数与可控硅整流器能够经受的最大次数进行比较，从而能够准确地确定可控硅整流器的使用寿命。解决了现有技术中不能通过电流阈值比较以及测量可控硅整流器的瞬间温度上升来确定可控硅整流器的使用寿命的技术问题。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器用于确定电流值是否等于或大于可控硅整流器的损坏电流值，并在确定电流值等于或大于损坏电流值时确定可控硅整流器损坏。

以这样的方式，能够迅速地检测到过电流将可控硅整流器击穿，从而可控硅整流器损坏，由此能够及时地关断电子系统，避免过电流对连接至软启动器的电子器件(如，电机)的损坏。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器还用于在确定电流值小于可控硅整流器的损坏电流值时，确定交流电流在该电流值下的持续时间是否等于或大于与电流值对应的第一预定时间，并在确定持续时间等于或大于与电流值对应的第一预定时间时确定可控硅整流器损坏。

以这样的方式，除了能够检测到电流值大于可控硅整流器的损坏电流值的过电流直接击穿可控硅整流器而使得可控硅整流器损坏之外，还能够检测出电流值小于可控硅整流器的损坏电流值的过电流直接损坏可控硅整流器，由此能够准确地确定可控硅整流器是否损坏。由此不再需要设置监测可控硅整流器是否损坏的部件，相应地减少了部件数量，提高了电子设备的功效。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器还用于在确定电流值小于可控硅整流器的损坏电流值时，确定交流电流在该电流值下的持续时间是否大于与该电流值对应的第二预定时间且小于与该电流值对应的第一预定时间，并在确定交流电流在该电流值下的持续时间大于与电流值对应的第二预定时间且小于与电流值对应的第一预定时间时确定可控硅整流器寿命缩短。

以这样的方式，能够监测到会使得可控硅整流器的使用寿命缩短的过电流，能够准确地确定可控硅整流器的使用寿命。解决了现有技术中不能通过电流阈值比较以及测量可控硅整流器的瞬间温度上升来确定可控硅整流器的使用寿命的技术问题。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器还用于记录持续时间大于与电流值对应的第二预定时间且小于与电流值对应的第一预定时间的交流电流出现的次数，并在记录的次数大于或等于预定最大次数时，确定可控硅整流器损坏。

以这样的方式，能够更精准地监测可控硅整流器的剩余寿命的变化过程，从而能够提前地确定可控硅整流器损坏，从而能够及时地预测到软启动器的寿命即将耗尽并且及时地更换将要损坏的软启动器，由此能够避免电子设备和电子系统的突然中断，相应地提高了电子设备和电子系统的性能，降低了维护成本。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器还用于根据交流电流的电流值和持续时间得到在持续时间期间输入到可控硅整流器的能量值，并根据电流值和能量值来确定可控硅整流器是否损坏。

以这样的方式，通过流过可控硅整流器的电流的电流值和基于电流值计算的可控硅整流器的热能值一起来确定可控硅整流器是否损坏，能够解决现有技术中由于温度上升的响应相对来说要慢得多，而且获得可控硅整流器的瞬间温度上升也是不切实际的，而不能够通过测量可控硅整流器的瞬时温度上升确定可控硅整流器的使用寿命的技术问题。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器还用于根据表示电流值和能量值的关系的曲线图来确定可控硅整流器是否损坏，其中，曲线图包括用于指示可控硅整流器的状态的三个区域：安全运行区、寿命缩短工作区和损坏区。

以这样的方式，能够容易地判断流过可控硅整流器的电流值和由此产生的热能值在曲线图的三个区域中的哪个内，相应地，能够容易地确定出可控硅整流器是否被损坏以及可控硅整流器的剩余寿命的变化过程。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，控制器还用于根据下式来预测可控硅整流器的剩余寿命：

其中，L表示可控硅整流器的剩余寿命，N表示记录的次数，以及M表示预定最大次数。

以这样的方式，以数字的方式表示可控硅整流器的剩余寿命，从而能够准确地检测可控硅整流器的剩余寿命的动态变化过程。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，检测装置还包括显示器，用于显示从控制器接收的剩余寿命的计算结果。

以这样的方式，能够向用户实时地通知可控硅整流器的剩余寿命。

在检测装置的一个示意性的实施方式中，该检测装置还包括警告器，用于接收来自控制器的警告信息并向用户进行警告，其中，控制器还用于在剩余寿命的计算结果小于10％时向警告器发送警告信息。

以这样的方式，用户能够及时地更换可控硅整流器，由此能够避免电子设备的中断。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种软启动器的检测系统，包括：交流电源；软启动器，包括可控硅整流器，可控硅整流器的输入端连接至交流电源，可控硅整流器的输出端连接至负载，可控硅整流器将从交流电源接收的交流电流进行整流以得到直流电流，并将得到的直流电流提供到负载；以及上述的检测装置。

在本发明实施例中，监测流入可控硅整流器的电流，并在流入可控硅整流器的交流电流的电流值大于其额定电流时，获取交流电流的电流值以及该电流值的持续时间，能够监测流过可控硅整流器的交流电流的瞬间电流以及由该瞬间电流在可控硅整流器中产生的能量值，由此能够根据瞬间电流的电流值和其所产生的能量值来共同判断可控硅整流器是否损坏以及预测可控硅整流器的剩余寿命。解决了现有技术中通过电流阈值比较和可控硅整流器的瞬间温度上升不能够准确可靠地确定可控硅整流器是否损坏，以及可控硅整流器的使用寿命是否已经缩短，由此不能够预测可控硅整流器的剩余寿命的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的软启动器的检测装置的构成图；

图2是根据本发明另一实施例的软启动器的检测装置的构成图；

图3是根据本发明实施例的检测装置中的控制器的构成图；

图4是根据本发明实施例的软启动器的检测系统的构成图；以及

图5是示出可控硅整流器的电流与可控硅整流器的能量值的曲线图。

附图的参考符号：

1：检测装置

10：电流获取单元；

20：控制器；

40：显示器；

50：警告器

402：监测和处理单元；

404：存储器；

406：计数器；

408：除法器；

2：检测系统；

202：交流电源；

204：软启动器；

206：可控硅整流器

L1：第一曲线

L2：第二曲线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块或单元。

根据本发明实施例，提供了一种软启动器的检测装置。图1是根据本发明实施例的软启动器的检测装置的构成图，其中，软启动器包括可控硅整流器206，其中，可控硅整流器206的输入端连接至交流电源202，其输出端连接至负载(未示出)，并用于将从交流电源202接收的交流电流进行整流以得到直流电流，并将得到的直流电流提供给负载。

参见图1，根据本发明实施例的软启动器的检测装置1包括：电流获取单元10，连接至软启动器的可控硅整流器206的输入端，用于在提供到可控硅整流器206的输入端的交流电流的电流值大于可控硅整流器的额定电流时，获取交流电流的电流值；以及控制器20，连接至电流获取单元10，用于接收电流获取单元20获取的电流值并确定交流电流在该电流值下的持续时间，并根据电流值和持续时间确定可控硅整流器是否损坏。

在交流电源启动时，会有极大的瞬间电流流过可控硅整流器，而该极大的瞬间电流将超出可控硅整流器的额定电流，因此，该极大的瞬间电流也被称为浪涌电流或过电流。由于交流电源启动时电流的波形并非是标准的波形，因此通过采集可控硅整流器的瞬间电流至多能够在检测到瞬间电流的电流值大于可控硅整流器的损坏电流值时，确定可控硅整流器被损坏，而并不能发现以下两种情况：1)虽然流过可控硅整流器的过电流小于可控硅整流器的损坏电流值，但是由于该过电流持续时间长，从而也会直接损坏可控硅整流器；2)小于可控硅整流器的损坏电流值的过电流虽然不会直接损坏可控硅整流器，但是对可控硅整流器的冲击会缩短可控硅整流器的寿命，从而这种过电流对可控硅整流器的多次冲击会使得可控硅整流器损坏。

进一步地，在可控硅整流器的实际工作过程中，温度上升的响应相对来说要慢得多，而且获得可控硅整流器的瞬间温度上升也是不切实际的，因此也不能通过测量可控硅整流器的温度发现以上两种情况，因此，现有技术中并不能够准确可靠地确定可控硅整流器是否损坏，以及可控硅整流器的使用寿命是否已经缩短，由此不能够预测可控硅整流器的剩余寿命。

在根据本实施例的软启动器的检测装置中，当检测到流过可控硅整流器的过电流大于可控硅整流器的损坏电流值时，可以确定该过电流将可控硅整流器击穿，从而将可控硅整流器损坏。当检测到流过可控硅整流器的过电流的电流值小于可控硅整流器的损坏电流值但该过电流的电流值的持续时间等于或大于可控硅整流器在该电流值下能够工作的预定时长(即，当可控硅整流器在该电流值下工作的时长超过该预定时长，该可控硅整流器就会损坏)时，确定可控硅整流器损坏。

另外，在根据本实施例的软启动器的检测装置中，监测流入可控硅整流器的电流，并在流入可控硅整流器的交流电流的电流值大于其额定电流时，获取交流电流的电流值以及交流电流的电流值的持续时间，还能够监测流入可控硅整流器的过电流的电流值的持续时间是否超过可控硅整流器在该电流值下能够安全工作的时长但小于可控硅整流器在该电流值下能够工作的时长，如果监测结果为是，则确定流过可控硅整流器的过电流对可控硅整流器的冲击会使得可控硅整流器的使用寿命缩短，从而能够在监测到这样的过电流对可控硅整流器冲击最大次数之后，确定可控硅整流器损坏。

因此，在通过对可控硅整流器进行多次试验，确定出可控硅整流器能够承受这样的过电流对可控硅整流器冲击的最大次数之后，通过监测可控硅整流器已经经历了这样的过电流的多少次冲击，并将经历的次数与最大次数进行比较，能够预测可控硅整流器的剩余寿命。

以下将结合图5来具体描述如何根据电流值和其持续时间确定可控硅整流器是否损坏，其中，图5示出了流过可控硅整流器的交流电流的电流值I与能量值(也称为热能值)I²t的曲线图，其中，曲线图的横坐标为电流值I，曲线图的纵坐标为能量值I²t，坐标原点为(I0,0)，其中，I0为可控硅整流器的额定电流，曲线图包括：第一曲线L1和第二曲线L2，其中，第一曲线L1与横坐标的交点为I1，第二曲线L2与横坐标的交点为I2。

具体地，如图5所示，第一曲线L1与横坐标的交点为I1可表示为可控硅整流器的损坏电流值，也就是说，当流过可控硅整流器的电流的电流值大于I1时，该电流将直接击穿可控硅整流器而将可控硅整流器损坏。

此外，在图5中，第一曲线L1和第二曲线L2将电流值I与能量值I²t构成的坐标平面分成三个区域：第一区域A、第二区域B和第三区域C。

第一区域A可表示为损坏区，其指示当电流值和能量值落入损坏区时，可控硅整流器直接损坏。在该区域中，当流过可控硅整流器的交流电流的电流值超过其损坏电流I1时，该电流将直接击穿可控硅整流器而损坏可控硅整流器。另一方面，在该区域中，虽然流过可控硅整流器的交流电流的电流值小于其损坏电流I1，但由于流过可控硅整流器的交流电流在该电流值下的持续时间t等于或大于可控硅整流器在该电流值下能够工作的第一预定时间T1，即，电流值I和能量值I²t组成的坐标点超出第二曲线L1而落入第一区域C中，因此，可控硅整流器损坏。

第二区域B可表示为寿命缩短工作区，即，当电流值和能量值落入寿命缩短工作区时，该过电流会使得可控硅整流器的寿命缩短。在该区域中，由于流过可控硅整流器的交流电流的电流值超过其额定电流，并且流过可控硅整流器的交流电流在该电流值下持续的时间超过可控硅整流器在该电流值下能够安全工作的第二预定时间T2但小于可控硅整流器在该电流值下能够工作的第一预定时间T1，从而使得可控硅整流器的寿命缩短。当具有这样的电流值和相应的持续时间的电流对可控硅整流器冲击其能够承受的预定最大次数时，可控硅整流器就会损坏。该预定最大次数可以通过试验来确定。

第三区域C是安全运行区，即，当电流值和能量值落入安全运行区时，确定可控硅整流器安全运行。在该区域中，虽然流过可控硅整流器的交流电流的电流值超过额定电流I0，但由于该电流值的持续时间小于等于可控硅整流器在该电流值下能够安全工作的第二预定时间T2，从而该电流并不影响可控硅整流器的寿命。

也就是说，在图5中，第一曲线L1间接地表示可控硅整流器在超过其额定电流的各个电流值下能够工作的第一预定时间T1，第二曲线L2间接地表示可控硅整流器在超过其额定电流的各个电流值下能够安全运行的第二预定时间T2。

因此，参照图5所示，控制器20可以在确定流过可控硅整流器的交流电流的电流值小于可控硅整流器的损坏电流值时，确定交流电流在该电流值下的持续时间是否等于或大于与该电流值对应的第一预定时间T1，并在确定持续时间等于或大于与该电流值对应的第一预定时间T1时，确定可控硅整流器损坏。

进一步，控制器20可以在确定流过可控硅整流器的交流电流的电流值小于可控硅整流器的损坏电流值时，确定流过可控硅整流器的交流电流在该电流值下的持续时间是否大于与该电流值对应的第二预定时间T2并小于与该电流值对应的第一预定时间T1，在确定该电流值的持续时间大于与该电流值对应的第二预定时间T2且小于与该电流值对应的第一预定时间T1时，确定可控硅整流器寿命缩短。

控制器20还可以记录持续时间大于与该电流值对应的第二预定时间T2并小于与该电流值对应的第一预定时间T1的电流值出现的次数，并在记录的次数大于或等于可控硅整流器能够承受的预定最大次数时，确定可控硅整流器损坏。

需要说明的是，以上的第一预定时间对应于可控硅整流器在某一电流值下能够工作的时长，第二预定时间对应于可控硅整流器在某一电流值下能够安全工作的时长，并且第一预定时间和第二预定时间通过对可控硅整流器进行试验以及对通过试验得到的数据进行内插来确定。

第一预定时间和第二预定时间对于每个电流值是不同的，换言之，每个电流值对应于一个第一预定时间和一个第二预定时间，并且第一预定时间和第二预定时间随着电流值的增大而减小，如图5所示，在电流值为I2时，能量值I²t＝0，因此，第二预定时间T2为0，在损坏电流值I1时，能量值I²t＝0，因此，第一预定时间T1等于0。

应该理解到，第一曲线L1和第二曲线L2可以通过对大量的可控硅整流器进行试验以根据由此获得的大量试验数据来绘制。

此外，虽然图5中流过可控硅整流器的交流电流的电流值作为横坐标，由该电流值在其持续时间内产生的能量值作为纵坐标，但这仅仅是为了描述方便，并且横坐标和纵坐标的变量可以互换。

如上所述，图5示出了流过可控硅整流器的交流电流的电流值I与能量值(也称为热能值)I²t的曲线图，因此，在根据本实施例的软启动器的检测装置的变形例中，还能够根据电流值和热能值的曲线图来确定可控硅整流器是否损坏。

具体地，控制器20可以从电流获取单元10接收电流获取单元10获取的电流值，并确定交流电流在该电流值下的持续时间，然后，对电流值和持续时间进行处理(例如，对电流值的平方进行随持续时间的积分)以得到能量值I²t，控制器20判断电流值和能量值组成的坐标点是落在第一区域A、第二区域B、第三区域C中的哪一个中。如果判断由电流值和能量值组成的坐标点落在第一区域A，则可以生成并输出可控硅整流器损坏的警告信息，以提醒用户更换可控硅整流器，如果判断由电流值和能量值组成的坐标点落在曲线图的第二区域B，则累积次数，并当累积次数大于或等于可控硅整流器能够承受的预定最大次数时，控制器20确定可控硅整流器损坏；以及如果判断由电流值和能量值组成的坐标点落在曲线图的第三区域C，不进行任何动作。

在根据本实施例的软启动器的检测装置的变形例中，通过将电流值作为横坐标，将能量值I²t作为纵坐标定义二维空间范围，发现了过电流会使可控硅整流器的使用寿命缩短与过电流会使可控硅整流器损坏的临界线L1，以及可控硅整流器的使用寿命几乎不受过电流的影响与过电流会使可控硅整流器的使用寿命缩短但可控硅整流器仍能够工作的临界线L2。于是，在根据本实施例的软启动器的检测装置中，能够根据电流值和基于该电流值的能量值二者确定可控硅整流器是否损坏并预测可控硅整流器的剩余寿命，能够解决现有技术中仅能够确定可控硅整流器的损坏和正常两个状态，而并不能够反映可控硅整流器的剩余寿命的技术问题。

进一步地，控制器20可以基于累积次数和可控硅整流器能够承受的预定最大次数通过下式来预测可控硅整流器的剩余寿命：

其中，L表示可控硅整流器的剩余寿命，N表示累积次数，以及M表示可控硅整流器能够承受的预定最大次数。当累积次数等于预定最大次数时，控制器确定可控硅整流器损坏。

在剩余寿命的计算结果小于10％时，控制器20可以触发警告器发出警告信息，以下将具体描述，其中，警告信息用于提醒用户更换可控硅整流器。

图2是根据本发明另一实施例的软启动器的检测装置的构成图。参见图2，根据本发明另一实施例的软启动器的检测装置与图1的检测装置的不同之处在于，该检测装置还包括显示器40，连接至控制器20，用于从控制器20接收剩余寿命L的计算结果以显示剩余寿命L的计算结果；以及警告器50，连接至控制器20，用于接收来自控制器20的警告信息并向用户进行警告。具体地，在剩余寿命L的计算结果小于10％时，控制器20向警告器50发送警告信息，其中，警告信息用于提醒用户更换可控硅整流器。

图3是根据本发明的检测装置中的控制器的构成图。该控制器20包括：监测和处理单元402，从电流获取单元10接收电流值，并监测交流电流在该电流值下的持续时间，存储器404，用于预先存储有用于指示可控硅整流器在各个电流值下能够安全运行的时长以及能够工作的时长的曲线图，如图5所示。

监测和处理单元402在从电流获取单元10接收电流值的同时监测该电流值持续的时间以获得该电流值持续的时间。之后，监测和处理单元402根据存储器404中存储的曲线图，判断该电流值的持续时间是否超过可控硅整流器在该电流值下能够工作的第一预定时间T1，如果是，则确定可控硅整流器被损坏，如果否，则判断该电流值的持续时间是否超过可控硅整流器在该电流值下能够安全运行的第二预定时间T2，如果否，则确定可控硅整流器的寿命不受该瞬间电流的影响，如果是，则确定可控硅整流器的寿命缩短。

可替换地，监测和处理单元402在从电流获取单元10接收电流值并且通过监测得到该电流值的持续时间之后，计算在持续时间期间可控硅整流器产生的能量值，然后该监测和处理单元402根据存储器404中存储的曲线图，判断电流值和能量值落在如图5中所示的三个区域A、B、C中的哪一个中。

具体地，监测和处理单元402可以从存储器404读取预先存储在存储器404中的曲线图，判断由电流值和能量值组成的坐标点落在曲线图的第一区域A、第二区域B和第三区域C中哪一个内，如果判断由电流值和能量值组成的坐标点落在曲线图的第三区域C，则确定该过电流对可控硅整流器的寿命没有影响，如果判断由电流值和能量值组成的坐标点落在曲线图的第二区域B，则确定该过电流使可控硅整流器的寿命缩短；以及如果判断由电流值和能量值组成的坐标点落在曲线图的第一区域A，则确定该过电流将可控硅整流器损坏。

该控制器20还包括：计数器406，用于在监测和处理单元402确定瞬间电流会使可控硅整流器的寿命缩短时，其计数值增加1；以及除法器408，用于计算计数值与可控硅整流器能够承受的预定最大次数的比例。

具体地，每当计数器406的计数值增加1，就将当前的计数值发送给除法器408，然后，除法器408计算接收到的计数值与可控硅整流器能够经受的预定最大次数之间的比例，并将根据比例值计算得到的可控硅整流器的剩余寿命的计算结果传输给显示器40。在本文中，除法器408可以从存储有预定最大次数的存储器404获取预定最大次数，或者可以从外部获取预定最大次数。

显示器40显示可控硅整流器的剩余寿命的计算结果以提醒用户可控硅整流器的剩余寿命。控制器20还用于在剩余寿命的计算结果小于10％时，向警告器50发送警告信息，其中，警告信息用于提醒用户更换可控硅整流器。

作为除法器的替换实施例，可以设置算术单元，该算术单元根据以下公式来计算可控硅整流器的剩余寿命：

其中，L表示可控硅整流器的剩余寿命，N表示计数值，以及M表示可控硅整流器能够承受的预定最大次数。

以上对控制器20的描述仅仅是示例性的，其所包括的各种部件可以以其他部件来部件，只要该替代部件能够实现其对应的功能即可。其所包括的各种部件可以根据实际需要进行增加或减少。该控制器20可以应用于图1和图2中的检测装置，

图4是根据本发明的软启动器的检测系统的构成图。软启动器的检测系统2包括：交流电源202；软启动器204，连接至交流电源202，软启动器包括可控硅整流器206，可控硅整流器206从交流电源204接收交流电流；以及检测装置1，连接至交流电源202的输出端和和可控硅整流器的输入端，该检测装置可以是图1或图2示出的检测装置。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元或模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元或模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元或模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元或模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元或模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元或模块中，也可以是各个单元或模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元或模块集成在一个单元或模块中。上述集成的单元或模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元或模块的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种软启动器的检测装置，所述软启动器包括可控硅整流器，所述可控硅整流器的输入端连接至交流电源，所述可控硅整流器的输出端连接至负载，所述可控硅整流器将从所述交流电源接收的交流电流进行整流以得到直流电流，并将得到的直流电流提供到所述负载，其特征在于，所述检测装置包括：

电流获取单元，连接至所述可控硅整流器的输入端，用于获取所述交流电流的电流值；以及

控制器，连接至所述电流获取单元，用于接收所述电流获取单元获取的所述电流值并确定与所述电流值对应的所述交流电流的持续时间，并根据所述电流值和所述持续时间确定所述可控硅整流器是否损坏。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述控制器用于确定所述电流值是否等于或大于所述可控硅整流器的损坏电流值，并在确定所述电流值等于或大于所述损坏电流值时确定所述可控硅整流器损坏。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述控制器还用于在确定所述电流值小于所述可控硅整流器的损坏电流值时，确定所述持续时间是否等于或大于与所述电流值对应的第一预定时间，并在确定所述持续时间等于或大于与所述电流值对应的所述第一预定时间时确定所述可控硅整流器损坏。

4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述控制器还用于在确定所述电流值小于所述可控硅整流器的损坏电流值时，确定所述持续时间是否大于与所述电流值对应的第二预定时间且小于与所述电流值对应的第一预定时间，并在确定所述持续时间大于与所述电流值对应的所述第二预定时间且小于与所述电流值对应的所述第一预定时间时确定所述可控硅整流器寿命缩短。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述控制器还用于记录所述持续时间大于与所述电流值对应的所述第二预定时间且小于与所述电流值对应的所述第一预定时间的交流电流的出现的次数，并在记录的次数大于或等于预定最大次数时，确定所述可控硅整流器损坏。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述控制器还用于根据所述交流电流的所述电流值和所述持续时间得到在所述持续时间期间输入到所述可控硅整流器的能量值，并根据所述电流值和所述能量值来确定所述可控硅整流器是否损坏。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述控制器还用于根据表示所述电流值和所述能量值的关系的曲线图来确定所述可控硅整流器是否损坏，其中，所述曲线图包括用于指示所述可控硅整流器的状态的三个区域：安全运行区、寿命缩短工作区和损坏区。

8.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述控制器还用于根据下式来预测所述可控硅整流器的剩余寿命：

其中，L表示所述可控硅整流器的剩余寿命，N表示记录的次数，M表示所述预定最大次数。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

显示器，用于显示从所述控制器接收的所述剩余寿命。

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

警告器，用于接收来自所述控制器的警告信息并向用户进行警告，其中，所述控制器还用于在所述剩余寿命小于10％时向所述警告器发送警告信息。

11.一种软启动器的检测系统，其特征在于，包括：

交流电源；

软启动器，包括可控硅整流器，所述可控硅整流器的输入端连接至所述交流电源，所述可控硅整流器的输出端连接至负载，所述可控硅整流器将从所述交流电源接收的交流电流进行整流以得到直流电流，并将得到的直流电流提供到所述负载；以及

根据权利要求1-10中任一项所述的软启动器的检测装置。

Images