CN117792151A - 电机管理装置及包括电机管理装置的电机启动和保护系统 - Google Patents

Abstract

该电机管理装置通过控制至少一个开关构件来控制电机的电力供应。为了更容易适应，该装置包括平台和与该平台分离的模块化连接器。该平台承载电子单元，该电子单元包括控制开关构件的电源模块、用于检测电机故障的监控模块、在发生故障时断开电源的保护模块和控制电源模块的控制模块。模块化连接器包括可互换的连接元件，并且包括至少与装置控制的开关构件一样多的控制输出类型的连接元件，每个连接元件将开关构件连接到电源模块，以及连接到监控模块并在监控模块检测到电机故障时提供故障信息项的状态输出类型的连接元件。

Description

电机管理装置及包括电机管理装置的电机启动和保护系统

技术领域

本发明涉及一种电机管理装置和包括这种电机管理装置的电机启动和保护系统。

背景技术

在电机启动的控制领域中，已知使用诸如断路器的保护构件和诸如接触器的开关构件来保护和管理电机的启动。还已知使用连接到保护构件、开关构件和电机的电机管理装置来驱动开关构件并监控电机的操作。

已知使这种类型的电机管理装置适应每个应用，因为有许多不同的用例需要将各种功能集成到电机管理装置中。

例如，根据电机启动的期望方法，已知使用一个以上的开关构件，例如两个开关构件，使得可以选择电机的旋转方向，或者实际上使用以星形-三角形配置布置的三个开关构件，以使得电机的逐渐启动成为可能。因此，电机管理装置的输出必须根据要驱动的开关构件的数量来调整。

还已知向电机管理装置添加各种输入-输出，使得例如提供故障信息的项目、学习保护构件的状态、接收或提供数字数据、或者向附件提供辅助电压成为可能。

因此，这种类型的电机管理装置必须适合于每个用例，以便于其在电机启动和保护系统中的实现。这种适应的缺点是实施起来昂贵且复杂。

本发明更具体地旨在通过提供一种易于适应同时制造经济的电机管理装置来克服这些缺点。

发明内容

为此，本发明涉及一种电机管理装置，其被配置为通过向每个开关构件的控制元件提供控制功率来控制至少一个开关构件，从而控制向电机提供电力。

根据本发明，电机管理装置包括：

-平台，承载电子单元，所述电子单元包括：

电源模块，配置为向每个开关构件的控制元件提供控制功率，

监控模块，配置为测量电机的电源的每个相的电流并检测电机的故障；

保护模块，配置为当监控模块检测到电机的电气故障时，断开电源模块的电源；和

控制模块，配置为基于由监控模块执行的电流测量和基于由电机管理装置接收的控制指令来控制电源模块，以及

-模块化连接器，其与平台分离，包括可互换的连接元件，并且至少包括以下连接元件：

至少一个控制输出类型的连接元件，模块化连接器配置为包括与电机管理装置控制的开关构件一样多的控制输出类型的连接元件，每个控制输出类型的连接元件配置为将开关构件的控制元件连接到电源模块，以及

状态输出类型的连接元件，连接到监控模块，并且被配置为当监控模块检测到电机的故障时提供故障信息项。

控制模块还根据模块化连接器包括的连接元件来控制电源模块。

根据本发明，电机管理装置包括对所有用例通用的平台和模块化连接器，通过向其添加给定用例所需的连接元件，使得可以容易地使电机管理装置的连接接口适应每个用例。

根据本发明的一些有利但非强制性的方面，电机管理装置单独地或以任何技术上允许的组合结合了以下特征中的一个或多个：

-模块化连接器包括至少两个连接元件接收位置，每个位置能够容纳所有类型的连接元件。

-电子单元还包括连接到模块化连接器的识别模块，识别模块自动识别模块化连接器包括的连接元件的数量和每个连接元件的类型，并且控制模块根据模块化连接器包括的连接元件的数量和类型来控制电源模块。

-模块化连接器的每个连接元件包括用于将连接元件连接到平台的电子单元的电子部件，并且识别模块基于连接元件的电子部件自动识别每个连接元件的类型。

-该平台还包括通信模块，其被配置为接收来自工业计算机的控制指令，并将来自电机管理装置的操作信息发送到工业计算机，并且控制模块基于由通信模块接收的控制指令来控制电源模块。

-电机管理装置配置为连接到用于保护电机的构件，以便获得关于保护构件的状态的信息项，控制模块还被配置为基于关于保护构件的状态的信息项来控制电源模块，并且模块化连接器还包括状态输入类型的连接元件，配置为将保护构件连接到控制模块。

-模块化连接器还包括数字输出类型的连接元件，配置为将控制模块连接到开关构件的数字控制元件，并且控制模块配置为经由数字输出类型的连接元件向数字控制元件提供数字控制信号。

-平台还包括辅助电源模块，其被配置为连接到辅助电源并向电机管理装置提供辅助电流，并且优选地，模块化连接器还包括辅助电源输出类型的连接元件，配置为将辅助电源模块连接到电机管理装置外部的辅助电气负载。

-平台还包括连接到紧急停止按钮的紧急停止模块，并且当紧急停止按钮被致动时，紧急停止模块断开电源模块的电源。

根据另一方面，本发明还涉及一种电机启动和保护系统，包括保护构件、由保护构件供电的至少一个开关构件，每个开关构件包括控制元件，配置为在开关构件为电机供电的闭合状态和开关构件不为电机供电的断开状态之间切换开关构件，以及电机管理装置，配置为向每个开关构件的控制元件供应控制功率。根据本发明，电机管理装置如上所述。

该电机启动和保护系统产生与上述关于本发明的电机管理装置相同的优点。

附图说明

根据以下对电机管理装置和根据其原理的电机启动和保护系统的一个实施例的描述，本发明将被更好地理解，并且本发明的其他优点将变得更加明显，该描述仅通过示例的方式提供并参考附图给出，其中：

图1在三个插图a)至c)中分别示出了根据本发明的电机启动和保护系统的三个实施例的三幅图；

图2是图1的插图a)的电机启动和保护系统的示意图；

图3是图1的插图b)的电机启动和保护系统的示意图；以及

图4是图1的插图c)的电机启动和保护系统的示意图。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例的电机启动和保护系统10A可以在图1的插图a)中看到。电机启动和保护系统10A包括保护构件12(例如断路器)、开关构件14A(例如接触器)、电机管理装置16A和电机18。

保护构件12连接到电源(未示出)。当保护构件12处于闭合状态时，向开关构件14A、电机管理装置16A和电机18供电，该供电优选使用三相电流来实现。在图1中，承载这种三相电流的电源线20由粗实线表示。

保护构件12用于检测发生在下游(例如在电机18中)的电气故障，并且当检测到故障时，断开开关构件14A、电机管理装置16A和电机18的电源，即切换到断开状态。

开关构件14A允许电力供应从保护构件12传递到电机18，或者中断电力供应。换句话说，开关构件14A可以在断开状态和闭合状态之间切换，在断开状态中，电机18不被供电并且因此停止，在闭合状态中，电机被供电并且因此能够工作。开关构件14A包括控制元件22A，该控制元件22A允许开关构件在其断开和关闭状态之间切换。在实践中，当开关构件14A被供电时，控制元件22A将开关构件14A切换到闭合状态并保持在闭合状态中，并且当开关构件14A不被供电时，控制元件22A将开关构件14A切换到断开状态并保持在断开状态中。此外，控制元件22A的电源不同于由保护构件12提供的电源。控制元件22A例如是接触器的电磁线圈。控制元件22A仅在图2中示出。为了简单起见，在图2中，控制元件22A已经被示出为与开关构件14A分离，即使控制元件实际上集成到开关构件中。

电机管理装置16A允许控制开关构件14A的控制元件22A。换句话说，电机管理装置16A通过确定电机是否被提供电力来控制电机18的操作。因此，电机管理装置16A经由向开关构件的控制元件22A提供或不提供控制功率的电线24A连接到开关构件14A。在图1中，承载该控制功率的电线24A由长虚线表示。

电机管理装置16A还连接到保护构件12，以便接收关于保护构件12的状态的信息项。换句话说，该连接允许电机管理装置16A了解保护构件12是处于断开状态还是闭合状态。这种连接是经由数据线26实现的，数据线26在图1中用短虚线表示。

实际上，保护构件12、开关构件14A和电机管理装置16A或者集成到安装在控制指令柜中的控制指令抽屉中，或者集成到电气箱或电气柜中。

参考图2更详细地描述电机管理装置16A。

电机管理装置16A包括平台28和与平台分离的模块化连接器30。有利地，模块化连接器30紧固到平台28。换句话说，模块化连接器和平台组装在一起以形成电机管理装置。

平台28具有执行电机管理装置16A的主要功能的电子单元32，并且模块化连接器30将电机管理装置16A的输入-输出连接元件组合在一起。

电子单元32包括控制模块34，其控制平台28的操作。因此，控制模块34确定电机管理装置16A是否向开关构件14A的控制元件22A提供控制功率。

优选地，模块化连接器30包括状态输入类型的连接元件36，其被配置为将保护构件12连接到控制模块34。因此，通过状态输入类型的连接元件36，控制模块34收集关于保护构件12的状态的信息项。实际上，状态输入类型的连接元件36的存在是可选的：保护构件12和控制模块34之间的连接是有利的，但对控制模块34的操作不是必需的。

电子单元32包括电源模块38，其经由电线24A向控制元件22A提供控制功率。换句话说，当电源模块向控制元件22A提供控制功率时，开关构件14A处于其闭合状态，并且当电源模块不提供控制功率时，开关构件14A处于其断开状态。实际上，控制模块34控制电源模块38。

模块化连接器30包括控制输出类型的连接元件40。实际上，模块化连接器30包括与电机启动和保护系统10A包括的开关构件一样多的控制输出类型的连接元件40，也就是说，在第一实施例的示例中是一个控制输出类型的连接元件40。每个控制输出类型的连接元件40将开关构件22的控制元件22A连接到电源模块38。换句话说，由电源模块38提供的控制功率通过控制输出类型的连接元件40。

作为本发明的变型(未示出)，控制功率不是由电源模块38提供给控制元件22A，而是由电路(未示出)提供，并且控制输出类型40的连接元件包括由电源模块控制的机电继电器，该继电器断开或闭合向控制元件提供控制功率的电路。

电子单元32包括监控模块42，其测量通过电源线20的电机18的电力供应的每个相的电流。该电流测量通过连接到监控模块42的电流传感器44来执行。基于对该电流测量的分析，监控模块42检测电机18的故障的发生，例如过载。

可选地，监控模块42还通过电压传感器(未示出)测量通过电源线20的电机18的电力供应的每个相的电压。通过该电压测量，监控模块42计算由电机18消耗的电功率，这对于监控电机的操作是有利的。

在图2中，电源线20已经被示出穿过电机管理装置16A。作为本发明的变型(未示出)，电源线20不穿过电机管理装置16A，并且电流传感器44远离电机管理装置。

电子单元32包括保护模块46，其被配置为当监控模块42检测到电机18的电气故障时断开电源模块38的电源。电源模块38的电源的这种断开导致由电源模块向控制元件22A的控制电源的传输结束，这导致开关构件14切换到断开状态。因此，当监控模块42检测到电机18的电气故障时，保护模块46断开电机的电力供应。

模块化连接器30包括状态输出类型的连接元件48，连接到监控模块42并且当监控模块42检测到电机故障时提供故障信息项。在该示例中，状态输出类型的连接元件48包括机电继电器50，并且连接到包括光源52的电子电路，使得当由监控模块42检测到电机的故障时，由控制模块34发送命令，从而使机电继电器50被激活并且光源52被接通。这里，故障信息项因此是发送到机电继电器50的导致发光信息的发射的命令。作为本发明的变型(未示出)，状态输出类型的连接元件48提供另一种类型的故障信息，例如音频信号、控制信号或计算机消息。

因此，监控模块42优选地通过保护模块46断开电源模块38的电源，并且经由状态输出类型的连接元件48发送故障信息项。故障信息项可以在电源模块的电源断开之前发送，例如当检测到的故障不足以证明该断开是合理的时，或者实际上与电源断开同时发送，或者甚至在电源断开之后发送。

优选地，电机管理装置16A的平台28包括通信模块54，其从工业计算机(未示出)接收控制指令，并将该信息提供给控制模块34。优选地，通信模块54还将来自电机管理装置16A的操作信息发送到工业计算机。有利地，控制模块34基于由通信模块54接收的控制指令来控制电源模块38。

在图2中，已经示出了与电子单元32分离的通信模块54。作为本发明的变型(未示出)，该通信模块集成到电子单元32中。

在该示例中，通信模块54和工业计算机经由数据总线56进行交换。作为本发明的变型(未示出)，这种交换经由其他方式实现，例如模拟链路或无线链路，例如无线电或Wi-Fi链路。

优选地，电子单元32包括连接到紧急停止按钮60的紧急停止模块58。在该示例中，紧急停止按钮60远离电机管理装置16A。例如，紧急停止按钮位于电机18附近。作为本发明的变型(未示出)，紧急停止按钮60紧固到平台28。当紧急停止按钮60由用户致动时，紧急停止模块58中断电源模块38的电源，因此中断控制输出40的电源，这导致开关构件14A切换到断开状态，因此电机18停止。

优选地，电子单元32包括辅助电源模块62，辅助电源模块62由电机管理装置16A外部的辅助电源64向其提供辅助电流。为了简单起见，在图2中，辅助电源模块62和辅助电源64之间的物理链路没有在平台28内部示出。辅助电源模块62向电机管理装置16A供应辅助电流，该辅助电流是电机管理装置16A的工作电源。因此，借助于辅助电源模块62和辅助电源64，电机管理装置16A被持续供电，包括当保护构件12处于断开状态并且不向电机管理装置16A供电时。因此，保证了电机管理装置16A的持续运行。

优选地，模块化连接器30包括连接到辅助电源模块62的辅助电源输出类型的连接元件(未示出)。辅助电源输出类型的连接元件旨在连接到辅助电气负载并向该辅助电气负载提供辅助电流，该辅助电气负载位于电机管理装置16A的外部。辅助电源输出类型的连接元件例如采取用于接收公电插头的电插座的形式。因此，借助于辅助电源输出类型的连接元件，即使在保护构件12处于断开状态时，也可以提供辅助电气负载。这种辅助电气负载例如是需要恒定电源的传感器。

优选地，模块化连接器30包括数字输入类型的连接元件(未示出)，该连接元件经由电子单元32连接到通信模块54，或者直接连接到控制模块34。数字输入类型的连接元件连接到数字通信系统，例如总线。例如，该连接采用以太网协议。数字输入类型的连接元件是有利的，因为它允许平台28从电机管理装置16A外部的设备接收数字数据，而不需要使用数据总线56，或者与数据总线56的使用并行。例如，数字输入类型的连接元件旨在从电机18接收数字数据，该数据然后由控制模块34使用和/或由通信模块54传输到工业计算机。

作为本发明的变型(未示出)，开关构件14A的控制元件22A是数字类型的控制元件，其不基于控制功率的供应在开关构件的断开和闭合状态之间切换，而是基于数字控制信号切换。在这种变型中，模块化连接器30包括数字输出类型的连接元件(未示出)，其一方面连接到控制模块34，另一方面连接到控制元件22A。因此，控制模块34经由数字输出类型的连接元件向控制元件22A提供数字控制信号。优选地，在这种变型中，电子单元32包括数字控制模块，一方面连接到控制模块34，另一方面连接到数字输出类型的连接元件。该数字控制模块经由数字类型的连接元件发送提供给控制元件22A的数字控制信号，该数字控制信号的发送由控制模块34控制。

优选地，电子单元32包括连接到控制模块34、电源模块38和监控模块42的诊断模块66。诊断模块66分析由控制模块34提供给控制输出类型的连接元件40的控制功率和由传感器44测量的电流，以分析开关构件14A及其控制元件22A的健康状态。例如，如果流过电源线20的电流高，则开关构件14A受到热应力，这降低了其寿命。对流过控制元件22A的电流的分析也提供了关于开关构件14A的健康状态的信息。由诊断模块66执行的开关构件14A的健康状态的分析被提供给控制模块34，使得可以适应电机管理装置16A的操作，尤其是当检测到或预期到开关构件14A的故障时。

有利地，模块化连接器30包括多个连接元件接收位置68，在该示例中是四个连接元件接收位置68。在这四个位置中，第一个接收控制输出类型的连接元件40，第二个接收状态输出类型的连接元件48，第三个不使用，第四个接收状态输入类型的连接元件36。模块化连接器30被称为模块化，因为每个连接元件接收位置68能够容纳所有类型的连接元件，即状态输入类型的连接元件36、控制输出类型的连接元件40、状态输出类型的连接元件48、辅助电源输出类型的连接元件、数字输入类型的连接元件或数字输出类型的连接元件。

因此，连接元件可以在连接元件接收位置68内互换。

作为本发明的变型(未示出)，模块化连接器包括多个连接元件接收位置68，而不是四个，例如六个或八个位置。

每个连接元件接收位置68通过一组电连接器70连接到平台28，更准确地说，连接到电子单元32，这在图2中示意性地示出。电连接器70例如是引脚。经由电连接器70实现连接元件与电子单元32的连接。

实际上，大量的电连接器70断开到每个连接元件接收位置68中，例如在10和30个电连接器70之间，优选20个电连接器，并且给定类型的连接元件仅使用这些电连接器70中的一些来连接到电子单元32，例如两个或三个电连接器，所使用的电连接器取决于连接元件的类型。因此，从用于将连接元件连接到电子单元32的电连接器70，可以识别连接元件的类型。

举例来说，控制输出类型的连接元件40连接到直接连接到电源模块38的电连接器70，使得这些电连接器70可以向控制输出类型的连接元件40提供控制功率。

为了识别模块化连接器30的每个连接元件的类型和连接元件的数量，电子单元32包括介于电子单元32的其他模块和电连接器70之间的识别模块72。换句话说，所有电连接器70都连接到识别模块72。因此，识别模块72连接到模块化连接器30。识别模块72自动识别模块化连接器30包括的连接元件的数量和每个连接元件的类型，并与控制模块34共享该信息。

因此，控制模块34基于模块化连接器30包括的连接元件的数量和类型来控制电子单元32的模块。例如，控制模块34基于由监控模块42进行的电流测量、基于关于保护装置12的状态的信息项、基于由电机管理装置16A接收的控制指令以及基于模块化连接器30包括的控制输出类型的连接元件40的数量来控制电源模块38。

实际上，每个连接元件包括用于将连接元件连接到电连接器70并因此连接到平台32的电子部件。连接元件包括的电子部件取决于连接元件的类型，使得给定类型的连接元件通过这些电子部件连接到特定的电连接器70。这些电子部件例如是插入电连接器70的插头。因此，识别模块72能够基于连接元件包括的电子部件来识别该连接元件的类型。识别模块72或者借助于电子单元32的物理元件形成，例如借助于连接到电连接器70的微控制器，或者虚拟地形成，即识别模块72的识别功能借助于由控制模块34执行的功能获得。

换句话说，识别模块72，以及因此电机管理装置16A，能够通过模块化连接器与平台28的简单连接来学习模块化连接器30包括的连接元件的数量和类型。有利地，电机管理装置16A的操作因此根据模块化连接器30的连接元件的数量和类型来适应或定制，而不需要电机管理装置的任何附加配置。

例如，如果检测到在模块化连接器30中存在状态输出类型的连接元件48，则控制模块34指示监控模块42在电机18的电气故障的情况下向状态输出类型的连接元件提供故障信息项。

根据另一个示例，如果检测到模块化连接器30中存在数字输入类型的连接元件，则通信模块54监控经由数字输入类型的连接元件的数字数据的到达，以便将该数据传输到工业计算机和/或控制模块34，使得控制模块可以根据这些数据来调整电机管理装置16A的操作。

作为本发明的变型(未示出)，电子单元32不包括识别模块72，并且每个连接元件带有向控制模块34指示连接元件类型的电子识别部件。换句话说，在这种变型中，控制模块34基于由每个连接元件提供的识别信息来识别模块化连接器30包括的连接元件的数量和类型。

根据本发明第二实施例的电机启动和保护系统10B可以在图1的插图b)中看到。电机启动和保护系统10B包括与第一实施例相同的保护构件12、两个开关构件14B和14C、电机管理装置16B(在图3中更清楚地示出)和电机18(与第一实施例相同)。

在第二实施例中，类似于第一实施例的元件已经由相同的附图标记指示，并且以相同的方式操作。在下文中，主要描述第一实施例和第二实施例之间的差异。

此外，如果在第二实施例的描述中提到一个部件而没有在图3中示出，则它对应于图2中示出的关于第一实施例的相同元件。

开关构件14B和14C的操作与第一实施例的开关构件14A一样，也就是说，每个开关构件都可以让电力从保护构件12传递到电机18或中断到电机18的电力，并且分别包括控制元件，表示为22B和22C。

保护构件12向两个开关构件14B和14C、电机管理装置16B和电机18供电。

电机启动和保护系统10B的操作不同于第一实施例的操作，因为控制控制元件22B和22C的电机管理装置16B确定经由哪个开关构件14B或14C向电机18供电。换句话说，电机管理装置16B选择断开开关构件14C且闭合开关构件14B，以便经由开关构件14B向电机18供电，或者断开开关构件14B且闭合开关构件14C，以便经由开关构件14C向电机18供电，或者断开开关构件14A和14C两者，以便不向电机供电。

此外，电源线20并联穿过开关构件14B和14C，使得电机18的旋转方向根据向电机供电的开关构件而不同。因此，当开关构件14B闭合时，电机沿第一方向旋转，而当开关构件14C闭合时，电机沿与第一方向相反的第二方向旋转。电机18因此连接在所谓的“逆变器”模式。

因此，应当理解，在第二实施例中，电机管理装置16B控制两个控制元件22B、22C，因此模块化连接器30包括两个控制输出类型的连接元件40，其中第一个经由电线24B一方面连接到电源模块38，另一方面连接到开关构件14B的控制元件22B，第二个经由电线24C一方面连接到电源模块38，另一方面连接到开关构件14C的控制元件22C。换句话说，模块化连接器30包括与电机启动和保护系统包括的开关构件一样多的控制输出类型的连接元件40。

因此，第二实施例的电机管理装置16B与第一实施例的电机管理装置16A的区别仅在于模块化连接器30包括的连接元件。换句话说，电机管理装置16B的平台28与电机管理装置16A的平台28相同。

作为变型，在第二实施例中，电机18在相同的方向上旋转，而不管闭合的开关构件14B、14C，但是根据闭合的开关部件以不同的速度旋转。

根据本发明第三实施例的电机启动和保护系统10C可以在图1的插图c)中看到。电机启动和保护系统10C包括与第一实施例相同的保护构件12、三个开关构件14D、14E和14F、电机管理装置16C(在图4中更清楚地示出)和电机18(与第一实施例相同)。

在第三实施例中，类似于第一和第二实施例的元件已经由相同的附图标记指示，并且以相同的方式操作。在下文中，主要描述第三实施例和前面的实施例之间的差异。

此外，如果在第三实施例的描述中提到一个部件而没有在图4中示出，则它对应于图2和图3中示出的关于第一和第二实施例的相同元件。

保护构件12向三个开关构件14D、14E和14F、电机管理装置16B和电机18供电。

电源线20和开关构件14D、14E和14F以本身已知的所谓“星形-三角形”布置连接到保护构件12和电机18。在这种布置中，电机18或者在第一配置中被供电，其中开关构件14D和开关构件14E处于闭合状态，然后开关构件14F处于断开状态，或者在第二配置中被供电，其中开关构件14D和开关构件14F处于闭合状态，然后开关构件14E处于断开状态。开关构件14D、14E和14F彼此连接并连接到电机18，使得电机的电源电压在第一配置和第二配置中不同。

开关构件14D、14E和14F各自包括控制元件，分别表示为22D、22E和22F。

电机启动和保护系统10C的操作与第一实施例的不同之处在于，控制控制元件22D、22E和22F的电机管理装置16C确定以哪种开关构件的形式向电机18供电。换句话说，电机管理装置16C选择断开开关构件14F并闭合开关构件14D和14E，或者断开开关构件14E并闭合开关构件14D和14F，或者断开所有三个开关构件14D、14E和14F，从而不向电机供电。

因此，应当理解，在第三实施例中，电机管理装置16C控制三个控制元件22D、22E和22F，因此，模块化连接器30包括三个控制输出类型的连接元件40，其中第一个经由电线24D一方面连接到电源模块38，另一方面连接到开关构件14D的控制元件22D；第二个经由电线24E一方面连接到电源模块38，另一方面连接到开关构件14E的控制元件22E；第三个经由电线24F一方面连接到电源模块38，另一方面连接到开关构件14F的控制元件22F。

因此，第三实施例的电机管理装置16C与第一和第二实施例的电机管理装置16A和16B的区别仅在于模块化连接器30包括的连接元件。换句话说，电机管理装置16C的平台28与电机管理装置16A和16B的平台28相同。

从电机管理装置16A、16B和16C的三个实施例的描述中可以理解，电源模块38的操作取决于模块化连接器30中存在的控制输出类型的连接元件40的数量，因为该连接元件的数量取决于需要由电机管理装置控制的开关构件的数量。有利的是，由电子单元32自动检测控制输出类型的连接元件40的数量，而不需要用户的任何干预，因为电机管理装置16A、16B、16C的操作因此自动适应于它所集成的电机启动和保护系统10A、10B、10C。

通常，通过使用如上所述的平台28和模块化连接器30，可以获得适合于每个应用的电机管理装置，模块化连接器30包括状态输入类型36、控制输出类型40、状态输出类型48、辅助电源输出类型、数字输入类型和数字输出类型的连接元件的任何期望配置。换句话说，无论给定电机启动和保护系统的配置如何，该系统的电机管理装置仅通过选择模块化连接器的连接元件来适应，使用相同的平台28，电机管理装置的操作取决于存在的连接元件来适应，特别是借助于识别模块72。换句话说，根据模块化连接器30的连接元件，自动检测给定电机启动和保护系统所需的电机启动拓扑。因此，使电机管理装置适应每个用例特别简单，既不需要用户的干预，也不需要平台28的手动配置。

此外，不管电机管理装置的用例如何，平台28保持不变的事实是特别有利的，因为它允许通过大规模生产降低平台的制造成本。

对于电机管理装置16A、16B、16C来说，包括平台28和与平台分离的模块化连接器30也是特别有利的，因为在平台28发生故障的情况下，很容易用另一个相同的平台替换故障的平台，并将模块化连接器连接到新的平台。因此，更换故障平台特别简单。具体而言，由于保留了原始的模块化连接器30，并且由于到连接元件的所有连接都是在模块化连接器30中进行的，所以这种替换需要非常少的布线操作。实际上，这种替换只需要将电流传感器44连接到电源线20，并且可能连接到紧急停止按钮60和电压发生器64，但是不需要与开关构件的控制相关的任何布线，因为该布线包含在能够重复使用的模块化连接器30中。

总之，为了允许在电机启动和保护系统内容易地实现电机管理装置，提供了所有用例共用的平台28和上述各种类型的一系列连接元件。此外，根据每个电机启动和保护系统的具体需要，这里没有描述的其他类型的连接元件可以用于模块化连接器30。

在技术上可行的范围内，关于前述一个实施例或变型描述的任何特征可以在上述其他实施例和变型中实现。

Claims (10)

1.一种电机管理装置(16A；16B；16C)，配置为通过控制至少一个开关构件(14A；14B，14C；14D，14E，14F)，通过向每个开关构件的控制元件(22A；22B，22C；22D，22E，22F)提供控制功率来控制向电机(18)提供电力，其特征在于，所述电机管理装置(16A；16B；16C)包括：

-平台(28)，承载电子单元(32)，所述电子单元包括：

电源模块(38)，配置为向每个开关构件(14A；14B，14C；14D，14E，14F)的控制元件(22A；22B，22C；22D，22E，22F)提供控制功率；

监控模块(42)，配置为测量电机(18)的电源的每个相的电流，并检测电机的故障；

保护模块(46)，配置为当所述监控模块检测到所述电机(18)的电气故障时，断开所述电源模块(38)的电源；和

控制模块(34)，配置为基于由所述监控模块(42)执行的电流测量和基于由所述电机管理装置(16A；16B；16C)接收的控制指令来控制所述电源模块(38)，以及

-模块化连接器(30)，与所述平台(28)分离，包括可互换的连接元件，并且至少包括以下连接元件：

至少一个控制输出类型的连接元件(40)，所述模块化连接器配置为包括与所述电机管理装置控制的开关构件(14A；14B，14C；14D，14E，14F)一样多的控制输出类型的连接元件，每个控制输出类型的连接元件配置为将开关构件的控制元件连接到所述电源模块，以及

状态输出类型的连接元件(48)，连接到所述监控模块(42)，并且配置为当所述监控模块检测到所述电机(18)的故障时提供故障信息项，

其中，所述控制模块(34)还根据所述模块化连接器(30)包括的连接元件来控制所述电源模块(38)。

2.根据权利要求1所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述模块化连接器(30)包括至少两个连接元件接收位置(68)，每个位置能够容纳所有类型的连接元件(36，40)。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述电子单元(32)还包括连接到所述模块化连接器(30)的识别模块(72)，所述识别模块自动识别所述模块化连接器包括的连接元件(36，40)的数量以及每个连接元件的类型，并且其中，所述控制模块(34)根据所述模块化连接器包括的连接元件的数量和类型来控制所述电源模块(38)。

4.根据权利要求3所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述模块化连接器(30)的每个连接元件(36，40)包括用于将所述连接元件连接到所述平台(28)的电子单元(32)的电子部件，并且其中，所述识别模块(72)基于所述连接元件的电子部件自动识别每个连接元件的类型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述平台(28)还包括通信模块(54)，其配置为从工业计算机接收控制指令，并且将来自电机管理装置(16A；16B；16C)的操作信息发送到工业计算机，并且其中，所述控制模块(34)基于所述通信模块接收到的控制指令来控制所述电源模块(38)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述电机管理装置(16A；16B；16C)配置为连接到用于保护所述电机(18)的构件(12)，以便获得关于所述保护构件的状态的信息项，其中，所述控制模块(34)还配置为基于所述关于所述保护构件(12)的状态的信息项来控制所述电源模块(38)，并且其中，所述模块化连接器(30)还包括状态输入类型的连接元件(36)，其配置为将所述保护构件连接到所述控制模块。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述模块化连接器(30)还包括数字输出类型的连接元件，配置为将所述控制模块(34)连接到开关构件的数字控制元件，并且其中，所述控制模块配置为经由所述数字输出类型的连接元件向所述数字控制元件提供数字控制信号。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述平台(28)还包括辅助电源模块(62)，其配置为连接到辅助电源(64)并向所述电机管理装置(16A；16B；16C)提供辅助电流，并且其中，优选地，模块化连接器(30)还包括辅助电源输出类型的连接元件，其配置为将所述辅助电源模块(62)连接到所述电机管理装置外部的辅助电气负载。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的电机管理装置(16A；16B；16C)，其中，所述平台(28)还包括连接到紧急停止按钮(60)的紧急停止模块(58)，并且其中，当所述紧急停止按钮被致动时，所述紧急停止模块断开所述电源模块(38)的供电。

10.一种电机启动和保护系统(10A；10B；10C)，包括：

-保护构件(12)，

-至少一个开关构件(14A；14B，14C；14D，14E，14F)，由所述保护构件供电，每个开关构件包括控制元件(22A；22B，22C；22D，22E，22F)，其配置为在开关构件为电机供电的闭合状态和开关构件不为电机供电的断开状态之间切换所述开关构件，以及

-电机管理装置(16A；16B；16C)，配置为向每个开关构件的控制元件提供控制功率，

其特征在于，所述电机管理装置(16A；16B；16C)是根据权利要求1至9中任一项所述的电机管理装置。