用于切换接触器的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于切换低压接触器来操作三相负载的方法和装置，其中所述接触器包括具有线圈的致动单元、通过线圈操作的主触头以及用于控制向线圈提供的电压的电子电路。具体地，本发明涉及在控制线圈时初始化切换命令。低压通常限定在高达1000V交流的范围内。
【背景技术】
[0002]接触器是一种受电控制的开关装置，用于切换电功率或连接至电路的电负载的控制电路。电负载可以是三相负载。为了连接这种电负载，所述接触器包含接触单元，其包括三个主触头和致动单元，所述主触头被配置为连接到主电网络或将负载与主电网络断开连接，所述致动单元包括用于驱动主触头的线圈。为了控制向线圈提供的电压，所述接触器还包括电子控制电路。通常，电子控制电路的控制电压由从例如三相中的一相或两相汲取的电路来提供。
[0003]由于主电网与控制电压之间的同步效应,连接到三相中的每一相的主触头中的每一个可以在所有切换操作中以几乎相同的相位角切换(打开或关闭)。每一个触头上的电负载或负荷将因此显著不同，这导致显著不同的电弧能量。因此，最受电气影响的部件经受比其它部件更高的腐蚀。因此，受影响触头的接触材料的厚度可能减小地更快。这导致不同触头的不同/不均匀的腐蚀水平。这意味着接触器的使用寿命受到首先失效的触头的限制。
[0004]专利US6，671，157B1公开了一种用于控制具有负载电流触头的接触器的驱动线圈的方法。该方法包括提供一种包括微控制器的电子驱动控制装置。在电子驱动控制装置处已经建立电源电压的时间之后并且电源电压被测量的时间之前，在微控制器中施加随机选择不断变化的时间延迟。
[0005]另一个专利US6，927，959B2公开了一种用于切换开关装置的触头来确保最佳使用寿命的方法，其中最佳切换点，就一个开关触头的负载而言，取决于切换过程中所测量的电流路径，而且切换点从切换操作到切换操作被偏移了一段延迟时间。优选地，最佳切换点由开关装置的自校准所确定。为了能够确定经过优化的切换时间，对三相中的至少一相的电流进行测量。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种切换接触器的触头的改进方法，以确保不同触头的均衡磨损，并因此使得应用该方法的接触器具有更长的使用寿命。
[0007]该目的是通过如权利要求1所限定的方法实现的。该方法包括以下步骤:
[0008]-提供用于控制向线圈提供的电压的电子控制电路，
[0009]-构造预先安排的时间点选择方案，其包括分布在电子控制电路的控制电压周期的多个时间点，
[0010]-从预先安排的时间点选择方案中选择一个时间点，
[0011]-将所选时间点作为时间延迟来提供，
[0012]-基于所选时间点启动即时打开命令。
[0013]由于本发明基于预先安排的时间点选择方案来启动即时打开命令这一事实，其中所述方案包括分布在电子控制电路的控制电压周期的多个时间点，本发明能够将即时打开命令分发到每个主触头。因此，电弧产生的腐蚀和热量以一种确定的方式均匀地分布在每个触头上，这增加了接触器的使用寿命。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤:将预先安排的时间点选择方案中的时间点划分为多组。每组包括具有预定时间间隔的至少三个时间点，使得相应的打开命令被分发在三相中的每一相上。一个优势在于:通过预先安排的方案，触头上的负荷从一相转移到另一相上，并最终将负荷分布在每一个触头上，这甚至有利于额定接续、分断能力测试和操作性能测试。这是因为，此类测试通常导致主触头上的大量散热。通过将打开命令分发给每一个主触头，热负荷被分布在每个主触头上。因此，显著降低了单个主触头过热的风险。
[0015]优选地，预定间隔是基于控制电压的半个周期中的60°相位角或一个周期中的120°相位角来计算的。在三相电系统中，相位彼此之间的偏移为120°，通过偏移控制电压的半周期中的60°间隔或一个周期中的120°间隔，时间点选择方案中的时间点被确保分布于控制电压的周期中，这确保了即时打开命令将能均匀地分发到每一个触头上。
[0016]根据本发明的另一个实施例，该方法还包括步骤:从组中顺序地选择时间点，在前一个组所有时间点被选择的情况下，在接下来的组中选择时间点，并重复执行上述两个步骤。通过提供时间点选择方案，本发明使得可以系统地选择时间点，并据此即时打开命令被启动以便被良好地分配在每一个主触头上。因此，这就防止了一系列打开操作被启动于相同的主触头上，并确保腐蚀被分散在每一个主触头上。
[0017]根据本发明的又一个实施例，该方法还包括步骤:以预定的偏移量来偏移前一个组中的时间点，以构造接下来的组中的时间点，使得每一个主触头在不同的相位角处是打开的。优选地，预定的偏移量是基于5° -15°范围内的相位角来计算的。
[0018]本方法将由权利要求7所限定的低压接触器来执行。低压接触器用于将三相负载连接到主电网络并且将断开三相负载与主电网络断开连接。该接触器包括线圈、由线圈操作的主触头以及用于控制向线圈提供的电压的电子控制电路，其特征在于，电子电路包括预先安排的时间点选择方案并进一步被适配为从预先安排的时间点选择方案中选择时间点作为时间，并基于所选的时间点启动即时打开命令。
[0019]有利的是基于预先安排的方案启动即时打开命令，与现有技术相比较，其不需要测量结果值。因此，可以实现一种便宜的接触器。
[0020]根据本发明的一个实施例，时间点选择方案具有分布在电子控制电路的控制电压的周期内的多个时间点。此外，预先安排方案中的时间点被划分成多个组，每个组包括至少三个以预定间隔分布在周期中的时间点，以及以预定偏移量偏移前一个组中的时间点构造成的接下来的组中的时间点。
[0021]优选地，时间点选择方案被存储在任何形式的非易失性存储器的存储器中，例如ROM、EPROM和EEPROM等。因此，即使当电子电路被关断时，该方案保持有效。
【附图说明】
[0022]本发明将通过本发明的不同实施例的描述并参照所附附图更加详尽地进行解释。
[0023]图1是根据本发明的一个实施例的用于切换接触器的发明方法的流程图。
[0024]图2是根据本发明的另一个实施例的时间点选择方案的流程图，据此即时打开命令被启动。
[0025]图3是示出了三相之间的120°偏移的三相图。
[0026]图4a示出了根据本发明的一个实施例的低压接触器的示意图，其中接触器的控制电压取自三相中的一相。
[0027]图4b示出了根据本发明的另一个实施例的低压接触器的示意图，其中接触器的控制电压通过变压器取自三相中的两相。
【具体实施方式】
[0028]图4a示出了根据本发明的一个实施例的低压接触器I。该低压接触器I用于将电负载2连接到具有三相U、L2、L3的主电网络，或者与其断开连接，电负载2在该示例中是发动机。
[0029]该接触器I包括连接至主电网络的三相L1、L2、L3中的每一相的三个主触头12、致动单元，所述致动单元包括线圈10、固定磁芯16和可动铁芯14、用于控制向线圈10提供的电压/功率的电子控制电路20。每个主触头包括固定触头和连接到可动铁芯14的可动触头。线圈10、固定磁芯16和可动铁芯14被布置为用于致动主触头12，并且因此进行连接和断开连接的操作。
[0030]在本示例中，电子控制电路的控制电压由包括连接到零线和相L1的电路提供。然而，应当理解，电子控制电路的控制电压可以不同地提供，例如从三相中的两相或从连接在所述主网络中的变压器30提供，如图4b所示。
[0031]电子控制电路20还包括预定的时间点选择方案22。电子控制电路20，除其他任务外，还适配为基于预定的时间点选择方案22来启动即时打开命令。
[0032]时间点选择方案22可以被保持在任何形式的非易失性存储