专利名称：控制电动机的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种新颖的改进的装置和方法，其用于在电动机故障时保护电动机起动器免受过大电流影响。
用于控制电动机的公知装置包括电动机起动器。电动机起动器可以包括接触器和过载继电器。过载继电器对电动机提供热保护。当电动机出现故障时，通过电动机起动器的过大电流可能引起接触器触点的粘结，以及对湿度敏感元件的熔化或热变形。公知的用于控制电动机的装置公开在美国专利第3,959,753号和第4,991,050号中。
本发明提供一种用于控制电动机的新颖的和改进的装置。该装置包括一主电路，该主电路在电动机的正常工作期间将电流传送至电动机，主电路包括一个电动机起动器和一个限流开关组件。设有一个旁流电路，在过载电流开始流向电动机时，使电流绕过电动机起动器。
当限流开关组件处于初始状态时，旁流电路打开，电流通过电动机起动器和限流开关组件传至电动机。当限流开关组件处于启动状态时，限流开关组件有效地打开主电路中断通过电动机起动器的电流。此时，限流开关组件使旁流电路闭合，使过载电流绕过电动机起动器。
限流开关组件可以包括一活动导体，其上设置触点。活动导体借助磁场的推斥或借助线圈御铁的运动，或借助上述两种作用而相对于静止触点移动。这使限流开关组件从初始状态向启动状态的操作所需要的反应时间缩至最短，从而当过载电流开始流向电动机时对电动机起动器提供保护。
现在对照以下附图进一步阐明本发明的上述的和其它的特征。
图1是按照本发明构制的用于控制电动机的装置的简化示意图；图2是图1所示装置中使用的限流开关组件的放大的简化示意图，图中的限流开关组件处于初始状态即未启动状态；图3基本类似于图2，是限流开关组件的简化示意图，处于完全打开的状态；图4的示意图表示在限流开关组件处于未启动状态时图2的限流开关组件中的触点；图5基本类似于图4，表示限流开关组件处于启动状态时限流开关组件中的触点；图6是基本类似于图4和5的示意图，表示在限流开关组件处于完全打开时限流开关组件中的触点。
在控制电动机12中使用的装置10示意地表示在图1中。装置10包括一个主电路14，它在电动机正常工作过程中将电流送至电动机12。主电路14包括一种公知的电动机电路保护器18。电动机电路保护器18被通过主电路14的严重故障电流磁性跳闸。当电动机电路保护器18跳闸时，它被锁定在打开状态，在该状态中主电路14被中断。
主电路14也包括一种公知的电动机起动器20。电动机起动器20包括一个接触器22，为了开始电动机12的工作，该接触器从打开状态操作至闭合状态。另外，电动机起动器20包括一个具有热元件的过载继电器24。过载继电器24中的热元件作为通过继电器电流的函数而升高温度，使继电路器跳闸而在发生非正常电流时中断通过主电路14流向电动机12的电流。虽然图1中表示具有一种具体的公知结构的电动机起动器，但是，电动机起动器20显然也可以具有不同于图示的结构。
按照本发明的一个特征，限流开关组件30设置在主电路14中。限流开关组件30迅速对流向电动机12的过载电流起反应以保护电动机起动器20。限流开关组件30在电动机电路保护器18有时间中断通过电动机起动器的电流之前就中断通过电动机起动器的电流以保护电动机起动器20。
当电动机12严重故障时，电动机元件的短路可能引起过载电流。只有极小的最初一部分过载电流通过电动机起动器20。这是由于限流开关组件30立即打开主电路14，中断了通过电动机起动器20的电流的缘故。
限流开关组件30对过载电流开始的反应显著快于电动机电路保护器18。电动机电路保护器18对过载电流的反应所需要的时间可能会在一段时间里形成通过电动机起动器的过载电流而足以严重损坏电动机起动器。但是，限流开关组件30在电动机起动器损坏之前迅速对主电路14中过载电流的开始作出反应，从而中断通过电动机起动器的过载电流。
在电动机12正常工作期间，交流从电源线34和36通过电动机起动器20和主电路14通向电动机12。电源线34和36连接于电压约为277伏特的交流电压源。当然，如果需要，也可以使用其它交流电压，甚至是直流电压。虽然为了说明的目的，电源线34和36连接于交流电压源，但是，这里假定电流是沿图1中箭头38,40所示方向的。
按照本发明的另一个特征，设有一旁流电路46，当过载电流开始流向电动机12时，通过限流开关组件30使电流绕过电动机起动器20。通过使过载电流绕过电动机起动器的方式，旁流电路46保护电动机起动器20以免受到流向电动机12的过载电流的损伤。
高或低水平的过载电流通过主电路14开始流向电动机12时，限流开关组件30迅速工作。限流开关组件30的工作立即打开主电路14以中断通过电动机起动器20的电流。另外，限流开关组件30的工作使过载电流通过旁流电路46绕过电动机起动器20。
旁流电路46通过电动机电路保护器18及通过启动的限流开关组件30使电动机12与电源线34相连。在限流开关组件30启动后，电动机电路保护器18工作以中断电源线34和36之间的电流。电动机电路保护器18的打开使通旁流电路46的电流中断。然后，限流开关组件30返回其初始状态即未启动状态。
限流开关组件30(图2)包括由绝缘材料制成的壳体50。在限流开关组件30的一个特定实施例中，壳体50是由玻璃填充的聚酯制成的。虽然壳体50只在图2中示意地画出，但是，壳体应理解为一个牢固的刚性材料块、壳体50包封限流开关组件30的开关触点和其它元件。
限流开关组件30包括多个固定连接于壳体50的静止触点。这样，限流开关组件30包括一对静止的主电路触点52和54(图2)。除了静止的主电路触点52和54以外，限流开关组件30还包括静止的旁流电路触点56。静止的主电路触点52和54构成主电路14的一部分，而静止的旁流电路触点56构成旁流电路46的一部分。
静止的导体60和62使静止的主电路触点52和54与主电路导线64和66相连。主电路导线64在接线片68上连接于静止导体60。主电路导线66连接于接线片70。
静止导体62和静止主电路触点54通过线圈72连接于接线片70和主电路导线66。线圈72缠绕在绝缘材料制成的绕线架74上。线圈72由一个固定连接于壳体50的金属框76封闭。
静止的旁流电路触点56与接线片78相连。旁流电路导线80与接线片78相连。
活动导体(即，触点载体)82通过螺簧84偏压向图2所示的初始位置。螺簧84表示在图2中，设置在壳体50的表面和活动导体82之间。
一对活动主电路触点88和90设置在活动导体82上。活动旁流电路触点92设置在活动导体82的与活动主电路触点88和90相反的一个侧面上。
绝缘的分流板100邻近于活动导体82安装在壳体50的绝缘材料中。在限流开关组件30工作期间，分流板100将静止的主电路触点52及54和活动的主电路触点88及90之间的电弧减至最小。分流板100不与主电路14或旁流电路46的元件电连接。
分流板100包括左侧第一系列102的并联分流板，以及右侧第二系列并联分流板104。左侧系列102分流板邻近于活动导体82的左端(在图2中观看)设置。右侧系列104分流板邻近于活动导体82的右端设置。
当过载电流开始流向电动机12时，活动导体(即，触点载体)82从图2的初始即闭合位置迅速移至多个启动位置中的任一个(图5)。当活动导体82处于启动位置时，活动主触点88和90与静止主触点52和54间隔开来。此时，活动旁流触点92与静止旁流触点52相接合。
活动导体82在线圈72和磁场间的反作用的综合影响下通过多个启动位置移至图3的完全打开位置。为了迅速开始活动导体82离开图2所示初始位置的运动，插棒式铁心110在线圈72的磁场影响下向上移动(在图2中观看)。插棒式铁心110向活动导体82上加力以便开始活动导体的向上运动。
插棒式铁心110包括一个可磁化金属(钢)制成的圆柱形御铁112。
御铁112由圆柱形杆116连接于插棒式铁心110的基本呈圆柱形头端114。头端114是由不可磁化的材料，特别是填充玻璃的尼龙制成的。当活动导体82处于图2所示的初始即闭合位置时，插棒式铁心110的头端114由一螺簧120压在壳体50上。
静止导体60具有一腿部126，当活动导体处于图2所示初始位置时，腿部126平行于活动导体82。同样，静止导体62具有一腿部128，当活动导体处于图2所示的初始位置时，腿部128平行于活动导体82。静止主触点52和54设置在静止导体的腿部126和128上。静止导体60和62的腿部126和128的端部设置得邻近于分流板100的左侧和右侧系列102和104，且与其间隔开一个小的距离。
限流开关组件30可在图2所示初始即闭合位置和图3所示完全打开位置之间工作。当限流开关组件30处于初始状态(图2)时，活动导体82构成主电路14的一部分，电流通过它流向电动机12(图1)。此时，旁流电路打开。当限流开关组件30处于图3所示完全打开状态时，主电路14打开以中断通过电动机起动器20流向电动机12的电流。
当限流开关组件30处于初始状态(图2)时，在活动导体82上的流动主电路触点88和90处于与静止主电路触点52和54接合的状态。假定电流方向如图1中的箭头38,40和42所示，电流从主电路导线64通过静止导体60通向静止主电路触点52。该电流从活动主电路触点88通过活动导体82通向活动主电路触点90。电流从活动主触点90通过静止主电路触点54和静止导体62通至线圈72。电流从线圈72通至连接于电动机12的主电路导线66(图1)。
此时，电动机12引入正常工作电流。电动机12的正常工作电流不足以使线圈72的磁场以足够的力吸引御铁112克服偏压弹簧120的作用。因此，插棒式铁心110仍处于图2所示的缩回即初始状态。
当限流开关组件30处于图2所示的闭合状态时，通过活动导体82的电流的方向与通过静止导体60和62的腿部126和128的电流的方向相反。因此，假定电流方向如图1中的箭头38,40和42所示，活动导体82中的电流方向是从左至右(图2)也就是说，从活动主电路触点88至活动主电路触点90。但是，在静止导体60和62的腿部126和128中的电流方向是从右至左的(图2)。
静止导体60的腿部126中的电流向左流动(图2)。因此，电流从静止导体60的弯部130流向静止主电路触点52。静止导体62的腿部128中的电流方向也是向左的(图2)。因此，电流从静止主电路触点54流向静止导体62的弯部132。
由于活动导体82中的电流方向与静止导体60和62的腿部126和128中的电流方向相反，因而流过活动导体82的电流引起的磁场与流过静止导体60和62的腿部126和128的电流引起的磁场相反。在活动导体82和静止导体60和62的腿部126和128中的电流引起的磁场相反，从而迫使活动导体82从静止导体60和62移开。但是，在正常电流流过电动机12期间，通过活动导体82和静止导体60和62的电流方向相反引起的磁性斥力不足以克服螺簧84的偏压作用。因此，在电动机12正常工作期间，活动导体82仍处于图2所示的闭合或初始位置。
在电动机12工作期间，电动机可能发生严重故障，引起电动机12短路。这会引起过载电流开始流向电动机。当高或低水平的过载电流开始流向电动机12时，限流开关组件30迅速从图2的初始状态变至图3的完全打开状态以中断通过电动机起动器20的电流。这就保护了电动机起动器20的元件，免受过载电流的影响。
限流开关组件向着打开状态的动作受到磁性斥力和线圈72和插棒式铁心110之间相互作用的促进。当低水平过载电流(例如小于2,000安培)开始流过限流开关组件30时，通过线圈72的电流增大，插棒式铁心110使导体82移动，完成旁流电路46。当过载电流水平低时，例如为小于2,000安培时，在相反方向电流引起的磁性斥力变得强得足以移动导体82之前，可能发生上述情况。
当高水平的过载电流(例如大于2,000安培)开始流过限流开关组件30时，电流形成的磁性斥力移动导休82，完成旁流电路46。当过载电流水平高时，例如大于2,000安培时，在通过线圈72的电流使插棒式铁心110移动导体82之前可能发生上述情况。当过载电流水平高时，插棒式铁心110的运动可以有效地在磁性斥力将导体82移至完全打开位置且通过静止导体60的电流已经减小之后阻止导体82返回静止主电路触点52和54的运动。
当限流开关组件30处于图3的完全打开状态时，在活动导体82上的活动主电路触点88和90与静止主电路触点52和54间隔开来。这使主电路14打开以中断通过电动机起动器20的电流。此时，活动旁流电路触点92设置得与静止旁流电路触点56接合。活动导体82的与活动旁流电路触点92相对的端部设置得与一个止动器140抵靠接触，上述止动器140构成壳体50的一部分。
在从插棒式铁心110传至活动导体82的力的作用下，或在活动导体82和静止导体60和62的腿部126和128中反向流动的电流引起的磁场之间的斥力的作用下，活动导体82从图2的初始状态移至图3的完全打开状态。在通过主电路14的过载电流开始流向电动机12时，通过线圈72的电流增加。
线圈72的电流增加会增加线圈产生的磁场强度。这使衔铁112抵抗偏压弹簧120的影响被推入线圈72。衔铁112从图2所示位置移向图3所示的位置。当发生这种情形时，插棒式铁心110的头端114向活动导体82加力，以便开始使活动主电路触点88和90与静止主电路触点52和54分开。
在过载电流开始流向电动机12时出现的增大的电流使得静止触点60和62的腿部126和128中的电流及活动导体82中的电流引起的磁场强度增强、由于活动导体82中的电流方向与静止导体60和62的腿部126和128中的电流方向相反，因而活动导体82和静止导体60和62之间的磁性斥力有助于插棒式铁心110将活动导体82从图2的初始即闭合位置移向图3的完全打开位置。这使限流开关组件30迅速工作，立即打开主电路14。当发生这种情形时，过载电流通过旁路电路46绕过电动机起动器20。
限流开关组件30在线圈72和插棒式铁心110之间的相互作用和反向电流间的磁性斥力的综合作用下工作。但是，在低过载电流的情形中，线圈72和插棒式铁心110之间的相互作用可能在磁性斥力获得足以移动导体82的强度之前移动导体82。因此，当存在低过载电流时，限流开关组件30的工作要比只依靠磁性斥力操纵限流开关组件的情形更快。在高过载电流的情形中，磁性斥力可能在线圈72和插棒式铁心110间的相互作用可以移动导体之前移动导体82。因此，当存在高过载电流时，限流开关组件30的工作要比只依靠线圈72和插棒式铁心110间的相互作用操纵限流开关组件的情形更快。
如果需要的话，限流开关组件30可以具有与图示结构不同的结构。例如，活动导体82的右端(图2)可以可摆动地连接于静止导体62。或者，活动导体82可以沿着在初始状态和完全打开状态之间的直线路径移动。
限流开关组件30从图2的初始即闭合状态通过多个启动状态之一动作至图3的完全打开状态，其工作方式表示在图4,5和6中。虽然交流电流从电源线34和36流过限流开关组件30，但是，按照图1中的箭头38,40和42，在图4-6中已假定了电流的流向。当然，在任意时刻电流的方向可以与图1中箭头38,40和42所示的方向相反。
在电动机12的正常工作期间，限流开关组件30处于图4示意表示出的初始状态。此时，主电路14中的电流通过静止导体60流向活动导体缸。然后，电流从活动导体82通过静止导体62流向线圈72。
静止导体60的腿部126中及静止导体62的腿部128中的电流方向向左(图4)。在静止导体60和62的腿部126和128中的电流的假定方向如图4中的箭头144和146所示。活动导体82中的电流方向向右，如图4中箭头148和150所示。如前所述，在电动机正常工作期间，通过主电路14的电流不足以使限流开关组件30从图4所示初始状态启动。
当电动机12发生故障，过载电流开始在主电路14中形成时，通过线圈72的电流增大。通过线圈72的增大电流立即使衔铁112迅速从图2所示位置向内移向图3所示位置。当发生这种情形时，活动导体82从图4所示初始状态移向图5所示的启动状态。
在过载电流开始流向电动机12时出现的增大的电流使得静止导体60和62的腿部126和128及活动导体82引起的磁场强度增大。静止导体60和62的腿部126和128引起的磁场与活动导体82引起的磁场相反。静止导体60和62的腿部126和128引起的磁场和活动导体82引起的磁场之间的相反，迫使活动导体从图4所示的闭合即初始状态移向图5所示的启动状态。
从上面的描述可以看出，活动导体82在线圈72引起的插棒式铁心110的运动及在活动导体中的电流引起的磁场和从静止导体60和62引起的磁场之间的斥力的综合影响下从初始状态(图4)移至启动状态(图5)。在低过载电流的情形中，插棒式铁心110和线圈72可以首先工作，移动活动导体，而在高过载电流的情形中，活动和静止导体中电流引起的磁场之间的斥力可以工作以移动活动导体。
当活动导体82开始从静止导体60和62的腿部126和128移开时会出现电弧。虽然开始时直接在静止主电路触点52和54和活动主电路触点88和90之间会有一些电弧，但是，大部分电弧将通过分流板100。因此，当活动导体82从静止导体60和62的腿部126和128移开时，电弧从静止导体60的腿部126通过左侧系列102的分流板100传至活动导体82的左端部(图5)，同时，在活动导体82的右端部(图5)和右侧系列104的分流板之间形成电弧。
线圈72在插棒式铁心110上的作用和静止导体60和62的腿部126和128和活动导体82中的相反磁场的综合影响导致活动旁流电路触点92接合静止旁流电流触点56(图5)、一旦出现上述情形，在旁流电路46中以图1和5中箭头156所示方式形成电流。
当活动旁流电路触点95与静止旁流电路触点56相接合时，在静止导体60的腿部126和活动导体62之间不再有显著的电势差，这使得通过左侧系列102的分流板的电弧迅速熄灭，使得通过主电路14和电动机起动器20的电流迅速中断。当出现上述情形时，形成的电流在旁流电路46中绕过电动机起动器20。
旁流电路46中的电流从旁流电路导线(图2和3)通过静止旁流触点56传至活动旁流触点92(图5)。然后，旁流从活动导体82通过活动导体和右侧系列104的分流板之间的电弧。旁流通过右侧系列104的分流板之间的电弧流至静止导体62的腿部128。该旁流传过线圈72和电动机12。
由于在左侧系列102的分流板的电弧迅速熄灭，因而主电路14中的电流迅速中断。因此，电动机起动器20只是瞬时经受传至电动机12的过载电流。在右侧系列的分流板出现的延长电弧是绕过电动机起动器20的旁路电流的一部分。
当活动导体82在通过插棒式铁心110传递的力和从静止导体60和62的腿部126和128引起的磁场和从活动导体82引起的磁场的反向的影响下继续移动时，活动导体移向图6所示的完全打开状态。当发生这种情形时，活动导体82围绕一个位置摆动，在所述位置上活动旁流电路触点92接合静止旁流触点56。这导致活动导体82的逆时针摆动(图5和6)。
当活动导体摆动时，活动导体82的右端部分从右侧系列104的分流板100移开。这导致活动导体82的右端部分和右侧系列104的分流板100之间的电弧的熄灭，如图6所示。
活动导体的摆动在图3和6的完全打开状态由于活动导体与止动器140(图2和3)的接合而中止。
当活动导体82移至图6所示的完全打开状态时，通过旁流电路46的过载电流将已经使电动机电路保护器内打开。当电动机电路保护器18打开时，旁流电路46打开。电动机电路保护器18磁性地跳闸并锁定在打开位置上。这导致主电路14和旁流电路打开。
当限流开关组件30被操纵至图6的完全打开状态，且电动机电路保护器18打开时，通过线圈72和通过活动导体82的电流中断。当发生这种情形时，偏压弹簧120(图2和3)将插棒式铁心110回移至图2的初始位置。同时，螺簧84将活动导体82回移向图2的初始位置。
应注意的是，活动导体82在电动机电路保护器18打开之前不可以到达图6的完全打开状态。因此，当电动机电路保护器18打开时，活动导体82可能已经部分地从图5所示的启动状态摆向图6的完全打开状态。
在活动导体82向图2所示初始位移回移时，限流开关组件30再次闭合以便形成通过限流开关组件的主电路电流。但是，到发生这种情形时，电动机电路保护器18已锁定在打开位置，因而主电路14是中断的。因此，不可能再次形成流向电动机12的过载电流。即使电动机12可能已经被通过电动机的过载电流不可弥补地损坏，由于主电路14被限流开关组件30迅速中断，电动机起动器20仍处于未受损伤状态。
鉴定于上面的描述，本发明显然提供一种用于控制电动机12的新颖和改进的装置10及方法。装置10包括一个主电路14，它在电动机正常工作期间将电流传至电动机12。主电路14包括一个电动机起动器20和一个限流开关组件30。设有一个旁流电路46，以便在过载电流开始流向电动机12时使电流绕过电动机起动器20。
当限流开关组件处于初始状态时，旁流电路46打开，电流通过电动机起动器和限流开关组件30流向电动机12。当限流开关组件30处于启动状态时，限流开关组件30可打开主电路14以中断通过电动机12的电流。此时，限流开关组件30闭合旁流电路46，使过载电流绕过电动机起动器20。
限流开关组件30可以包括一个活动导体82，其上设有触点88，90和92。活动导体82借助磁场斥力，或由线圈72形成的衔铁112的运动，或借助这两种作用，相对于静止触点52、54和56移动。这最大程度地缩短了限流开关组件30在万一过载电流开始流向电动机12时从初始状态操作至启动状态所需要的反应时间，从而保护了电动机起动器20。
权利要求
1．用于控制电动机(12)的装置(10)，所述装置包括主电路装置(14)，其用于在电动机正常工作期间将电流传至电动机(12)，所述主电路装置(14)包括一个电动机起动器(20)和一个限流开关组件(30)，旁流电路装置(46)，其用于在过载电流开始流向电动机(12)时使电流绕过所述电动机起动器(20)，以便保护电动机起动器免受过载电流影响。所述限流开关组件(30)可在第一状态和第二状态之间操作，所述限流开关组件(30)在第一状态中在电动机正常工作期间打开所述旁流电路装置(46)并向电动机(12)传送电流，所述限流开关组件(30)在过载电流流向电动机的期间打开所述主电路装置(14)，中断通过所述电动机起动器(20)的电流，构成所述旁流电路装置(46)的一部分，将流过所述旁流电路装置的电流传至电动机(12)。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述限流开关组件包括一个第一静止触点(52)，该触点构成所述主电路装置(14)的一部分并通过所述电动机起动器(20)连接于一个电势源(34)；以及一个第二静止触点(56)，该触点构成所述旁流电路装置(46)的一部分，并通过所述旁流电路装置连接于所述电势源(34)，所述限流开关组件包括一个活动导体(82)，所述活动导体具有一个第一触点区(88)，该第一触点区当所述限流开关组件处于第一状态时与第一静止触点(52)接合，使电流在电动机正常工作期间传向电动机(12)，所述活动导体(82)具有一个第二触点区(92)，该第二触点区在所述限流开关组件(30)处于第二状态时与第二静止触点(56)接合，以便在过载电流流向电动机期间使所述活动导体(82)传导流向电动机(12)的电流，当所述限流开关组件(30)处于第二状态时，在所述活动导体(82)上的所述第一触点区(88)与所述第一静止触点(52)间隔开来以打开所述主电路装置(14)。
3．根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述限流开关组件(30)包括一个线圈(72)和一个插棒式铁心(110)，该插棒式铁心相对于所述线圈移动，以便将所述活动导体(82)从第一位置移至第二位置，在所述第一位置上，在所述活动导体上的所述第一触点区(88)与所述第一静止触点(52)接合，在所述第二位置上，在所述活动导体(82)上的所述第二触点区(92)与所述第二静止触点(56)接合。
4．根据权利要求3所述的装置，其特征在于当所述活动导体(82)处于第一位置上时，所述活动导体沿第一方向传导电流，所述限流开关组件(30)包括一个静止导体(60)，该触点沿着与第一方向相反的第二方向传导电流，且设置得邻近于所述活动导体(82)，以便使从静止导体(60)引起的磁场反作用于从所述活动导体(82)引起的磁场，迫使所述活动导体趋向第二位置。
5．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述限流开关组件(30)包括第一开关触点(52,88)，它们设置得在限流开关组件处于第一状态时相互接合；第二开关触点(56,92)，它们设置得在限流开关组件处于第二状态时相互接合；一个线圈(72)；一个插棒式铁心(110)，它伸过所述线圈(72)，且相对于所述线圈移动，以便实现所述限流开关组件从第一状态向第二状态的操作，所述线圈(72)当所述限流开关组件(30)处于第一状态时传导从所述第一开关触点(52,58)流向电动机(12)的电流，在所述第二状态时传导从所述第二开关触点(56,92)流向电动机的电流。
6．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述限流开关组件包括一个活动导体(82)，它可在第一位置和第二位置之间移动，所述活动导体(82)当其处于第一位置时，在电动机正常工作期间，打开所述旁流电路装置(46)，并构成所述主电路装置(14)的一部分，以传导向电动机(12)供应的电流，所述活动导体(82)当其处于第二位置时，打开所述主电路装置(14)，并构成所述旁流电路装置(46)的一部分，以便传导流向电动机(12)的电流，所述限流开关组件(30)包括用于在过载电流开始流向电动机时将将所述活动导体(82)从第一位置移向第二位置的装置(72,110,60,62)。
7．根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述限流开关组件(30)包括构成所述主电路装置一部分的第一和第二静止触点区(52,54)，以及构成所述旁流电路装置(46)一部分的第三静止触点区(56)，所述活动导体(82)具有第一和第二活动触点区(88,90)，它们设置得当所述活动导体处于第一位置时与所述第一和第二静止触点区(52,54)接合，以便使所述活动导体能够在所述第一和第二静止触点区之间传导电流，所述活动导体(88)具有一个第三活动触点区(92)，它设置得当所述活动导体处于第二位置时与所述第三静止触点区(56)接合，所述活动导体(82)上的所述第三活动触点区(92)当所述活动导体处于第一位置时与所述第三静止触点区(56)间隔开来以打开所述旁流电路装置(46)，在所述活动导体(82)上的所述第一和第二活动触点区(88,90)当所述活动导体处于所述第二位置时与所述第一和第二静止触点区(52,54)间隔开来以打开所述主电路装置(14)。
8．根据权利要求6所述的装置，其特征在于当所述活动导体(82)处于第一位置时，所述活动导体沿第一方向传导电流，所述用于将所述活动导体从第一位置移至第二位置的装置(72,110,60,62)包括一个静止导体(60)，它沿着一个与上述第一方向相反的第二方向传导电流，以便使从所述静止导体引起的磁场反抗从所述活动导体引起的磁场，并将所述活动导体迫向第二位置。
9．根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述用于将所述活动导体从第一位置移向第二位置的装置(72,110,60,62)包括一个线圈(72)和一个插棒式铁心(110)，该插棒式铁心穿过所述线圈并可相对于所述线圈将所述活动导体移向第二位置，所述线圈(72)与所述电动机起动器(20)和电动机(12)串联，以便在所述活动导体(82)处于第一位置时在电动机正常工作期间使所述线圈能够传导向电动机(12)供能的电流，并且在所述活动导体处于第二位置时使所述线圈(72)能够传导流向电动机的电流。
10．根据权利要求9所述的装置，其特征在于还包括用于将所述插棒式铁心(110)相对于所述线圈(72)迫向初始位置的弹簧装置(84,120)，所述插棒式铁心(110)在过载电流通过所述线圈开始流向电动机(12)时能够在从所述线圈(72)引起的磁场的影响下反抗所述弹簧装置(84,120)从初始位置移动。
11．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述限流开关组件(30)包括一个活动导体(82)，电流沿第一方向流过该活动导体，所述活动导体(82)能够在初始位置和启动位置之间移动；一个静止导体(60)，电流沿着与第一方向相反的第二方向流过该静止导体，使得从所述活动导体(82)和所述静止导体(60)引起的磁场能够相互作用，从而迫使所述活动导体从初始位置移向启动位置；一个线圈(72)，当所述活动导体处于初始位置和启动位置时，电流通过所述线圈；以及一个穿过所述线圈(72)的插棒式铁心(110)，该插棒式铁心(110)可相对于所述线圈(72)移动以便将所述活动导体(82)从初始位置迫向启动位置。
12．根据权利要求11所述的装置，其特征在于当所述活动导体(82)处于初始位置时，所述活动导体构成所述主电路装置(14)的一部分，电流通过其传至电动机，当所述活动导体(82)处于启动位置时，所述活动导体构成所述旁流电路装置(46)的一部分，电流通过其绕过所述电动机起动器(20)。
13．一种控制电动机(12)的方法，该方法包括以下步骤响应于流向电动机的过载电流使电流在电动机正常工作期间，沿一个通过电动机起动器(20)和一个限流开关组件(30)的主电路(14)传至电动机(12)，以及响应于过载电流开始流向电动机(12)，中断通过电动机起动器(20)的电流，并且使电流沿着一个绕过电动机起动器(20)并通过限流开关组件(30)的旁流电路(46)传至电动机(12)。
14．根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述中断通过电动机起动器(20)的电流，并且使电流沿着一个绕过电动机起动器并通过限流开关组件(30)的旁流电路传至电动机(12)的步骤包括在沿主电路(14)传导的电流的影响下将限流开关组件(30)从第一状态操纵至第二状态。
15．根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述使电流沿一个通过电动机起动器(20)和一个限流开关组件(30)的主电路(14)传至电动机(12)的步骤包括通过第一静止触点(52)将电流传至限流开关组件(30)中活动导体(82)上的第一触点区(88)，通过活动导体(82)上的第二触点区(90)传至限流开关组件(30)中的第二静止触点(54)，所述中断通过电动机起动器(20)的电流并且使电流沿着一个绕过电动机起动器(20)并通过限流开关组件(30)的旁流电路(46)传至电动机(12)的步骤包括使活动导体(82)上的第一触点区(88)从第一静止触点(52)移开，以及使活动导体(82)上的第三触点区(92)移至与第三静止触点(56)相接合。
16．根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述中断通过电动机起动器(20)的电流并且使电流沿着一个绕过电动机起动器并通过限流开关组件(30)的旁流电路传至电动机(12)的步骤还包括使活动导体(82)上的第二触点区(90)从第二静止触点(54)移开。
17．根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述使活动导体(82)上的第二触点区(92)从第二静止触点(54)移开的步骤包括使活动导体(82)围绕活动导体(82)上的第三触点区(92)与第三静止触点(56)的接合区摆动。
全文摘要
当过载电流开始流向电动机(12)时,为保护电动机起动器(20)免受过载电流影响,一个旁流电路(46)使电流绕过电动机起动器流向限流开关组件(30)。当过载电流开始流向电动机(12)时,限流开关组件(30)打开主电路(14)以中断通过电动机起动器(20)的电流。限流开关组件(30)包括一活动导体(82),它在通过线圈(72)的电流和从反向电流流过的电路部分引起的电场的反作用的综合影响下从初始位置移至启动位置。
文档编号H01H77/10GK1210354SQ98118648
公开日1999年3月10日 申请日期1998年8月21日 优先权日1997年8月22日
发明者昂格勒贝·赫茨曼索德 申请人:尹顿公司