[发明专利]驱动机械装置的设备和方法

说明书

本发明申请是本发明申请人于2001年9月14日提交的、申请号为01133112.7、发明名称为“驱动机械装置的设备和方法”的发明申请的分案申请。

发明背景

本发明与执行机构有关，具体地说，涉及一种对机械装置进行远距离驱动的电磁离合器。

电磁离合器是一种包括一个环绕一个铁心插棒的线圈的电磁铁。电磁离合器将电能变换成机械能。电流流过线圈就会产生一个磁场。在电流流过线圈时，所产生的磁场使一个插在线圈内的铁心插棒运动。线圈产生的磁力将铁心插棒拉入线圈。交流电流具有正的和负的峰值振幅。在交流电流加到一个电磁离合器上时，所产生的磁场在正弦信号为正的和负的峰值时最强。电磁离合器的力随着线圈电流的增大而增大，在电磁离合器线圈内建立起磁力。当磁力在线圈内增大时，就使铁心插棒在线圈内移动。

巳知的电磁离合器包括一些采用机械开关的附属组件。这些附属组件用来以降低的功率消耗使电磁离合器保持在受驱动状态。在一些巳知的配置中，绕组是抽头的，通过铁心插棒驱动的开关连接，以使线圈提供减小的力。其他巳知的配置包括将电磁离合器机械地箍接到一个通过一些长引线与一个隔开的整流器电连接的装置上。

电磁离合器用于各式各样的需要直线运动的电气应用中。典型的电气应用从包括洗衣机和洗碗机的家用电器到汽车和门铃报警。一种巳知的电磁离合器应用是操作主要用于后备电力系统的自动转接开关(ATS)。ATS将连接到例如是公用设施的电源上的电力负载在公用设施有电源故障的情况下转到另一个电源上。

通常，电磁离合器用箍条或板片安装到一个机架上，在多次连接和拆下后会使箍条起皱和磨损。此外，巳知的电磁离合器只在特定的电压下工作。因此，就需要用多个不同额定电压的电磁离合器来覆盖一个电压范围。

所希望的是使电磁离合器与一个附属组件例如模块电连接，用一个连接件将电磁离合器安装到机架上。此外，还希望模块能提供瞬时电压保护。也希望模块能使电磁离合器在不同的电压工作。最后，希望模块能连接到互联网上，以便传送电磁离合器的状态或接收激活命令。

发明概要

在一个典型的实施例中，电磁离合器组合包括一个集成模块，其中有一个与电磁离合器物理和电连接的整流器。电磁离合器组合远距离驱动一个自动转接开关(ATS)。模块包括一个全波桥式整流器、一些瞬时电压保护器件、一个电阻模块、一个霍耳效应器件和一个通信接口。此外，模块在机械上与一个将电磁离合器组合固定到机架上的连接件连接。此外，模块还与一个微处理器接口。整流器与电磁离合器电连接的导线安置在一个密封模块的机盒内。这个机盒用来防止电气器件被人触及。

在本发明的一个典型实施例中，模块包括一个电连接到交流电压上的全波桥式整流器。这个全波桥式整流器与瞬时电压保护器和电阻模块连接。电阻模块有不同的电阻值，与电磁离合器串联电连接。电磁离合器包括一个铁心插棒。铁心插棒连接到自动转接开关上。霍耳效应器件设置在电磁离合器的铁心插棒延伸部分附近。霍耳效应器件检测和传送电磁离合器的铁心插棒的位置。通信接口连接到互联网上，模块通过互联网接收远程命令和发送电磁离合器的状态。

在一个典型实施例中，全波桥式整流器包括多个二极管。交流电压输入给全波桥式整流器，由全波桥式整流器变换成直流电压。为全波桥式整流器及其他器件，例如霍耳效应器件和通信接口，提供了瞬时电压保护。

全波桥式整流器和瞬时电压保护电路与一个电阻模块电连接。电阻模块与电磁离合器串联电连接，影响加到电磁离合器绕组上的电压。通过改变电阻器的电阻值，电阻模块使电磁离合器能电连接到不同的电压上，例如120V、208V、240V、277V和480V。这使电磁离合器线圈两端的电压可以具有一个设定的电压，例如为120V，而且使所选择的电阻器可以适应线路电压。

霍耳效应器件检测铁心插棒的位置。与模块接口的微处理器执行存储铁心插棒的位置和电磁离合器的激活状态的程序。在微处理器执行这个程序时，就将铁心插棒的位置存储在存储器内。此外，在通信接口从互联网接收到一个命令时，就将铁心插棒的位置通过互联网传送出去。

以上所述的电磁离合器组合是高效益的和可靠的，提供了瞬时电压保护，使电磁离合器能在不同的电压下工作、通过互联网接收远程命令和报告状态，而且使电磁离合器可以固定到一个机架上。

本发明提供了一种配置成驱动自动转接开关的电磁离合器组合，所述电磁离合器组合包括：

一个包括绕组的电磁离合器；以及