[发明专利]采用电子电路调节电动机输入功率的电动机械设备与电气开关设备

说明书

技术领域

本发明一般地涉及电动机械设备，更具体地说，本发明涉及包括电动机的电动机械设备。本发明进一步涉及包括电动机的电气开关设备。

背景技术

电气开关设备通常包括至少一个具有可分离接触件的总线组件，以及操作机构。可分离接触件包括固定接触件和可移动接触件。每个接触件与导电总线进行耦合和电气通信，导电总线进一步与线路或负载进行耦合和电气通信。

如果电气开关设备是断路器，则它通常包括被构造为检测过电流情况并驱动操作机构的自动跳闸装置。操作机构被构造为手动地或在自动跳闸设备的驱动之下断开接触件和闭合接触件。

在某些断路器中，操作机构包括具有多个闭合弹簧（closing spring）的闭合组件和具有多个断开弹簧（opening spring）的断开组件。这些组件可以具有被构造为在第一断开位置（其中可分离接触件分离）与第二闭合位置（其中可分离接触件耦合并进行电气通信）之间移动可移动接触件的公共元件。操作机构还可以包括可旋转的极轴，该极轴与可移动接触件耦合并被构造为在闭合位置与断开位置之间移动每个可移动接触件。闭合组件和开放组件的元件均与极轴耦合，以影响接触件的闭合和断开。

在特定断路器中，一般而言，闭合可分离接触件所需的力大于人类可以施加的力。因此，操作机构通常包括机械闭合组件以闭合可分离接触件。一般而言，闭合组件包括至少一个储能装置，例如弹簧和/或电动机。常见的配置包括在闭合组件中压缩一个或多个弹簧的电动机。闭合弹簧耦合到凸轮滚子，该凸轮滚柱（cam roller）与耦合到电动机的凸轮相啮合。当电动机旋转凸轮时，对闭合弹簧进行压缩或储能。闭合弹簧通过闩锁组件（latch assembly）保持在压缩配置中。闩锁组件由用户驱动以启动闭合过程。闭合组件被构造为将存储在弹簧中的能量施加到栓扣组件（toggle assembly）以使极轴旋转和闭合可分离接触件。

一般通过电动机完成闭合弹簧的储能（charging）。电动机具有输出轴，该轴直接或间接地耦合到储能凸轮的轴。除了储能电动机之外，大多数电气开关设备包括细长型手动储能柄。储能柄还直接或间接地作用于储能凸轮的轴。

在本领域电动机经常会损坏。多种可能的原因包括装配错误（例如但不限于，在目标应用中装配电动机或其组件时出现的操作员错误）和制造错误（例如但不限于，电动机部件中的制造缺陷或其它缺陷）。

存在改善包括电动机的电气开关设备的空间。

进一步存在改善包括电动机的电动机械设备的空间。

发明内容

相对较多数量的电动机故障可以归因于未预测到的电压和/或电流增加。此外，电压浪涌和/或尖峰可以造成问题。这些问题的产生可能源于使用未过滤的电源和/或劣质电源。

本发明的实施例满足这些以及其它需求，所述实施例提供电子电路以调节电动机的输入功率。例如而非限制性的，电子电路过滤电压和电流，并且提供削峰和尖峰检测功能，从而避免对电动机产生损害。

根据本发明的一个方面，电子机械设备包括：电动机，其包括被构造为输入功率的输入端；以及电子电路，其被构造为调节所述电动机的输入功率。

所述电子电路可以包括：电流传感器，其被构造为感测流到所述电动机的所述输入端的电流；电压传感器，其被构造为感测将要被施加到所述电动机的所述输入端的电压；第一检测器，其被构造为从所感测到的电流检测电流尖峰，并且响应地限制流到所述电动机的所述输入端的所述电流的量级；第二检测器，其被构造为从所感测到的电压检测电压尖峰，并且响应地限制被施加到所述电动机的所述输入端的所述电压的量级；第一滤波器，其被构造为过滤流到所述电动机的所述输入端的所述电流；以及第二滤波器，其被构造为过滤被施加到所述电动机的所述输入端的所述电压。

所述电子电路可以包括：电流传感器，其被构造为感测流到所述电动机的所述输入端的电流；电压传感器，其被构造为感测将要被施加到所述电动机的所述输入端的电压；第一检测器，其被构造为从所感测到的电流检测电流尖峰，并且响应地限制流到所述电动机的所述输入端的所述电流的量级；第二检测器，其被构造为从所感测到的电压检测电压尖峰，并且响应地限制被施加到所述电动机的所述输入端的所述电压的量级。

所述电子电路可以包括被构造为过滤流到所述电动机的所述输入端的电流的第一滤波器和被构造为过滤被施加到所述电动机的所述输入端的电压的第二滤波器中的至少一者。