[发明专利]基于PCB的电机起动器

说明书

本发明提供了一种PCB电机控制器，其包括继电器，所述继电器被安装在PCB上并且与PCB中或PCB上的电力迹线互连以接收输入的三相电力并且将三相电力输出至电机。PCB中或PCB上的控制电力迹线将继电器连接至同样被安装在PCB上的控制电路。电力供给装置被安装在PCB上并且连接至控制电路以为控制电路的操作和继电器的切换提供电力。根据波上点(POW)切换方案对继电器进行切换，从而允许使用继电器或PCB，否则这可能不适于电机控制应用。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月4日提交的题为“PCB Motor Controller with POWSwitching”的第62/541,458号美国临时申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容总体上涉及电机控制器，更具体地涉及利用波上点(point on wave)切换并且可以被配置在电路板上实现的电机控制器。

背景技术

已经开发了用于起动和停止电机的许多不同配置的装置，特别是用在工业应用中的电机。大多数这样的应用需要用于AC感应电机的三相电源。所提供的控制类型可能不同，但是通常包括所谓的“跨线”起动器、软起动器以及在人类操作员或自动化控制器的命令下起动和停止电机的其他装置。

这样的装置的成本和复杂性往往取决于所提供的特征、所利用的部件等。近年来，已经开发出所谓的“混合”装置，其减少了封装尺寸但是基于固态开关的使用，这些固态开关很昂贵并且在成本或封装方面几乎没有提供进一步的提升。

因此，需要一种与传统方法不同的用于电机控制器的新型范例，其允许市场改变的产品供应、同时提供适用于多种电机应用的高度可靠的装置。

发明内容

本公开内容描述了被设计成解决这样的需求的系统和方法。根据本公开内容的某些方面，一种电机起动器包括：印刷电路板，其具有用于输送来自电源的三相输入电力并且向三相AC电机输出三相电力的三个相导体；以及控制电路，其被安装在印刷电路板上且电耦接至印刷电路板，并且从电力供给装置接收电力。三个单极继电器被安装在相应的相导体上并且电耦接至相应的相导体，以接收输入电力并且在基于来自控制电路的信号被闭合时提供输出电力以起动电机。

根据本公开内容的另一方面，一种电机起动器包括：印刷电路板，其具有用于输送来自电源的三相输入电力并且向三相AC电机输出三相电力的三个相导体；控制电路，其被安装在印刷电路板上且电耦接至印刷电路板，并且从电力供给装置接收电力；以及三个单极继电器，其被安装在相应的相导体上并且电耦接至相应的相导体，以接收输入电力并且在基于来自控制电路的信号被闭合时提供输出电力以起动电机。控制电路被配置成根据波上点切换方案、基于感测到的三相输入电力的电流和/或电压的参数而闭合和断开继电器。

本公开内容还阐述了一种电机起动器，该电机起动器包括：印刷电路板，其具有用于输送来自电源的三相输入电力并且向三相AC电机输出三相电力的三个相导体；电力供给装置，其被安装在印刷电路板上并且电耦接至印刷电路板；以及控制电路，其被安装在印刷电路板上且电耦接至印刷电路板，并且从电力供给装置接收电力。三个单极继电器被安装在相应的相导体上并且电耦接至相应的相导体，以接收输入电力并且在被闭合时提供输出电力。继电器中的每一个均具有直流操作器，该直流操作器从控制电路接收控制信号以根据波上点切换方案切换成在输入电力的AC波形的期望时间闭合，从而完成从电源经过电力导体至电机的载流路径。控制电路被编程为监测输入电力的相中的至少一个相的切换极性，并且基于所监测的极性控制闭合和/或断开继电器中的至少一个继电器的定时。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中，在全部附图中相同的附图标记表示相同的部分，在附图中：

图1是根据本公开内容的示例PCB电机控制器的透视图；