电动机控制中心子单元断开器的远程操作的制作方法

专利名称：电动机控制中心子单元断开器的远程操作的制作方法
技术领域：
本发明 一般涉及电动机控制系统，特别涉及具有远程断开系统的电动机控制中心子单元，远程断开系统管理电动机控制元件到电源的连接。在一个实施例中，此处描述的系统和方法经由来自远程位置的子单元电路中断器控制提供了电源到电动机控制元件的连接和/或断开。
背景技术：
电动机控制中心为具有母线系统的多间隔钢制外壳，其将共用的母线系统上的电力分配到可安装在间隔内的多个个体电动机控制单元。个体电
动机控制中心子单元通常被称为"库斗(buckets)"，并被典型地配置为可移除的拉出单元，其具有电动机控制中心外壳上的个体密封门或被安M电动机控制中心外壳上的个体密封门之后。这些库斗可包含多种电动^制和电动机保护元件，如电动机控制器、启动器、接触器组件、过负荷继电器、电路中断器、电动机电路保护器、多种断开器(disconnects)以及用于电动机的类似装置。库斗连接到电动M制中心的电源线并传导电功率到电动机控制装置的线路侧，用于电动机的运行。电动机控制中心通常被用在使用高功率电动机、泵和其它负载的工厂和工业企业生产设备中。
通常，电动机控制中心单元由操作者在现场监视和控制，搮作者控制电动机控制中心中的子单元的致动，并可能出于多种原因(例如系统警才艮)选择断开或闭合电路中断器/单元断开器，以连接和/或断开到子单元的电源。对于电动机控制中心启动器单元，单元断开器的致动不会自动对电动机电路通电。相反，电动机电路的通电经由远程计算机或通信协议受到控制。
然而，在"馈电线(feeder)，，电动机控制中心单元中，单元断开器的
6这种致动使电动机电路通电。在现有的"馈电线"电动机控制中心设计中， 操作者必须手动旋转断开手柄，断开手柄操作电路中断器/单元切断器控制 开关，以^更控制这种连接和断开。 一旦被致动，开关控制电路中的多个个 体开关机构，这些开关机构最终断开或闭合电路。通过使电路跳闸，配电 可得到管理。然而，断开手柄的手动操作需要操作者位于电动机控制中心 的附近。因此，操作者必须来回走到电动机控制中心，以便手动致动断开 手柄。另外，如本领域中公知的，切断手柄的手动操纵还使操作者必须穿 上保护装备，以屏蔽可能发生的潜在的电弧闪光事件。这种保护装备的穿 戴和移除可能是耗时的，并且，需要操作者在电动机控制中心附近以便手 动致动单元断开器，这是^艮不希望的。
虽然并联跳闸装置(shunttrip)的使用对于远程致动(即断开)电路 中断器/单元断开器是可行的，但并联跳闸装置的使用缩短了电路中断器的 寿命。也就是说，虽然并联跳闸可以是用来远程断开电路中断器的实用手 段，但是并联跳闸装置的使用导致需要断路器通过重置动作而循环。此夕卜 使用并^i^闸装置重复断开电路中断器增加了电路中断器的磨损，因为这 种机构典型地^L设计为用于仅仅10 %的并fii^闸操作。
因此，希望设计一种克服前述缺陷的电动机控制中心库斗组件。通过 提供用于控制电动机控制中心单元电路中断器的更为高效且更有成本效益 的系统，在不使用并联跳闸装置的情况下允许电路中断器的远程连接或断 开的控制机构和远程装置将是有益的。

发明内容
本发明提供了 一种用于从远程位置将电动;l^制中心子单元的电动机 控制元件与电源电气连接和断开的系统和方法。在一个实施例中，此处描 述的系统和方法经由从远程位置对子单元电路中断器的控制提供了到电动 机拴制元件的电源的连接和/或断开。
因此，根据本发明的一个方面， 一种电动机拴制中心子单元包括子 单元外壳，其被配置为安装在电动机控制中心内；子单元断开器，其被配置为有选择地控制到子单元外壳的电动机控制元件的电源。电动^检制中
心子单元还包括附着到子单元外壳的控制机构，其致动和解除致动子单 元断开器；远程控制装置，其被配置为操作控制机构，以便致动和解除致 动子单元断开器。
根据本发明的另一方面， 一种用于致动电路中断器的断开手柄的远程 控制致动机构包括外壳；电动机，其位于外壳中，且被配置为产生输出 转矩；适配器，其耦合到电动机以及电路中断器组件的断开手柄，该适配 器被配置为将输出转矩传送到断开手柄，从而^f吏断开手柄在第一位置和第 二位置之间转换。远程控制致动机构还包括远程控制器，其被配置为从远 程位置向电动机发送控制信号，从而致动电动机以便对断开手柄进行转换。
根据本发明的另一方面， 一种电动机拴制中心包括电动机控制中心 框架，其具有至少一个间隔；电动机控制中心子单元，其被构建为容纳在 电动机控制中心框架的所述至少一个间隔中；电路中断器组件，其被配置 为有选择地控制到电动机控制中心子单元的电源。电动机控制中心还包括 断开手柄，其附着到子单元外壳，并被构建为断开以及闭合电路中断器组 件，从而有选择地控制到电动机控制中心子单元的电源；远程控制致动机 构，其致动断开手柄并远程控制电路中断器组件的断开和闭合中的至少一 个。
由下面的详细描述和附图，将会明了本发明的多种其它特征和优点。


附图示出了目前想到的用于实施本发明的优选实施例。 在附图中
图1是根据本发明一实施例安装在电动机拴制中心中的多个电动M 制中心子单元的局部透视图2是根据本发明一实施例从电动Wt制中心移出的图1的电动;^ 制中心子单元的透视图3是图2的电动机控制中心子单元的顶视图，其示出了处于伸展位置的多个触针(stabs);
图4A和4B是图2的电动机控制中心子单元以及控制机构与其上的断 开手柄一一其处在ON和OFF位置——的局部前视图5是根据本发明另一实施例从电动机控制中心移出的图1的电动机 控制中心子单元的透视图6是图5的控制机构和断开手柄的前横断面视图。
具体实施例方式
下面的描述提到了电源、电源线、电动机功率、负栽功率、线路功率 等。将会明了，这些术语可能指多种通用的以及独特调节的电压和电流特 性，包括但不限于三相AC电力、单相AC电力、DC电力、多条DC电源 线或其任何组合。这种电力特性将通常被称为在母线、电源线或电动M 制中心的集电器接线叉(riser)上提供.然而，将会明了，本发明可应用 于由电动机控制中心改造的或除电动机控制中心以外的其它电力连接结 构，如高功率电气配电盘装置和控制盘装置。通常用在电动机控制中心中 的电源的一个实例是480V三相AC电源，其分布在三个分离的电源母线 排上。
"电动机控制元件"应当理解为包括多种类型的诏:备和控制元件，它们 可被容纳在电动机控制中心库斗中，用于到电源的连接。这种设备和元件 包括接触器、继电器、电动机控制器、断开器、电路保护装置等。另外， 虽然控制电动机控制中心/配电盘与电源的连接的单元断开器在此处被描 述为电路中断器组件，应当明了，熔断装置也可被^预见并且落在本发明的 范围内，
参考图1,示出了电动机控制中心结构10的局部透视图。如上面讨论 的，电动机控制中心通常由框架314形成，框架314可包括用于多个控制 模块或库斗(即子单元)11、 13、 14、 15、 16、 17的壳体(enclosure)或 间隔。库斗16M示为完全安装在电动机控制中心间隔或壳体12中，从 而使得它的前面板18牢固地靠着壳体12的外围安装，并且与库斗14的前面板20齐平。在这点上，库斗16在前面板18上包括多个闭锁机构22， 使得一旦安装则操作者可将戽斗16锁定在适当的位置。在一些实施例中， 前面板18可以是具有一组铰链19的前面无接线门(deadfront door)，以 使允许在戽斗16被安装在电动机控制中心10的壳体12中时接触戽斗16 内的电动机控制元件。然而，即使是在被关闭或密封时，前面板或门18 仍然允许接触子单元断开器28(即电路中断器组件)、触针指示器24、开 闭器(shutter)指示器26以及线絲触致动器31。
线路接触致动器31是用于将线路接触器(图2)与来自电动机拴制中 心10的线路电力掩^的机构。因此，即使当库斗16完全安装在壳体12 中且闭锁器22已被固定时，操作者仍然可以使用断开手柄30，并可将滑 片32打开以插入曲柄34,从而移动库斗16的一个或一个以上线珞接触器 (未示出)。当滑片32被移动到旁边以允许接触致动机构31时，门18 被防止打开，从而封锁对库斗16内部的元件的接触。此外，用户可能希望 将滑片31扣锁在封闭位置，以进一步调节谁以及何时可以操作致动一 31。线路接触致动器31还包括一对在其上形成的定位点35，其允"^午向前 面板18安装附加的控制元件。在一个实施例中，定位点被形成为带螺紋的 开口，其被配置为在其内容纳螺栓。还可以预见其它类似的连接可被4吏用， 例如定位点35与被安装装置之间的卡扣连接。
仍然参考图1，作为其替代或与之结合的是，使用手动曲柄，线# 触电动机驱动器37可被用来操作致动组件31。在一个实施例中，电动机 驱动器37被定位在库斗内部，如与库斗ll一起示出的那样。优选地，线 路接触电动机驱动器37是可从10-50 ft的距离远程操作的DC电动机，或 者是无线的，或者使用有线控制器。当希望向线路接触电动机驱动器37 发送无线信号时，接收器39被包括在其中，以接收这种无线信号。线# 触电动机驱动器37可由电池供电或通过与电动机控制中心10的电气连接 供电，例如经由图2所示的控制电力接触器44或类似的插头或连接。然而， 应当认识到，许多其它类型、尺寸和结构的电动机驱动器37可等效地应用。 此外，联锁电路可被包含在内(未示出)，以便仅仅当库斗ll被安装在电
10动机控制中心10中时允许电动机驱动器37的操作。这可以〗象使输入电源 电路变得完整的接触开关一样简单，或者可包括更为复杂的位置传感器或 闭锁传感器。
现在参考图2，示出了电动机控制中心库斗16的透视图。注意，库斗 16可具有外壳，外壳包括围绕戽斗16的多个板，以便完全或部分地围绕 其元件。如所示的，卑斗16包括一对侧板52和一个前面板18，它们支撑 电动机控制装置和内部的库斗元件。为了显示戽斗16的内部元件，上板和 后板已被移除。前面板18被配置为紧密且稳固地安装在电动机控制中心 中，以使得前面板18的边缘38靠着电动机控制中心壳体的内周缘容纳(未 示出)。出于防尘的目的，边缘38可以视情况可选地包括可压缩的或挠性 的封条~~—例如橡胶封条一一或其它垫片式元件。 一旦库斗16被插入电动 机控制中心壳体，闭锁机构22可用钥匙、螺丝刀或用手转动，以使锁定臂 40邻接壳体的外周缘(未示出)的内表面，从而将库斗16保持在适当的 位置和/或防止库斗16移动。类似地，自动保持锁定器60被示为处于^ 位置。在线珞接触器或触针46、 48、 50行进时，自动保持锁定器60被触 发，以便^对其中安装库斗16的电动机控制中心单元的上下间隔进行分 隔的间隔物板(图7)或框架。
当线路接触致动器31的滑片32被移到旁边时，开口 36暴露出来。开 口 36优选为具有独特的结构以容纳专用曲柄34 (如图1中所示)。此夕卜， 当滑片32如所示地被移到旁边时，滑片32延伸覆盖前面板18的一部分。 这样，在前面板18是铰接门的实施例中，移动滑片32以暴露开口 36将会 禁止用户打开前面板18。因此，只要操作者将曲柄插入致动器31的开口 36，操作者不能打开库斗16的门。
库斗16还包括多个导电线路接触器或触针44、 46、 48、 50。控制电 力接触器44优选为固定附着到库斗16的后部，而电源触针46、 48、 50 可关于库斗16移动。然而，应当理解，控制电力接触器44也可以以与线 路电力触针46、 48、 50类似的方式移动。控制电力接触器44具有合适的 结构，以便将控制电力(典型地为几伏)传导到布置在库斗16中的电动机
ii控制元件(未示出)。在控制电力接触器44被永久地定位在戽斗16的后 部的实施例中，在将库斗16安装在电动机控制中心之中时，控制电力接触 器44将^控制电力供给线或母线。
另一方面，电源触针46、 48、 50不是最初在戽斗16被安装在电动机 控制中心中时就接合电源线或母线。相反，触针46、 48、 50最初处于布置 在库斗16内的缩进位置42。本领域技术人员将会明了，可以使用多种结 构的电源触针46、 48、 50。在所示的实施例中，触4十46、 48、 50的形状 净皮设计为旨供给线、母线或图1的电动机控制中心10的集电器接线叉。
除触针46、 48、 50之外，触针组件58还包括触针支架59,触针46、 48、 50被附着于其上。触针支架59将触针46、 48、 50保持在一方位上， 以便随后掩^图1的电动机控制中心10的电源线或母线。然而，应当认识 到，图2的触针组件58可包括任意数量的结构，例如用于可单独移动的触 针，用于除三个触针之外的情况，或用于通过除如下面将描述的轴之外的 致动。开闭器或隔离器组件54被布置在库斗16的后部，在触针组件58 和库斗16的外部之间。隔离器组件54包括多个可移动的开闭器56，其用 于暴露或将触针46、 48、 50从图1的电动机控制中心10的电源线或母线 隔离。
现在参考图3，触针组件58被示为具有位于延伸/^位置45的触针 46、 48、 50。在操作中，触针46、 48、 50向开闭器56延伸或行进，并撞 击在开闭器56的有角度的部分62-72上。因为触针46、 48、 50被压向开 闭器56的表面并靠着开闭器56的表面，触针46、 48、 50将开闭器56的 左成角度部分62、 66、 70与右成角度部分64、 68、 72分开，以便分别将 触针46、 48、 50暴露给电源母线88、 90、 92。优选地，偏置或合拢力被 提供，以便^^成角度部分64、 68、 72和左成角度部分62、 66、 70向彼 此倾斜，使得开闭器S6在触针46、 48、 50缩进时自动关闭。应当i人识到， 打开和关闭开闭器56的许多其它方式也是可能的和可预期的。例如，除了 对于每个开闭器使用两个开闭器部分外， 一个有斜面的开闭器部分可通过 触针的行进被滑动到旁边。或者，开闭器可被连接，用于通过旋转轴84的转动进行操纵。因此，开闭器56可包括一个或几个具有或不具有斜面的 滑板。换句话说，通过触针的移动、通过触针组件的移动、通过致动轴的 转动、通过其它致动元件或通过手动控制，开闭器56可祐:操作以便打开以 及关闭。不管怎样， 一旦触针46、 48、 50穿过开闭器56，触针46、 48、 50可行进或延伸以接合电源母线88、 90、 92。用于触针50的开闭器56 包括附加的机械连接74。也就是说，开闭器臂74被提供以控制开闭器指 示机构76，开闭器指示机构76通过前面板指示器26向操作者指示开闭器 56是打开还是关闭的。类似地，凸轮或钟形曲柄80通过杆78被附着到触 针组件58，以将触针的移动传输给微动开关82。微动开关82进行操作， 以便开启以及关闭从控制电力接触器44到例如库斗16的接触器或过载继 电器(未示出)等电动机控制元件的控制电力的供给。
图3中还示出了第二微动开关94，其被连接以便致动和解除致动电路 中断器28。当触针46、 48、 50到达与母线排88、 90、 92完全痴^的位置 45时，触针组件58的触针支架59致动微动开关94。在被致动后，微动开 关94允许电路中断器28闭合，使母线排88、卯、92和库斗16中的电动 机控制元件(未示出)的线路侧之间的电路变得完整。另外，微动开关94 防止电路中断器28闭合。
为了移除库斗16,电路中断器28被断开(通过断开手柄30)，断开 到库斗16的电动机控制装置(未示出)的电源。然后，通过旋转轴84的 反向运动，触针46、 48、 50可从母线88、 90、 92缩回。 一旦触针46、 48、 50通过开闭器56，其右、左部分62-72将自动闭合在一起，以将触针从母 线排88、卯、92隔离。优选地，开闭器部分62-72以及库斗16的壳体板—— 包括前面板18和后面板(未示出) 一一的全部或某些由塑料或其它绝缘材 料形成。在触针46、 48、 50完全缩进后，自动闭锁器60将从与电动机控 制中心的掩^中释放，然后，操作者可将库斗16滑出电动机控制中心。
如图1-3中的每一个所示，控制机构100 (即断开致动机构)被附着到 子单元16的前面板18，以便以电气或机电方式致动以及解除致动电路中 断器28。通过允许子单元断开手柄30的远程致动，控制机构100允许电路中断器28的从远程位置的连接/断开(即断开/闭合)。控制机构100经 由适配器被连接到断开手柄30,其在一个实施例中包括联接系统102，从 而使得断开手柄30可在"ON"和"OFF"位置之间被致动。控制机构100包 括电动机驱动器104，例如齿轮电动机或旋转致动器，以引起联接系统的 旋转和传输，从而还引起子单元断开手柄30的旋转。然而，还可想到，控 制机构IOO可包括用于驱动旋转的其它机构，如气压缸致动器或弹簧致动 装置，
现在参考图4A和4B,更为详细地示出了控制机构100的一个实施例。 控制机构IOO在其上包括一对紧固把手(fastening knob) 106，用于将控 制,固定到子单元16的前面板18。紧固把手106被固定到螺栓(未示 出)，螺栓沿控制机构100的长度贯穿并在其背面伸出，从而使得螺栓可 与在线珞接触致动组件31上形成的定位点35螺紋^，其中，线珞接触 致动器31位于前面板18上(参见图1)。该对紧固把手106及其与定位 点35的M将控制机构100固定到子单元16，因此，当其中的齿轮电动 机104驱动断开手柄30的旋转时，可防止控制机构100单元的旋转。
控制机构100通过联接系统102被连接到子单元断开手柄30。联接系 统102被连接到控制机构100的电动机104，从而使得电动机104的旋转 以顺时针方向或逆时针方向引起联接系统102的旋转。联接系统102在另 一端被固定到断开手柄30，例如通过套筒形状的^^接108，其位于断开手 柄30的至少一部分上，并经由旋转把手110固定于其上，旋转把手110 被配置为与断开手柄30螺紋备^。如图4A中所示，断开手柄30处在"闭 合"位置，从而使得电路中断器28允许电力被提供给电动机控制中心子单 元16。在控制,IOO致动时，电动机104致动联接系统102以驱动其旋 转，并相应地驱动与前面板18平行的平面内断开手柄30的旋转。因此， 如图4B所示，断开手柄30以逆时针方向旋转到"断开"位置，到电动Wt 制中心子单元16的电源被断开。
控制机构100还在在其上包括显示器112，其被配置为指示电路中断 器28的连接状态以及控制机构100的电源状态，例如，借助发光二极管(LED)。至少，显示器12包括"电源"LED 114，用于指示控制机构 100是否在通电状态；"ON"LED 116，指示电路中断器28闭合;"OFF，，LED 118，指示电路中断器28断开，如由断开手柄30的位置确定的那样。为了 给控制机构100供电，电源线(未示出)可被连接于其上以提供AC电力， 还可预见，控制机构100也可由电^il行。
如图4A和4B所示，控制机构100也在其中包括接收器122，以便允 许其无线控制。也就是^兑，接收器122被配置为与远程控制器/装置124(如， 垂悬站(pendant station))无线通信，以经由断开手柄30的致动允许电 动机104的致动以及电路中断器组件28的远程连接/断开。远程控制器124 可经由几种已知的无线协议中的一种与接收器122通信，例如无线电频率
(RF)信号或红外线信号。远程控制器124可与接收器122通信的范围可 以变化，但至少应允许控制机构100的从10-50 ft (约3-15米)的距离操 作，从而使得操作者在电动机控制中心10的电弧闪光区域外。虽然控制机 构100的无线控制是优选的，也可想到，在另一实施例中，远程控制器124 可通过通信电缆(未示出)连接到控制机构100。
仍参考图4A和4B，为了控制其中的控制机构100和电动机驱动器104 的操作，远程控制器124包括致动掩組126，例如图4A和4B中所示的按 钮操作控制器。然而，还可预见，除了^fe操作控制器外，也可被使用开 关或其它合适的控制器。远程控制器124还在其上包括指示器灯128，用 来显示电路中断器28的当前状态。也就;li兌，指示灯128显示断开手柄 30是在OPEN位置还是CLOSED位置。
在一个实施例中，远程控制器124进一步被配置为通过向接收器39(图 1 )发送无线信号操作线珞接触电动机控制器37，以^/解除#^触针46、 48、 50 (图2)。远程控制器124包括致动按钮130,用于致动线珞換触 电动机控制器37;指示灯132，用来显示触针46、 48、 50(图2)初在接 合还是解除^位置。图3中示出了处在接合位置的触针的视图。
如进一步由图4A和4B所示，控制机构100还在其中包括传感装置 133，其部分地用于控制远程控制器124的操作。在示例性实施例中，传感
15装置133包括接近度传感器134,其,皮配置为检测操作者或其它对象在锁 定义的"非致动区域"(未示出)或离电动W^制中心结构10 (图1) 一距 离内的存在。"非致动区域"可由操作者基于多种周素设置，并且，理想地 应该包括围绕电动机控制中心最大到电弧闪光安全边界的区域。在本发明 的一个实施例中，传感装置133被配置为在检测到对象在非致动区域区存 在时解除致动控制机构100。也就是说，在接^传感器134检测到对象 在非致动区域内存在时，传感装置133产生解除致动信号，并将该信号发 送给电动机104，以防止电动机驱动联接系统102的旋转，并相应地防止 驱动断开手柄30的旋转。因此，防止了电路中断器28(图1)的闭合，并 消除了电弧闪光的可能性。还可预见，传感装置133可在其上包括指示器 机构135。指示器机构135可包括可听见和可看见的指示器，其在操作者 或其它对象被接近度传感器134检测为在非致动区域中时产生警报。因此， 可向操作者提醒控制机构100已经,除致动，并允许^^作者移动到非致 动区域之外，从而允许经由远程控制器124对控制结构的操作，并允许从 正确的距离远程使用(racking)系统10 (图1)。虽然被示为包含在控制 机构100上，还可预见，传感装置133可被设计为安装在库斗16上的单独 的、独立的机构。或者，还可预见，传感装置133可被包括在远程控制器 124中，并且，当在距控制机构100的所定义的距离中时，i^控制器124 可被解除致动(用于致动控制机构100)。
现在参考图5，在本发明的另 一实施例中，断开手柄30采用控制杆136 的形式，该控制杆136可在与前面板18垂直的平面内旋转(即垂直上下)， 以便断开或闭合电路中断器组件28。控制机构138被定位以致动控制杆 136，并在其中包括叉形连接器140，其具有在控制器136的相对侧上的臂， 以引起其在向上和向下方向上的转移。也就是说，控制机构138在其中包 括电动机驱动器142，其致动旋转驱动器144 (图6)，以引起叉形连接器 140在向上或向下方向上的转移，从而致动控制杆136 it/V ON以及OFF 位置。
控制机构138的详细视图在图6中示出。如其中所示，控制机构138
16包括离合器机构146，其与旋转驱动器144掩^。旋转驱动器144与离合器片150的螺紋槽148M。在运行中，离合器或惯性滑行(freewheeling)机构146限制叉形连接器140的转移运动，从而使叉形连接器能够在两个限制之间转移控制杆136的ON位置以及控制杆136的OFF位置。旋转驱动器144被旋转，且叉形连接器140行进，以使控制杆136在ON位置和OFF位置之间变换，旋转驱动器144的螺紋部分152接合离合器机构146的离合器片150。随着旋转驱动器144继续旋转，离合器片150还沿旋转驱动器144轴向行进，第二组弹簧154开始压缩。当离合器片150到达驱动器144的非螺紋端156时，第二组弹簧154被完全压缩在垫圏158和离合器片150之间，控制杆136处在ON或OFF位置。在这点，驱动器144的进一步旋转不再导致控制杆136的进一步行进，因为驱动器144的非螺紋端156在离合器片150中自由旋转。
当控制信号被控制机构138接收以在ON/OFF位置之间切换控制杆136时，驱动器144在相反方向旋转。第二组弹簧154在离合器片150和驱动器144的螺紋部分152的第一螺紋之间施加力，从而帮助有螺紋的驱动部分152和离合器片150的螺紋内表面148的^。随着驱动器144的进一步旋转，离合器片150沿有螺紋的驱动器部分152向非螺紋部分160行进，且笫一组弹簧162压缩。当控制杆136被切换到ON/OFF位置中的另一个时，驱动器144绕非螺紋的驱动器部分160自由旋转，第二组弹簧154被压缩，且驱动器144的进一步旋转不再产生进一步的转移。
因此，在多个实施例中，公开了一种远程控制的致动机构，其用于从在电动机控制中心的电孤闪光区域外的远程位置致动电路中断器断开手柄。致动机构(即控制机构)被附着到电动机控制中心子单元的前面板，并在其中包括电动机驱动器，该驱动器产生用于致动子单元断开手柄的转矩。几个适配器中的一个被包括在致动机构中，以将电动机驱动器连接到断开手柄，并允许断开手柄的转移。远程控制器被提供，其发送控制信号给致动机构中的接收器，以便致动电动机驱动器，并相应地致动断开手柄。控制信号可无线传送和经由控制电缆传送。应当明了，远程控制的致动机和其它高电力电气配电盘和控制盘装置。类似地， 虽然控制电动机控制中心与电源的连接的单元断开器在此处被描述为电路 中断器组件，但是应当理解，熔断装置也可被预期以断开手柄的远程致动 的方式受到控制。
因此，根据本发明的一个实施例， 一种电动机控制中心子单元包括子
单元外壳，其被配置为安装在电动机控制中心中；子单元断开器，其被配 置为有选择地控制到子单元外壳的电动机控制元件的电源。电动M制中 心子单元还包括附着到子单元外壳的控制机构，其致动和解除致动子单 元断开器；远程控制装置，其,皮配置为操作控制机构，以便致动和解除致 动子单元断开器。
^L据本发明的另一实施例， 一种用于致动电路中断器的断开手柄的远 程控制致动机构包括外壳；位于外壳中的电动机，其被配置为产生输出 转矩；耦合到电动机和电路中断器组件的断开手柄的适配器，其被配置为 将输出转矩传送到断开手柄，从而使断开手柄在第一位置和第二位置之间 转换。远程控制致动机构还包括远程控制器，其被配置为从远程位置给电 动机发送控制信号，从而致动电动机以便对断开手柄进行转换。
根据本发明的又一实施例， 一种电动机控制中心包括电动机控制中 心框架，其具有至少一个间隔；电动机控制中心子单元，其,皮构建为容纳 在电动机控制中心框架的所述至少一个间隔中；电路中断器组件，其被配 置为有选择地控制到电动机控制中心子单元的电源。电动机控制中心还包 括断开手柄，其被附着到子单元外壳，并被构建为断开以及闭合电路中 断器组件，以便有选择地控制到电动机控制中心子单元的电源；M控制 致动机构，其致动断开手柄并远程控制电路中断器组件的断开和闭合中的 至少一个。
已经根据优选实施例描述了本发明，应当认识到，除那些清楚描述之 外的等价形式、替换形式和修改是可能的，并落在所附权利要求的范围内。
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权利要求
1.一种电动机控制中心子单元，包括子单元外壳，其被配置为安装在电动机控制中心内；子单元断开器，其被配置为有选择地控制到子单元外壳的电动机控制元件的电源；控制机构，其被附着到子单元外壳，以便致动和解除致动子单元断开器；以及远程控制装置，其被配置为操作控制机构，以致动和解除致动子单元断开器。
2. 权利要求l的电动机控制中心子单元，进一步包括断开手柄，断开 手柄被附着到子单元外壳，并被构建为致动和解除致动子单元断开器。
3. 权利要求2的电动机控制中心子单元，其中，控制机构包括电子电 动机驱动器，其被配置为致动断开手柄。
4. 权利要求3的电动机控制中心子单元，其中，控制W^进一步包括 联接系统，联接系统在其第一端连接到电动机驱动器的输出端，并在其第 二端固定到断开手柄，联接系统在顺时针方向以及逆时针方向引起断开手 柄的旋转。
5. 权利要求3的电动机控制中心子单元，其中，控制机构进一步包括: 螺紋驱动器，其被附着到电子电动机驱动器；叉形连接器，其由螺紋驱动器线性转移，并被配置为在致动位置和解 除致动位置之间致动断开手柄；以及惯性滑行机构，其被附着到螺紋驱动器，并被配置为当断开手柄处在 致动位置和解除致动位置时允许螺紋驱动器在其中惯性滑行。
6. 权利要求2的电动机控制中心子单元，其中，控制机构包括气压缸 致动器和弹簧致动器中的一个，以致动断开手柄。
7. 权利要求l的电动机控制中心子单元，其中，子单元外壳包括前面 无接线的面板，该面板在其上具有线路接触致动器组件，线路接触致动器组件具有在其中形成的定位点，
8. 权利要求7的电动机控制中心子单元，其中，控制机构进一步包括多个安装把手，安装把手被配置为螺紋接合线珞接触致动器組件上的定位点，以便将控制机构固定到子单元外壳。
9. 权利要求l的.电动机控制中心子单元，进一步包括线路接触电动机驱动器，其可与子单元外壳中的多个导电触点可操作地关联，以l更在缩进位置和伸展位置之间移动所述多个导电触点；且其中，远程控制装置被配置为经由无线信号来操作线珞接触电动机驱动器。
10. 权利要求1的电动机控制中心子单元，其中，控制W^J进一步包括接收器，其被配置为从远程控制装置接收无线信号。
11. 权利要求1的电动机控制中心子单元，其中，控制M进一步包括传感装置，其被配置为当对象在其预定距离内被检测到时解除致动控制机构o
12. 权利要求1的电动机控制中心子单元，其中，远程控制装置包括垂悬站，其经由通信电缆连接到控制机构。
13. 权利要求1的电动机控制中心子单元，其中，子单元断开器包括电路中断器组件和熔断断开器中的一种。
14. 一种用于致动电路中断器的断开手柄的远程控制致动机构，包括外壳；位于外壳中的电动机，其被配置为产生输出转矩；耦合到电动机以及电路中断器组件的断开手柄的适配器，其被配置为将输出转矩传送到断开手柄，从而使断开手柄在第 一位置和第二位置之间转换；以及远程控制器，其被配置为从远程位置给电动机发送控制信号，从而致动电动机以便对断开手柄进行转换。
15. 权利要求14的致动机构，进一步包括接收器，其电气连接到电动机，并被配置为从远程控制器接收无线控制信号，以控制电动机的致动。
16. 权利要求14的致动机构，进一步包括多个紧固把手，其被附着到 外壳，并被配置为将致动机构螺紋紧固到电动机控制中心子单元的前面板。
17. 权利要求16的致动机构，其中，断开手柄包括可在与前面板平行 的平面内旋转的手柄。
18. 权利要求17的致动机构，其中，适配器包括联接系统，联接系统 在其笫一端连接到电动机驱动器的输出，并在其第二端固定到断开手柄， 联接系统在顺时针方向以及逆时针方向引起断开手柄的旋转。
19. 权利要求16的致动机构，其中，断开手柄包括控制杆，其可在与 前面板垂直的平面内垂直转移。
20. 权利要求19的致动机构，其中适配器包括 螺紋驱动器，其被附着到电动机；叉形连接器，其由螺紋驱动器线性转移，并被配置为在致动位置和解 除致动位置之间致动断开手柄；以及惯性滑行机构，其被附着到螺紋驱动器，并被配置为当断开手柄处在 致动位置和解除致动位置时允许螺紋驱动器在其中惯性滑行。
21. —种电动枳i控制中心，包括 电动机控制中心框架，其具有至少一个间隔；电动机控制中心子单元，其被构建为容纳在电动机控制中心框架的所 述至少一个间隔中；电路中断器组件，其被配置为有选择地控制到电动机控制中心子单元 的电源；断开手柄，其被附着到子单元外壳，并被构建为断开以及闭合电路中 断器组件，以便有选择地控制到电动机控制中心子单元的电源；以及远程控制致动机构，用于致动断开手柄并远程控制电路中断器组件的 断开和闭合中的至少一个。
22. 权利要求21的电动机控制中心，进一步包括远程控制装置，其被 配置为从电动机控制中心的电弧闪光区域外的远程位置操作致动机构。
23. 权利要求22的电动机控制中心，其中，远程控制装置经由无线通信协议与致动^通信。
24. 权利要求21的电动机控制中心，其中，致动机构包括 外壳；位于外壳中的电动机，其被配置为产生足以旋转断开手柄的转矩；以及机械化的致动器臂，其被连接到电动机和断开手柄，并被配置为从电 动机向断开手柄传送转矩。
25. 权利要求21的电动机控制中心，其中，致动机构包括 螺紋驱动器，其被附着到电动机驱动器，并被配置为在致动位置和解除致动位置之间直线转移断开手柄；惯性滑行机构，其被附着到螺紋驱动器，并被配置为当断开手柄处在 致动位置和解除致动位置时允许螺紋驱动器在其中惯性滑行。
全文摘要
提供了一种远程致动电动机控制中心子单元中的子单元断开器的系统和方法。电动机控制中心子单元包括子单元外壳，其被配置为安装在电动机控制中心内；子单元断开器，其被配置为有选择地控制到子单元外壳的电动机控制元件的电源。控制机构被附着到子单元外壳，以致动和解除致动子单元断开器；远程控制装置，其与控制机构通信，并被配置为操作控制机构，以便致动和解除致动子单元断开器。
文档编号H02J13/00GK101685983SQ20091017334
公开日2010年3月31日 申请日期2009年6月10日 优先权日2008年6月10日
发明者D·B·克劳什尔, D·J·利曼, E·伊, J·A·布赖尔, R·A·莫里斯 申请人:伊顿公司