專利名稱：用于旁路電源的功率單元的方法和系統(tǒng)的制作方法
用于旁路電源的功率單元的方法和系統(tǒng)B.相關申請和優(yōu)先權(quán)要求本申請要求2007年9月13日提交的美國臨時申請No. 60/971，965以及2007年 9月13日提交的美國臨時申請No. 60/971,972的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其通過引用分別結(jié)合于此。C-E.不適用F.背景本申請公開了一種發(fā)明，其通常并且在各種實施例中涉及一種用于旁路多單元電 源中的功率單元的方法和系統(tǒng)。在某些應用中，多單元電源采用模塊化功率單元(power cell)來處理源和負載之 間的功率。這種模塊化功率單元可應用到具有各種冗余度的給定電源上，以改進電源的可 用性。例如，圖1示出了具有九個這種功率單元的電源(例如AC電機驅(qū)動)的各種實施例。 圖1中的功率單元通過具有輸入端子A，B，和C;以及輸出端子T1和T2的框表示。在圖1 中，變壓器或者其他的多繞組器件110在其初級繞組112處接收三相中壓電源，并且通過單 向逆變器(也稱作功率單元)陣列將功率傳送給諸如三相AC電機之類的負載130。每相電 源輸出通過一組串聯(lián)的功率單元(在這里稱為“相組”)進行饋電。變壓器110包括激勵多個次級繞組114-122的初級繞組112。盡管初級繞組112 示出為星形結(jié)構(gòu)，但是網(wǎng)狀(mesh)結(jié)構(gòu)也是可能的。此外，盡管次級繞組114-122示出為 具有三角形或者擴展三角形結(jié)構(gòu)，但是繞組的其他結(jié)構(gòu)也可被使用，如在Hammond的美國 專利No. 5，625，545中所述的那樣，其公開整體上通過引用結(jié)合于此。在圖1的實例中，對 于每個功率單元存在單獨的次級繞組。然而，圖1示出的功率單元和/或次級繞組的數(shù)量 僅僅是示范性的，其他的數(shù)量也是可能的。關于這種電源的附加細節(jié)被公開在美國專利 No. 5，625，545 中。任何數(shù)量級(rank)的功率單元連接在變壓器110和負載130之間。圖1的上下 文中的“級(rank) ”被認為是三相組或者一組跨越功率傳送系統(tǒng)三相中的每相所建立的三 個功率單元。參考圖1，級150包括功率單元151-153，級160包括功率單元161-163，并且 級170包括功率單元171-173。主控系統(tǒng)195通過光纖或者另一有線或無線通信媒介190 將指令信號發(fā)送給每個單元中的本地控制。應該注意到，圖1中所示的每相單元數(shù)量僅僅 是示范性的，比三級多或者少可能在各個實施例中是可能的。圖2示出了功率單元210的各種實施例，其代表圖1的功率單元的各種實施例。功 率單元210包括三相二極管橋整流器212、一個或多個直流(DC)電容器214以及H橋逆變 器216。整流器212將在單元輸入端218 (即輸入端子A、B和C)處接收的交流(AC)電壓 轉(zhuǎn)換為基本恒定的DC電壓，該DC電壓由跨整流器212的輸出端連接的每個電容器214支 持。功率單元210的輸出級包括H橋逆變器216，其包括兩個極、即左極和右極，每個均具有 兩個開關器件。逆變器216采用H橋逆變器216中的半導體器件的脈寬調(diào)制(PWM)而將跨 DC電容器214的DC電壓轉(zhuǎn)換為在單元輸出端220處(即，跨輸出端子T1和T2)的AC輸 出o如圖2中所示，功率單元210還可包括連接在單元輸入端218和整流器212之間
4的保險絲222。保險絲222可操作用以在短路故障情況下幫助保護功率單元210。根據(jù)其 他的實施例，功率單元210與Hammond和Aiello的美國專利No. 5，986，909 ( “‘ 909”專 利)以及它的衍生物No. 6，222，284( “‘ 284”專利)中描述的那些功率單元相同或類似， 其公開整體上通過引用結(jié)合于此。圖3示出了連接到圖2的功率單元210的輸出端子T1和T2上的旁路器件230的 各種實施例。總的來說，當多單元電源的給定功率單元在開路模式故障時，通過該相組中的 所有功率單元的電流將變?yōu)榱?，進一步的操作是不可能的。功率單元故障可通過比較單元 輸出電壓和所指令的輸出、通過檢查或者檢驗單元部件、通過使用診斷例行程序等等來檢 查。在給定功率單元將要故障的情況下，可以旁路該故障的功率單元并且繼續(xù)以減小的容 量來操作多單元電源。該旁路器件230是單極單投(SPST)接觸器，并且包括接觸232和線圈234。如本 文中所用的那樣，術(shù)語“接觸”通常指的是具有固定部分和可動部分的一組接觸。因此，接 觸232包括固定部分和由線圈234控制的可動部分。旁路器件230可作為轉(zhuǎn)換器組件的集 成部分安裝在驅(qū)動單元中。在其他應用中，旁路器件230可單獨安裝。當接觸232的可動 部分處于旁路位置時，在連接到功率單元210的輸出端子T1和T2上的相應輸出線之間形 成分流路徑。換句話說，當接觸232的可動部分處于旁路位置時，故障的功率單元的輸出端 被短路。因此，當功率單元210故障時，來自該相組中的其他功率單元的電流能夠通過連接 到該故障的功率單元210上的旁路器件230承載，而不是通過故障的功率單元210本身承 載。圖4示出了連接到功率單元210的輸出端子T1和T2上的不同的旁路器件240的 各種實施例。旁路器件240是單極雙投(SPDT)接觸器，并且包括接觸242和線圈244。接觸 242包括固定部分以及由線圈244控制的可動部分。當接觸242的可動部分處于旁路位置 時，功率單元210的輸出線之一斷開(即，圖4中連接到輸出端子T2上的輸出線)，在連接 到功率單元210的輸出端子T1上的輸出線和連接到功率單元210的輸出端子T2上的輸出 線的下游部分之間形成分流路徑。該分流路徑承載來自該相組中的其他功率單元的電流， 其中所述電流否則將經(jīng)過功率單元210。因此，當功率單元210故障時，該故障的功率單元 的輸出端不被短路，如圖3的旁路結(jié)構(gòu)的情況。在圖3和4中所示的旁路器件在功率單元故障時不操作來斷開至任何輸入端子A、 B或C的功率。因此，在特定情形下，如果給定功率單元的故障的嚴重程度不足以使得保險 絲222 (見圖2)斷開至任何兩個輸入端子A、B或C的功率，該故障可能繼續(xù)引起損壞該給 定的功率單元。
G.
發(fā)明內(nèi)容
在一個總的方面，本申請公開一種系統(tǒng)，包括具有初級繞組和多個三相次級繞組 的多繞組器件；多個功率單元，其中每個功率單元連接到該多繞組器件的不同的三相次級 繞組上；以及連接到功率單元中的至少一個的第一和第二輸入端子以及連接到功率單元中 的至少一個的第一和第二輸出端子上的旁路器件。在另一個總的方面，本申請公開一種方法，包括確定故障發(fā)生在多單元電源的功 率單元中以及將來自控制電路的電流脈沖施加到線圈上。該線圈連接到第一接觸、第二接觸和第三接觸上，其中第一接觸連接到該功率單元的第一輸入端子上，第二接觸連接到該 功率單元的第二輸入端子上，第三接觸連接到該功率單元的第一和第二輸出端子上。
H.
此處結(jié)合下面的附圖以實例的方式描述本發(fā)明的各種實施例。圖1示出電源的各種實施例；圖2示出圖1的電源的功率單元的各種實施例；圖3示出連接到圖2的功率單元的輸出端上的旁路器件的各種實施例；圖4示出連接到圖2的功率單元的輸出端上的旁路器件的各種實施例；圖5示出用于旁路電源的功率單元的系統(tǒng)的各種實施例；圖6示出用于旁路電源的功率單元的系統(tǒng)的各種實施例；圖7-9示出旁路器件的各種實施例；圖10示出用于旁路電源的功率單元的系統(tǒng)的各種實施例；圖11示出用于旁路電源的功率單元的系統(tǒng)的各種實施例；以及圖12示出用于旁路電源的功率單元的系統(tǒng)的各種實施例。
I.
具體實施例方式應該理解的是，本發(fā)明的至少某些附圖和說明書被簡化以集中在對清楚理解本發(fā) 明重要的元件上，而為了清楚起見除去了本領域普通技術(shù)人員應理解的也可能包括本發(fā)明 的一部分的其他元件。然而，由于這些元件在本領域是公知的，并且由于它們不是必然易于 更好地理解本發(fā)明，因此此處并不提供這些元件的描述。圖5示出了用于旁路電源的功率單元(例如，功率單元210)的系統(tǒng)250的各種實 施例。如在圖5中所示，系統(tǒng)250包括連接到輸出端子T1和T2上的旁路器件252、連接到 輸入端子A的旁路器件254以及連接到輸入端子C的旁路器件256。盡管在圖5中示出系 統(tǒng)250為具有連接到輸入端子A和C上的相應旁路器件，但是應該理解的是，根據(jù)其他的實 施例，相應的旁路器件可連接到輸入端子A、B和C中的任意兩個上。旁路器件252、254、256可以是機械驅(qū)動的、流體驅(qū)動的、電驅(qū)動的或者是固態(tài)的， 如在—909和、284專利中所述。為了簡化起見，每個旁路器件在下文中將在包括一個或多 個電驅(qū)動接觸的旁路器件的上下文中來描述，其中所述一個或多個電驅(qū)動接觸連接到功率 單元的輸出端上。如下文所述，給定的旁路器件可被實施為單極單投(SPST)接觸器、單極 雙投(SPDT)接觸器或者多極接觸器。旁路器件252是單極雙投(SPDT)接觸器，并包括接觸258和線圈260。接觸258 包括固定部分以及由線圈260控制的可動部分。旁路器件252以與上文中關于圖4的旁路 器件240所述的方式類似的方式工作。旁路器件254是單極單投(SPST)接觸器，并包括接 觸262和線圈264。接觸262包括固定部分以及由線圈264控制的可動部分。旁路器件256 是單極單投(SPST)接觸器，并包括接觸266和線圈268。接觸266包括固定部分以及由線 圈268控制的可動部分?？偟膩碚f，在故障情形下，旁路器件254、256斷開單元輸入功率， 基本同時地旁路器件252為原來通過故障功率單元的電流形成分流路徑。與所述分流路徑的形成和單元輸入功率從單元輸入端子中的至少兩個斷開相關聯(lián)的情況可以稱作“全旁路”。當全旁路情況出現(xiàn)時，沒有另外的功率能夠流進故障單元。 如關于圖2所述的，功率單元的保險絲222可工作以幫助保護短路故障下的功率單元。然 而，在特定的情形下(例如，當故障電流低時)，保險絲222不能足夠快速地脫開(clear)來 防止進一步損壞故障的功率單元。根據(jù)各種實施例，旁路器件254、256被配置成比保險絲 222更快動作，這種更快的工作一般導致對故障的功率單元更小損壞。圖6示出了用于旁路電源的功率單元(例如功率單元210)的系統(tǒng)270的各種實施 例。系統(tǒng)270包括單個旁路器件272，其實現(xiàn)圖5的旁路器件252、254、256的組合功能性。 旁路器件272是多極接觸器，其包括連接到功率單元的輸出端子T1和T2的第一接觸274、 連接到輸入端子A的第二接觸276以及連接到輸入端子C的第三接觸278。每個接觸274、 276,278均包括固定部分和可動部分。盡管在圖6中示出第二和第三接觸276、278連接到 輸入端A子和C上，但是應該理解的是，根據(jù)其他的實施例，第二和第三接觸276、278可連 接到輸入端子A、B和C中的任意兩個上。旁路器件272還包括控制接觸274、276、278的可 動部分的單個線圈280。前面討論的方法可利用傳統(tǒng)的接觸器或螺線管、特別是當線圈不被供以能量時將 它們的接觸保持在第一位置而當線圈被供以能量時將它們的接觸保持在第二位置的接觸 器來應用。然而，可以優(yōu)選地使用磁閉鎖接觸器(magneticlatching contactor)或螺線 管。磁閉鎖接觸器或螺線管包括永磁體，其在線圈不被供以能量時將它們的接觸保持在第 一或第二位置，在將短電壓脈沖施加到線圈上時，這些接觸轉(zhuǎn)換到另一位置(即，第一位置 到第二位置或者第二位置到第一位置上)。磁閉鎖接觸器可僅使用一個線圈。在該接觸器 中，接觸的轉(zhuǎn)換方向可以由施加到線圈上的電壓脈沖的極性確定。同樣，磁閉鎖接觸器可使 用兩個線圈，諸如在Chase的美國專利No. 3，022，450中所述的接觸器。在這種接觸器中， 接觸的轉(zhuǎn)換方向可以由兩個線圈中的哪個被供以能量來確定。在下面的示范性描述中，單 線圈接觸器實施例僅以實例的方式來呈現(xiàn)。兩線圈接觸器是等效的并且可替代單線圈接觸 器中的任何一個。據(jù)此，所有關于線圈的參考將也包括可能的兩線圈參考，即“(多)線圈 (coil(s))，，。圖7-9示出了旁路器件300的各種實施例。該旁路器件是多極接觸器，可與圖6的 旁路器件272相同或類似。旁路器件300包括第一接觸，其包括固定部分302、304以及可 動部分306 ；第二接觸，其包括固定部分308、310和可動部分312 ；以及第三接觸，其包括固 定部分314、316、318、320以及可動部分322。旁路器件300還包括控制第一、第二和第三接 觸的可動部分306、312、322的螺線管或(多)線圈324。第一和第二接觸的固定部分304、 310可連接到功率單元的輸入端子A、B和C中的任意兩個上。第三接觸的固定部分314、318 可以分別連接到功率單元的輸出端子T1和T2上。第一、第二和第三接觸的可動部分306、 312,322在圖7和8中被示出在正常或非旁路位置，在圖9中被示出在旁路位置。如在圖7中所示，旁路器件300還包括連接到(多)線圈324上的電端子326、圍繞 (多)線圈324的鋼架328、在鋼架328與第一和第二接觸的固定部分304、308、310、312之 間的第一絕緣板330、在鋼架328與第三接觸的固定部分314、316之間的第二絕緣板332、 以及第一和第二支架334、336。旁路器件300還包括非磁性軸338，其通過(多)線圈324、 通過鋼架328中的開口、通過第一和第二絕緣板330、332中的相應開口并且通過第一和第 二支架334、336中的相應開口。
此外，旁路器件300還包括第一支架334和非磁性軸338的第一端之間的第一 偏置部件(biasing member) 340、第二支架336和非磁性軸的第二端之間的第二偏置部件 342、以及被配置用于提供第一、第二和第三接觸的可動部分306、312、322的位置(旁路或 非旁路)的指示的位置感測器件344。盡管為了簡化的目的未在圖7-9中示出，但是本領域的技術(shù)人員應該理解的是， 旁路器件300還可以包括柱塞(例如，圓柱形鋼柱塞)，該柱塞可軸向行進通過從(多)線 圈324的第一端大致延伸到(多)線圈324的第二端的開口 ；永磁體，其在電流沒有被施加 到(多)線圈324上時能保持接觸的可動部分在旁路或非旁路位置；第一絕緣架，其承載第 一和第二接觸的可動部分306、312 ；第二絕緣架，其承載第三接觸的移動部分322 ；等等。在工作中，永磁體(未示出)將柱塞保持在第一或第二位置，其又保持接觸的可動 部分306、312、322在非旁路位置或者旁路位置。當電端子326接收電流脈沖時，電流脈沖 被施加到(多)線圈324上，因而產(chǎn)生磁場。根據(jù)所施加的脈沖的極性以及柱塞的位置，所 施加的脈沖可能或者可能不使柱塞改變其位置。例如，根據(jù)各種實施例，如果柱塞處于第一 位置并且接觸的可動部分306、312、322處于非旁路位置，正電流脈沖將使柱塞從第一位置 改變到第二位置，其又將接觸的可動部分306、312、322從非旁路位置改變?yōu)榕月肺恢谩Ｏ?反，如果施加負電流脈沖，柱塞將停留在第一位置，接觸的可動部分306、312、322將停留在 非旁路位置。同樣，根據(jù)各種實施例，如果柱塞處于第二位置并且接觸的可動部分306、312、322 處于旁路位置，那么負電流脈沖將使柱塞從第二位置改變到第一位置，其又將接觸的可動 部分306、312、322從旁路位置改變?yōu)榉桥月肺恢?。相反，如果施加正電流脈沖，柱塞將停留 在第二位置，接觸的可動部分306、312、322將停留在旁路位置。圖10示出了用于旁路電源的功率單元(例如，功率單元210)的系統(tǒng)350的各種 實施例。系統(tǒng)350與圖5的系統(tǒng)250類似。系統(tǒng)350包括連接到功率單元的輸出端子T1 和T2的第一接觸352、連接到功率單元的輸入端子A的第二接觸354以及連接到電源的輸 入端子C的第三接觸356。接觸352、354、356中的每一個均包括固定部分和可動部分。盡 管在圖10中示出第二和第三接觸354、356連接到輸入端子A和C上，但是應該理解的是， 根據(jù)其他的實施例，第二和第三接觸354、356可連接輸入端子A、B和C中的任意兩個上。系統(tǒng)350還包括控制第一接觸352的可動部分的第一(多)線圈358、控制第二接 觸354的可動部分的第二(多)線圈360、以及控制第三接觸356的可動部分的第三(多) 線圈362。根據(jù)各種實施例，線圈358、360、362被實施為接觸器線圈。根據(jù)其他實施例，線 圈358、360、362被實施為磁閉鎖接觸器的部分，其中所述磁閉鎖接觸器不需要使連續(xù)功率 施加到線圈上以便將柱塞保持在其第一或第二位置和/或?qū)⒔佑|352、354、356的可動部分 保持在非旁路或旁路位置。如前所討論的，磁閉鎖接觸器可使用單線圈或雙線圈結(jié)構(gòu)。第 一接觸352和第一(多)線圈358可共同包括第一接觸器，第二接觸354和第二(多)線 圈360可共同包括第二接觸器，并且第三接觸356和第三(多)線圈362可共同包括第三 接觸器。系統(tǒng)350還包括與第一(多)線圈358通信的第一本地印刷電路板364、與第二 (多)線圈360通信的第二本地印刷電路板366、與第三(多)線圈362通信的第三本地印刷 電路板368。本地印刷電路板364、366、368中的每一個均被配置用以通過相應的線圈358、
8360,362來控制接觸352、354、356的相應可動部分?？偟膩碚f，本地印刷電路板364、366、 368中的每一個均被配置用以從主控設備(例如，圖1的主控系統(tǒng)195)接收指令，并且報 告狀態(tài)給主控設備，其中該主控設備保持在地電位附近。本地印刷電路板364、366、368中 的每一個還被配置用以按需輸送能量脈沖給相應線圈358、360、362，以改變相應接觸352、 354和356的可動部分的位置，并且識別相應接觸352、354和356的可動部分的位置。例 如，如果主控設備檢測到功率單元將被旁路，那么主控設備可發(fā)送信號給單獨的印刷電路 板(例如，印刷電路板364)。當接收到該信號時，該印刷電路板可控制其相應接觸的可動部 分，從而旁路該功率單元。本地印刷電路板364，366，368中的每一個均可從連接到功率單 元的輸入端子A、B、C的輸入線路或者從遠程功率源獲得控制功率。如圖10中所示，一個 或多個位置感測器件(PSD)365、367、369可用于為本地印刷電路板364、366、368提供接觸 352、354、356的可動部分的相應位置。根據(jù)各種實施例，位置感測器件可實施為開關器件、 霍爾效應(Hall Effect)傳感器、光傳感器等等。對于線圈358、360、362是磁閉鎖接觸器的部分的實施例來說，本地印刷電路板 364、366、368可分別包括DC電容器，其可存儲足夠的能量來在位置之間切換柱塞和/或相 應接觸352、354、356的可動部分。本地印刷電路板364、366、368中的每一個均還可包括在 切換事件之后利用來自連接到功率單元的輸入端子A、B、C上的輸入線路或者來自遠程功 率源的AC功率來恢復所存儲的能量的電源。圖11示出了用于旁路電源的功率單元(例如，功率單元210)的系統(tǒng)370的各種 實施例。系統(tǒng)370與圖10的系統(tǒng)350類似。系統(tǒng)370包括連接到功率單元的輸出端子T1 和T2上的第一接觸372、連接到功率單元的輸入端子A上的第二接觸374、以及連接到功率 單元的輸入端子C上的第三接觸376。接觸372、374、376中的每一個均包括固定部分和可 動部分。盡管第二和第三接觸374、376在圖11中示出為連接到輸入端子A和C，但是應該 理解的是，根據(jù)其他實施例，第二和第三接觸374、376可連接到輸入端子A、B和C的任何兩 個上。系統(tǒng)370還包括控制第一接觸372的可動部分的第一(多)線圈378、控制第二接 觸374的可動部分的第二(多)線圈380、以及控制第三接觸376的可動部分的第三(多) 線圈382。根據(jù)各種實施例，線圈378、380、372被實施為接觸器線圈。根據(jù)其他實施例，線 圈378、380、382被實施為磁閉鎖接觸器的部分，其中所述磁閉鎖接觸器不需要使連續(xù)功率 施加到線圈上以便保持柱塞在其第一或第二位置和/或保持接觸372、374、376的移動部分 在非旁路或旁路位置。如前所討論的，磁閉鎖接觸器可采用單線圈或雙線圈結(jié)構(gòu)。根據(jù)各種實施例，第一接觸372和第一(多)線圈378是第一旁路器件的部分，第 二接觸374和第二(多)線圈380是第二旁路器件的部分，第三接觸376和第三(多)線 圈382是第三旁路器件的部分。對于這種實施例，系統(tǒng)370包括多個旁路器件。與圖10的系統(tǒng)350對比，系統(tǒng)370包括單個本地印刷電路板384，其與第一(多) 線圈378、第二(多)線圈380以及第三(多)線圈382通信。本地印刷電路板384被配置 用以通過相應線圈378、380、382控制接觸372、374、376的相應可動部分。因此，本地印刷 電路板384與針對圖10描述的本地印刷電路板類似，但是區(qū)別在于本地印刷電路板384被 配置用于驅(qū)動三個線圈并且識別三個接觸的可動部分的相應位置。總的來說，本地印刷電 路板384被配置用以從保持在地電位附近的主控設備(例如，圖1的主控系統(tǒng)195)接收指令和報告狀態(tài)給主控設備。本地印刷電路板384還被配置用于按需輸送能量脈沖給線圈378、380、382，以改 變相應接觸372、374、376的可動部分的位置，并且檢測相應接觸372、374、376的可動部分 的位置。本地印刷電路板384可從連接到功率單元的輸入端子A、B、C的輸入線路或者從遠 程功率源獲得控制功率。如圖11中所示，一個或多個位置感測器件379、383、385可用于為 本地印刷電路板384提供接觸372、374、376的可動部分的相應位置。根據(jù)各種實施例，位 置感測器件可實施為開關器件、霍爾效應傳感器、光傳感器等等。對于線圈378、380、382是磁閉鎖接觸器的部分的實施例來說，本地印刷電路板 384可包括DC電容器，其能存儲足夠的能量，以在位置之間切換柱塞和/或接觸352、354、 356的可動部分。本地印刷電路板384還可包括在切換事件之后利用來自連接到功率單元 的輸入端子A、B、C的輸入線路或者來自遠程功率源的AC功率來恢復所存儲的能量的電源。圖12示出了用于旁路電源的功率單元(例如，功率單元210)的系統(tǒng)390的各種 實施例。系統(tǒng)390與圖11的系統(tǒng)370類似。系統(tǒng)390包括可實施為多極接觸器的旁路器 件392。旁路器件392可與圖7-9中所示的旁路器件300相同或類似。旁路器件392包括 連接到功率單元的輸出端子T1和T2上的第一接觸394、連接到功率單元的輸入端子A上的 第二接觸396、以及連接到電源的輸入端子C上的第三接觸398。接觸394、396、398中的每 一個均包括固定部分和可動部分。盡管在圖12中示出第二和第三接觸396、398連接到輸 入端子A和C上，但是應該理解的是，根據(jù)其他實施例，第二和第三接觸396、398可連接到 輸入端子A、B和C中的任意兩個上。與圖11的系統(tǒng)370對比，系統(tǒng)390包括控制第一、第二和第三接觸394、396、398 的可動部分的(多)線圈400。根據(jù)各種實施例，(多)線圈400被實施為接觸器線圈。根 據(jù)其他實施例，(多)線圈400被實施為磁閉鎖接觸器的部分，其中所述磁閉鎖接觸器不需 要使連續(xù)功率施加給(多)線圈以便將柱塞保持在其第一或第二位置和/或?qū)⒔佑|394、 396、398的移動部分保持在非旁路或旁路位置。如前所討論的，磁閉鎖接觸器可采用單線圈 或雙線圈結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)390還包括與(多)線圈400通信的單個本地印刷電路板402。本地印刷電 路板402被配置用以通過(多)線圈400控制接觸394、396、398的相應可動部分。總的來 說，本地印刷電路板402被配置用于從保持在地電位附近的主控設備(例如，圖1的主控系 統(tǒng)195)接收指令，并且報告狀態(tài)給主控設備。本地印刷電路板402還被配置用以按需輸送能量脈沖給(多)線圈400，以改變相 應接觸394、396、398的可動部分的位置，并且識別相應接觸394、396、398的可動部分的位 置。本地印刷電路板402可從連接到功率單元的輸入端子A、B、C上的輸入線路獲得控制功 率。如圖12中所示，位置感測器件403可用于為本地印刷電路板402提供接觸394、396、 398的可動部分的相應位置。根據(jù)各種實施例，位置感測器件可被實施為開關器件、霍爾效 應傳感器、光傳感器等等。對于線圈400是磁閉鎖接觸器的部分的實施例來說，本地印刷電路板402還可包 括DC電容器，其能存儲足夠的能量來在位置之間切換柱塞和/或接觸394、396、398的可動 部分。本地印刷電路板402還可包括在切換事件之后利用來自連接到功率單元的輸入端子 A、B、C上的輸入線路上的AC功率來恢復所存儲的能量的電源。
雖然本發(fā)明的幾個實施例己經(jīng)通過例子的方式在本文中進行了描述，但是本領域 技術(shù)人員應該理解的是，在不脫離本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定的精神和范圍的情況下，可 實現(xiàn)對所述實施例的各種修改、更改和改編。
權(quán)利要求
一種系統(tǒng)，包括具有初級繞組和多個三相次級繞組的多繞組器件；多個功率單元，其中每個功率單元均連接到該多繞組器件的不同的三相次級繞組上；以及旁路器件，其連接到至少一個功率單元的第一和第二輸入端子以及連接到該至少一個功率單元的第一和第二輸出端子。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述旁路器件包括具有固定部分和可動部分的第一接觸，其中第一接觸連接到第一和第二輸出端子； 具有固定部分和可動部分的第二接觸，其中第一接觸連接到第一輸入端子； 具有固定部分和可動部分的第三接觸，其中第一接觸連接到第二輸入端子；以及 耦合到第一、第二和第三接觸的可動部分的螺線管。
3.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中螺線管是磁閉鎖接觸器。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中磁閉鎖接觸器具有一個線圈。
5.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中磁閉鎖接觸器具有至少兩個線圈。
6.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，還包括連接到旁路器件的控制電路。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，還包括連接到旁路器件和控制電路上的位置感測器件。
8.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中控制電路包括印刷電路板。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中控制電路被配置用以控制旁路器件。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中控制電路連接到主控設備上。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中旁路器件包括少一個電驅(qū)動接觸器。
12.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中電驅(qū)動接觸器是單極單投接觸器、單極雙投接觸器或多 極接觸器中的至少一種。
13.一種方法，包括檢測故障發(fā)生在多單元電源的功率單元中；以及 從控制電路施加電流脈沖到螺線管，該螺線管耦合到如下 連接到功率單元的第一輸入端子的第一接觸； 連接到功率單元的第二輸入端子的第二接觸；以及 連接到功率單元的第一和第二輸出端子的第三接觸。
14.權(quán)利要求13的方法，其中確定故障是否發(fā)生包括比較功率單元的輸出電壓和指令 的輸出電壓。
15.權(quán)利要求13的方法，其中施加脈沖到螺線管包括以下中的至少一個 施加具有正極性的脈沖；以及施加具有負極性的脈沖。
16.權(quán)利要求13的方法，其中施加脈沖到螺線管包括以下中的至少一個 施加脈沖到兩個線圈中的第一個；以及施加脈沖到兩個線圈中的第二個。
17.權(quán)利要求13的方法，還包括 確定第一接觸的可動部分的位置； 確定第二接觸的可動部分的位置；以及確定第三接觸的可動部分的位置。
18.權(quán)利要求13的方法，還包括響應于施加到螺線管的至少一個線圈的電流脈沖，改 變第一接觸的可動部分、第二接觸的可動部分以及第三接觸的可動部分的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于旁路電源的功率單元的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有初級繞組和多個三相次級繞組的多繞組器件；多個功率單元，其中每個功率單元連接到該多繞組器件的不同的三相次級繞組上；以及旁路器件，該旁路器件連接到至少一個功率單元的第一和第二輸入端子上并且連接到至少一個功率單元的第一和第二輸出端子上。
文檔編號H01H51/27GK101855695SQ200880106726
公開日2010年10月6日 申請日期2008年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者P·W·哈蒙 申請人:西門子工業(yè)公司