礦用設備軟啟動電控組合系統的製作方法
2023-10-19 09:48:12 1
礦用設備軟啟動電控組合系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種礦用設備軟啟動電控組合系統，包括：主控迴路和電機軟啟動迴路，所述主控迴路與至少兩個電機軟啟動迴路相連；所述主控迴路有可編程控制器、顯示界面和電源變壓器組成，主控迴路的電路將帶式輸送機啟動所需的低壓交流軟啟動器，皮帶機張緊所需的可逆啟動器，抱閘和油泵所需的小啟動器及皮帶機保護裝置所需的各種傳感器等這些開關和保護裝置集中在一個防爆外殼內，通過多種通訊協議連接到以可編程控制器為核心的邏輯控制器中，實現集中控制和監視，不僅大大節省了礦井空間，而且減少了操作人員，降低了生產成本。
【專利說明】礦用設備軟啟動電控組合系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電控系統，尤其涉及一種軟啟動電控系統。
【背景技術】
[0002]如果電壓由零慢慢提升到額定電壓，電機在啟動過程中的啟動電流，就由過去過載衝擊電流不可控制變成為可控制，並且可根據需要調節啟動電流的大小，電機啟動的全過程都不存在衝擊轉矩，而是平滑的啟動運行，這就是軟啟動。
[0003]煤礦井下的刮板機、輸送機、轉載機、破碎機、帶式輸送機等是煤炭行業的主要生產設備，一般採用電機拖動，在起動時電網要承受很大的電流衝擊，極易影響電網運行的穩定性，所以目前煤礦井下的電機均採用軟啟動器進行控制。
[0004]軟啟動器採用三相反向並聯的晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動機定子之間。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉數時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網避免了諧波汙染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉數逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩衝擊。
[0005]但是，採用軟啟動器啟動電動機時，由於被控電機多，導致使用開關數量較大，控制設備分散不集中、種類多，實現設備集中控制比較困難，達不到統一的管理和維護，降低了煤礦設備運行可靠性和安全性。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種礦用設備軟啟動電控組合系統，克服以上缺點。
[0007]本發明一種礦用設備軟啟動電控組合系統，包括:兩個三相輸入線路，主控迴路、電機軟啟動迴路、可逆迴路、啟動器迴路、照明設備電路。
[0008]所述主控迴路接入第一三相交流輸入線或其引出線上，包括電源變壓器、隔離換向開關、低壓電源輸出埠 ；所述主控迴路上還連接有組合開關，所述電源變壓器有兩個次級線圈，分別為第一次級線圈和第二次級線圈，所述第一次線圈上連接有三個支路，分別連接有開關電源、第一本安電源和第二本安電源；所述開關電源、第一本安電源和第二本安電源的輸出端分別連接至可編程控制器和顯示界面的相應管腳；所述第二次級線路上連接有先導單元。
[0009]所述照明設備電路連接在主控迴路的組合開關HK—側的三相交流輸入線上，由輸入端至輸出端依次連接有同步變壓器、電源變壓器、真空接觸器、電流互感器過電壓智能控制器、三相電抗器；所述過電壓智能控制器上接有三組電流互感器，且經過電流互感器後的三相交流輸入線上有導線引出並連接有三相電抗器SK、電阻R2後接入過電壓智能控制器，所述電阻R2 —端通過電容Cl、另一端通過電容C2分別接地。
[0010]所述電機軟啟動迴路跨接在隔離軟啟動器下方的第一三相交流輸入線或其引出線上，包括可控矽組件、真空接觸器、RC濾波器、漏電保護器和驅動板。
[0011 ] 所述可控矽組件跨接在三相交流輸入線上，所述真空接觸器和RC濾波器分別並聯在可控矽組件兩端，所述可控矽組件的輸出端與所述驅動板的輸入端相連，所述可控矽組件下方的三相交流輸入線上還分別連接有電流互感器，所述電流互感器與驅動板的相應管腳相連。所述漏電保護器通過若干開關連接在所述電流互感器下方的三相交流輸入線其中一根上，其上還連接有多個組合開關。
[0012]所述可逆迴路跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上，包括真空接觸器、RC濾波器、電流互感器和漏電保護器，所述真空接觸器有兩個，二者跨接在第一三相交流輸入線或其引出線上，且二者相互並聯。
[0013]所述啟動器迴路跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上，包括真空接觸器、RC濾波器、漏電保護器和電流互感器，所述真空接觸器只有一個，其跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上。
[0014]所述主控迴路與至少兩個電機軟啟動迴路相連。
[0015]所述主控迴路與至少兩個可逆迴路相連，
[0016]所述主控迴路與至少兩個啟動器迴路相連。
[0017]所述主控迴路還包括低壓交流軟啟動器，可逆啟動器，若干小啟動器和若干傳感器，上述各元件通過多種通訊協議連接到可編程控制器上。
[0018]所述低壓交流軟啟動器用於礦用帶式輸送機，所述可逆啟動器用於將傳送皮帶張緊，所述小啟動器用於抱閘和油泵，所述傳感器用於皮帶機保護裝置。
[0019]本發明與現有技術相比具有的有益效果是:一種礦用軟啟動電控組合系統集帶式輸送機所需的十幾種礦用設備於一體，這樣不僅大大節省了礦井空間，而且減少了操作人員。只需這樣的一個開關即可控制整條帶式輸送機，且有可視可控的友好人機界面，提高了企業的生產能力和生產效率,降低了生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的電路結構示意圖；
[0021]圖中:1-主控迴路、2_電機軟啟動迴路、3_可編程控制器、4_顯不界面、5_電源變壓器、6-過電壓智能控制器、7-漏電保護器、8-先導單元、9-同步變壓器、10-可控矽組件、11-驅動板。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發明一種礦用軟啟動電控組合系統，包括兩個三相輸入端，主控迴路1，電機軟啟動迴路2，可逆迴路，啟動器迴路，照明設備電路。
[0023]主控迴路I與兩個電機軟啟動迴路2相連，與兩個可逆迴路相連，與兩個啟動器迴路相連，與一個照明設備電路相連。
[0024]主控迴路I接入第一三相交流輸入線或其引出線上，包括電源變壓器5、隔離換向開關GHKl、低壓電源輸出埠(R1、R2、R3、R4、R5、R6);所述主控迴路上還連接有組合開關HK，所述電源變壓器5有兩個次級線圈，分別為第一次級線圈和第二次級線圈，所述第一次線圈的輸出端分別連接有開關電源U1、第一本安電源U2和第二本安電源U3 ;所述開關電源U1、第一本安電源U2為可編程控制器3、顯示界面4供電，第二次級線圈為先導單元8供電。
[0025]可逆迴路跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上，包括真空接觸器KM3、KM4，RC濾波器RC7，電流互感器LH7，第三漏電保護器BHQ3，真空接觸器KM3、KM4為一組並聯跨接在第一三相交流輸入線或其引出線上，其輸出端連接RC濾波器RC7，依次連接電流互感器LH7以及第三漏電保護器BHQ3。啟動器迴路跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上，包括真空接觸器KM7，RC濾波器RC9，第五漏電保護器BHQ5和電流互感器LH9，真空接觸器KM7跨接在第二三相交流輸入線引出線上，其輸出端連接RC濾波器RC9、依次連接電流互感器LH9以及第五漏電保護器BHQ5。
[0026]照明設備電路連接在主控迴路的組合開關HK—側的三相交流線上，由輸入端至輸出端依次連接有同步變壓器9、、真空接觸器KM9、電流互感器LH11、過電壓智能控制器6、三相電抗器SK ;該過電壓智能控制器6上接有一組三個電流互感器LHl I，經過電流互感器LHll後的三相交流輸入線上有導線引出並連接有三相電抗器SK、電阻R2後接入過電壓智能控制器6，電阻R2 —端通過電容Cl、另一端通過電容C2分別接地。
[0027]電機軟啟動迴路2由電源變壓器5、漏電保護器7、同步變壓器9、可控矽組件10及驅動板11組成。可控矽組件10跨接在三相交流輸入線上，真空接觸器KMl和RC濾波器RCU RC2、RC3分別並聯在第一可控矽組件SCRl兩端，第一可控矽組件SCRl的輸出端與所述驅動板11的電源輸入端相連，第一可控矽組件SCRl下方的三相交流輸入線上還分別連接有電流互感器LHl、LH2、LH3，電流互感器LHl、LH2及LH3與驅動板11的相應管腳相連。第一漏電保護器BHQl通過若干開關連接在電流互感器LH1、LH2及LH3下方的三相交流輸入線其中一根上，其上還連接有多個組合開關。
[0028]設備供電後，隔離軟啟動器GHKl和隔離軟啟動器GHK2上級帶電。將隔離軟啟動器GHKl和GHK2置向「接通」位置，控制變壓器5和同步變壓器9得電，並向主迴路I和可編程控制器3控制系統供電，此時，顯示界面4、漏電保護器7、先導單元8和驅動板11等控制系統的電源指示正常，各迴路處於分閘待機狀態。各迴路漏電保護器對各自的絕緣電阻進行檢測，若某一迴路絕緣電阻值小於閉鎖電阻值，則該迴路被閉鎖不能起動。在分閘待機狀態下，可編程控制器3與顯示界面4、各漏電保護器和驅動板11通訊正常，顯示界面4進入主界面，顯示界面4顯示電機軟啟動迴路2的電機界面和相關信息，可根據需要通過鍵盤和顯示界面4進行參數、控制方式和工作狀態的設定。
[0029]在實際工作過程中，電機軟啟動迴路2的數量可以根據現場工作需要確定，一般主控迴路I與2至4個電機軟啟動迴路2相連。
[0030]人機互動界面輸出端與可編程控制器ST-200CN通過專用通訊電纜電連接，可編程控制器ST-200CN上還接入有多個開關構成的組合開關JK和真空接觸器KM。
[0031]以上的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種礦用設備軟啟動電控組合系統，包括:兩個三相輸入線路，主控迴路(I)、電機軟啟動迴路(2)、可逆迴路、啟動器迴路、照明設備電路，其特徵在於， 所述三相輸入線路上連接有主控迴路(1)，所述主控迴路(I)由可編程控制器(3)、顯示界面(4 )和電源變壓器(5 )組成； 所述主控迴路(I)位於防爆外殼內，還包括漏電保護器，先導單元(8)和驅動板(11)，所述主控迴路(I)與至少兩個電機軟啟動迴路(2)相連。
2.根據權利要求1所述的礦用設備軟啟動電控組合系統，其特徵在於， 所述主控迴路(I)接入第一三相交流輸入線或其引出線上，包括電源變壓器(5)、隔離換向開關、低壓電源輸出埠 ；所述主控迴路(I)上還連接有組合開關(HK)，所述電源變壓器(5)有兩個次級線圈，分別為第一次級線圈和第二次級線圈，所述第一次線圈上連接有開關電源(U1)、第一本安電源(U2)和第二本安電源(U3)； 所述開關電源(U1)、第一本安電源(U2)和第二本安電源(U3)為編程控制器(3)和顯示界面(4 )供電，所述第二次級線圈的輸出端連接先導單元(8 ); 所述電機軟啟動迴路(2)跨接在隔離軟啟動器下方的第一三相交流輸入線或其引出線上，包括同步變壓器(9)、 可控矽組件(10)、真空接觸器、RC濾波器、漏電保護器(7)和驅動板(11); 所述可控矽組件(10)跨接在三相交流輸入線上，所述真空接觸器和RC濾波器分別並聯在可控矽組件(10)兩端，所述可控矽組件(10)的輸出端與所述驅動板(11)的輸入端相連，所述可控矽組件(10)下方的三相交流輸入線上還分別連接有電流互感器，所述電流互感器與驅動板(11)的相應管腳相連； 所述漏電保護器(7 )通過若干開關連接在所述電流互感器下方的三相交流輸入線其中一根上，其上還連接有多個組合開關。
3.根據權利要求2所述的礦用設備軟啟動電控組合系統，其特徵在於， 所述照明設備電路連接在主控迴路(I)的組合開關一側的三相交流輸入線上，由輸入端至輸出端依次連接有同步變壓器(9)、電源變壓器(5)、真空接觸器、電流互感器、過電壓智能控制器(6)、三相電抗器(SK)； 所述過電壓智能控制器(6)上接有三組電流互感器，且經過電流互感器後的三相交流輸入線上有導線引出並連接有三相電抗器(SK)、電阻R2後接入過電壓智能控制器，所述電阻R2 —端通過電容Cl、另一端通過電容C2分別接地； 所述可逆迴路跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上，包括真空接觸器、RC濾波器、電流互感器和漏電保護器(7)，所述真空接觸器有兩個，二者跨接在第一三相交流輸入線或其引出線上，且二者相互並聯； 所述啟動器迴路跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上，包括真空接觸器、RC濾波器、漏電保護器(7)和電流互感器，所述真空接觸器只有一個，其跨接在第二三相交流輸入線或其引出線上。
4.根據權利要求3所述的礦用設備軟啟動電控組合系統，其特徵在於， 所述主控迴路(I)與至少兩個電機軟啟動迴路(2)相連； 所述主控迴路(I)與至少兩個可逆迴路相連； 所述主控迴路(I)與至少兩個啟動器迴路相連。
5.根據權利要求4所述的礦用設備軟啟動電控組合系統，其特徵在於， 所述主控迴路(I)還包括低壓交流軟啟動器，可逆啟動器，若干小啟動器和若干傳感器，上述各元件通過多種通訊協議連接到可編程控制器(3)上； 所述低壓交流軟啟動器用於礦用帶式輸送機，所述可逆啟動器用於將傳送皮帶張緊，所述小啟動器用於抱閘和油泵，所述傳`感器用於皮帶機保護裝置。
【文檔編號】H02P1/26GK103731072SQ201310752565
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】李放, 餘子先, 陳魁, 劉保倫, 倪瑞, 宋曉春, 華莉, 齊晶晶 申請人:淮南萬泰電子股份有限公司