礦用電源切換系統的製作方法

2023-05-31 11:30:41 3

礦用電源切換系統的製作方法
【專利摘要】本發明屬於礦用電源切換系統的【技術領域】；解決的技術問題為：提供一種避免了誤操作造成迴路短路、主驅動器損壞備用驅動器的礦用電源切換系統；採用的技術方案為：礦用電源切換系統，包括：共同驅動一條皮帶的電機M1、電機M2和電機M3，所述電機M1的電源端、電機M2的電源端和電機M3的電源端分別與第一變頻器的輸出端、第二變頻器的輸出端和第三變頻器的輸出端相連，所述系統還包括：第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第一軟起動器、第二軟起動器、第三軟起動器、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5、第六隔離開關Q6和PLC控制器；適用於煤礦領域。
【專利說明】礦用電源切換系統

【技術領域】
[0001]本發明屬於礦用電源切換系統的【技術領域】。

【背景技術】
[0002]煤礦領域中，大多數煤礦在設計之初的產量並不高，但是隨著煤礦的正常運行，很多煤礦都會得到擴建，由於擴建工作和煤炭生產通常都是同時進行的，所以其運輸線上的運力並沒有得到大規模的提升，而要與生產量匹配，就必須延長主運輸設備的工作時間。
[0003]綜上所述，運輸設備長時間不間斷地可靠運行已成為保證煤礦產量的一個關鍵因素，而在運輸設備的運行系統中，驅動單元由於是強電弱電混合驅動、且控制保護都比較複雜，所以一直是最容易出故障的部分，近幾年來，礦用變頻器和軟起動器作為驅動單元在煤礦主運輸皮帶機上得到了大量的使用；為了解決運輸設備長時間運行的問題，很多礦方都會在原來的驅動單元的基礎上並聯一個備用驅動單元，當主驅動單元發生故障時能夠快速地切換到備用驅動單元，以保證運輸設備的不間斷運行；當主驅動單元為變頻器時，嚴禁備用驅動單元也為變頻器，因為當兩變頻器直接並聯時，兩象限變頻器會反送電，導致直接炸IGBT ;而當主驅動單元和備用驅動單元均為軟起動器時，雖然理論上能夠在主驅動單元發生故障時可快速地切換至備用驅動單元，但是在實際操作中會發現主驅動單元輸出的電壓會造成備用驅動單元的可控矽疲勞損壞，所以當需要切換至備用驅動單元時，備用驅動單元已經損壞，此外，在操作中主驅動單元和備用驅動單元之間無法實現互鎖，現場工作人員很容易誤操作，使主驅動單元和備用驅動單元同時送電，造成短路事故。


【發明內容】

[0004]本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為:提供一種避免了誤操作造成迴路短路、主驅動器損壞備用驅動器的礦用電源切換系統。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:礦用電源切換系統，包括:共同驅動一條皮帶的電機Ml、電機M2和電機M3，所述電機Ml的電源端、電機M2的電源端和電機M3的電源端分別與第一變頻器的輸出端、第二變頻器的輸出端和第三變頻器的輸出端相連，所述系統還包括:第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第一軟起動器、第二軟起動器、第三軟起動器、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5、第六隔離開關Q6和PLC控制器，所述第一隔離開關Ql串接在所述第一變頻器和電機Ml之間的線路上，所述第二隔離開關Q2串接在所述第二變頻器和電機M2之間的線路上，所述第三隔離開關Q3串接在所述第三變頻器和電機M3之間的線路上，所述第一軟起動器通過所述第四隔離開關Q4與所述電機Ml的電源端相連，所述第二軟起動器通過所述第五隔離開關Q5與所述電機M2的電源端相連，所述第三軟起動器通過所述第六隔離開關Q6與所述電機M3的電源端相連，所述的第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5和第六隔離開關Q6均與所述PLC控制器相連，所述PLC控制器還與用於控制第一變頻器、第二變頻器和第三變頻器的繼電器Kl以及用於控制第一軟起動器、第二軟起動器和第三軟起動器的繼電器K2相連。
[0006]所述第一隔離開關Ql的常開觸點Ql.1的一端、第四隔離開關Q4的常開觸點Q4.1的一端、第二隔離開關Q2的常開觸點Q2.1的一端、第五隔離開關Q5的常開觸點Q5.1的一端、第三隔離開關Q3的常開觸點Q3.1的一端和第六隔離開關Q6的常開觸點Q6.1的一端分別與所述PLC控制器的輸入埠 10.0、輸入埠 10.1、輸入埠 10.2、輸入埠 10.3、輸入埠 10.4和輸入埠 10.5相連，所述第一隔離開關Ql的常開觸點Ql.1的另一端並接所述第四隔離開關Q4的常開觸點Q4.1的另一端、第二隔離開關Q2的常開觸點Q2.1的另一端、第五隔離開關Q5的常開觸點Q5.1的另一端、第三隔離開關Q3的常開觸點Q3.1的另一端和第六隔離開關Q6的常開觸點Q6.1的另一端後與所述PLC控制器的直流電壓正輸出埠 VO+相連，所述PLC控制器的輸出公共埠 1M、輸出公共埠 2M和直流電壓負輸出埠 VO-均接地，所述繼電器Kl的線圈Kl.1的一端、繼電器K2的線圈K2.1的一端分別與所述PLC控制器的輸出埠 Q0.1、輸出埠 10.2相連，所述繼電器Kl的線圈Kl.1的另一端並接所述繼電器K2的線圈K2.1的另一端後通過42V交流電源與PLC控制器的輸出公共埠 1L/2L相連，所述PLC控制器的火線埠 L通過220V交流電源與零線埠 N相連；所述系統還包括人機界面HMII，所述人機界面HMII通過通信接口與所述PLC控制器的通訊埠相連；所述人機界面HMII的通信接口為RS232接口 ；所述人機界面HMIl包括5.7寸的顯示屏。
[0007]本發明與現有技術相比具有以下有益效果:
本發明中的主驅動單元為變頻器，備用驅動單元為軟起動器，每一變頻器和軟起動器都通過對應的隔離開關與對應的電機相連，每一隔離開關的輔助觸點都與PLC控制器對應的輸入埠相連，而PLC控制器的輸出埠分別與控制變頻器和軟起動器是否停止運行的相應的繼電器相連，工作時，PLC控制器通過監控每一輔助觸點的開合狀態即可知道對應的隔離開關的分合閘狀態，進而得知對應的變頻器或軟起動器的選擇狀態，當PLC控制器監測到三臺電機對應的變頻器和軟起動器混合選用時，向繼電器發送信號，繼電器動作，閉鎖相應的變頻器和軟起動器，避免了由於誤操作造成皮帶機損壞(變頻器和軟起動器運行不同步造成的)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明；
圖1為本發明的結構示意圖；
圖中:1為第一變頻器，2為第二變頻器，3為第三變頻器，4為第一軟起動器，5為第二軟起動器，6為第三軟起動器，7為PLC控制器，8為42V交流電源，9為220V交流電源。

【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，礦用電源切換系統，包括:共同驅動一條皮帶的電機Ml、電機M2和電機M3，所述電機Ml的電源端、電機M2的電源端和電機M3的電源端分別與第一變頻器I的輸出端、第二變頻器2的輸出端和第三變頻器3的輸出端相連，所述系統還包括:第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第一軟起動器4、第二軟起動器5、第三軟起動器6、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5、第六隔離開關Q6和PLC控制器7，所述第一隔離開關Ql串接在所述第一變頻器I和電機Ml之間的線路上，所述第二隔離開關Q2串接在所述第二變頻器2和電機M2之間的線路上，所述第三隔離開關Q3串接在所述第三變頻器3和電機M3之間的線路上，所述第一軟起動器4通過所述第四隔離開關Q4與所述電機Ml的電源端相連，所述第二軟起動器5通過所述第五隔離開關Q5與所述電機M2的電源端相連，所述第三軟起動器6通過所述第六隔離開關Q6與所述電機M3的電源端相連，所述的第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5和第六隔離開關Q6均與所述PLC控制器7相連，所述PLC控制器7還與用於控制第一變頻器1、第二變頻器2和第三變頻器3的繼電器Kl以及用於控制第一軟起動器4、第二軟起動器5和第三軟起動器6的繼電器K2相連。
[0010]具體地，所述第一隔離開關Ql的常開觸點Ql.1的一端、第四隔離開關Q4的常開觸點Q4.1的一端、第二隔離開關Q2的常開觸點Q2.1的一端、第五隔離開關Q5的常開觸點Q5.1的一端、第三隔尚開關Q3的常開觸點Q3.1的一端和第六隔尚開關Q6的常開觸點Q6.1的一端分別與所述PLC控制器7的輸入埠 10.0、輸入埠 10.1、輸入埠 10.2、輸入埠10.3、輸入埠 10.4和輸入埠 10.5相連，所述第一隔離開關Ql的常開觸點Ql.1的另一端並接所述第四隔離開關Q4的常開觸點Q4.1的另一端、第二隔離開關Q2的常開觸點Q2.1的另一端、第五隔離開關Q5的常開觸點Q5.1的另一端、第三隔離開關Q3的常開觸點Q3.1的另一端和第六隔離開關Q6的常開觸點Q6.1的另一端後與所述PLC控制器7的直流電壓正輸出埠 VO+相連，所述PLC控制器7的輸出公共埠 1M、輸出公共埠 2M和直流電壓負輸出埠 VO-均接地，所述繼電器Kl的線圈Kl.1的一端、繼電器K2的線圈K2.1的一端分別與所述PLC控制器7的輸出埠 Q0.1、輸出埠 10.2相連，所述繼電器Kl的線圈Kl.1的另一端並接所述繼電器K2的線圈K2.1的另一端後通過42V交流電源8與PLC控制器7的輸出公共埠 1L/2L相連，所述PLC控制器7的火線埠 L通過220V交流電源9與零線埠 N相連。
[0011]具體地,所述系統還包括人機界面HMII,所述人機界面HMIl通過通信接口與所述PLC控制器7的通訊埠相連，所述人機界面HMII的通信接口為RS232接口，所述人機界面HMIl包括5.7寸的顯示屏，通過所述人機界面HMI1，可實時地觀察到六臺隔離開關的分合閘狀態，進而可知道是變頻器在線還是軟起動器在線，當需要閉鎖變頻器和軟起動器時還會顯示出警告語。
[0012]本實施例中的礦用電源切換系統可應用於煤礦領域，也可應用於其他類似的場合，不僅使得當主驅動單元發生故障時可快速切換至備用驅動單元、保證了運輸設備的不間斷運行，還解決了無法設置有效的主備互鎖措施、現場人員容易誤操作造成主迴路短路事故以及主備並聯送電時、送電側損壞備用側的主要器件、導致需要起用備機時備機已經損壞的問題，具有突出的實質性特點和顯著的進步，上面結合附圖對本發明的實施例作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.礦用電源切換系統，包括:共同驅動一條皮帶的電機Ml、電機M2和電機M3,所述電機Ml的電源端、電機M2的電源端和電機M3的電源端分別與第一變頻器(I)的輸出端、第二變頻器(2)的輸出端和第三變頻器(3)的輸出端相連，其特徵在於:所述系統還包括:第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第一軟起動器(4)、第二軟起動器(5)、第三軟起動器(6)、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5、第六隔離開關Q6和PLC控制器(7)，所述第一隔離開關Ql串接在所述第一變頻器(I)和電機Ml之間的線路上，所述第二隔離開關Q2串接在所述第二變頻器(2)和電機M2之間的線路上，所述第三隔離開關Q3串接在所述第三變頻器(3)和電機M3之間的線路上，所述第一軟起動器(4)通過所述第四隔離開關Q4與所述電機Ml的電源端相連，所述第二軟起動器(5)通過所述第五隔離開關Q5與所述電機M2的電源端相連，所述第三軟起動器(6)通過所述第六隔離開關Q6與所述電機M3的電源端相連，所述的第一隔離開關Q1、第二隔離開關Q2、第三隔離開關Q3、第四隔離開關Q4、第五隔離開關Q5和第六隔離開關Q6均與所述PLC控制器(7)相連，所述PLC控制器(7)還與用於控制第一變頻器(I)、第二變頻器(2)和第三變頻器(3)的繼電器Kl以及用於控制第一軟起動器(4)、第二軟起動器(5)和第三軟起動器(6)的繼電器K2相連。
2.根據權利要求1所述的礦用電源切換系統，其特徵在於:所述第一隔離開關Ql的常開觸點Ql.1的一端、第四隔離開關Q4的常開觸點Q4.1的一端、第二隔離開關Q2的常開觸點Q2.1的一端、第五隔離開關Q5的常開觸點Q5.1的一端、第三隔離開關Q3的常開觸點Q3.1的一端和第六隔離開關Q6的常開觸點Q6.1的一端分別與所述PLC控制器(7)的輸入埠 10.0、輸入埠 10.1、輸入埠 10.2、輸入埠 10.3、輸入埠 10.4和輸入埠 10.5相連，所述第一隔離開關Ql的常開觸點Ql.1的另一端並接所述第四隔離開關Q4的常開觸點Q4.1的另一端、第二隔離開關Q2的常開觸點Q2.1的另一端、第五隔離開關Q5的常開觸點Q5.1的另一端、第三隔離開關Q3的常開觸點Q3.1的另一端和第六隔離開關Q6的常開觸點Q6.1的另一端後與所述PLC控制器(7)的直流電壓正輸出埠 VO+相連，所述PLC控制器(7)的輸出公共埠 1M、輸出公共埠 2M和直流電壓負輸出埠 VO-均接地，所述繼電器Kl的線圈Kl.1的一端、繼電器K2的線圈K2.1的一端分別與所述PLC控制器(7)的輸出埠 Q0.1、輸出埠 10.2相連，所述繼電器Kl的線圈Kl.1的另一端並接所述繼電器K2的線圈K2.1的另一端後通過42V交流電源(8)與PLC控制器(7)的輸出公共埠 1L/2L相連，所述PLC控制器(7)的火線埠 L通過220V交流電源(9)與零線埠 N相連。
3.根據權利要求2所述的礦用電源切換系統，其特徵在於:所述系統還包括人機界面HMII，所述人機界面HMII通過通信接口與所述PLC控制器(7 )的通訊埠相連。
4.根據權利要求3所述的礦用電源切換系統，其特徵在於:所述人機界面HMIl的通信接口為RS232接口。
5.根據權利要求3所述的礦用電源切換系統，其特徵在於:所述人機界面HMIl包括5.7寸的顯示屏。
【文檔編號】G05B19/05GK104181856SQ201410444909
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】王繼有, 李峰, 郜恩元 申請人:山西潞安海通工貿有限公司