煤礦用防爆電機的軟起動系統的製作方法

2023-06-22 00:24:11 2

煤礦用防爆電機的軟起動系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種軟起動系統，具體涉及煤礦用防爆電機的軟起動系統；解決的技術問題為：提供一種能夠驅動雙速電機、且可集中控制多個軟起動支路的煤礦用防爆電機的軟起動系統；採用的技術方案為：軟起動系統包括煤礦高壓電源，煤礦高壓電源依次串接礦用高爆開關和礦用隔爆型乾式變壓器後與礦用低壓饋電開關的進線端相連，礦用低壓饋電開關的出線端與軟起動迴路的三相電源接線端子U1、V1、W1相連，軟起動迴路包括多個電路結構相同的軟起動器支路；本發明適用於煤礦領域。
【專利說明】煤礦用防爆電機的軟起動系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種軟起動系統，具體涉及煤礦用防爆電機的軟起動系統。

【背景技術】
[0002]隨著煤炭資源兼併重組的完成，煤炭行業逐漸形成了大集團並存的格局，生產煤炭的煤礦更加朝著集團化和規模化的方向發展，使得單井口的煤炭產量越來越大、煤炭生產的機械化和自動化程度不斷提高，進而使大運量、高速度的皮帶輸送機和刮板輸送機也日益增多，不管是從經濟方面考慮，還是從安全方面考慮，在煤炭生產過程中，各輸送機的壽命問題是關鍵，而如何延長輸送機的使用壽命，通常取決於輸送機的軟起動問題；礦用防爆型低壓軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護於一體的新穎電機控制裝置，具有起動電流小、起動速度平穩可靠和對電網衝擊小等優點，且其起動曲線可根據現場實際工況來進行調整，從而可減少皮帶機、刮板機的起動衝擊力，降低了對皮帶機、刮扳機的損害，進而起到了延長皮帶機、刮扳機使用壽命的效果。
[0003]但是，將單臺的軟起動器應用於雙速電機、多條輸送機的邏輯起動以及皮帶保護集控系統的配套使用中時，因不是集中控制，使得整個系統中相連配電支路之間的連線所需要的接線引入裝置、礦用三通及四通的數量增多，控制線路連線繁瑣，一旦出現參數設置與實際接線不符或故障跳閘等情況，軟起動器將無法報送錯誤，很容易造成危險，並且也不適合工人進行值守工作；為適應煤礦用戶的實際需求，亟需尋求一種能夠將多個軟起動支路進行集中控制、顯示和參數調整，並且可驅動礦用防爆型雙速電機的用於煤礦防爆電機的軟起動系統。


【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:提供一種能夠驅動雙速電機、且可集中控制多個軟起動支路的煤礦用防爆電機的軟起動系統。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:煤礦用防爆電機的軟起動系統，包括:煤礦高壓電源，所述煤礦高壓電源依次串接礦用高爆開關和礦用隔爆型乾式變壓器後與礦用低壓饋電開關的進線端相連，礦用低壓饋電開關的出線端與軟起動迴路的三相電源接線端子U1、V1、Wl相連，所述的軟起動迴路包括多個電路結構相同的軟起動器支路，所述的軟起動器支路包括隔離換向開關QSl、可控矽KGl、真空接觸器KMl和軟起動控制裝置ZBl，所述隔離換向開關QSl的進線端與所述的三相電源接線端子Ul、V1、Wl相連，所述隔離換向開關QSl的出線端分別與所述可控矽KGl的輸入端和所述真空接觸器KMl的輸入端相連，所述可控矽KGl的輸出端並接所述真空接觸器KMl的輸出端後與軟起動迴路的三相輸出端子A1、B1、C1相連，所述可控矽KGl的控制端和所述真空接觸器KMl的控制端均與所述軟起動控制裝置ZBl的控制端相連；所述的軟起動迴路還包括電源變壓器Tl和設有起停按鈕ANl的PLC控制器，所述電源變壓器Tl的輸入端與軟起動迴路的三相電源接線端子UU V1、Wl相連，所述電源變壓器Tl的輸出端分別與所述PLC控制器的電源端和每個軟起動器支路中軟起動控制裝置ZBl的電源端相連，所述PLC控制器的控制端分別與每個軟起動器支路中軟起動控制裝置ZBl的控制端相連。
[0006]所述的軟起動迴路還包括設有礦用隔爆滑鼠SBl的嵌入式一體化工控機HMI1，所述嵌入式一體化工控機HMIl的電源端與所述電源變壓器Tl的輸出端相連；所述嵌入式一體化工控機HMIl包括第一通訊模塊，所述PLC控制器包括第二通訊模塊，所述的每個軟起動器支路中的軟起動控制裝置ZBl均包括第三通訊模塊，所述的第一通訊模塊、第二通訊模塊以及各個第三通訊模塊之間依次連接在一起進行通訊；所述嵌入式一體化工控機HMII中的第一通訊模塊通過RS485埠與PLC控制器中的第二通訊模塊通訊；所述PLC控制器的控制端還與皮帶保護集控系統的集控埠相連；所述的煤礦高壓電源、礦用高爆開關、礦用隔爆型乾式變壓器和礦用低壓饋電開關安裝在第一防爆箱體中，所述的三相電源接線端子U1、V1、Wl安裝在第一防爆接線箱體中，所述的軟起動迴路安裝在第二防爆箱體中，所述的三相輸出端子Al、B1、Cl安裝在第二防爆接線箱體中。
[0007]本發明與現有技術相比具有以下有益效果:
本發明中，將現有的煤礦用防爆電機的軟起動系統中軟起動迴路的軟起動器支路數量增至多個，每個軟起動器支路中隔離換向開關QSl的進線端均與三相電源接線端子U1、V1、Wl相連，每個軟起動器支路中軟起動控制裝置ZBl的電源端均與電源變壓器Tl的輸出端相連，每個軟起動控制裝置ZBl的控制端均與PLC控制器的控制端相連，各個軟起動控制裝置ZBl中的通訊模塊、PLC控制器中的通訊模塊與嵌入式一體化工控機HMIl中的通訊模塊依次進行電連接通訊，通過上述的多個軟啟動器支路，可實現對單臺或者多臺的雙速電機的驅動，並且只通過一臺PLC控制器即可對對個軟起動支路進行集中控制、集中顯示和集中參數修改，控制方式多樣化，配電支路間的接線和控制線路的連線較少，安裝使用方便，成本較低，不僅滿足了煤礦生產中的多種需求，而且這種集中管理方式為煤礦的安全生產帶來了保障。

【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為本發明中的結構示意圖；
圖中:1為煤礦高壓電源，2為礦用高爆開關，3為礦用隔爆型乾式變壓器，4為礦用低壓饋電開關，5為軟起動迴路，6為軟起動器支路，7為PLC控制器，8為皮帶保護集控系統的集控埠。

【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，煤礦用防爆電機的軟起動系統，包括:煤礦高壓電源1，本實施例中的煤礦高壓電源I可為6KV或1KV的高壓電源，所述煤礦高壓電源I依次串接礦用高爆開關2和礦用隔爆型乾式變壓器3後與礦用低壓饋電開關4的進線端相連，礦用低壓饋電開關4的出線端與軟起動迴路5的三相電源接線端子U1、V1、Wl相連，所述的軟起動迴路5包括多個電路結構相同的軟起動器支路6，所述的軟起動器支路6包括隔離換向開關QS1、可控矽KGl、真空接觸器KMl和軟起動控制裝置ZBl，所述隔離換向開關QSl的進線端與所述的三相電源接線端子U1、V1、W1相連，所述隔離換向開關QSl的出線端分別與所述可控矽KGl的輸入端和所述真空接觸器KMl的輸入端相連，所述可控矽KGl的輸出端並接所述真空接觸器KMl的輸出端後與軟起動迴路5的三相輸出端子Al、B1、Cl相連，所述可控矽KGl的控制端和所述真空接觸器KMl的控制端均與所述軟起動控制裝置ZBl的控制端相連；所述的軟起動迴路5還包括電源變壓器Tl、設有設有礦用隔爆滑鼠SBl的嵌入式一體化工控機HMIl和設有起停按鈕ANl的PLC控制器7，所述電源變壓器Tl的輸入端與軟起動迴路5的三相電源接線端子U1、V1、W1相連，所述電源變壓器Tl的輸出端分別與所述嵌入式一體化工控機HMII的電源端、所述PLC控制器7的電源端和所述每個軟起動器支路6中軟起動控制裝置ZBl的電源端相連，所述PLC控制器7的控制端分別與每個軟起動器支路6中軟起動控制裝置ZBl的控制端相連。
[0010]本實施例中，所述嵌入式一體化工控機HMII為10.4英寸觸摸彩色液晶顯示屏，包括第一通訊模塊、第一處理器模塊和觸摸彩屏顯示器，所述PLC控制器7包括第二通訊模塊和第二處理器模塊，所述的每個軟起動器支路6中的軟起動控制裝置ZBl均包括第三通訊模塊和第三處理器模塊，所述的第一通訊模塊、第二通訊模塊以及各個第三通訊模塊之間依次連接在一起進行通訊；具體地，所述所述嵌入式一體化工控機HMIl中的第一通訊模塊可通過RS485埠與PLC控制器7中的第二通訊模塊通訊；所述PLC控制器7的控制端還與皮帶保護集控系統的集控埠 8相連；所述的煤礦高壓電源1、礦用高爆開關2、礦用隔爆型乾式變壓器3和礦用低壓饋電開關4安裝在第一防爆箱體中，所述的三相電源接線端子U1、V1、Wl安裝在第一防爆接線箱體中，所述的軟起動迴路5安裝在第二防爆箱體中，所述的三相輸出端子Al、B1、Cl安裝在第二防爆接線箱體中，上述防爆箱體均符合煤礦隔爆兼本質安全型設備的要求。
[0011]本實施例中的嵌入式一體化工控機HMIl作為上位機，通過RS485通訊埠和MODBUS通訊協議控制PLC控制器7和各個軟起動控制裝置ZBl，從而在10.4英寸觸摸彩色液晶顯示屏上設置驅動單臺或多臺雙速電機的軟起低速切換軟起高速運行、軟起低速切換直起高速運行、直接軟起高速運行、軟起低速長期運行、軟起低速定時切換高速運行、軟起低速電流切換高速運行、低速時序軟起切換高速等多種驅動模式，並且能夠及時、準確地檢測判斷各個軟起動器支路6的參數設置信息，完成了通過嵌入式一體化工控機HMIl對各支路信息的集中顯示、集中參數調整、工作模式的集中設置及設置信息的掉電保存；此外，可利用PLC控制器7的RS485通訊埠和MODBUS通訊協議，從嵌入式一體化工控機HMIl接收或上傳各軟起動器支路6的參數設置信息，通過PLC控制器7完善的邏輯控制、快速的響應功能，控制各個軟起動器支路6的起停操作、故障的快速相應和故障的邏輯互鎖，避免了嵌入式一體化工控機HMIl通訊控制起停和故障互鎖時的響應慢、易幹擾、程序佔用內存大而影響系統運行等弊端，從而完成煤礦低壓真空交流組合軟起動器的單機或多機雙速控制功能，為煤礦的安全生產帶來保障。
[0012]本發明的整個電路結構簡潔，安裝使用方便，成本較低，能夠集中控制各軟起動器支路6的各項工作，便於皮帶保護集控系統的配套和值守工人的維護，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.煤礦用防爆電機的軟起動系統，包括:煤礦高壓電源(1)，所述煤礦高壓電源(I)依次串接礦用高爆開關(2)和礦用隔爆型乾式變壓器(3)後與礦用低壓饋電開關(4)的進線端相連，礦用低壓饋電開關(4)的出線端與軟起動迴路(5)的三相電源接線端子Ul、V1、W1相連，其特徵在於:所述的軟起動迴路(5)包括多個電路結構相同的軟起動器支路(6)，所述的軟起動器支路(6)包括隔離換向開關QS1、可控矽KG1、真空接觸器KMl和軟起動控制裝置ZB1，所述隔離換向開關QSl的進線端與所述的三相電源接線端子U1、V1、Wl相連，所述隔離換向開關QSl的出線端分別與所述可控矽KGl的輸入端和所述真空接觸器KMl的輸入端相連，所述可控矽KGl的輸出端並接所述真空接觸器KMl的輸出端後與軟起動迴路(5)的三相輸出端子A1、B1、C1相連，所述可控矽KGl的控制端和所述真空接觸器KMl的控制端均與所述軟起動控制裝置ZBl的控制端相連； 所述的軟起動迴路(5)還包括電源變壓器Tl、設有設有礦用隔爆滑鼠SBl的嵌入式一體化工控機HMII和設有起停按鈕ANl的PLC控制器(7)，所述電源變壓器Tl的輸入端與軟起動迴路(5)的三相電源接線端子U1、V1、Wl相連，所述電源變壓器Tl的輸出端分別與所述嵌入式一體化工控機HMII的電源端、所述PLC控制器(7 )的電源端和所述每個軟起動器支路(6)中軟起動控制裝置ZBl的電源端相連，所述PLC控制器(7)的控制端分別與每個軟起動器支路(6)中軟起動控制裝置ZBl的控制端相連； 所述嵌入式一體化工控機HMIl包括第一通訊模塊，所述PLC控制器(7)包括第二通訊模塊，所述的每個軟起動器支路(6)中的軟起動控制裝置ZBl均包括第三通訊模塊，所述的第一通訊模塊、第二通訊模塊以及各個第三通訊模塊之間依次連接在一起進行通訊。
2.根據權利要求1所述的煤礦用防爆電機的軟起動系統，其特徵在於:所述嵌入式一體化工控機HMIl中的第一通訊模塊通過RS485埠與PLC控制器(7)中的第二通訊模塊通訊。
3.根據權利要求1或2所述的煤礦用防爆電機的軟起動系統，其特徵在於:所述PLC控制器(7)的控制端還與皮帶保護集控系統的集控埠(8)相連。
4.根據權利要求1或2所述的煤礦用防爆電機的軟起動系統，其特徵在於:所述的煤礦高壓電源(I)、礦用高爆開關(2)、礦用隔爆型乾式變壓器(3)和礦用低壓饋電開關(4)安裝在第一防爆箱體中，所述的三相電源接線端子U1、V1、Wl安裝在第一防爆接線箱體中，所述的軟起動迴路(5)安裝在第二防爆箱體中，所述的三相輸出端子A1、B1、C1安裝在第二防爆接線箱體中。
【文檔編號】G05B19/418GK104076778SQ201410295943
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】郭志庭, 趙旭亮, 範素芳, 孫建勇, 徐洪周, 石壁善, 胡龍, 延海兵 申請人:山西際安電氣有限公司