電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃的製作方法

2023-05-29 02:44:36 1

專利名稱：電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃的製作方法
技術領域：
本使用新型涉及一種電機控櫃的改進，具體地說是一種通過邏輯電路實現星角自 動往返轉換、從而達到節電的電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃。特別適用於電機星起動、 角運行、負載時輕時重、間歇性較強的電動機。
背景技術：
目前，在容量較大的電機的運行中，一般都涉及到星(記作Y形)啟動後再轉角 (記作Δ形)運行的問題。所謂的星形啟動，是指接的相電壓220V，是火線和中星點之間的 電壓，也就是說，電機的三個繞組分別接在三根火線和中星點之間。轉三角接法後，接的是 線電壓，是火線和火線之間的電壓，也就是說，電機的三個繞組分別接在三根火線之間。電 機星啟動後再轉三角接法是為了減小對電網的衝擊，減小變壓器啟動時的負載，讓負載由 輕到重給變壓器一個緩衝的效果。有的電機負載較重，就需要緩衝啟動，就是星啟動後再轉 三角運轉。電機在運行時，需要配備控制櫃和操作盤。目前所使用的控制櫃，包括櫃殼體、櫃 門、把手、電壓表、電流表、電機啟動按鈕、電機停止按鈕、指示燈、電器元件安裝板、空氣斷 路器、主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3、電機保護熱繼電器、電流互 感器、電機電源線接線端子排、控制線接線端子排構成，在櫃門上側的櫃殼體上設有電壓表 和電流表，在櫃門的上部設有三個指示燈，在櫃門的中上部設有電機啟動按鈕和電機停止 按鈕，電器元件安裝板固定在櫃殼體內，空氣斷路器和熔斷器固定在電器元件安裝板的上 部，主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3以及電流互感器、電機保護熱 繼電器並排的固定在電器元件安裝板的中下部，電機電源線接線端子排和控制線接線端 子排並排的固定在電器元件安裝板的下部。由於電機在輕載時，將三角形接線改為星形接 線運行的節電效果顯著，所以，研究星三角節能起動器的方案很多。目前，解決星角轉換的 主要方式仍採用手動控制，所以，使用很不方便，不能有效的達到節電的目的。也有的在控 制櫃內設置了星角轉換控制裝置，但由於都存在電器元件多、線路複雜、適應性差、靈敏度 低的缺點，導致節電效果並不理想。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種通過邏輯電路實現星角自動往返轉換，從而達到 穩定、可靠、靈敏的星角自動轉換的目的，既能使電機星啟動、並保持星運行，又能隨電動機 負載的輕重變化，而進行星角自動轉換，且結構簡單、安裝使用方便、節電效果好的電機邏 輯控制星角自動轉換節電櫃。為達到以上目的，本實用新型所採用的技術方案是該電機邏輯控制星角自動轉 換節電櫃，包括長方形櫃殼體、櫃門、把手、電壓表、電流表、電機啟動按鈕、電機停止按鈕、 三個指示燈、電器元件安裝板、空氣斷路器、主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器ΚΜ2、Y交流 接觸器ΚΜ3、電機保護熱繼電器、電流互感器、電機電源線接線端子排、控制線接線端子排構成，在櫃門上側的長方形櫃殼體上設有電壓表和電流表，在櫃門的上部設有三個指示燈， 在櫃門的中上部設有電機啟動按鈕和電機停止按鈕，電器元件安裝板固定在長方形櫃殼 體內，空氣斷路器和熔斷器固定在電器元件安裝板的上部，主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸 器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3以及電流互感器、電機保護熱繼電器並排的固定在電器元件安裝 板的中下部，電機電源線接線端子排和控制線接線端子排並排的固定在電器元件安裝板的 下部，其特徵在於在電器元件安裝板的中部固定安裝上由Δ形運行延時閉合繼電器、Y形 運行延時閉合繼電器、起延時作用的電容器、三個主要中間繼電器、四個輔助中間繼電器 通過導線將其相關點連接構成邏輯控制電機星角自動轉換的電路模塊，所述的電路模塊中 的第一個主要中間繼電器的一個觸點與主交流接觸器KMl-I和ΚΜ1-2相連接，所述的三個 主要中間繼電器、四個輔助中間繼電器通過並聯導線接主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器 ΚΜ2、Υ交流接觸器ΚΜ3。本實用新型還通過如下措施實施所述的電路模塊，包括Δ形運行延時閉合繼電 器、Y形運行延時閉合繼電器和起延時作用的電容器、三個主要中間繼電器、四個輔助中間 繼電器，三個主要中間繼電器和四個輔助中間繼電器以及Δ形運行延時閉合繼電器和Y形 運行延時閉合繼電器的電壓線圈並聯導線與主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器ΚΜ2、Y交流 接觸器ΚΜ3連接，再通過三個主要中間繼電器的常開觸點與電機電源線接線端子排上的火 線端子相連接；其中，第一個主要中間繼電器的另一個觸點與第一個輔助中間繼電器的常 開觸點相連接；第二個主要中間繼電器的另一個觸點依次與第三個主要中間繼電器和第三 個輔助中間繼電器的常閉觸點、控制線接線端子排上的工件結束按鈕常閉點相連接，同時 經Y形運行延時閉合繼電器的常開觸點與電機電源線接線端子排上的火線端子相連接；第 一個輔助中間繼電器與第二個主要中間繼電器的常開觸點相連接，同時與電機電源線接線 端子排上的火線端子相連接；第三個主要中間繼電器依次與第二個主要中間繼電器的常閉 觸點、第四個輔助中間繼電器的常開觸點和Δ形運行延時閉合繼電器的常開觸點連接後， 再接電機電源線接線端子排上的火線端子；第二個輔助中間繼電器並聯上起延時作用的電 容器，並與第三個輔助中間繼電器的常閉觸點相連接，再與第二個輔助中間繼電器的常開 觸點和第四個輔助中間繼電器的常閉觸點同時與控制線接線端子排上的工件開始按鈕相 連接；第三個輔助中間繼電器和Δ形運行延時閉合繼電器並聯後，另一個觸點與第二個輔 助中間繼電器的常開觸點和第四個輔助中間繼電器的常閉觸點連接，再經過第三個輔助中 間繼電器的常開觸點與電機電源線接線端子排上的火線端子連接；第四個輔助中間繼電器 與Y形運行延時閉合繼電器並聯後，另一個觸點經過第三個輔助中間繼電器和第一個輔助 中間繼電器的常閉觸點與控制線接線端子排上的工件結束按鈕常開觸點相連接，並同時經 第四個輔助中間繼電器的常開觸點與電機電源線接線端子排上的火線端子相連接。所述的三個主要中間繼電器分別為Jl、J3、J2 ；所述的四個輔助中間繼電器分別 為J31、J8、J4、J5 ；所述的Δ形運行延時閉合繼電器為S J4 ；所述的Y形運行延時閉合繼 電器為S J5 ；其中，第一個輔助中間繼電器的常開觸點J31-1 ；第三個主要中間繼電器的常 閉觸點為J2-1 ；第三個輔助中間繼電器常閉觸點為J4-2 ；第二個主要中間繼電器的常開觸 點為J3-3 ；第二個主要中間繼電器的常閉觸點為J3-1 ；第四個輔助中間繼電器的常閉觸點 為J5-1 ；Δ形運行延時閉合繼電器的常開觸點為S J4-1 ；第三個輔助中間繼電器的常閉觸 點為J4-4 ；第二個輔助中間繼電器的常開觸點為J8-1 ；Y形運行延時閉合繼電器常閉觸點
5為J5-2 ；第三個輔助中間繼電器的常開觸點為J4-1 ；第一個輔助中間繼電器的常閉觸點為 J31-2。本實用新型的有益效果在於與目前在電機中使用的控制櫃相比，由於採用了在 櫃體內設有邏輯電路星角自動轉換裝置，所以結構簡單、星角自動往返轉換穩定、靈敏度 高，既能使電機星啟動、並保持星運行，又能隨電機負載的輕重變化而變化，節電效果良好。 可廣泛用於電機星角轉換控制櫃。

圖1、為本實用新型的結構前視示意圖。圖2、為本實用新型的結構前視局剖視示意圖圖3、為為本實用新型的電器元件裝配電路原理示意圖。
具體實施方式
參照圖1、2、3製作本實用新型。該電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃，包括長方 形櫃殼體15、櫃門17、把手18、電壓表19、電流表20、電機啟動按鈕21、電機停止按鈕22、 三個指示燈16、電器元件安裝板2、空氣斷路器23、主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器ΚΜ2、Υ 交流接觸器ΚΜ3、電機保護熱繼電器24、電流互感器25、電機電源線接線端子排3、控制線接 線端子排3'構成，在櫃門17上側的長方形櫃殼體15上設有電壓表19和電流表20，在櫃 門17的上部設有三個指示燈16，在櫃門17的中上部設有電機啟動按鈕21和電機停止按鈕 22，電器元件安裝板2固定在長方形櫃殼體15內，空氣斷路器23和熔斷器6固定在電器元 件安裝板2的上部，主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器ΚΜ2、Υ交流接觸器ΚΜ3以及電流互感 器25、電機保護熱繼電器M並排的固定在電器元件安裝板2的中下部，電機電源線接線端 子排3和控制線接線端子排3'並排的固定在電器元件安裝板2的下部，其特徵在於在電 器元件安裝板2的中部固定安裝上由Δ形運行延時閉合繼電器4、Υ形運行延時閉合繼電器 5、起延時作用的電容器7、三個主要中間繼電器8、11、13、四個輔助中間繼電器9、10、14、12 通過導線將其相關點連接構成邏輯控制電機星角自動轉換的電路模塊沈，所述的電路模塊 26中的第一個主要中間繼電器8的一個觸點與主交流接觸器KMl-I和ΚΜ1-2相連接，所述 的三個主要中間繼電器8、11、13、四個輔助中間繼電器9、10、14、12通過並聯導線接主交流 接觸器KMl、Δ交流接觸器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3。所述的電路模塊沈，包括Δ形運行延時閉合繼電器4、Y形運行延時閉合繼電器5 和起延時作用的電容器7、三個主要中間繼電器8、11、13、四個輔助中間繼電器9、10、14、 12，三個主要中間繼電器8、11、13和四個輔助中間繼電器9、10、14、12以及Δ形運行延時閉 合繼電器4和Y形運行延時閉合繼電器5的電壓線圈並聯導線與主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流 接觸器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3連接，再通過三個主要中間繼電器8、11、13的常開觸點與電 機電源線接線端子排3上的火線端子相連接；其中，第一個主要中間繼電器8的另一個觸點 與第一個輔助中間繼電器9的常開觸點相連接；第二個主要中間繼電器11的另一個觸點依 次與第三個主要中間繼電器13和第三個輔助中間繼電器14的常閉觸點與控制線接線端子 排3'上的工件結束按鈕常閉點相連接，同時經Y形運行延時閉合繼電器5的常開觸點與電 機電源線接線端子排3上的火線端子相連接；第一個輔助中間繼電器9與第二個主要中間繼電器11的常開觸點相連接，同時與電機電源線接線端子排3上的火線端子相連接；第三 個主要中間繼電器13依次與第二個主要中間繼電器11的常閉觸點、第四個輔助中間繼電 器12的常開觸點和Δ形運行延時閉合繼電器4的常開觸點連接後，再接電機電源線接線端 子排3上的火線端子；第二個輔助中間繼電器10並聯上起延時作用的電容器7，並與第三 個輔助中間繼電器14的常閉觸點相連接，再與第二個輔助中間繼電器10的常開觸點和第 四個輔助中間繼電器12的常閉觸點同時與控制線接線端子排3'上的工件開始按鈕相連 接；第三個輔助中間繼電器14和Δ形運行延時閉合繼電器4並聯後，另一個觸點與第二個 輔助中間繼電器10的常開觸點和第四個輔助中間繼電器12的常閉觸點連接，再經過第三 個輔助中間繼電器14的常開觸點與電機電源線接線端子排3上的火線端子連接；第四個輔 助中間繼電器12與Y形運行延時閉合繼電器5並聯後，另一個觸點經過第三個輔助中間繼 電器14和第一個輔助中間繼電器9的常閉觸點與控制線接線端子排3 『上的工件結束按鈕 常開觸點相連接連接，並同時經第四個輔助中間繼電器12的常開觸點與電機電源線接線 端子排3上的火線端子相連接。在電路圖中，所述的三個主要中間繼電器分別為Jl、J3、J2 ；所述的四個輔助中間 繼電器分別為J31、J8、J4、J5 ；所述的Δ形運行延時閉合繼電器為S J4 ；所述的Y形運行延 時閉合繼電器為S J5 ；其中，第一個輔助中間繼電器的常開觸點為J31-1 ；第三個主要中間 繼電器的常閉觸點為J2-1 ；第三個輔助中間繼電器常閉觸點為J4-2 ；第二個主要中間繼電 器的常開觸點為J3-3 ；第二個主要中間繼電器的常閉觸點為J3-1 ；第四個輔助中間繼電器 的常閉觸點為J5-1 ；Δ形運行延時閉合繼電器的常開觸點為SJ4-1 ；第三個輔助中間繼電 器的常閉觸點為J4-4 ；第二個輔助中間繼電器的常開觸點為J8-1 ；Y形運行延時閉合繼電 器常閉觸點為J5-2 ；第三個輔助中間繼電器的常開觸點為J4-1 ；第一個輔助中間繼電器的 常閉觸點為J31-2。以下舉例說明其應用。在鍛打工序中使用本實用新型時，其電動機的啟動、操作步 驟如下1、按下電機啟動按鈕21，電源經啟動按鈕閉合觸電到達第三個輔助中間繼電器 14的常閉觸電J4-2、第三個主要中間繼電器13的常閉觸點J2-1，使第二個主要中間繼電 器11得電吸合，並維持。電源依次經操作盤上的頂料按鈕的常閉觸點、Δ形運行延時閉合 繼電器4的常閉接點J4-2、第三個主要中間繼電器13的常閉接點J2-1，使第二個主要中間 繼電器11、第一個輔助中間繼電器9得電吸合，與主接觸器連接的第一個主要中間繼電器8 的常開觸點J1-2和第二個主要中間繼電器11的常開觸點J3-2閉合，電源送至控制櫃內的 交流接觸器的觸點ΚΜ1、ΚΜ3，使交流接觸器得電吸合，並吸合維持，電動機即作恆定的星形 接線方式運行。2、鍛打工作開始，當鍛件送往壓力機的過程中，碰塊碰到限位開關時，限位開關 常開觸點閉合，電源經過限位開關閉合觸電，第四個輔助中間繼電器12的常閉點J5-2、第 三個輔助中間繼電器14的常閉接點J4-4得電，使第二個輔助中間繼電器10的常開觸點得 電吸合，由於第三個輔助中間繼電器14的常開觸點J4-1得電閉合，並維持，所以第三個輔 助中間繼電器14的常閉觸點J4-2打開。使第二個主要中間繼電器11失電斷開，即第二個 主要中間繼電器11的常開點J3-2打開，控制櫃內的交流接觸器的ΚΜ3接點斷電失效，第三 個輔助中間繼電器14、Δ形運行延時閉合繼電器5得電吸合，Δ形運行延時閉合繼電器4的時間常開點延時閉合，電源經第四個輔助中間繼電器12的常閉觸點J5-1、第二個主要中間 繼電器11的常閉觸點J3-1，使第三個主要中間繼電器13得電吸合，與控制櫃內的交流接觸 器的KM2接點相連接的第三個主要中間繼電器13的常開觸點J2-2閉合，使交流接觸器的 KM2得電吸合，電動機作三角形接線形式運行，增大力矩，滿足生產需要。 3、鍛打結束，按下操作盤上的預料按鈕常開觸電閉合，電源經第三個輔助中間繼 電器14的常閉觸點J4-3和第一個輔助中間繼電器9的常閉點，使第四個輔助中間繼電器 12的常閉觸點失電，Y形運行延時閉合繼電器5得電吸合，第四個輔助中間繼電器12的常 閉觸點J5-1打開，第三個主要中間繼電器13失電，與控制櫃內的交流接觸器的KM2接點相 連接的第三個主要中間繼電器13的常開觸點J2-2打開，使控制櫃內的交流接觸器的KM2 接點失電，結束了三角形接線方式，Δ形運行延時閉合繼電器4常開觸電延時閉合，電源經 第三個輔助中間繼電器14的常閉觸點J4-2、第三個主要中間繼電器13的常閉觸點J2-1， 使第二個主要中間繼電器11吸合，並使第四個輔助中間繼電器12的常開觸點J5-3自保維 持，與控制櫃內的交流接觸器的ΚΜ3接點相連接第二個主要中間繼電器11的常開觸點J3-2 閉合，使控制櫃內的交流接觸器ΚΜ3接點得電吸合，電動機又作星形接線方式運行，完成 了一個工作周期。
權利要求1.一種電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃，包括長方形櫃殼體(15)、櫃門(17)、把手 (18)、電壓表(19)、電流表(20)、電機啟動按鈕(21)、電機停止按鈕(22)、三個指示燈(16)、 電器元件安裝板O)、空氣斷路器(23)、主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器KM2、Y交流接觸 器ΚΜ3、電機保護熱繼電器(M)、電流互感器(25)、電機電源線接線端子排(3)、控制線接線 端子排(3')構成，在櫃門(17)上側的長方形櫃殼體(1 上設有電壓表(19)和電流表(20)，在櫃門(17)的上部設有三個指示燈(16)，在櫃門(17)的中上部設有電機啟動按鈕(21)和電機停止按鈕(22)，電器元件安裝板O)固定在長方形櫃殼體(15)內，空氣斷路器 (23)和熔斷器(6)固定在電器元件安裝板O)的上部，主交流接觸器ΚΜ1、Δ交流接觸器 ΚΜ2、Υ交流接觸器ΚΜ3以及電流互感器(25)、電機保護熱繼電器Q4)並排的固定在電器元 件安裝板O)的中下部，電機電源線接線端子排(3)和控制線接線端子排(3')並排的固 定在電器元件安裝板(2)的下部，其特徵在於在電器元件安裝板(2)的中部固定安裝上由 Δ形運行延時閉合繼電器G)、Y形運行延時閉合繼電器(5)、起延時作用的電容器(7)、三 個主要中間繼電器(8、11、13)、四個輔助中間繼電器(9、10、14、12)通過導線將其相關點連 接構成的邏輯控制電機星角自動轉換的電路模塊(26)，所述的電路模塊06)中的第一個 主要中間繼電器(8)的一個觸點與主交流接觸器KMl-I和ΚΜ1-2相連接，所述的三個主要 中間繼電器(8、11、13)、四個輔助中間繼電器(9、10、14、12)通過並聯導線接主交流接觸器 KMl、Δ交流接觸器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3。
2.根據權利要求1所述的電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃，其特徵在於所述的三個 主要中間繼電器(8、11、13)和四個輔助中間繼電器(9、10、14、12)以及Δ形運行延時閉合 繼電器(4)和Y形運行延時閉合繼電器(5)的電壓線圈並聯導線與主交流接觸器ΚΜ1、Δ 交流接觸器ΚΜ2、Y交流接觸器ΚΜ3連接，再通過三個主要中間繼電器(8、11、13)的常開觸 點與電機電源線接線端子排(3)上的火線端子相連接；其中，第一個主要中間繼電器(8)的 另一個觸點與第一個輔助中間繼電器(9)的常開觸點相連接；第二個主要中間繼電器(11) 的另一個觸點依次與第三個主要中間繼電器(13)和第三個輔助中間繼電器(14)的常閉觸 點與控制線接線端子排(3')上的工件結束按鈕常閉點相連接，同時經Y形運行延時閉合 繼電器(5)的常開觸點與電機電源線接線端子排(3)上的火線端子相連接；第一個輔助中 間繼電器(9)與第二個主要中間繼電器(11)的常開觸點相連接，同時與電機電源線接線端 子排(3)上的火線端子相連接；第三個主要中間繼電器(13)依次與第二個主要中間繼電器 (11)的常閉觸點、第四個輔助中間繼電器(12)的常開觸點和Δ形運行延時閉合繼電器⑷ 的常開觸點連接後，再接電機電源線接線端子排(3)上的火線端子；第二個輔助中間繼電 器(10)並聯上起延時作用的電容器(7)，並與第三個輔助中間繼電器(14)的常閉觸點相連 接，再與第二個輔助中間繼電器(10)的常開觸點和第四個輔助中間繼電器(12)的常閉觸 點同時與控制線接線端子排(3')上的工件開始按鈕相連接；第三個輔助中間繼電器(14) 和Δ形運行延時閉合繼電器⑷並聯後，另一個觸點與第二個輔助中間繼電器(10)的常開 觸點和第四個輔助中間繼電器(12)的常閉觸點連接，再經過第三個輔助中間繼電器(14) 的常開觸點與電機電源線接線端子排(3)上的火線端子連接；第四個輔助中間繼電器(12) 與Y形運行延時閉合繼電器( 並聯後，另一個觸點經過第三個輔助中間繼電器(14)和第 一個輔助中間繼電器(9)的常閉觸點與控制線接線端子排(3')上的工件結束按鈕常開觸 點相連接，並同時經第四個輔助中間繼電器(12)的常開觸點與電機電源線接線端子排(3)上的火線端子相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電機邏輯控制星角自動轉換節電櫃，包括長方形櫃殼體(15)、電壓表(19)、電流表(20)、電器元件安裝板(2)、空氣斷路器(23)、電機保護熱繼電器(24)和電流互感器(25)構成，其特徵在於在電器元件安裝板(2)上設由△、Y形運行延時閉合繼電器(4、5)、電容器(7)、三個主要中間繼電器(8、11、13)、四個輔助中間繼電器(9、10、14、12)通過導線將其相關點連接構成的邏輯控制電機星角自動轉換的電路模塊(26)。該節電櫃，由於採用了邏輯電路星角自動轉換裝置，所以結構簡單、星角轉換穩定、靈敏度高，既能使電機星啟動，又能隨電機負載的輕重變化而變化，節電效果良好。
文檔編號H02P1/32GK201928215SQ20102065905
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者任緒功, 任維平, 劉永田 申請人:萊蕪市溫嶺鍛造有限公司