電動機啟動運行控制裝置的製作方法

2023-09-19 21:06:55

專利名稱：電動機啟動運行控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制電動機啟動運行的裝置，特別是既節能又安全的控制裝置。
背景技術：
目前，傳統的星三角(星形連接與三角形連接)電動機起動運行的控制裝置包括主迴路和控制迴路，其中(1)如圖1所示，主迴路包括依次串聯於三相電源輸入端與電動機M繞組輸入端之間的熔斷保險絲FU、刀開關QF、熱繼電器FR和第一交流接觸器IKM主觸點，還包括兩端並接於該第一交流接觸器IKM主觸點的輸入端與該電動機M繞組輸出端並呈三角形連接的第二交流接觸器2KM主觸點，以及一端並接於該電動機M繞組輸出端而另一端短接並呈星形連接的第三交流接觸器3KM主觸點。(2)如圖2所示，控制迴路包括依次串聯的電源開關SB3、停止開關SB2和第一交流接觸器IKM線圈，該停止開關SB2並接該第一交流接觸器IKM常開觸點，該第一交流接觸器IKM線圈兩端並接由第三交流接觸器3KM線圈、第二交流接觸器2KM常閉觸點以及雙聯開關SBl中的一個常閉開關組成的第一串聯支路，還並接由第二交流接觸器2KM線圈、第三交流接觸器3KM常閉觸點以及該雙聯開關SBl中的另一常開開關組成的第二串聯支路，該雙聯開關SB3中常開開關還並聯該第二交流接觸器2KM常開觸點，該控制迴路的電源輸入端為該漏電斷路器QF中的兩相輸出端。傳統的電動機起動雖然能實現正常起動、停止及運行，但在安全性、穩定性、保護功能及節能效率等方面都存在著較大的缺陷，比如接觸器、熱繼電器的電流為線電流，耗能大，製造成本高，對電器設備主迴路中漏電、接觸器彈簧老化等突發性故障的應急處理和控制迴路中的人身安全缺乏保護功能。
發明內容為了彌補以上步足，本發明提供一種電動機啟動運行控制裝置，既節能又安全，可廣泛適用於鄉村水利排澇灌溉及工礦企事業單位。本發明的技術方案是這樣實現的一種電動機啟動運行控制裝置，包括主迴路和控制迴路，該主迴路包括依次串聯於三相電源輸入端與電動機繞組輸入端之間的電動機漏電斷路器和第一交流接觸器主觸點，其中(1)該主迴路還包括第二交流接觸器主觸點和第三交流接觸器主觸點，該第二交流接觸器主觸點的一端並接於該電動機繞組輸出端而另一端短接並呈星形連接，該第三交流接觸器主觸點的兩端並接於該第一交流接觸器主觸點的輸入端與該電動機繞組輸出端並呈三角形連接；(2)該控制迴路包括控制電動機星形連接啟動的該第一交流接觸器線圈和第二交流接觸器線圈，還包括連同該第一交流接觸器線圈控制該電動機三角形連接運行的第三交流接觸器線圈，還包括能控制電動機星形連接啟動轉換為三角形連接運行的延時繼電器。[0010]作為本發明進一步改進，該電動機漏電斷路器和該第一交流接觸器主觸點之間還安裝有三相電流互感器，該三相電流互感器串聯三相熱繼電器，而該三相熱繼電器的常閉觸點串聯於該控制迴路中。作為本發明進一步改進，該第一交流接觸器線圈與啟動按鈕和停止按鈕串聯於該控制迴路，該啟動按鈕並聯於第一交流接觸器常開觸點，該第二交流接觸器線圈與延時繼電器常閉觸點串接後，再並聯於該延時繼電器兩端，而該延時繼電器與該第三交流接觸器常閉觸點串聯後，再並接於該第一交流接觸器線圈兩端，該延時繼電器常開觸點與該第三交流接觸器線圈和第二交流接觸器常閉觸點串聯後，再並聯於該第一交流接觸器線圈兩端，該延時繼電器常開觸點並接該第三交流接觸器常開觸點。作為本發明進一步改進，該控制迴路還包括能直接控制電動機作三角形連接運行的雙聯開關，該雙聯開關中的一個常閉開關串聯於該延時繼電器與該第三交流接觸器常閉觸點的連接點與該延時繼電器常閉觸點之間，該雙聯開關中的另一個常開開關並聯於該延時繼電器常開觸點兩端。作為本發明進一步改進，該第二交流接觸器線圈和第三交流接觸器線圈分別並接第一、第二信號指示燈，該控制迴路中的啟動按鈕和第一交流接觸器與停止按鈕兩側還並接第三信號指示燈。作為本發明進一步改進，該三相電流互感器分別串接三個電流表。作為本發明進一步改進，該控制迴路還串接一個斷相和相序保護繼電器，該斷相和相序保護繼電器的三個輸入端分別連接於該電動機漏電斷路器的三個輸出端，該斷相和相序保護繼電器的兩個輸出端串接於該控制迴路中。作為本發明進一步改進，該控制迴路電源輸入端通過第二漏電斷路器接入該電動機漏電斷路器中的兩相輸出端。作為本發明進一步改進，該電動機漏電斷路器設有兩端接入該控制迴路電源輸入端的失壓線圈，該失壓線圈還串接一個緊急停止按鈕。作為本發明進一步改進，該緊急停止按鈕連同該啟動按鈕以及停止按鈕，集中安裝於便於操作的控制面板。本發明的有益技術效果是主迴路中的第一交流接觸器主觸點與第二交流接觸器主觸點配合形成該電動機三角形連接，並實現電動機三角形連接啟動，而主迴路中的第一交流接觸器主觸點與第三交流接觸器主觸點配合形成該電動機星形連接，並實現電動機星形連接啟動，而與此同時，控制迴路中通過延時繼電器實現三角形和星形連接啟動轉換，且主迴路交流接觸器承載相電流比改進前線電流降低力電流，可以減少製造及使用時的成本。該漏電斷路器和該第一交流接觸器主觸點之間還安裝有三相電流互感器，該三相電流互感器串聯三相熱繼電器，而該三相熱繼電器的常閉觸點串聯於該控制迴路中，這樣通過容量較小的熱繼電器檢測負載負荷，降低熱繼電器成本。

圖1為現有技術中電動機啟動運行裝置的主迴路原理圖；圖2為現有技術中電動機啟動運行裝置的控制迴路原理圖；[0023][0024][0025][0026][0027][0028][0029][0030][0031][0032][0033][0034][0035][0036][0037][0038]圖3為本發明的控制裝置中的主迴路原理圖； 圖4為本發明的控制裝置中的控制迴路原理圖； 圖5為本發明中所述電動機漏電斷路器和緊急停止按鈕原理圖, 對照以上附圖作如下補充說明FU——熔斷保險絲 M——電動機QFl——電動機漏電斷路器 QF2——第二漏電斷路器 IKM——第一交流接觸器 2KM——第二交流接觸器 3KM——第三交流接觸器 KT——延時繼電器 TA——三相電流互感器 KH——三相熱繼電器 ISB——停止按鈕 FR——熱繼電器QF——刀開關 2SB——啟動按鈕 3SB——雙聯開關 HY——第一信號指示燈 HG——第二信號指示燈 HR——第三信號指示燈A-電流表 U2UW21——兩相輸出端1——斷相和相序保護繼電器2——失壓線圈SF——緊急停止按鈕具體實施方式
[0039]
以下結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案[0040]如圖3和圖4所示，本發明的電動機啟動運行控制裝置與現有技術(如圖1和圖 2所示)基本相同，同樣包括主迴路和控制迴路，主迴路包括依次串聯於三相電源輸入端與電動機M繞組輸入端之間的電動機漏電斷路器QFl和第一交流接觸器IKM主觸點，還包括第二交流接觸器2KM主觸點和第三交流接觸器3KM主觸點，該第二交流接觸器2KM主觸點的一端並接於該電動機M繞組輸出端而另一端短接並呈星形連接，該第三交流接觸器3KM 主觸點的兩端並接於該第一交流接觸器IKM主觸點的輸入端與該電動機M繞組輸出端並呈三角形連接，該控制迴路包括控制電動機星形連接啟動的該第一交流接觸器IKM線圈和第二交流接觸器2KM線圈，還包括連同該第一交流接觸器IKM線圈控制該電動機三角形連接運行的第三交流接觸器3KM線圈，該電動機漏電斷路器QFl對電動機過載起到緊急停止作用。[0041]但與現有技術區別在於，該控制迴路還包括能控制電動機星形作連接啟動轉換為三角形連接運行的延時繼電器KT，該第一交流接觸器IKM線圈與啟動按鈕2SB和停止按鈕 ISB串聯於該控制迴路，該啟動按鈕2SB並聯第一交流接觸器IKM常開觸點，該第二交流接觸器2KM線圈與延時繼電器KT常閉觸點串接後，再並聯於該延時繼電器KT兩端，而該延時繼電器KT與該第三交流接觸器3KM常閉觸點串聯後，再並接於該第一交流接觸器IKM線圈兩端，該延時繼電器KT常開觸點與該第三交流接觸器3KM線圈和第二交流接觸器2KM常閉觸點串聯後，再並聯於該第一交流接觸器IKM線圈兩端，該延時繼電器常開觸點並接該第三交流接觸器3KM常開觸點。該主迴路中各交流接觸器承載的電流為相電流，比線電流降低力，減少製造成本。[0042]該電動機漏電斷路器QFl和該第一交流接觸器IKM主觸點之間還安裝有三相電流互感器TA，該三相電流互感器TA串聯三相熱繼電器KH，而該三相熱繼電器KH的常閉觸點串聯於該控制迴路中，熱繼電器使用在二次線路中，承受的電流是經過電流互感器變比後的電流，減少電動機起動時的衝擊電流，該三相電流互感器TA分別串接三個電流表A，用於檢測過載狀況。[0043]該控制迴路還包括能直接控制電動機三角形連接運行的雙聯開關3SB，該雙聯開關3SB中的一個常閉開關串聯於該延時繼電器KT與該第三交流接觸器3KM常閉觸點的連接點與該延時繼電器KT常閉觸點之間，該雙聯開關3SB中的另一個常開開關並聯於該延時繼電器KT常開觸點兩端，該雙聯開關3SB實際為強制按鈕，是為了防止電壓過低，造成起動困難，在變壓器滿足電動機起動容量前提下，使用強制按鈕進行全壓起動。[0044]該第二交流接觸器2KM線圈和第三交流接觸器3KM線圈分別並接第一、第二信號指示燈(HY，HG)，該控制迴路中的啟動按鈕2SB和第一交流接觸器IKM與停上按鈕ISB兩側還並接第三信號指示燈HR，這樣通過不同的指示燈顯示狀況可以檢測電動機啟動運行狀況。[0045]該控制迴路還串接一個斷相和相序保護繼電器1，該斷相和相序保護繼電器1的三個輸入端分別連接於該電動機漏電斷路器QFl的三個輸出端，該斷相和相序保護繼電器 1的兩個輸出端串接於該控制迴路中，該斷相和相序保護繼電器1是專門為如排澇站水泵使用設計的，防止倒轉和缺相，所述斷相和相序保護繼電器對於本領域技術人員來說，屬於已知成熟技術，在此不作描述。[0046]該控制迴路電源輸入端通過第二漏電斷路器QF2接入該電動機漏電斷路器QFl中的兩相輸出端(U21、W21)，二次線漏電保護是防止二次線年久老化和人生安全輔助措施，該第二漏電斷路器QF2可以採用本領域技術人員熟悉技術方案，在此不作描述。[0047]該電動機漏電斷路器QFl設有兩端接入該控制迴路電源輸入端(U21、W21)的失壓線圈2，通常失壓線圈2還串接一個緊急停止按鈕SF，該緊急停止按鈕連同該啟動按鈕以及停止按鈕，集中安裝於便於操作的控制面板，因此，該緊急控制開關可防止交流接觸器使用時間長後彈簧老化或其它故障、當控制迴路其他停止按鈕失控時，可方便使用緊急控制開關控制主電路和控制迴路停電保障安全。漏電斷路器對本領域技術人員來說屬於已知技術，其工作原理是當線路發生漏電，漏電斷路器產生剩餘電流，並通過失壓線圈控制電磁脫扣器動作，漏電斷路器跳閘，由此保護線路及下遊電器設備。[0048]該電動機啟動運行控制裝置的工作原理如下[0049]當控制迴路電源開關ISB和啟動開關2SB閉合(此時熱繼電器KH觸點閉合)，第一交流接觸器IKM線圈和第二交流接觸器2KM線圈通電，電動機M作星形連接啟動，與此同時延時繼電器KT通電延時啟動。當延時繼電器KT動作，第一交流接觸器IKM線圈和第三交流接觸器3KM線圈通電，電動機作三角形連接運行，由此實現電動機星三角啟動轉換。如果電動機運行過載，通過該三相電流互感器TA，使串聯的三相熱繼電器KH觸點觸發，實現控制迴路開路，保護電動機。[0050]如果發生電動機斷相或相位不符，通過斷相和相序保護模塊1，實現控制迴路開路，保護電動機。[0051 ] 主迴路中的電動機漏電斷路器QFl對該電動機漏電斷路器QFl以下的所有用電設備起到漏電保護，對電動機過載同時起到保護作用，對設備的意外故障設置緊急停止功能。而控制迴路中的第二漏電斷路器QF2防止控制櫃漏電，提高了人身安全。
權利要求1.一種電動機啟動運行控制裝置，包括主迴路和控制迴路，該主迴路包括依次串聯於三相電源輸入端與電動機(M)繞組輸入端之間的電動機漏電斷路器(QFl)和第一交流接觸器(IKM)主觸點，其特徵在於，其中(1)該主迴路還包括第二交流接觸器OKM)主觸點和第三交流接觸器(3KM)主觸點，該第二交流接觸器OKM)主觸點的一端並接於該電動機(M)繞組輸出端而另一端短接並呈星形連接，該第三交流接觸器(3KM)主觸點的兩端並接於該第一交流接觸器(IKM)主觸點的輸入端與該電動機(M)繞組輸出端並呈三角形連接；(2)該控制迴路包括控制電動機星形連接啟動的該第一交流接觸器(IKM)線圈和第二交流接觸器OKM)線圈，還包括連同該第一交流接觸器(IKM)線圈和控制該電動機三角形連接運行的第三交流接觸器(3KM)線圈，還包括能控制電動機星形連接啟動轉換為三角形連接運行的延時繼電器(KT)。
2.如權利要求1所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該電動機漏電斷路器(QFl)和該第一交流接觸器(IKM)主觸點之間還安裝有三相電流互感器(TA)，該三相電流互感器(TA)串聯三相熱繼電器(KH)，而該三相熱繼電器(KH)的常閉觸點串聯於該控制迴路中。
3.如權利要求1或2所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該第一交流接觸器(IKM)線圈與啟動按鈕(2SB)和停止按鈕(ISB)串聯於該控制迴路，該啟動按鈕(2SB)並聯於第一交流接觸器(IKM)常開觸點，該第二交流接觸器OKM)線圈與延時繼電器(KT)常閉觸點串接後，再並聯於該延時繼電器(KT)兩端，而該延時繼電器(KT)與該第三交流接觸器(3KM)常閉觸點串聯後，再並接於該第一交流接觸器(IKM)線圈兩端，該延時繼電器(KT)常開觸點與該第三交流接觸器(3KM)線圈和第二交流接觸器0ΚΜ)常閉觸點串聯後，再並聯於該第一交流接觸器(IKM)線圈兩端，該延時繼電器常開觸點並接該第三交流接觸器(3KM)常開觸點。
4.如權利要求3所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該控制迴路還包括能直接控制電動機作三角形連接運行的雙聯開關(3SB)，該雙聯開關(3SB)中的一個常閉開關串聯於該延時繼電器(KT)與該第三交流接觸器(3KM)常閉觸點的連接點與該延時繼電器(KT)常閉觸點之間，該雙聯開關(3SB)中的另一個常開開關並聯於該延時繼電器(KT)常開觸點兩端。
5.如權利要求3所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該第二交流接觸器QKM)線圈和第三交流接觸器(3KM)線圈分別並接第一、第二信號指示燈(HY，HG)，該控制迴路中的啟動按鈕(2SB)和第一交流接觸器(IKM)與停止按鈕(ISB)兩側還並接第三信號指示燈0 )。
6.如權利要求2所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該三相電流互感器(TA)分別串接三個電流表(A)。
7.如權利要求3所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該控制迴路還串接一個斷相和相序保護繼電器(1)，該斷相和相序保護繼電器(1)的三個輸入端分別連接於該電動機漏電斷路器(QFl)的三個輸出端，該斷相和相序保護繼電器(1)的兩個輸出端串接於該控制迴路中。
8.如權利要求3所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該控制迴路電源輸入端通過第二漏電斷路器(QM)接入該電動機漏電斷路器(QFl)中的兩相輸出端(U21、W21)。
9.如權利要求8所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該電動機漏電斷路器(QFl)設有兩端接入該控制迴路電源輸入端(U21、W21)的失壓線圈O)，該失壓線圈(2)還串接一個緊急停止按鈕(SF)。
10.如權利要求9所述的一種電動機啟動運行控制裝置，其特徵在於，該緊急停止按鈕(SF)連同該啟動按鈕QSB)以及停止按鈕(ISB)，集中安裝於便於操作的控制面板。
專利摘要一種電動機啟動運行控制裝置包括主迴路和控制迴路，主迴路包括依次串聯於三相電源輸入端與電動機繞組輸入端之間的電動機漏電斷路器和第一交流接觸器主觸點，還包括兩端並接於第一交流接觸器主觸點的輸入端與電動機繞組輸出端並呈三角形連接的第三交流接觸器主觸點，以及一端並接於電動機繞組輸出端而另一端短接並呈星形連接的第二交流接觸器主觸點；控制迴路包括控制電動機星形連接啟動的第一交流接觸器線圈和第二交流接觸器線圈，還包括連同第一交流接觸器線圈和控制電動機三角形連接啟動的第三交流接觸器線圈，以及能控制電動機星形連接啟動轉換為三角形連接運行的延時繼電器，發明既節能又安全，可廣泛適用於水利排澇灌溉及工礦企業。
文檔編號H02P1/32GK202334403SQ201120466168
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者陳小弟 申請人:崑山市五洲電子電器設備廠