CN101645595A - 启动电机转速锁定保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种启动电机转速锁定保护装置，包括启动过程中对被启动发动机的转速进行实时检测的转速检测单元、对启动电机的启动控制回路进行控制的电磁控制单元和根据转速检测单元所检测信号相应对电磁控制单元进行控制且内部集成有计时器的可编程控制器，所述转速检测单元接可编程控制器，所述可编程控制器接电磁控制单元，所述电磁控制单元的常闭触点串接在启动电机的启动控制回路中。本发明电路设计简单、成本低、接线方便且使用操作简便、使用效果好、动作可靠，能有效解决启动电机启动过程中所存在的多种可能导致启动电机损坏的实际问题。

Description

启动电机转速锁定保护装置

技术领域

本发明涉及一种安全防护装置，尤其是涉及一种启动电机转速锁定保护装置。

背景技术

现如今，绝大多数车辆所用发动机都是靠启动电机启动来完成启动过程的，具体而言：汽油发动机靠启动电机拖动发动机，而发动机再带动电点火装置完成点火启动；柴油发动机靠启动电机拖动发动机压缩，并压燃油气混合气，从而实现发动机的启动。因而不难看出，启动机对于发动机的启动过程来说，具有较关键的作用，启动机的使用寿命和能否正常可靠工作，很大程度上直接决定了以发动机为动力系统的设备能否正常工作。

经分析，启动机的损坏原因主要包括以下三种：

一、发动机启动点火成功后，启动机仍然没有及时断电脱离，造成启动机被发动机拖动，从而造成启动机损坏。

二、发动机高速运转时，启动机是不允许再次启动的，但若此时因某种原因，启动机被再次加电启动进入启动状态，这时，因发动机飞轮盘齿圈在高速运转，启动机的齿轮被推出与高速运转的飞轮盘齿圈剧烈碰撞，导致启动机或发动机齿圈齿轮齿被损毁，即所谓“打齿”故障。

三、启动机超长时间启动：由于启动机是按大电流，短时间工作设计的，若长时间工作，大电流产生的大量热量不能有效散掉，则启动机会因过热而被烧毁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种启动电机转速锁定保护装置，其电路设计简单、成本低、接线方便且使用操作简便、使用效果好、动作可靠，能有效解决启动电机启动过程中所存在的多种可能导致启动电机损坏的实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种启动电机转速锁定保护装置，其特征在于：包括启动过程中对被启动发动机的转速进行实时检测的转速检测单元、对启动电机的启动控制回路进行控制的电磁控制单元和根据转速检测单元所检测信号相应对电磁控制单元进行控制且内部集成有计时器的可编程控制器，所述转速检测单元接可编程控制器，所述可编程控制器接电磁控制单元，所述电磁控制单元的常闭触点串接在启动电机的启动控制回路中。

所述电磁控制单元为继电器K。

所述转速检测单元为安装在所述被启动发动机上的转速传感器。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、电路设计简单且成本非常低，接线方便，只需使用一个能接受一路模拟信号输入并带有一路开关量输出的可编程控制器和一个普通的小型大功率继电器K即可实现。

2、使用操作简便，自动化程度高，转速传感器、可编程控制器和继电器K可自动完成根据发动机转速对启动电机进行锁定保护的目的，使用之前，只需在可编程控制器上设定两个参数：时间预设值T1和转速信号预设值S1即可。

3、使用效果好，动作可靠，经济实用，能有效解决启动电机启动过程中所存在的多种可能导致启动电机损坏的实际问题，延长了启动电机的使用寿命，有效避免了因意外情况过早损坏启动机的情形，增加了使用启动电机启动发动机工作的设备运行的可靠性。另外，继电器K用常闭触点进行控制，因而即便可编程控制器出现了故障，也不会影响启动电机对发动机的正常启动。

4、适用面广，本发明能有效适用至摊铺机等以发动机为动力系统的设备中。

总上所述，本发明电路设计简单、成本低、接线方便且使用操作简便、使用效果好、动作可靠，能有效解决启动电机启动过程中所存在的多种可能导致启动电机损坏的实际问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路框图。

附图标记说明：

1-转速检测单元；2-电磁控制单元；3-可编程控制器。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括启动过程中对被启动发动机的转速进行实时检测的转速检测单元1、对启动电机的启动控制回路进行控制的电磁控制单元2和根据转速检测单元1所检测信号相应对电磁控制单元2进行控制且内部集成有计时器的可编程控制器3，所述转速检测单元1接可编程控制器3，所述可编程控制器3接电磁控制单元2，所述电磁控制单元2的常闭触点串接在启动电机的启动控制回路中。

本实施例中，所述电磁控制单元2为继电器K且具体为小型大功率继电器，所述转速检测单元1为安装在所述被启动发动机上的转速传感器。所述继电器K的常闭触点K串接在启动电机的启动控制回路中。

本发明的工作过程是：启动电机加电投入启动状态并拖动发动机运转时，安装在发动机上的转速传感器实时对发动机的转速进行检测并将所检测转速信号同步上传至可编程控制器3进行分析比较，可编程控制器3根据分析比较结果相应对串接在启动电机启动控制回路中的继电器K进行控制。

实际使用时，应先设定以下参数：可编程控制器3的时间预设值T1、T2和T3以及转速信号预设值S1，同时设定发动机转速信号参数S2。

所述启动电机上电后开始拖动发动机运转，此时转速传感器将检测到的发动机转速信号同步传送至可编程控制器3，当可编程控制器3接收到转速传感器传来的第一个转速信号脉冲时，其内部集成的计时器便开始计时，当一次启动过程中可编程控制器3的计时累计达到时间预设值T1时，可编程控制器3向继电器K输出一个控制信号并控制继电器K动作，切断启动电机的控制电源，使启动电机处于断电停止工作状态。当可编程控制器3接收到转速传感器所发送的转速信号从“1”到“0”时，即启动电机拖动发动机完成一次启动后，可编程控制器3输出信号维持控制继电器K动作并保持动作状态不变，维持时间定义为T2，也就是说在一次启动后，在T2时间内，启动电机会被可编程控制器3控制因无法加电而无法启动。通过设置时间预设值T1，能够防止因一次超长时间(超过T1预设的最大允许启动时间)启动而造成的启动电机过热损坏问题；可编程控制器3维持继电器K动作状态不变时间T2，是基于启动电机完成一次启动后电瓶需要时间恢复，并且启动机启动工作时所产生的大量热量需要被散掉而设置的二次启动间隔时间。

一次启动过程中，当可编程控制器3的计时累计未达到预设时间T1即停止了启动时，可编程控制器3接收到转速传感器传送而来的最后一个转速信号后，控制继电器K动作并保持继电器K维持动作状态一段时间T3，在一段时间T3内，启动电机同样无法再启动。所述可编程控制器3控制继电器K维持动作状态一段时间T3，能防止短时间内频繁使启动电机工作，造成启动电机的热量没法有效散掉而导致过热损坏的问题。另外，所述时间T2大于时间T3，即：上次启动时间越长，下次启动的间隔时间就会越长。

启动过程中，当可编程控制器3接收到转速传感器所发送的转速信号S2大于转速信号预设值S1时，可编程控制器3控制继电器K动作并一直维持继电器K的动作状态，此时，继电器K的动作会断开启动电机的控制电源，使启动电机强制脱离。其中，转速信号预设值S1一般为略高于发动机能点火启动的转速值。可编程控制器3所设置的转速信号预设值S1，能有效防止发动机启动成功后而因点火开关没及时脱离等原因导致启动电机一直处于工作状态而损坏。启动成功后，发动机转速信号S2将肯定大于转速信号预设值S1，因而可编程控制器3将控制继电器K动作，断开启动电机的控制电源，所以此时即使开点火开关没有断开，启动电机也会被继电器K断开。综上，一旦发动机转速信号S2大于转速信号预设值S1，启动电机的控制电源便被断开，所以，发动机启动成功后，即使再次拧动点火钥匙开关，启动电机也不会再次投入启动，所以，可编程控制器3所设置的转速信号预设值S1也能有效防止发动机高速运转时启动机再次投入。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种启动电机转速锁定保护装置，其特征在于：包括启动过程中对被启动发动机的转速进行实时检测的转速检测单元(1)、对启动电机的启动控制回路进行控制的电磁控制单元(2)和根据转速检测单元(1)所检测信号相应对电磁控制单元(2)进行控制且内部集成有计时器的可编程控制器(3)，所述转速检测单元(1)接可编程控制器(3)，所述可编程控制器(3)接电磁控制单元(2)，所述电磁控制单元(2)的常闭触点串接在启动电机的启动控制回路中。

2.按照权利要求1所述的启动电机转速锁定保护装置，其特征在于：所述电磁控制单元(2)为继电器K。

3.按照权利要求1或2所述的启动电机转速锁定保护装置，其特征在于：所述转速检测单元(1)为安装在所述被启动发动机上的转速传感器。

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