CN101645684A - 高频振动电机变频调速支路控制装置 - Google Patents

Abstract

高频振动电机变频调速支路控制装置，涉及一种建筑工具。目前高频振动电机变频调速支路控制装置常采用交流继电器辅助触头串联实现互锁，接线麻烦，且易出现故障，不便于检修，另一方面，采用三极断路器保护电机，成本较高；本发明特征在于：每个支路控制柜均设有互锁控制电路，所述的互锁控制电路包括与变频器输出端任意二相连接的检测电路、与检测电路连接的通断控制电路及与通断控制电路并联的自锁电路，所述的支路控制柜设有交流接触器，所述的通断控制电路串接有交流接触器的线圈，所述的自锁电路设有交流接触器的常开触点。并可采用二极断路器保护电机。避免两台支路控制柜同时运行，保护变频器，且线路简单，维护方便，降低了产品成本。

Description

高频振动电机变频调速支路控制装置

【技术领域】

本发明涉及建筑工具，具体说是高频振动电机变频调速支路控制装置，属于制造铁路轨道基础设备领域。

【背景技术】

高频振动电机变频器调速系统主要用于高速铁路、高速公路、公路桥梁、工程建筑的混凝土预制构件施工。一套高频振动电机变频器调速系统包括变频器、与变频器连接的复数台并联的支路控制柜、与支路控制柜连接的多台并联的电机。每台支路控制柜控制一个混凝土预制模具上所有电机同时运行或者同时停止，每个混凝土预制模具有8～9台电机。在系统工作时为延长组件的使用寿命，要求做到以下三点：1、电机采取软启动以防止交流接触器触点间出现拉弧现象，因而需先启动支路控制柜，再启动变频器主机；2、支路控制柜在运行时互锁，即在一变频器相连的支路控制柜中只允许一台支路控制柜得电工作，其它支路控制柜必须断电，若用户同时启动了两台支路控制柜，特别是第二台支路控制柜直接硬启动，很容易导致变频器的损伤；3、对电机实行短路、过载、缺相保护以防止电机烧毁。

多台支路控制柜互锁，目前常采用交流接触器和交流接触器辅助触头互锁，线路很繁乱，给接线带来麻烦，且容易出现故障，不便于检修。

电机的转动过程中易产生震动，地脚螺栓松动后导线受力离开原设位置造成电机短路、缺相。在实际工作中采用每台电机均通过一个三极断路器连接到控制柜的方式保护电机，在高频振动电机缺相过载时，经过断路器的电流增加，到达一定时间使断路器断开，从而保护电机。该方法可靠性高，但是由于使用三极断路器，成本较高。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种高频振动电机变频调速支路控制装置，使其便于接线检修、降低成本。为此，本发明采取以下技术方案：

高频振动电机变频调速支路控制装置，包括变频器、与变频器连接的复数台并联的控制柜、与控制柜连接的复数台并联的电机及位于电机电源输入端的保护装置，其特征在于：每个控制柜均设有互锁控制电路，所述的互锁控制电路包括与变频器输出端任意二相连接的检测电路、与检测电路连接的通断控制电路及与通断控制电路并联的自锁电路，所述的控制柜设有交流接触器，所述的通断控制电路串接有交流接触器的线圈，所述的自锁电路设有交流接触器的常开触点。保护装置用于电机的短路、缺相、过载保护。在任一控制柜的启动时，由检测电路根据与之连接的变频器输出端的两相间的电压判断是否已有控制柜启动，当检测线路的检测端存在电压，说明已有控制柜在运转，若无电压，则通过与之相连的通断控制电路实现控制柜的送电，保证只能有一控制柜得电运转；自锁电路用于通电控制柜的自锁，使其它控制柜的操作不影响已工作的控制柜；通断控制电路通过交流接触器的线圈实现控制柜的得电情况，而交流接触器的常开触点用于保证控制柜在工作时的自锁。通过变频器输出端的两相间电压的检测获知是否存在控制柜运转，避免使用多个串联继电器的触点的连接来实现控制柜的互锁，简化线路，且由于控制柜的互锁控制电路均可位于各自的控制柜中，检修方便，由于线路较短，有效降低故障的产生率。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：

所述的互锁控制电路设有一继电器，继电器线圈设于检测电路中，继电器的常闭触点设于通断控制电路中；所述的交流接触器的常开触点与继电器的常闭触点并联。当检测电路的与变频器输出端连接的两输入端存在电压时，继电器线圈两端存在电压，使得继电器常闭触点断开，而无法开启支路控制柜，保证同一时间只能有一支路控制柜工作，交流接触器的常开触点与继电器的常闭触点并联用于实现支路控制柜的自锁。

所述的控制电路及自锁电路串接有启动停止开关。

所述的检测电路设光耦、三极管以控制继电器线圈的通断电。采用光耦、三极管可减少干扰，提高检测电路的工作可靠性，当检测线路的输入端存在电压时，光耦、三极管导通，电流通过电阻时产生压降，从而使得继电器线圈的两端因电压不同而导通，继电器常闭触点断开而使通断控制电路断路而不能得电。

所述保护装置包括一二极断路器，所述的二极断路器位于电机的任意两相线上。两极断路器用于保护电机，在出现缺相、短路和过载时及时使电机与驱动电源断开。两极断路器较常用的三极断路器减少了一极，保证产品可靠性的同时，降低了产品成本。

所述的二极断路器为空气开关。

所述的二极断路器设于支路控制柜的面板上。可方便查看二极断路器状态。

所述电机的未设二极断路器的相线上设有信号灯。设信号灯可查看电机的通断电情况，便于操作检修。

有益效果：

通过检测变频器主机输出是否有电压方式来判断系统是否有其它支路控制柜在运行，这样避免了两台支路控制柜同时运行情况，特别是避免了一台支路控制柜在运行，另一台支路控制柜控柜控制的高频振动电机直接硬启动，减少对变频器损伤，保护了变频器，且线路简单，维护方便。

采用了两极断路器方法保护电机的缺相和过载问题，比以往方法减少了一极断路器，使得不降低产品可靠性前提下降低了产品成本。

【附图说明】

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明线路连接图。

【具体实施方式】

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，高频振动电机变频调速支路控制装置，包括变频器2、与变频器2连接的复数台并联的支路控制柜4、与支路控制柜4连接的复数台并联的电机13及位于电机13与支路控制柜4之间的驱动电路上的二极断路器12。二极断路器12为空气开关，其位于电机13的任意两相线上。电机13的未设二极断路器12的相线上设有信号灯。由交流380电源1进入到变频器2中，变频器2中U(T1)、V(T2)、W(T3)电机13输出端子3并联连接到多台支路支路控制柜44中交流接触器7的L1、L2、L3输入端子。若某台电机13一相处于缺相状态，则另外两相的电流明显增加，没有缺相的两相中至少有一相连接到断路器12中的一极，由于该极的电流值大于断路器12的额定值，运行一定时间后，断路器12的超载极就会断开，由于三相电机13最少有两相为缺相状态，故电机13三相都没有电流，以上分析可得：如果缺相的那相是处于断路器12两极中一极，则断路器12的另一极就会断开，如果缺相的那相不是断路器12两极中任何一极，则断路器12的两极都会断开，这样，保护了电机13的正常运行；电机13过载只存在两相过载情况，不存在电机13一相过载情况，因而，电机13过载的两相最少有一相能过断路器12，如果只有一相通过断路器的其中一极，则该极运行过一段时间后该极就会断开，这样出现缺相状态，随后会断开另外一极，如果电机13过载的两相都通过断路器12，则运行过一段时间，断路器12的两极都会断开，导致电机13三相没有电流流过，从而保护了电机13过载。

每个支路控制柜4均设有互锁控制电路，互锁控制电路包括与变频器2输出端任意二相连接的检测电路、与检测电路连接的通断控制电路及与通断控制电路并联的自锁电路，支路控制柜4设有交流接触器7，通断控制电路串接有交流接触器7的线圈，自锁电路设有交流接触器7的常开触点。互锁控制电路设有一继电器10，继电器10线圈设于检测电路中，继电器10的常闭触点设于通断控制电路中；交流接触器7的常开触点与继电器10的常闭触点并联。控制电路及自锁电路串接有启动、停止开关，检测电路设光耦三极管以控制继电器10线圈的通断电。

在图2中，检测电路包括继电器10、R1电阻、R2电阻、R3电阻、C1电容、光耦15、R4电阻、R5电阻、Q1三极管、R6电阻、D1二极管，通断控制电路包括继电器10、启动停止按钮18、交流接触器7，自锁电路包括交流接触器7，R1电阻一端连接交流接触器7输入端之一，R1电阻另一端连接R2电阻和R3电阻的一端，R3电阻的另一端连接C1电容和光耦15的输入端A极，R2电阻、C1电容、光耦15的输入的另一端连接到交流接触器7输入端另外两端之一；光耦15的输出端集电极连接12V电源正端，光耦15的输出端发射极连接到R4电阻一端，R4电阻另一端连接到R5电阻的一端和Q1三极管的基极，R5电阻的另一端和Q1三极管的发射极连接到12V电源负极，Q1三极管集电极连接到R6电阻的一端、D1二极管22的A极、继电器10的线圈一端16，R6电阻的另一端和D1二极管22的K极连接到12V电源正极；220V电源一端从继电器10常闭触点一端9中输入，继电器10常闭触点另一端17输出，该输出连接到启动停止按钮18的一端，启动停止按钮18的另一端连接到交流接触器7的线圈一端，交流接触器7的线圈另一端19连接到220V电源另一端，继电器10的线圈另一端8连接12V电源正极；交流接触器7的L1、L2、L3输出端6中两端分别并联连接到九个两极断路器12中，九个两极断路器12的输出端子14分别连接到九台高频振动电机的三相中两相，交流接触器7的L1、L2、L3输出端6中另一端连接到九台高频振动电机的三相中另一相。

工作过程：将该支路控制柜4中所有断路器12合上，使得交流接触器7的输出端6与电机13进行连接；按下启动停止按钮18使得启动停止按钮处于常闭状态；如果其他控制支路柜在运行，则交流接触器7的输入端5任意两端有电压，R2电阻之间也有电压，光耦15的输入端A极与K极进行导通，Q1三极管的集电极和发射极进行导通，继电器10的线圈一端16是低电平，继电器10的常闭触点9与继电器10的常闭触点17断开，220V电源的一端不能通过继电器10的常闭触点17、启动停止按钮18、交流接触器7线圈连接到220V电源的另一端，即使启动停止按钮18处于启动状态，交流接触器7线圈无电流通过，交流接触器7的输入端5和输出端6是断开的，因而，该支路控制柜4连接的高频振动电机是不能运行的，实现一台支路控制柜4在工作锁住了其他支路控制柜4不能工作；如果其他控制支路柜没有运行，则交流接触器7的输入端5任意两端无电压，R2电阻之间也无电压，光耦15的输入端A极与K极进行截止，Q1三极管的集电极和发射极进行截止，继电器10的线圈一端16是高电平，继电器10的常闭触点9与继电器10的常闭触点17合上，220V电源的一端能通过继电器10的常闭触点17、启动停止按钮18、交流接触器7线圈连接到220V电源的另一端，启动停止按钮18处于启动状态，交流接触器7线圈有电流通过，交流接触器7的输入端5和输出端6是连接的，同时交流接触器7的常开触点11闭合，220V电源的一端通过常开触点11中14NO到达13NO，连接到继电器10的常闭触点17上，在支路柜操作以后，再去操作主控柜，操作主控柜后继电器10的常闭触点9和常闭触点17断开，但是，由于交流接触器7的常开触点11是常闭的，220V电源一端通过常开触点11中14NO到达13NO，连接到继电器10的常闭触点17上，再连接到启动停止按钮18，最后经过交流接触器7线圈A1和A2到达220V电源的另一端。

以上图1、2所示的高频振动电机变频调速支路控制装置是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (8)

1.高频振动电机变频调速支路控制装置，包括变频器(2)、与变频器(2)连接的复数台并联的支路控制柜(4)、与支路控制柜(4)连接的复数台并联的电机(13)及位于电机(13)电源输入端的保护装置，其特征在于：每个支路控制柜(4)均设有互锁控制电路，所述的互锁控制电路包括与变频器(2)输出端任意二相连接的检测电路、与检测电路连接的通断控制电路及与通断控制电路并联的自锁电路，所述的支路控制柜(4)设有交流接触器(7)，所述的通断控制电路串接有交流接触器(7)的线圈，所述的自锁电路设有交流接触器(7)的常开触点。

2.根据权利要求1所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述的互锁控制电路设有一继电器(10)，继电器(10)线圈设于检测电路中，继电器(10)的常闭触点设于通断控制电路中；所述的交流接触器(7)的常开触点与继电器(10)的常闭触点(17)并联。

3.根据权利要求2所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述的控制电路及自锁电路串接有启动停止开关(18)。

4.根据权利要求3所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述的检测电路设光耦、三极管以控制继电器(10)线圈的通断电。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述保护装置包括一二极断路器(12)，所述的二极断路器(12)位于电机(13)的任意两相线上。

6.根据权利要求5所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述的二极断路器(12)为空气开关。

7.根据权利要求6所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述的二极断路器(12)设于支路控制柜(4)的面板上。

8.根据权利要求7所述的高频振动电机变频调速支路控制装置，其特征在于：所述电机(13)的未设二极断路器(12)的相线上设有信号灯。

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