CN102856883A - 一种搅拌机及其保护装置和保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种搅拌机及其保护装置和保护方法，该搅拌机保护装置，包括用于检测所述搅拌机的电机电流的电流检测装置；与电流检测装置连接的控制器，用于在所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。通过电流检测装置检测搅拌机电机的电流，然后将检测电流传输给控制器，控制器可以快速执行相关动作，执行速度快，而且控制器可以共用搅拌机原有的控制器，结构简单，使用寿命长，控制时间精准。

Description

一种搅拌机及其保护装置和保护方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种搅拌机及其保护装置和保护方法。

背景技术

目前，大部分厂家使用断路器作为混凝土搅拌电机唯一的保护措施，但由于骨料材质的问题、操作问题、甚至系统问题会导致搅拌电机超负荷运行，大电流通过超过一定的时间就会引起皮带打滑、磨断等现象，甚至会烧坏搅拌电机。

虽然断路器可以保护电机的过流运行，但实际运行中断路器的延迟保护甚至失效情况导致不能对搅拌电机起到绝对的保护作用，进一步导致接触器的触头损坏、搅拌主机受损、生产停顿，从而使得客户经济损失巨大。

混凝土搅拌过程中，如何有效的保护搅拌电机，除了使用断路器，一直没有可行的方法，更多的往往取决于操作人员的操作经验，采用目测或异响来判断是否有异常情况发生，是否需要手动关闭搅拌主机或做些补偿性处理，这样的保护措施和手段给客户生产带来了巨大的不便。

因此，断路器保护的时效性差，而且容易出故障的的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种搅拌机及其保护装置和保护方法，可以实时有效地对搅拌机进行保护，更大程度的避免搅拌主机受损。

一方面，本发明提供了一种搅拌机保护装置，包括：用于检测所述搅拌机的电机电流的电流检测装置；与电流检测装置连接的控制器，用于在所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

进一步地，所述电流检测装置包括：

安装在所述搅拌机电机电源线上并用于将所述搅拌机电机电流转换成测试电流的互感器；

与互感器连接的A/D转换器，用于将所述互感器检测的所述测试电流由模拟信号转化成数字信号；其中

所述A/D转换器与所述控制器连接，所述A/D转换器将所述数字信号传输给所述控制器，所述控制器根据所述数字信号控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

进一步地，所述控制器包括用于计算所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流持续时间的计时模块；和/或，

所述控制器还包括用于设定所述预定时间与所述预定电流的的手动控制端。

进一步地，还包括：用于记录所述搅拌机电机电流变化情况的记录装置，其中，所述记录装置与所述控制器连接；和/或，

所述记录装置为工控机。

进一步地，所述控制器还包括用于在所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后报警提示的报警装置。

进一步地，还包括：设置在所述搅拌机电机电源线上的断路器。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种搅拌机，所述搅拌机设置有上述任一项所述的搅拌机保护装置。

进一步地，所述搅拌电机选用37KW搅拌电机，预定电流值为40A，且预定时间值为10s；

当所述电机的实时电流≥40A，且持续时间≥10s时，所述控制器控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

根据本发明的再一方面，本发明还提供一种搅拌机保护方法，

检测所述搅拌机的电机电流；

在检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

进一步地，所述检测搅拌电机电流包括：将所述搅拌电机电源线上的高电流转换成测试电流；将所述测试电流由模拟信号转化成数字信号；

所述控制器根据所述数字信号控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果

本发明提供的一种搅拌机保护装置，包括，用于检测搅拌机的电机电流的电流检测装置；与电流检测装置连接的控制器，用于在所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。通过电流检测装置检测搅拌机电机的电流，然后将检测电流传输给控制器，控制器可以判断电机电流是否超过预定电流并持续超过预定时间，快速执行相关动作，执行速度快，而且控制器可以共用搅拌机原有的控制器，结构简单，使用寿命长，控制时间精准。

附图说明

图1为本发明实施例中应用到搅拌机电机上的结构示意图；

图2为本发明实施例中PLC控制器的原理框图；

图3为本发明实施例中具体控制流程图。

附图标记说明：1、电机；2、互感器；3、A/D转换器；4、PLC控制器；41、计时模块；42、手动控制端；43、报警装置；5、工控机。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中的对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。

本发明提供一种搅拌机保护装置，如图1所示，包括：用于检测搅拌机电机1电流的电流检测装置；与电流检测装置连接的控制器，用于在所述电流检测装置检测所述电机1电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

将搅拌机电机的电流检测与控制器连接在一起，控制器优选PLC控制器4（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller），可以快速准确执行控制动作，弥补了断路器单一保护的局限性，对搅拌电机起到了更可靠的保护作用；而且控制器可以与搅拌机的控制器共用一个PLC控制器4，PLC控制器4为搅拌机现有的常用控制器，节省成本，使对搅拌机电机的控制更智能。

其中，电流检测装置可以是将电机的电流信号检测并转换成控制器能够识别的信号；控制器根据电流检测装置检测的信号对搅拌机进行控制。

优选地，如图1所示，电流检测装置包括：安装在所述搅拌机电机1电源线上并用于将所述搅拌机电机1电流转换成测试电流的互感器2；与互感器2连接的A/D转换器3，用于将所述互感器2检测的所述测试电流由模拟信号转化成数字信号；其中所述A/D转换器（模数转换器）3与所述控制器连接，所述A/D转换器3将所述数字信号传输给所述控制器，所述控制器根据所述数字信号控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

如图1所示，上文中控制器优选PLC控制器4；内部比较运算相关的电流值和时间值可以通过监控软件由有经验的调试人员手动设置并锁定；以37KW搅拌电机为例，预定电流值≥40A且预定时间值≥10s时，PLC控制器判定搅拌电机处于超负荷运行状态，控制对搅拌主机做应急处理。

如图1所示，互感器2将检测到的搅拌电机电流通过A/D转换器3转换为4~20mA的模拟量信号，用PLC的模拟量模块（如EM235）采集并转化为数字量信号，通过PLC控制器（如EM235、CPU226）的内部比较运算判断搅拌电机是否处于超负荷运行异常状态，从而通过监控软件的选择项由PLC对搅拌主机做自动停机、自动卸料或自动加水处理。

优选地，如图2所示，控制器为PLC控制器4，PLC控制器4包括用于计算电流检测装置检测的电机1电流超过预定电流持续时间的计时模块41。PLC控制器4还包括用于设定所述预定时间与所述预定电流的手动控制端42。PLC控制器4还包括用于在所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后报警提示的报警装置43。

在控制器内设置计时模块的方法可以在PLC控制器4内设定相应计时程序即可，通过计时模块41可记录电机电流超过预定电流的时间，作为PLC控制器4控制的一个参考时间；另外PLC控制器4上还设置有手动控制端42，用于设定预定电流和预定时间，作为互感器2检测的电机电流是否异常的参考值；PLC控制器4还设置有报警装置，在电机电流超过预定电流和预定时间后执行相应动作。

另外，该保护装置还包括：用于记录所述搅拌机电机1电流变化情况的记录装置，记录装置与PLC控制器4连接；如图1所示，记录装置为工控机5。通过外接工控机5作为记录电机电流的变化情况，可以长期保存电机电流的变化记录，利用工控机将每次生产搅拌电机运行的电流数据及报警数据保存起来，为搅拌电机后期的维护保养储存详细的数据资料。

优选地，该保护装置还包括：设置在所述搅拌机电机1电源线上的断路器。与断路器配合使用，可以提供多重保险，提高搅拌机电机的使用寿命。

本发明的具体操作控制过程如图3所示：

S1：将该保护装置设置在搅拌机上，搅拌机开始工作；

S2：保护装置的互感器2检测搅拌机电机的电流；并将检测的电流传输给A/D转换器3转换成PLC控制器4可以识别的数字信号；

S3：PLC控制器4根据A/D转换器3传输的信号判断电机电流是否超过预定电流；若未超过，则转到步骤S6：结束检测，搅拌机继续正常工作；若超过，则转到步骤S4：PLC控制器4判断超过预定电流的时间是否超过预定时间；若未超过，则转到步骤S6：结束检测，搅拌机继续正常工作；若超过，则按以下步骤择一进行：

S51：PLC控制器4控制搅拌机执行自动加水动作，或

S52：PLC控制器4控制搅拌机主机卸料动作，或

S53：PLC控制器4控制搅拌机停止动作；然后，再按以下步骤进行：

S7：重新转到执行步骤S2。

当PLC控制器4判断超过预定电流的时间超过预定时间时，还可包括报警步骤，提醒工作人员：搅拌主机出现异常。

本发明实施例还提供了一种搅拌机，搅拌机设置任一项上述的搅拌机保护装置。由于上述的搅拌机保护装置具有上述技术效果，因此，设有该保护装置的搅拌机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搅拌机保护装置，其特征在于：包括：

用于检测所述搅拌机的电机（1）电流的电流检测装置；

与所述电流检测装置连接的控制器，用于在所述电流检测装置检测的所述电机（1）电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

2.如权利要求1所述的搅拌机保护装置，其特征在于：所述电流检测装置包括：

安装在所述搅拌机电机（1）电源线上并用于将所述搅拌机电机（1）电流转换成测试电流的互感器（2）；

与互感器（2）连接的A/D转换器，用于将所述互感器（2）检测的所述测试电流由模拟信号转化成数字信号；其中

所述A/D转换器与所述控制器连接，所述A/D转换器将所述数字信号传输给所述控制器，所述控制器根据所述数字信号控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

3.如权利要求1所述的搅拌机保护装置，其特征在于：所述控制器包括用于计算所述电流检测装置检测的所述电机（1）电流超过预定电流持续时间的计时模块（41）；和/或，

所述控制器（4）还包括用于设定所述预定时间与所述预定电流的的手动控制端（42）。

4.如权利要求1-3中任一项所述的搅拌机保护装置，其特征在于：还包括：

用于记录所述搅拌机电机（1）电流变化情况的记录装置，其中，所述记录装置与所述控制器连接；和/或,

所述记录装置为工控机（5）。

5.如权利要求1-3中任一项所述的搅拌机保护装置，其特征在于：所述控制器还包括用于在所述电流检测装置检测的所述电机电流超过预定电流并持续超过预定时间后报警提示的报警装置（43）。

6.如权利要求1-3中任一项所述的搅拌机保护装置，其特征在于：还包括：

设置在所述搅拌机电机（1）电源线上的断路器。

7.一种搅拌机，其特征在于，所述搅拌机设置有如权利要求1-6中任一项所述的搅拌机保护装置。

8.如权利要求7所述的搅拌机，其特征在于，所述搅拌电机（1）选用37KW搅拌电机，预定电流值为40A，且预定时间值为10s；

当所述电机（1）的实时电流≥40A，且持续时间≥10s时，所述控制器控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

9.一种搅拌机保护方法，其特征在于：包括：

检测所述搅拌机的电机（1）电流；

在检测的所述电机（1）电流超过预定电流并持续超过预定时间后控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

10.如权利要求9所述的搅拌机保护方法，其特征在于，所述检测搅拌电机（1）电流包括：将所述搅拌电机（1）电源线上的高电流转换成测试电流；将所述测试电流由模拟信号转化成数字信号；

所述控制器根据所述数字信号控制所述搅拌机执行停机或卸料或加水动作。

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