CN103731072A - 矿用设备软启动电控组合系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用设备软启动电控组合系统，包括：主控回路和电机软启动回路，所述主控回路与至少两个电机软启动回路相连；所述主控回路有可编程控制器、显示界面和电源变压器组成，主控回路的电路将带式输送机启动所需的低压交流软启动器，皮带机张紧所需的可逆启动器，抱闸和油泵所需的小启动器及皮带机保护装置所需的各种传感器等这些开关和保护装置集中在一个防爆外壳内，通过多种通讯协议连接到以可编程控制器为核心的逻辑控制器中，实现集中控制和监视，不仅大大节省了矿井空间，而且减少了操作人员，降低了生产成本。

Description

矿用设备软启动电控组合系统

技术领域

本发明涉及一种电控系统，尤其涉及一种软启动电控系统。

背景技术

如果电压由零慢慢提升到额定电压，电机在启动过程中的启动电流，就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制,并且可根据需要调节启动电流的大小,电机启动的全过程都不存在冲击转矩，而是平滑的启动运行,这就是软启动。

煤矿井下的刮板机、输送机、转载机、破碎机、带式输送机等是煤炭行业的主要生产设备，一般采用电机拖动，在起动时电网要承受很大的电流冲击，极易影响电网运行的稳定性，所以目前煤矿井下的电机均采用软启动器进行控制。

软启动器采用三相反向并联的晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。

但是，采用软启动器启动电动机时，由于被控电机多，导致使用开关数量较大，控制设备分散不集中、种类多，实现设备集中控制比较困难，达不到统一的管理和维护，降低了煤矿设备运行可靠性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用设备软启动电控组合系统，克服以上缺点。

本发明一种矿用设备软启动电控组合系统，包括：两个三相输入线路，主控回路、电机软启动回路、可逆回路、启动器回路、照明设备电路。

所述主控回路接入第一三相交流输入线或其引出线上，包括电源变压器、隔离换向开关、低压电源输出端口；所述主控回路上还连接有组合开关，所述电源变压器有两个次级线圈，分别为第一次级线圈和第二次级线圈，所述第一次线圈上连接有三个支路，分别连接有开关电源、第一本安电源和第二本安电源；所述开关电源、第一本安电源和第二本安电源的输出端分别连接至可编程控制器和显示界面的相应管脚；所述第二次级线路上连接有先导单元。

所述照明设备电路连接在主控回路的组合开关HK一侧的三相交流输入线上，由输入端至输出端依次连接有同步变压器、电源变压器、真空接触器、电流互感器过电压智能控制器、三相电抗器；所述过电压智能控制器上接有三组电流互感器，且经过电流互感器后的三相交流输入线上有导线引出并连接有三相电抗器SK、电阻R2后接入过电压智能控制器，所述电阻R2一端通过电容C1、另一端通过电容C2分别接地。

所述电机软启动回路跨接在隔离软启动器下方的第一三相交流输入线或其引出线上，包括可控硅组件、真空接触器、RC滤波器、漏电保护器和驱动板。

所述可控硅组件跨接在三相交流输入线上，所述真空接触器和RC滤波器分别并联在可控硅组件两端，所述可控硅组件的输出端与所述驱动板的输入端相连，所述可控硅组件下方的三相交流输入线上还分别连接有电流互感器，所述电流互感器与驱动板的相应管脚相连。所述漏电保护器通过若干开关连接在所述电流互感器下方的三相交流输入线其中一根上，其上还连接有多个组合开关。

所述可逆回路跨接在第二三相交流输入线或其引出线上，包括真空接触器、RC滤波器、电流互感器和漏电保护器，所述真空接触器有两个，二者跨接在第一三相交流输入线或其引出线上，且二者相互并联。

所述启动器回路跨接在第二三相交流输入线或其引出线上，包括真空接触器、RC滤波器、漏电保护器和电流互感器，所述真空接触器只有一个，其跨接在第二三相交流输入线或其引出线上。

所述主控回路与至少两个电机软启动回路相连。

所述主控回路与至少两个可逆回路相连，

所述主控回路与至少两个启动器回路相连。

所述主控回路还包括低压交流软启动器，可逆启动器，若干小启动器和若干传感器，上述各元件通过多种通讯协议连接到可编程控制器上。

所述低压交流软启动器用于矿用带式输送机，所述可逆启动器用于将传送皮带张紧，所述小启动器用于抱闸和油泵，所述传感器用于皮带机保护装置。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：一种矿用软启动电控组合系统集带式输送机所需的十几种矿用设备于一体，这样不仅大大节省了矿井空间，而且减少了操作人员。只需这样的一个开关即可控制整条带式输送机，且有可视可控的友好人机界面，提高了企业的生产能力和生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图；

图中：1-主控回路、2-电机软启动回路、3-可编程控制器、4-显示界面、5-电源变压器、6-过电压智能控制器、7-漏电保护器、8-先导单元、9-同步变压器、10-可控硅组件、11-驱动板。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种矿用软启动电控组合系统，包括两个三相输入端，主控回路1,电机软启动回路2，可逆回路，启动器回路，照明设备电路。

主控回路1与两个电机软启动回路2相连，与两个可逆回路相连，与两个启动器回路相连，与一个照明设备电路相连。

主控回路1接入第一三相交流输入线或其引出线上，包括电源变压器5、隔离换向开关GHK1、低压电源输出端口(R1、R2、R3、R4、R5、R6)；所述主控回路上还连接有组合开关HK，所述电源变压器5有两个次级线圈，分别为第一次级线圈和第二次级线圈，所述第一次线圈的输出端分别连接有开关电源U1、第一本安电源U2和第二本安电源U3；所述开关电源U1、第一本安电源U2为可编程控制器3、显示界面4供电，第二次级线圈为先导单元8供电。

可逆回路跨接在第二三相交流输入线或其引出线上，包括真空接触器KM3、KM4，RC滤波器RC7，电流互感器LH7，第三漏电保护器BHQ3，真空接触器KM3、KM4为一组并联跨接在第一三相交流输入线或其引出线上，其输出端连接RC滤波器RC7，依次连接电流互感器LH7以及第三漏电保护器BHQ3。启动器回路跨接在第二三相交流输入线或其引出线上，包括真空接触器KM7，RC滤波器RC9，第五漏电保护器BHQ5和电流互感器LH9，真空接触器KM7跨接在第二三相交流输入线引出线上，其输出端连接RC滤波器RC9、依次连接电流互感器LH9以及第五漏电保护器BHQ5。

照明设备电路连接在主控回路的组合开关HK一侧的三相交流线上，由输入端至输出端依次连接有同步变压器9、、真空接触器KM9、电流互感器LH11、过电压智能控制器6、三相电抗器SK；该过电压智能控制器6上接有一组三个电流互感器LH11，经过电流互感器LH11后的三相交流输入线上有导线引出并连接有三相电抗器SK、电阻R2后接入过电压智能控制器6，电阻R2一端通过电容C1、另一端通过电容C2分别接地。

电机软启动回路2由电源变压器5、漏电保护器7、同步变压器9、可控硅组件10及驱动板11组成。可控硅组件10跨接在三相交流输入线上，真空接触器KM1和RC滤波器RC1、RC2、RC3分别并联在第一可控硅组件SCR1两端，第一可控硅组件SCR1的输出端与所述驱动板11的电源输入端相连，第一可控硅组件SCR1下方的三相交流输入线上还分别连接有电流互感器LH1、LH2、LH3，电流互感器LH1、LH2及LH3与驱动板11的相应管脚相连。第一漏电保护器BHQ1通过若干开关连接在电流互感器LH1、LH2及LH3下方的三相交流输入线其中一根上，其上还连接有多个组合开关。

设备供电后，隔离软启动器GHK1和隔离软启动器GHK2上级带电。将隔离软启动器GHK1和GHK2置向“接通”位置，控制变压器5和同步变压器9得电，并向主回路1和可编程控制器3控制系统供电，此时，显示界面4、漏电保护器7、先导单元8和驱动板11等控制系统的电源指示正常，各回路处于分闸待机状态。各回路漏电保护器对各自的绝缘电阻进行检测，若某一回路绝缘电阻值小于闭锁电阻值，则该回路被闭锁不能起动。在分闸待机状态下，可编程控制器3与显示界面4、各漏电保护器和驱动板11通讯正常，显示界面4进入主界面，显示界面4显示电机软启动回路2的电机界面和相关信息，可根据需要通过键盘和显示界面4进行参数、控制方式和工作状态的设定。

在实际工作过程中，电机软启动回路2的数量可以根据现场工作需要确定，一般主控回路1与2至4个电机软启动回路2相连。

人机交互界面输出端与可编程控制器ST-200CN通过专用通讯电缆电连接，可编程控制器ST-200CN上还接入有多个开关构成的组合开关JK和真空接触器KM。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种矿用设备软启动电控组合系统，包括：两个三相输入线路，主控回路（1）、电机软启动回路（2）、可逆回路、启动器回路、照明设备电路，其特征在于，

所述三相输入线路上连接有主控回路（1），所述主控回路（1）由可编程控制器（3）、显示界面（4）和电源变压器（5）组成；

所述主控回路（1）位于防爆外壳内，还包括漏电保护器，先导单元（8）和驱动板（11），所述主控回路（1）与至少两个电机软启动回路（2）相连。

2.根据权利要求1所述的矿用设备软启动电控组合系统，其特征在于，

所述主控回路（1）接入第一三相交流输入线或其引出线上，包括电源变压器（5）、隔离换向开关、低压电源输出端口；所述主控回路（1）上还连接有组合开关（HK），所述电源变压器（5）有两个次级线圈，分别为第一次级线圈和第二次级线圈，所述第一次线圈上连接有开关电源（U1）、第一本安电源（U2）和第二本安电源（U3）；

所述开关电源（U1）、第一本安电源（U2）和第二本安电源（U3）为编程控制器（3）和显示界面（4）供电，所述第二次级线圈的输出端连接先导单元（8）；

所述电机软启动回路（2）跨接在隔离软启动器下方的第一三相交流输入线或其引出线上，包括同步变压器（9）、可控硅组件（10）、真空接触器、RC滤波器、漏电保护器（7）和驱动板（11）；

所述可控硅组件（10）跨接在三相交流输入线上，所述真空接触器和RC滤波器分别并联在可控硅组件（10）两端，所述可控硅组件（10）的输出端与所述驱动板（11）的输入端相连，所述可控硅组件（10）下方的三相交流输入线上还分别连接有电流互感器，所述电流互感器与驱动板（11）的相应管脚相连；

所述漏电保护器（7）通过若干开关连接在所述电流互感器下方的三相交流输入线其中一根上，其上还连接有多个组合开关。

3.根据权利要求2所述的矿用设备软启动电控组合系统，其特征在于，

所述照明设备电路连接在主控回路（1）的组合开关一侧的三相交流输入线上，由输入端至输出端依次连接有同步变压器（9）、电源变压器（5）、真空接触器、电流互感器、过电压智能控制器（6）、三相电抗器（SK）；

所述过电压智能控制器（6）上接有三组电流互感器，且经过电流互感器后的三相交流输入线上有导线引出并连接有三相电抗器（SK）、电阻R2后接入过电压智能控制器，所述电阻R2一端通过电容C1、另一端通过电容C2分别接地；

所述可逆回路跨接在第二三相交流输入线或其引出线上，包括真空接触器、RC滤波器、电流互感器和漏电保护器（7），所述真空接触器有两个，二者跨接在第一三相交流输入线或其引出线上，且二者相互并联；

所述启动器回路跨接在第二三相交流输入线或其引出线上，包括真空接触器、RC滤波器、漏电保护器（7）和电流互感器，所述真空接触器只有一个，其跨接在第二三相交流输入线或其引出线上。

4.根据权利要求3所述的矿用设备软启动电控组合系统，其特征在于，

所述主控回路（1）与至少两个电机软启动回路（2）相连；

所述主控回路（1）与至少两个可逆回路相连；

所述主控回路（1）与至少两个启动器回路相连。

5.根据权利要求4所述的矿用设备软启动电控组合系统，其特征在于，

所述主控回路（1）还包括低压交流软启动器，可逆启动器，若干小启动器和若干传感器，上述各元件通过多种通讯协议连接到可编程控制器（3）上；

所述低压交流软启动器用于矿用带式输送机，所述可逆启动器用于将传送皮带张紧，所述小启动器用于抱闸和油泵，所述传感器用于皮带机保护装置。

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