CN105508115A - 柴油机电启动控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柴油机电启动控制电路，包括主操控回路、主执行回路和同步正常回路；主操控回路：启机按钮G1的一端接电源正极，启机按钮G1的另一端依次与微机控制常闭触点WJ1、齿轮控制线圈KM2串联后接至电源的负极；主执行回路：包括回路1、回路2；回路1与回路2并联后接至电源的两端，同步正常回路：压合行程开关SBG1的一端接至电源的正极，另一端与电机控制线圈KM1串联后接至电源的负极。本发明操作简单，效率高，顶齿故障处理全过程无需人员介入，极大地保证了人员安全，根本上消除了传统盘车方法人员靠近柴油机组回转部分的意外风险。机组启动高效性保证了在要求启动时效性的应用场合本系统发挥出更大的优势。

Description

柴油机电启动控制电路
技术领域
本发明涉及柴油机电启动技术领域，具体涉及一种柴油机电启动控制电路。
背景技术
柴油机启动方式的选择与启动阻力矩的大小有关。根据柴油机启动所使用的能量来源不同,有多种不同启动方式,常见的有:人力启动,电动机启动,压缩空气启动和辅助发动机启动。其中电动机启动方式因其良好的可靠性、易操作性成为最为普遍和常见的柴油机组尤其是箱式电站机组的启动方式。
电动机启动基本原理是启动电动机配有一个驱动齿轮，在机组启动时该齿轮伸出与柴油机主轴端部的齿盘啮合，进而启动电机带动柴油机转动达到发火转速。柴油机达到发火转速后启动电机的驱动齿轮缩回不再影响柴油机转动。但是这种驱动方式存在一个严重问题就是驱动齿轮和柴油机齿盘啮合过程中不可能保证百分之百成功，驱动齿轮齿顶和柴油机齿盘轮齿齿顶有可能对在一起而形成“顶齿”现象。这就会造成启动电机无法带动柴油机转动而启动失败。这种现象就称为柴油机电启动顶齿，是柴油机电启动失败的主要原因之一。
通过优良设计驱动齿轮和柴油机齿盘的齿数比，可以大幅降低发生顶齿的概率，但是仍然会有5％-10％左右的概率发生顶齿。因此，理论上柴油机电启动顶齿的发生是不可避免的，发生顶齿后如何处理，尽快使柴油机恢复启动状态是柴油机控制行业始终面临的重要问题。
在现有工程实际中，一但出现上述柴油机电启动顶齿现象，常用的方案是对柴油机进行“盘车”操作，即采用人工或电动方式使柴油机主轴旋转一定的角度以便避开启动电机驱动齿轮和柴油机主轴齿盘发生顶齿的角度。
现有技术主要缺点有以下几点：1、操作繁琐，需要专门工装，尤其是人力盘车工作对操作人员经验、体力要求高。2、效率低下，需要保证现场全部电气重新掉电，燃油管路等重新关闭，确保人员安全后才能进行盘车工作。盘车结束后现场还需要再次返回启车准备状态准备下一次启车。3、基于上一点原因该方法处理效率较低，周期较长在一些特殊要求场合往往暴漏较严重问题：在一些对启动效率要求较高的场合，比如运行于孤岛模式的箱式电站或者用于应急启动的应急机组，这种场合对机组启动时间有较苛刻的要求，如果启机期间发生启动顶齿造成启动失败，采用传统方法可能造成长时间耽误，有可能造成重大损失。
发明内容
针对上述现有技术的缺点和不足，本发明提出一种柴油机电启动控制电路，更为高效和快捷的处理柴油机电启动顶齿现象，保证柴油机可以及时恢复启动状态，快速实现正常启动。
本发明所采用的技术方案是柴油机电启动控制电路，包括主操控回路、主执行回路和同步正常回路；
主操控回路：启机按钮G1的一端接电源正极，启机按钮G1的另一端依次与微机控制常闭触点WJ1、齿轮控制线圈KM2串联后接至电源的负极；
主执行回路：包括回路1和回路2；回路1与回路2并联后接至电源的两端，
回路1：齿轮伸出控制触点K2的一端接至电源的正极，另一端与力矩电机TM1串联后接至电源的负极，
回路2：主回路开关触点K1的一端接至电源的正极，另一端与回转电机M11串联后接至电源的负极，微机控制常开触点WJ2与电阻R1串联后并联接在主回路开关触点K1的两端，
同步正常回路：压合行程开关SBG1的一端接至电源的正极，另一端与电机控制线圈KM1串联后接至电源的负极。
所述的力矩电机TM1、回转电机M11和行程开关SBG1均位于启动电机内部。
所述的力矩电机TM1用于控制驱动齿轮伸出，所述的回转电机M11用于控制驱动齿轮旋转。
本发明的有益效果是：1、操作简单，由于全程控制和动作都由微机系统自动完成，对操作人员素质、经验、体力等要求降低，远低于盘车操作对人员素质的要求。2、效率高，在整个启机及顶齿故障处理过程中现场全部电气始终正常工作，柴油机组油水管路无需切断，机组始终处于启机整备状态。机组从顶齿故障发生到恢复正常启动时间间隔极短，远远低于传统的盘车方法。3、顶齿故障处理全过程无需人员介入，极大地保证了人员安全，根本上消除了传统盘车方法人员靠近柴油机组回转部分的意外风险。4、机组启动高效性保证了在要求启动时效性的应用场合本系统发挥出更大的优势。
附图说明
图1为本发明柴油机电启动控制电路图。
图2为本发明柴油机电启动系统控制流程图。
图中标记：G1-启机按钮，KM1-启动电机控制线圈，KM2-驱动齿轮控制线圈，K1-主回路开关触点，K2-齿轮伸出控制触点，WJ1-微机控制常闭触点，WJ2-微机控制常开触点，SBG1-行程开关，R1-电阻，M11-回转电机，TM1-力矩电机。
具体实施方式
现结合附图1和附图2对本发明做进一步的说明，其原理图如图1所示，当柴油机组完成启机整备之后开始进入启机程序。首先进入步骤a:按下启机按钮G1，根据图1原理进入步骤b:启动电机的驱动齿轮控制线圈KM2得电，然后进入步骤c:驱动齿轮控制线圈KM2吸合驱动齿轮伸出控制触点K2闭合，该触点闭合后力矩电机TM1控制驱动齿轮伸出，驱动齿轮伸出机构得电控制驱动齿轮向外伸出，即步骤d，以便与柴油机主齿盘啮合，即步骤e。在步骤f处进行判断，原理如下：如果驱动齿轮能够成功与柴油机主齿盘啮合，则驱动齿轮必然伸出一个一定的长度；否则如果伸出长度不够即无法完全伸出，则可以认定为驱动齿轮没有与柴油机主齿盘啮合就伸出不了了，即发生了顶齿。在启动电机处装置有一个行程开关SBG1，只有驱动齿轮伸出达到啮合所需长度才可以压合此行程开关SBG1。所以通过微机判定此开关的状态可以有效识别是否在启机过程中发生了顶齿。这就是在程序分支点f处执行的原理。当发生了顶齿就进入步骤g，程序开始执行顶齿处理程序分支。首先进入步骤h，微机控制常闭触点WJ1断开，导致在步骤i处驱动齿轮控制线圈KM2失电，由于KM2失电导致齿轮伸出控制触点K2断开，驱动齿轮伸出机构控制驱动齿轮缩回启动电机处，因此在步骤j处驱动齿轮停止与柴油机主齿盘的啮合缩回启动电机处。在步骤k处，微机控制启动电机旁路控制常开触点WJ2闭合，使启动电机旁路回路得电。此时回转电机M11控制驱动齿轮旋转,可以控制启动电机低压微速转动，因此步骤l处启动电机做瞬时(秒级)微速转动。该操作的目的是使启动电机驱动齿轮转过一定角度，以避开与柴油机主齿盘发生顶齿。之后进入步骤m，这步骤目的是恢复启动电机正常启动状态，恢复机组启动程序。其中WJ2触点断开，启动电机旁路回路失电，启动电机停止微转；而同时微机控制常闭触点WJ1触点闭合使启动电机驱动齿轮控制线圈KM2再次得电，驱动齿轮再次伸出。程序重新回到朱分支从步骤b开始执行，直到步骤f与上述一致不再重述。在f处如果没有顶齿则行程开关SBG1闭合，则微机在步骤n处判定啮合成功，没有顶齿。同时在步骤o处由于行程开关SBG1闭合，使启动电机控制线圈KM1得电，导致在步骤p处，启动电机主回路开关触点K1闭合，启动电机主回路接通，启动电机开始正常工作。步骤q启动电机带动柴油机转动，柴油机开始启动。至此，该启动系统工作完成，程序结束。

Claims (3)

1.柴油机电启动控制电路，其特征在于：包括主操控回路、主执行回路和同步正常回路；
主操控回路：启机按钮G1的一端接电源正极，启机按钮G1的另一端依次与微机控制常闭触点WJ1、齿轮控制线圈KM2串联后接至电源的负极；
主执行回路：包括回路1和回路2；回路1与回路2并联后接至电源的两端，
回路1：齿轮伸出控制触点K2的一端接至电源的正极，另一端与力矩电机TM1串联后接至电源的负极，
回路2：主回路开关触点K1的一端接至电源的正极，另一端与回转电机M11串联后接至电源的负极，微机控制常开触点WJ2与电阻R1串联后并联接在主回路开关触点K1的两端，
同步正常回路：压合行程开关SBG1的一端接至电源的正极，另一端与电机控制线圈KM1串联后接至电源的负极。
2.根据权利要求1所述的柴油机电启动控制电路，其特征在于：所述的力矩电机TM1、回转电机M11和行程开关SBG1均位于启动电机内部。
3.根据权利要求2所述的柴油机电启动控制电路，其特征在于：所述的力矩电机TM1用于控制驱动齿轮伸出，所述的回转电机M11用于控制驱动齿轮旋转。
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