CN105958445A - 电动执行器电机过载保护电路 - Google Patents

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张军工
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王北平
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Ningxia Yinxing Wuzhong Instrument Fluid Control Co., Ltd.
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0856—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken

Abstract

一种电动执行器电机过载保护电路，包括：控制电路、正转支路、反转支路、公共支路；控制电路包括：第一常开继电器、第二常开继电器、温度开关、转换型继电器输入部分；第一常开继电器输入部分分别与正转控制端和公共控制端连接，第二常开继电器输入部分分别与反转控制端和公共控制端连接，在正转控制端与反转控制端之间串接有第一常开继电器输出部分和第二常开继电器输出部分，温度开关与转换型继电器输入部分串接，温度开关另一端接公共控制端，转换型继电器输入部分另一端接在第一常开继电器输出部分与第二常开继电器输出部分之间。本发明采用温度开关检测，具有安装简单、调试简单、成本低廉、可靠性高的优点。

Description

电动执行器电机过载保护电路
技术领域：
本发明涉及电动执行器电机过载保护技术领域，特别涉及一种电动执行器电机过载保护电路。
背景技术：
越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，执行机构起到了控制系统与阀门机械运动之间的界面作用；在一些危险性的场合，自动化的执行机构装置能减少人员的伤害；某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。
执行器按所用驱动能源分为气动、电动和液压执行器。其中，电动执行机构的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力，最大执行器产生的推力可高达225000kgf，能达到这么大推力的只有液动执行器，但液动执行器造价要比电动高很多。电动执行器的抗偏离能力是很好的，输出的推力或力矩基本上是恒定的，可以很好的克服介质的不平衡力，达到对工艺参数的准确控制，所以控制精度比气动执行器要高。
目前开关型电动执行器的过载保护，一种是靠机械装置来检测，然后由行程开关来断开电源，从而防止电机长时间过载，然而由于机械装置的复杂性及由此带来的高成本，在一些要求低成本的电动执行器中不能被使用，如公告号为CN203906956U的专利，其通过力矩开关耦接采样、筛选电路来实现过载保护；另一种靠传感器来检测电机的电流，通过电路来计算判断是否过载，这种电路也存在电路调试复杂，成本高的缺点，如公告号为CN2570835Y的专利，其包括微处理器CPU、位置传感器。
发明内容：
鉴于此，有必要设计一种低成本、高可靠度的电动执行器电机过载保护电路。
一种电动执行器电机过载保护电路，包括：执行电路和控制电路；其中，执行电路用于为电动机提供电能，控制电路用于根据是否过载来控制执行电路的通断，执行电路包括：正转支路、反转支路、公共支路；正转支路和公共支路，或者反转支路和公共支路构成闭合的执行电路；
正转支路包括正转控制端和与其连接的电动机正转接线端；
反转支路包括反转控制端和与其连接的电动机反转接线端；电动机正转接线端与反转接线端之间接有换相电容；
公共支路包括依次连接的公共控制端、转换型继电器的常闭触点和电动机公共接线端；
控制电路包括：第一常开继电器、第二常开继电器、温度开关、转换型继电器输入部分；其中，第一常开继电器输入部分分别与正转控制端和公共控制端连接，第二常开继电器输入部分分别与反转控制端和公共控制端连接，在正转控制端与反转控制端之间串接有第一常开继电器输出部分和第二常开继电器输出部分，温度开关与转换型继电器输入部分串接，温度开关另一端接公共控制端，转换型继电器输入部分另一端接在第一常开继电器输出部分与第二常开继电器输出部分之间。
优选的，控制电路还包括报警支路，报警支路包括故障指示灯，故障指示灯与转换型继电器输入部分并联。
优选的，控制电路还包括自锁支路；通过自锁支路对执行电路切断状态进行保持，即：使温度开关复位后执行电路依然保持切断；自锁支路包括转换型继电器常开触点和与其相连的故障复位开关，故障复位开关另一端接在温度开关与转换型继电器输入部分之间。
本发明采用温度开关检测，电路根据温度开关状态来动作保护电机，避免了机械装置检测和电路计算判断的高成本，具有安装简单、调试简单、成本低廉、可靠性高的优点。
附图说明：
附图1是一幅较佳实施方式的电动执行器电机过载保护电路的电路结构图。
图中：正转控制端A、反转控制端B、公共控制端H、第一常开继电器K1、第二常开继电器K2、温度开关ST、转换型继电器K3、电动机M、正转接线端CW、反转接线端CCW、公共接线端COM、故障指示灯HL、故障复位开关SR、换相电容C、常闭触点G、常开触点F。
具体实施方式：
如图1所示，一种电动执行器电机过载保护电路，包括：执行电路和控制电路；其中，执行电路用于为电动机提供电能，控制电路用于根据是否过载来控制执行电路的通断，执行电路包括：正转支路、反转支路、公共支路；正转支路和公共支路，或者反转支路和公共支路构成闭合的执行电路；
正转支路包括正转控制端A和与其连接的电动机M正转接线端CW；
反转支路包括反转控制端B和与其连接的电动机M反转接线端CCW；电动机M正转接线端CW与反转接线端CCW之间接有换相电容C；
公共支路包括依次连接的公共控制端H、转换型继电器K3的常闭触点G和电动机M公共接线端COM；
控制电路包括：第一常开继电器K1、第二常开继电器K2、温度开关ST、转换型继电器K3输入部分；其中，第一常开继电器K1输入部分分别与正转控制端A和公共控制端H连接，第二常开继电器K2输入部分分别与反转控制端B和公共控制端H连接，在正转控制端A与反转控制端B之间串接有第一常开继电器K1输出部分和第二常开继电器K2输出部分，温度开关ST与转换型继电器K3输入部分串接，温度开关ST另一端接公共控制端H，转换型继电器K3输入部分另一端接在第一常开继电器K1输出部分与第二常开继电器K2输出部分之间(即图1中所示D点)。
在本实施方式中，控制电路还包括报警支路，报警支路包括故障指示灯HL，故障指示灯HL与转换型继电器K3输入部分并联。
在本实施方式中，控制电路还包括自锁支路；通过自锁支路对执行电路切断状态进行保持，即：使温度开关ST复位后执行电路依然保持切断；自锁支路包括转换型继电器K3常开触点F和与其相连的故障复位开关SR，故障复位开关SR另一端接在温度开关ST与转换型继电器K3输入部分之间(即图1中所示E点)。
当电动执行器未过载且正转时，给正转控制端A和公共控制端H 220V AC，继电器K1得电，继电器K1的触点闭合，使得D点和公共控制端H间的电压为220V AC；当电动执行器未过载且反转时，给反转控制端B和公共控制端H 220VAC，继电器K2得电，继电器K2的触点闭合，使得D点和公共控制端H间的电压为220V AC；上述两种状态下，由于温度开关为开状态，公共控制端H和E间断开，继电器K3不得电，继电器K3的常闭触点G导通，公共控制端H和电动机M的公共接线端COM连通。故当给正转控制端A和公共控制端H 220VAC时，电动机M的公共接线端COM和电动机M的正转接线端CW得电，电动机M正转；当给反转控制端B和公共控制端H 220V AC时，电动机M的公共接线端COM和电动机M的反转接线端CCW得电，电机反转。
如果在正转或反转时出现过载，温度开关ST闭合，使得公共控制端H和E点连通，继电器K3和故障指示灯HL得电，继电器K3常闭触点断开，电动机M断电，继电器K3常开触点闭合，故障指示灯HL亮。电动机M断电经过一段时间后温度开关ST因温度降低复位，但是由于继电器K3常开触点闭合形成了自锁电路，即公共控制端H、继电器K3常开触点F、故障复位开关SR和E点连通继电器K3得电，继电器K3常开触点保持闭合，电机仍然断电。
过载保护动作的解除：电路保护动作后，经过一段时间温度开关ST因温度降低复位，如果将控制端电源断开，继电器K3断电，同时故障指示灯HL熄灭，之后重新恢复控制端电力，电动机M按控制信号工作；另外，也可以按故障复位开关SR，使即公共控制端H、继电器K3常开触点F、经故障复位开关SR和E点形成的支路断开，继电器K3断电，继电器K3的常闭触点G导通，同时故障指示灯HL熄灭，电动机M按控制信号工作。

Claims (3)

1.一种电动执行器电机过载保护电路，其特征在于：包括：执行电路和控制电路；其中，执行电路包括：正转支路、反转支路、公共支路；正转支路和公共支路，或者反转支路和公共支路构成闭合的执行电路；
正转支路包括正转控制端和与其连接的电动机正转接线端；
反转支路包括反转控制端和与其连接的电动机反转接线端；电动机正转接线端与反转接线端之间接有换相电容；
公共支路包括依次连接的公共控制端、转换型继电器的常闭触点和电动机公共接线端；
控制电路包括：第一常开继电器、第二常开继电器、温度开关、转换型继电器输入部分；其中，第一常开继电器输入部分分别与正转控制端和公共控制端连接，第二常开继电器输入部分分别与反转控制端和公共控制端连接，在正转控制端与反转控制端之间串接有第一常开继电器输出部分和第二常开继电器输出部分，温度开关与转换型继电器输入部分串接，温度开关另一端接公共控制端，转换型继电器输入部分另一端接在第一常开继电器输出部分与第二常开继电器输出部分之间。
2.如权利要求1所述的电动执行器电机过载保护电路，其特征在于：控制电路还包括报警支路，报警支路包括故障指示灯，故障指示灯与转换型继电器输入部分并联。
3.如权利要求1或权利要求2所述的电动执行器电机过载保护电路，其特征在于：控制电路还包括自锁支路；自锁支路包括转换型继电器常开触点和与其相连的故障复位开关，故障复位开关另一端接在温度开关与转换型继电器输入部分之间。
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