CN106301141B - 异步电动机控制回路抗晃电装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种异步电动机控制回路抗晃电装置以及方法，异步电动机控制回路抗晃电装置为：在异步电动机供电回路上串联抗晃电交流接触器；其中，所述抗晃电交流接触器包括交流接触器本体以及延时单元；延时单元包括充电装置、充电控制阀门、控制器、供电信号采集器以及常闭辅助触点状态采集器。优点为：可以有效躲过晃电。实现了当晃电现象发生时，有效的保持异步电动机连续工作不停机，从而保证工业生产的连续性。

Description

异步电动机控制回路抗晃电装置以及方法

技术领域

本发明属于电气设备控制技术领域，具体涉及一种异步电动机控制回路抗晃电装置以及方法。

背景技术

晃电是指电网因线路雷击、短路保护动作跳闸、跳闸后重合闸等原因造成的电网瞬间电压大幅度降低、失压、瞬间失电现象。当供电系统发生晃电现象时，异步电动机控制回路使用的交流接触器因晃电导致电磁吸力不足而复位，从而使异步电动机断电停止运行，最终使电动机拖动的重要设备停止运行，造成设备损坏或者生产中断，使生产系统波动甚至部分停车。

可见，当晃电现象发生时，如何保持异步电动机连续工作不停机，从而保证工业生产的连续性，是目前迫切需要解决的事情。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种异步电动机控制回路抗晃电装置以及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种异步电动机控制回路抗晃电装置，在异步电动机供电回路上串联抗晃电交流接触器；其中，所述抗晃电交流接触器包括交流接触器本体以及延时单元；

所述交流接触器本体包括接触器线圈和常闭辅助触点；

所述延时单元包括充电装置、充电控制阀门、控制器、供电信号采集器以及常闭辅助触点状态采集器；所述充电装置与所述接触器线圈并联，所述充电装置的端子分别通过第1导线和第2导线连接到供电线路；在所述第1导线或所述第2导线上安装所述充电控制阀门；所述供电信号采集器用于采集供电线路的供电信号；所述常闭辅助触点状态采集器的第1端子和第2端子分别接到所述常闭辅助触点的辅助动触点和辅助静触点，用于采集常闭辅助触点的开闭状态；

所述控制器分别与所述充电装置、所述充电控制阀门、所述供电信号采集器以及所述常闭辅助触点状态采集器连接。

优选的，所述交流接触器本体包括接触器线圈、静铁芯、动铁芯、静触点、动触点、传动件、常闭辅助触点以及复位弹簧；所述动铁芯和所述静铁芯之间连接所述复位弹簧；所述接触器线圈的端子分别通过第1导线和第2导线连接到供电线路；当所述接触器线圈导通时，所述动铁芯在线圈产生的磁力作用下，克服所述复位弹簧的弹力，向所述静铁芯移动并与所述静铁芯吸合；所述动触点和所述静触点分别设置于所述动铁芯和所述静铁芯；当所述动铁芯向所述静铁芯移动并吸合时，所述动触点同时与所述静触点吸合，进而实现导通；所述常闭辅助触点包括辅助动触点和辅助静触点；所述动铁芯通过所述传动件与所述辅助动触点连接，当所述动铁芯向吸合方向移动时，所述辅助动触点远离所述辅助静触点而断开；当所述动铁芯向断开方向移动时，所述辅助动触点靠近所述辅助静触点而导通。

本发明还提供一种应用上述的异步电动机控制回路抗晃电装置的方法，包括以下步骤：

步骤1，供电信号采集器实时采集供电线路的实时供电信号，并将所述实时供电信号发送给控制器；常闭辅助触点状态采集器实时采集常闭辅助触点的开闭状态，并将采集到的常闭辅助触点的开闭状态上传给所述控制器；

步骤2，所述控制器分析所述实时供电信号和/或所述常闭辅助触点的开闭状态，判断是否发生晃电现象；如果未发生，按步骤3进行；如果发生，执行步骤4；

步骤3，控制充电控制阀门为关闭状态，使充电装置与接触器线圈并联，通过供电线路同时向充电装置与接触器线圈供电；此外，所述控制器监测所述充电装置是否达到充满状态，当达到充满状态时，断开所述充电控制阀门；

步骤4，所述控制器判断当前时刻的充电控制阀门是否为闭合状态，如果不是，立即闭合所述充电控制阀门；然后，执行步骤5；否则，直接执行步骤5；

步骤5，当充电控制阀门闭合时，所述充电装置向所述接触器线圈放电，维持所述接触器线圈的上电状态，进而维持交流接触器吸合状态。

优选的，所述实时供电信号包括实时电压信号、实时电流信号以及电压变化率信号。

优选的，步骤2中，所述控制器采用以下方法判断是否发生晃电现象：

所述控制器首先判断实时电压信号是否低于设定极小值；如果低于，进一步判断电压变化率信号是否高于设定极大阈值，如果不大于，推测为正常停止信号，得出未发生晃电现象的结论；如果大于，则得出发生晃电现象的结论。

优选的，步骤2中，所述控制器采用以下方法判断是否发生晃电现象：

当所述常闭辅助触点为闭合状态时，即得出发生晃电现象的结论。

优选的，步骤5中，所述充电装置向所述接触器线圈放电时，放电时间不低于100毫秒。

本发明提供的异步电动机控制回路抗晃电装置以及方法具有以下优点：

可以有效躲过晃电。实现了当晃电现象发生时，有效的保持异步电动机连续工作不停机，从而保证工业生产的连续性。

附图说明

图1为本发明提供的异步电动机控制回路抗晃电装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

交流接触器在低压电动机控制系统中广泛应用，由于电磁式交流接触器的工作原理特点，当电网出现晃电时，会造成电磁式交流接触器工作线圈短时断电或电压过低，导致吸合的动、静铁芯吸力小于释放弹簧的弹力，使接触器释放复位断电设备停运。一般临界释放电压为额定工作电压的80％左右，临界释放电压为交流接触器的可靠吸合电压。

本发明在交流接触器工作线圈的接线端子上并接一个延时单元，延时单元共四个接线引出端子，接线非常方便，其中1A、2A端子接交流接触器工作线圈端子A1、A2，另外的B1、B2端子接交流接触器的常闭辅助触点。当接触器工作电压正常通电吸合时，延时单元的充电装置同时接通充电，所连接的交流接触器的常闭辅助触点因接触器吸合而断开，辅助触点信号提供给延时单元的充电装置，使其快速充电，充电在1秒内完成。然后，当工作电压低于额定电压的80％，甚至降低到零时，延时单元的充电装置立即放电，放电时间不低于100毫秒，来保障交流接触器工作线圈电压在规定的范围内，工作线圈吸力正常，交流接触器正常工作，晃电的时间一般不大于40毫秒，因此，可以有效躲过晃电。实现了当晃电现象发生时，有效的保持异步电动机连续工作不停机，从而保证工业生产的连续性。

具体的，结合图1，本发明提供的异步电动机控制回路抗晃电装置，在异步电动机供电回路上串联抗晃电交流接触器；其中，所述抗晃电交流接触器包括交流接触器本体以及延时单元；

所述交流接触器本体包括接触器线圈和常闭辅助触点；

所述延时单元包括充电装置、充电控制阀门、控制器、供电信号采集器以及常闭辅助触点状态采集器；所述充电装置与所述接触器线圈并联，所述充电装置的端子分别通过第1导线和第2导线连接到供电线路；在所述第1导线或所述第2导线上安装所述充电控制阀门；所述供电信号采集器用于采集供电线路的供电信号；所述常闭辅助触点状态采集器的第1端子和第2端子分别接到所述常闭辅助触点的辅助动触点和辅助静触点，用于采集常闭辅助触点的开闭状态；

所述控制器分别与所述充电装置、所述充电控制阀门、所述供电信号采集器以及所述常闭辅助触点状态采集器连接。

对于交流接触器本体，包括接触器线圈、静铁芯、动铁芯、静触点、动触点、传动件、常闭辅助触点以及复位弹簧；所述动铁芯和所述静铁芯之间连接所述复位弹簧；所述接触器线圈的端子分别通过第1导线和第2导线连接到供电线路；当所述接触器线圈导通时，所述动铁芯在线圈产生的磁力作用下，克服所述复位弹簧的弹力，向所述静铁芯移动并与所述静铁芯吸合；所述动触点和所述静触点分别设置于所述动铁芯和所述静铁芯；当所述动铁芯向所述静铁芯移动并吸合时，所述动触点同时与所述静触点吸合，进而实现导通；所述常闭辅助触点包括辅助动触点和辅助静触点；所述动铁芯通过所述传动件与所述辅助动触点连接，当所述动铁芯向吸合方向移动时，所述辅助动触点远离所述辅助静触点而断开；当所述动铁芯向断开方向移动时，所述辅助动触点靠近所述辅助静触点而导通。

本发明还提供一种应用异步电动机控制回路抗晃电装置的方法，包括以下步骤：

步骤1，供电信号采集器实时采集供电线路的实时供电信号，并将所述实时供电信号发送给控制器；常闭辅助触点状态采集器实时采集常闭辅助触点的开闭状态，并将采集到的常闭辅助触点的开闭状态上传给所述控制器；

步骤2，所述控制器分析所述实时供电信号和/或所述常闭辅助触点的开闭状态，判断是否发生晃电现象；如果未发生，按步骤3进行；如果发生，执行步骤4；

本步骤中，可采用以下两种方法判断是否发生晃电现象，当然，为提高晃电现象判断的准确率，也可以将以下两种方法结合起来判断：

方法一：

所述实时供电信号包括实时电压信号、实时电流信号以及电压变化率信号。控制器采用以下方法判断是否发生晃电现象：所述控制器首先判断实时电压信号是否低于设定极小值；如果低于，进一步判断电压变化率信号是否高于设定极大阈值，如果不大于，推测为正常停止信号，得出未发生晃电现象的结论；如果大于，则得出发生晃电现象的结论。

此处判断的原理为：

为了防止正常操作启、停交流接触器，给了较慢的停止信号交流接触器的误动作，延时单元具有检验电压变化率的功能，可以分辨比较陡和缓慢的变化电压信号，比较缓慢的电压信号认为是正常的停止信号。由运行的交流接触器接到停止信号正常停止后，延时单元电源模块立即失压为零，安全可靠。

方法二：当所述常闭辅助触点为闭合状态时，即得出发生晃电现象的结论。将常闭辅助触点直接与控制器连接，可提高晃电现象检测速率。

步骤3，控制充电控制阀门为关闭状态，使充电装置与接触器线圈并联，通过供电线路同时向充电装置与接触器线圈供电；此外，所述控制器监测所述充电装置是否达到充满状态，当达到充满状态时，断开所述充电控制阀门；

步骤4，所述控制器判断当前时刻的充电控制阀门是否为闭合状态，如果不是，立即闭合所述充电控制阀门；然后，执行步骤5；否则，直接执行步骤5；

步骤5，当充电控制阀门闭合时，所述充电装置向所述接触器线圈放电，放电时间不低于100毫秒，维持所述接触器线圈的上电状态，进而维持交流接触器吸合状态。

其中，防晃电接触器，晃电的时间通常不会超过100毫秒，防晃电接触器要具有以下功能：1、供电系统正常时，防晃电接触器和普通接触器的功能一样。2、供电系统发生的瞬间电压大幅度降低、失压、瞬间失电时，防晃电接触器可以保持500毫秒电磁吸力不降低不复位，时间超过500毫秒防晃电接触器复位断电。3、抗晃电接触器不依赖辅助工作电源.不依赖辅助工作装置，具有体积小、可靠性高的特点。

无论是供电系统外部故障还是内部供电系统出现晃电，保持这些回路接触器不脱扣、不复位。达到躲过晃电，交流接触器因晃电电磁吸力不降低正常吸合，保持连续生产不停机。能有效的抵御电源电压不稳.瞬间失压.瞬间断电，满足了异步电动机连续性运行要求。

无论是供电系统外部故障还是内部供电系统出现晃电，采用本发明提供的装置，可有效保持接触器电磁吸力不降低、不脱扣、不复位。达到躲过晃电的目的，交流接触器因晃电不复位正常吸合，保持连续生产不停机；能有效的抵御电源电压不稳.瞬间失压、瞬间断电，满足了异步电动机连续性运行要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种应用异步电动机控制回路抗晃电装置的方法，其特征在于，异步电动机控制回路抗晃电装置为：在异步电动机供电回路上串联抗晃电交流接触器；其中，所述抗晃电交流接触器包括交流接触器本体以及延时单元；

所述交流接触器本体包括接触器线圈和常闭辅助触点；

所述延时单元包括充电装置、充电控制阀门、控制器、供电信号采集器以及常闭辅助触点状态采集器；所述充电装置与所述接触器线圈并联，所述充电装置的端子分别通过第1导线和第2导线连接到供电线路；在所述第1导线或所述第2导线上安装所述充电控制阀门；所述供电信号采集器用于采集供电线路的供电信号；所述常闭辅助触点状态采集器的第1端子和第2端子分别接到所述常闭辅助触点的辅助动触点和辅助静触点，用于采集常闭辅助触点的开闭状态；

所述控制器分别与所述充电装置、所述充电控制阀门、所述供电信号采集器以及所述常闭辅助触点状态采集器连接；

所述交流接触器本体包括接触器线圈、静铁芯、动铁芯、静触点、动触点、传动件、常闭辅助触点以及复位弹簧；所述动铁芯和所述静铁芯之间连接所述复位弹簧；所述接触器线圈的端子分别通过第1导线和第2导线连接到供电线路；当所述接触器线圈导通时，所述动铁芯在线圈产生的磁力作用下，克服所述复位弹簧的弹力，向所述静铁芯移动并与所述静铁芯吸合；所述动触点和所述静触点分别设置于所述动铁芯和所述静铁芯；当所述动铁芯向所述静铁芯移动并吸合时，所述动触点同时与所述静触点吸合，进而实现导通；所述常闭辅助触点包括辅助动触点和辅助静触点；所述动铁芯通过所述传动件与所述辅助动触点连接，当所述动铁芯向吸合方向移动时，所述辅助动触点远离所述辅助静触点而断开；当所述动铁芯向断开方向移动时，所述辅助动触点靠近所述辅助静触点而导通；

方法包括以下步骤：

步骤1，供电信号采集器实时采集供电线路的实时供电信号，并将所述实时供电信号发送给控制器；常闭辅助触点状态采集器实时采集常闭辅助触点的开闭状态，并将采集到的常闭辅助触点的开闭状态上传给所述控制器；

步骤2，所述控制器分析所述实时供电信号和/或所述常闭辅助触点的开闭状态，判断是否发生晃电现象；如果未发生，按步骤3进行；如果发生，执行步骤4；

步骤3，控制充电控制阀门为关闭状态，使充电装置与接触器线圈并联，通过供电线路同时向充电装置与接触器线圈供电；此外，所述控制器监测所述充电装置是否达到充满状态，当达到充满状态时，断开所述充电控制阀门；

步骤4，所述控制器判断当前时刻的充电控制阀门是否为闭合状态，如果不是，立即闭合所述充电控制阀门；然后，执行步骤5；否则，直接执行步骤5；

步骤5，当充电控制阀门闭合时，所述充电装置向所述接触器线圈放电，维持所述接触器线圈的上电状态，进而维持交流接触器吸合状态；

其中，所述实时供电信号包括实时电压信号、实时电流信号以及电压变化率信号；

其中，步骤2中，所述控制器采用以下方法判断是否发生晃电现象：

所述控制器首先判断实时电压信号是否低于设定极小值；如果低于，进一步判断电压变化率信号是否高于设定极大阈值，如果不大于，推测为正常停止信号，得出未发生晃电现象的结论；如果大于，则得出发生晃电现象的结论；或者，步骤2中，所述控制器采用以下方法判断是否发生晃电现象：

当所述常闭辅助触点为闭合状态时，即得出发生晃电现象的结论；

其中，步骤5中，所述充电装置向所述接触器线圈放电时，放电时间不低于100毫秒。