CN110474595A - 一种鼓风机主油泵切换控制电路及开机、切换控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鼓风机主油泵切换控制电路及开机、切换控制方法,控制电路包括主回路和与主回路相连接的控制回路,所述主回路由低压断路器QF1、接触器KM、电机冷却风扇和油泵电机,还包括一变频器;三相四线制电源与低压断路器QF1的三个上口分别连接,所述低压断路器QF1的三个下口与所述接触器KM的三个上口相连;所述接触器KM的三个下口分别与所述变频器输入端和所述电机冷却风扇连接,所述变频器输出端与所述油泵电机连接。本发明能够使电动油泵电机在切换时候需要比较长的停机时间且在油压降低时能够快速启动,避免在主备油泵切换时造成机组停运,引起机组重新开机,从而对整个工艺系统造成影响,减少机组的启机完成后切换的时间。
Description
技术领域
本发明属于鼓风机控制技术领域,涉及一种电路,特别是一种鼓风机主油泵切换控制电路及开机、切换控制方法。
背景技术
当汽拖鼓风机开机调试时,电动油泵首先运行,对机组进行润滑,待开机过程结束,机组处于满转速运行时,电动油泵切换至主油泵运行,电动油泵停止运行,减少运行过程中对电能的损耗,且在系统低压电源故障的时候,不会造成工艺系统断油,从而可以有效的保护重点设备的可靠、安全运行。缺点就是这种方式对主备油泵平稳切换有非常高的要求,若在切换过程中,主油泵如果不能可靠地切换至运行模式,会造成机组不能正常投运,从而引起整个工艺系统停止运行,造成比较大的经济损失。所以针对此种工作模式,要求在切换时机组平稳运行,不能对机组的正常运行造成影响,在此背景下做电动油泵的运行进行控制。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷或不足,本发明的目的在于,提供一种鼓风机主油泵切换控制电路。
为实现上述目的,本发明采取如下的技术解决方案:
一种鼓风机主油泵切换控制电路,包括主回路和与主回路相连接的控制回路,所述主回路由低压断路器QF1、接触器KM、电机冷却风扇和油泵电机,还包括一变频器;三相四线制电源与低压断路器QF1的三个上口分别连接,所述低压断路器QF1的三个下口L11、L12、L13与所述接触器KM的三个上口相连;所述接触器KM的三个下口U1、V1、W1分别与所述变频器输入端R、S、T和所述电机冷却风扇连接,所述变频器输出端U、V、W与所述油泵电机连接。
进一步的,所述变频器采用西门子G120变频器。
进一步的,所述控制回路包括微断开关QF2、远程就地转换开关SA1、手动启动按钮SB1、自动启动按钮SB10、自锁停止按钮SB2、远程停止按钮SB20、故障指示灯、电源指示灯、运行灯、直流DC24V电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6和KA7;其中:
所述微断开关QF2的输入端连接所述三相四线制电源的零线N和L1相,其输出L22、N2为整个二次回路提供工作电源,在L22和N2之间并联有十条支路:
第一支路:转换开关SA1的手动模式与手动启动按钮SB1串联连接,手动启动按钮SB1与中间继电器KA1的线圈串联连接;
第二支路:转换开关SA1的自动模式与自动启动按钮SB10串联连接,自动启动按钮SB10与中间继电器KA2的线圈串联连接;
第三支路:中间继电器KA5的输出常闭触点与接触器KM的常开触点、中间继电器KA1的常开触点、中间继电器KA2的触点并联后串联,然后串联中间继电器KA7的常闭触点,再与接触器KM的线圈串联连接;
第四支路:中间继电器KA4的常闭触点与接触器KM的常开触点串联连接,然后与中间继电器KA3的线圈串联连接;
第五支路:中间继电器KA5的常闭触点与手动自锁停止按钮SB2、自动自锁停止按钮SB20并联后串联,然后与接触器KM的常开触点串联,再与中间继电器KA4的线圈串联连接;
第六支路:中间继电器KA4的常开触点与中间继电器KA6的常开触点串联连接,再与中间继电器KA5的线圈串联连接;
第七支路:中间继电器KA7的常开触点与故障指示灯串联连接;
第八支路:单独设置电源指示灯;
第九支路:中间继电器KA7的线圈和运行灯并联连接,N2与变频器的输出端子MA、M1连接,L22与中间继电器KA7线圈一端连接,KA7的另一端与变频器的输出端子MC、M2连接;
由L22和N2给DC24V直流电源提供工作电源,DC24V直流电源的输出端连接第十支路,为第十支路提供电源:
第十支路:中间继电器KA6的线圈连接变频器输出端子P2、PC。
进一步的,所述SB1为手动启动按钮,所述SB10为自动启动按钮。
进一步的,所述中间继电器KA1为手动启动继电器;中间继电器KA2为自动启动继电器。
本发明的另一个目的在于,提供一种利用上述的鼓风机主油泵切换控制电路进行汽拖鼓风机系统开机的控制方法,该方法采用手动模式或者自动模式进行开机控制;其中:
手动模式:远程就地转换开关SA1切换至第一支路,启动按钮SB1动作,随之自锁停止按钮SB2自动复位,中间继电器KA1的线圈得电,中间继电器KA1的输出触点至接触器KM的线圈,接触器KM的输出触点至中间继电器KA3的线圈,得电后中间继电器KA3的输出触点至变频器启动端子(S1和SC),控制油泵的电路开始工作,变频器开始加速,油泵电机运行,电源指示灯点亮。
自动模式:远程就地转换开关SA1切换至第二支路,启动自动启动按钮SB10动作,随之自锁停止按钮SB20自动复位,中间继电器KA2的线圈得电,中间继电器KA2的输出触点至接触器KM的线圈,接触器KM的输出触点至中间继电器KA3的线圈,得电后中间继电器KA3的输出触点至变频器启动端子(S1和SC),控制油泵的电路开始工作,变频器开始加速,油泵电机运行,电源指示灯点亮。
本发明的第三个目的在于,提供一种利用上述的鼓风机主油泵切换控制电路进行主备油泵切换的控制方法,该方法采用手动切换模式或者自动切换模式;其中:
手动切换模式:将自锁停止按钮SB2闭合,中间继电器KA4的线圈得电,中间继电器KA4的两个输出触点分别输出至中间继电器KA3、KA5的线圈电路,中间继电器KA3的线圈失电,其输出触点断开,变频器开始降速直至停机;待机组主油泵平稳切换后,中间继电器KA6的线圈得电使得中间继电器KA6的输出触点闭合,中间继电器KA5的线圈得电,中间继电器KA5的输出触点断开,接触器KM的线圈失电,整个电路工作停止,电源指示灯灭,切换完成;
自动切换模式:将自锁停止信号SB20闭合,中间继电器KA4的线圈得电,中间继电器KA4的两个输出触点分别输出至中间继电器KA3、KA5的线圈电路,中间继电器KA3的线圈失电,其输出触点断开,变频器开始降速直至油泵电机停机,变频器失电,中间继电器KA6的线圈得电使得中间继电器KA6的输出触点闭合,中间继电器KA5的线圈得电,中间继电器KA5的输出触点断开,接触器KM的线圈失电,整个电路工作停止,电源指示灯灭,切换完成。
进一步的,在变频器的降速过程中,如果汽拖鼓风机系统的油压下降至设定报警值时,上位机向变频器发送启动指令,或手动发送启动变频器指令,变频器内部执行搜索启动功能,从当前速度下再次开始快速启动。
进一步的,所述快速启动可设定为3秒。
与现有技术相比,本发明的鼓风机主备油泵切换控制电路及控制方法的优点如下:
1、在传统的主回路中增加了一台变频器,又增加了相应的控制回路,能够使电动油泵电机在切换时候需要比较长的停机时间且在油压降低时能够快速启动,避免在主备油泵切换时造成机组停运,引起机组重新开机,从而对整个工艺系统造成影响,减少机组的启机完成后切换的时间。
2、由于主回路增加了变频器,因此本发明具有油泵电机过载保护、缺相保护、低电压、过电压等;有电流显示、电压显示等;加速启机、减速停机、自动或手动断开、搜索启动的功能;减少人力,便于操作人员对主备油泵的切换过程的把控,提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的电气主回路示意图;
图2为本发明的二次电气原理图。
以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
依照上述技术方案,本发明的鼓风机主油泵切换控制电路,包括主回路和与主回路相连接的控制回路。其中:
如图1所示,主回路由低压断路器QF1、接触器KM、电机冷却风扇和油泵电机,另外,还包括一台变频器;其中,三相四线制电源(L1相、L2相、L3相、零线N)与低压断路器QF1的三个上口分别连接,低压断路器QF1的三个下口(L11、L12、L13)与接触器KM的三个上口相连;接触器KM的三个下口(U1、V1、W1)分别与变频器输入端(R、S、T)和电机冷却风扇连接,变频器输出端(U、V、W)和与油泵电机连接。
上述主回路中,低压断路器QF1用于切断主回路电源;接触器KM用于给变频器提供用于可控制的电源;电机冷却风扇用于为长时间减速后对油泵电机做强制冷却;油泵电机用于主备油路切换前的供油;变频器用于控制油泵电机的变速运行,并用于延长主备油路切换的时间。
在上述方案中,在主回路上增加一变频器,使得本发明具有油泵电机过载保护、缺相保护、低电压、过电压等;有电流显示、电压显示等;加速启机、减速停机、自动或手动断开、搜索启动的功能;减少人力,便于操作人员对主备油泵的切换过程的把控,提高工作效率。
优选的,变频器采用西门子G120变频器。
优选的,三相四线制电源为交流50HZ 380V三相四线制,由L1相、L2相、L3相、零线N构成。
如图1、图2所示,控制回路包括微断开关QF2、远程就地转换开关SA1、手动启动按钮SB1、自动启动按钮SB10、自锁停止按钮SB2、远程停止按钮SB20、故障指示灯、电源指示灯、运行灯、直流DC24V电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6和KA7。其中:
微断开关QF2的输入端连接三相四线制电源的零线N和L1相,其输出L22、N2为整个二次回路提供工作电源,在L22、N2之间并联有十条支路:
第一支路:转换开关SA1的手动模式与手动启动按钮SB1串联连接,手动启动按钮SB1与中间继电器KA1的线圈串联连接;
第二支路:转换开关SA1的自动模式与自动启动按钮SB10串联连接,自动启动按钮SB10与中间继电器KA2的线圈串联连接;
第三支路:中间继电器KA5的输出常闭触点与接触器KM的常开触点、中间继电器KA1的常开触点、中间继电器KA2的触点并联后串联,然后串联中间继电器KA7的常闭触点,再与接触器KM的线圈串联连接;
第四支路:中间继电器KA4的常闭触点与接触器KM的常开触点串联连接,然后与中间继电器KA3的线圈串联连接;
第五支路:中间继电器KA5的常闭触点与手动自锁停止按钮SB2、自动自锁停止按钮SB20并联后串联,然后与接触器KM的常开触点串联,再与中间继电器KA4的线圈串联连接;
第六支路:中间继电器KA4的常开触点与中间继电器KA6的常开触点串联连接,再与中间继电器KA5的线圈串联连接;
第七支路:中间继电器KA7的常开触点与故障指示灯串联连接;
第八支路:单独设置电源指示灯;
第九支路:中间继电器KA7的线圈和运行灯并联连接,N2与变频器的输出端子MA、M1连接,L22与中间继电器KA7线圈一端连接,KA7的另一端与变频器的输出端子MC、M2连接;
由L22和N2给DC24V直流电源提供工作电源,DC24V直流电源的输出端连接第十支路,为第十支路提供电源:
第十支路:中间继电器KA6的线圈连接变频器输出端子P2和PC。
其中,转换开关SA1做手动和自动模式的切换,SB1为手动启动按钮;SB10为自动启动按钮,也即是来自上位机的自动启动信号;中间继电器KA1为手动启动继电器;中间继电器KA2为自动启动继电器;第三支路的接触器KM为第四回路中间继电器KA3线圈提供动作条件;中间继电器KA3的触点连接变频器的输入点(S1和SC),为变频器提供动作(运行和停止)指令;中间继电器KA4作为停机切换继电器;中间继电器KA5是延时中间继电器KA6的延伸电路;中间继电器KA6为切换延时继电器;中间继电器KA7为故障继电器,当变频器故障时使整个电路的电源切断,确保整个机组的可靠运行。
本发明的电路用于汽拖鼓风机系统的开机过程和切换过程,这两个过程都可以采用两种模式进行控制:手动模式和自动模式。
开机的控制方法:
手动模式下:远程就地转换开关SA1切换至第一支路,启动按钮SB1动作,随之自锁停止按钮SB2自动复位,中间继电器KA1的线圈得电,中间继电器KA1的输出触点至接触器KM的线圈,接触器KM的输出触点至中间继电器KA3的线圈,得电后中间继电器KA3的输出触点至变频器启动端子(S1和SC),控制油泵的电路开始工作,变频器开始加速,油泵电机运行,电源指示灯点亮。
自动模式下:远程就地转换开关SA1切换至第二支路,启动自动启动按钮SB10动作,随之自锁停止按钮SB20自动复位,中间继电器KA2的线圈得电,中间继电器KA2的输出触点至接触器KM的线圈,接触器KM的输出触点至中间继电器KA3的线圈,得电后中间继电器KA3的输出触点至变频器启动端子(S1和SC),控制油泵的电路开始工作,变频器开始加速,油泵电机运行,电源指示灯点亮。
开机成功后的主备油路切换的控制方法:
手动切换模式:将自锁停止按钮SB2闭合,中间继电器KA4的线圈得电,中间继电器KA4的两个输出触点分别输出至中间继电器KA3、KA5的线圈电路,中间继电器KA3的线圈失电,其输出触点断开,变频器开始降速直至停机;待机组主油泵平稳切换后,中间继电器KA6的线圈得电使得中间继电器KA6的输出触点闭合,中间继电器KA5的线圈得电,中间继电器KA5的输出触点断开,接触器KM的线圈失电,整个电路工作停止,电源指示灯灭,切换完成。
自动切换模式:将自锁停止信号SB20闭合,中间继电器KA4的线圈得电,中间继电器KA4的两个输出触点分别输出至中间继电器KA3、KA5的线圈电路,中间继电器KA3的线圈失电,其输出触点断开,变频器开始降速直至油泵电机停机,变频器失电,中间继电器KA6的线圈得电使得中间继电器KA6的输出触点闭合,中间继电器KA5的线圈得电,中间继电器KA5的输出触点断开,接触器KM的线圈失电,整个电路工作停止,电源指示灯灭,切换完成。
进一步的,在上述手动或自动切换过程中的变频器的降速过程中,如果汽拖鼓风机系统的油压下降至设定报警值时,上位机向变频器发送启动指令,或手动发送启动变频器指令,变频器内部执行搜索启动功能,从当前速度下再次开始快速启动,快速启动可设定为3秒。该重新启动的方式能够有效提高汽拖鼓风机系统的油压力,保证汽拖鼓风机系统的机组不停车,节省人力。
在开机和切换过程中,中间继电器KA7用于故障监测,当变频器故障时,中间继电器KA7的线圈得电,输出的常开和常闭触点分别至接触器KM回路和故障指示灯回路,保证设备本身的安全运行,并给维护人员的维护提供维护思路。
本发明的工作原理如下:
变频器的主要作用就是在主备油泵切换过程中,使电动油泵有比较长的停机时间,且在停止过程中,平稳降低电动油泵的工作转速,待主油泵压力满足机组工作压力时,电动油泵停止工作,主油泵平稳工作。并能在此停机过程中,机组压力下降至报警压力下时,能使变频器快速启动油泵,保证机组油压平稳,机组正常运行。
本发明的鼓风机主油泵切换控制电路具有油泵电机过载保护、缺相保护、低电压、过电压等功能;有电流显示、电压显示等;减速停车、快速启动、搜索启动功能;具有操作简单、切换平稳、节省人力,达到机组主备油泵平稳切换的目的。
Claims (9)
1.一种鼓风机主油泵切换控制电路,包括主回路和与主回路相连接的控制回路,所述主回路由低压断路器QF1、接触器KM、电机冷却风扇和油泵电机,其特征在于,还包括一变频器;三相四线制电源与低压断路器QF1的三个上口分别连接,所述低压断路器QF1的三个下口L11、L12、L13与所述接触器KM的三个上口相连;所述接触器KM的三个下口U1、V1、W1分别与所述变频器输入端R、S、T和所述电机冷却风扇连接,所述变频器输出端U、V、W与所述油泵电机连接。
2.如权利要求1所述的鼓风机主油泵切换控制电路,其特征在于,所述变频器采用西门子G120变频器。
3.如权利要求1所述的鼓风机主油泵切换控制电路,其特征在于,所述控制回路包括微断开关QF2、远程就地转换开关SA1、手动启动按钮SB1、自动启动按钮SB10、自锁停止按钮SB2、远程停止按钮SB20、故障指示灯、电源指示灯、运行灯、直流DC24V电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6和KA7;其中:
所述微断开关QF2的输入端连接所述三相四线制电源的零线N和L1相,其输出L22、N2为整个二次回路提供工作电源,在L22和N2之间并联有十条支路:
第一支路:转换开关SA1的手动模式与手动启动按钮SB1串联连接,手动启动按钮SB1与中间继电器KA1的线圈串联连接;
第二支路:转换开关SA1的自动模式与自动启动按钮SB10串联连接,自动启动按钮SB10与中间继电器KA2的线圈串联连接;
第三支路:中间继电器KA5的输出常闭触点与接触器KM的常开触点、中间继电器KA1的常开触点、中间继电器KA2的触点并联后串联,然后串联中间继电器KA7的常闭触点,再与接触器KM的线圈串联连接;
第四支路:中间继电器KA4的常闭触点与接触器KM的常开触点串联连接,然后与中间继电器KA3的线圈串联连接;
第五支路:中间继电器KA5的常闭触点与手动自锁停止按钮SB2、自动自锁停止按钮SB20并联后串联,然后与接触器KM的常开触点串联,再与中间继电器KA4的线圈串联连接;
第六支路:中间继电器KA4的常开触点与中间继电器KA6的常开触点串联连接,再与中间继电器KA5的线圈串联连接;
第七支路:中间继电器KA7的常开触点与故障指示灯串联连接;
第八支路:单独设置电源指示灯;
第九支路:中间继电器KA7的线圈和运行灯并联连接,N2与变频器的输出端子MA、M1连接,L22与中间继电器KA7线圈一端连接,KA7的另一端与变频器的输出端子MC、M2连接;
由L22和N2给DC24V直流电源提供工作电源,DC24V直流电源的输出端连接第十支路,为第十支路提供电源:
第十支路:中间继电器KA6的线圈连接变频器输出端子P2、PC。
4.如权利要求1所述的鼓风机主油泵切换控制电路,其特征在于,所述SB1为手动启动按钮,所述SB10为自动启动按钮。
5.如权利要求1所述的鼓风机主油泵切换控制电路,其特征在于,所述中间继电器KA1为手动启动继电器;中间继电器KA2为自动启动继电器。
6.一种利用权利要求1-5任一所述的鼓风机主油泵切换控制电路进行汽拖鼓风机系统开机的控制方法,其特征在于,采用手动模式或者自动模式进行开机控制;其中:
手动模式:远程就地转换开关SA1切换至第一支路,启动按钮SB1动作,随之自锁停止按钮SB2自动复位,中间继电器KA1的线圈得电,中间继电器KA1的输出触点至接触器KM的线圈,接触器KM的输出触点至中间继电器KA3的线圈,得电后中间继电器KA3的输出触点至变频器启动端子(S1和SC),控制油泵的电路开始工作,变频器开始加速,油泵电机运行,电源指示灯点亮。
自动模式:远程就地转换开关SA1切换至第二支路,启动自动启动按钮SB10动作,随之自锁停止按钮SB20自动复位,中间继电器KA2的线圈得电,中间继电器KA2的输出触点至接触器KM的线圈,接触器KM的输出触点至中间继电器KA3的线圈,得电后中间继电器KA3的输出触点至变频器启动端子(S1和SC),控制油泵的电路开始工作,变频器开始加速,油泵电机运行,电源指示灯点亮。
7.一种利用权利要求1-5任一所述的鼓风机主油泵切换控制电路进行主备油泵切换的控制方法,其特征在于,采用手动切换模式或者自动切换模式;其中:
手动切换模式:将自锁停止按钮SB2闭合,中间继电器KA4的线圈得电,中间继电器KA4的两个输出触点分别输出至中间继电器KA3、KA5的线圈电路,中间继电器KA3的线圈失电,其输出触点断开,变频器开始降速直至停机;待机组主油泵平稳切换后,中间继电器KA6的线圈得电使得中间继电器KA6的输出触点闭合,中间继电器KA5的线圈得电,中间继电器KA5的输出触点断开,接触器KM的线圈失电,整个电路工作停止,电源指示灯灭,切换完成;
自动切换模式:将自锁停止信号SB20闭合,中间继电器KA4的线圈得电,中间继电器KA4的两个输出触点分别输出至中间继电器KA3、KA5的线圈电路,中间继电器KA3的线圈失电,其输出触点断开,变频器开始降速直至油泵电机停机,变频器失电,中间继电器KA6的线圈得电使得中间继电器KA6的输出触点闭合,中间继电器KA5的线圈得电,中间继电器KA5的输出触点断开,接触器KM的线圈失电,整个电路工作停止,电源指示灯灭,切换完成。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,在变频器的降速过程中,如果汽拖鼓风机系统的油压下降至设定报警值时,上位机向变频器发送启动指令,或手动发送启动变频器指令,变频器内部执行搜索启动功能,从当前速度下再次开始快速启动。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述快速启动可设定为3秒。
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