CN110492430B - 热装机功率回路启动与过载保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种热装机功率回路启动与过载保护方法，属于电路系统保护领域。本发明技术方案要点为：打开热装机电源总开关，接触器红色常闭按钮点亮；等待显示屏的屏幕显示正常；按下接触器的绿色常开按钮，绿色按钮点亮；等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值；按下加热按钮，开始热装刀柄；所有刀柄热装完成后，按下交流继电器红色常闭按钮，并关闭热装机电源总开关。本发明能够有效解决热装机刀柄加热过程中电压不稳定导致无法加热的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路系统保护领域，尤其涉及一种热装机功率回路启动与过载保护方法。
背景技术
电磁感应加热的原理是：感应加热电源产生的交变电流通过感应器产生交变磁场，会在置于其中的金属中产生交变的电流，由于焦耳热效应的存在会使置于其中的导体发热。即感应加热是一种将电能转换为磁能，再将磁能转换为电能，最后将电能再热能的加热方式，相对于传统的热传递的加热方式，其加热速度快、能量利用率高在对金属的加热方面正得到越来越多的应用。热缩刀柄的原理是：利用材料的热胀冷缩，通过刀柄夹持部位内孔与刀具外圆的过盈配合来强力、高精度的夹紧刀具。
为了快速准确的加热热缩刀柄，热缩机的功率一般设计在10-20KW，多采用三相动力电供电。感应加热电源输出的交变电流多由三相整流后，再采用逆变电路产生。其主电路中会产生500-650V的电压，80-150A的电流，主电路包括三相整流、滤波、逆变、负载等电路，若主电路中缺少保护，电路易因操作不当等因素而损毁，造成财产损失甚至对操作人员造成伤害。
目前市面上的热装机：其主电路与控制电路多为同时供电，由于滤波电容需要几秒时间充电，如果打开电源开关后立即启动加热，滤波电容电压不足并且控制电路电压不稳，极易导致热装刀柄失败。故此，现有电路多采用延时电路来防止上述误操作，即先给电容充电后启动加热操作界面，这容易造成主电路在开机过程未得到控制电路的有效控制，容易因操作失误将过大的失控电压或电流加与负载，引起电路损毁。现有技术中，因为工厂动力交流电电压不稳定，经常高于380V的标准三相电压值，所以电路核心器件IGBT会出现超负荷运行的情况，降低其使用寿命。
即现有技术中，热装机主电路与控制电路同时得电，容易造成主电路在开机过程中得不到有效的控制，设备容易损坏，操作人员的安全得不到保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种热装机功率回路启动与过载保护方法，解决热装机刀柄加热过程中电压不稳定导致无法加热的问题。
为解决上述问题采用的技术方案是：热装机功率回路启动与过载保护方法，包括如下步骤：
步骤1、打开热装机电源总开关，接触器红色常闭按钮点亮；
步骤2、等待显示屏的屏幕显示正常；
步骤3、按下接触器的绿色常开按钮，绿色按钮点亮；
步骤4、等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值；
步骤5、按下加热按钮，开始热装刀柄；
步骤6、所有刀柄热装完成后，按下交流继电器红色常闭按钮，并关闭热装机电源总开关。
具体的是，步骤4中，等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值所用的时间为5秒。
进一步的是，步骤4中，所述线圈功率回路输入电压具体是指储能电容电压与控制板单片机基准电压。
具体的是，步骤5中，热装刀柄过程中，还包括如下步骤：
步骤501、线圈自动识别刀柄的尺寸，确定输入线圈电流的频率与加热时间；
步骤502、屏幕上倒计时结束，自动切断线圈供电，加热停止，热装刀柄成功；
步骤503、如果输入电压电流过高或者线圈与IGBT温度过高导致热装机过载工作，控制板单片机控制自动切断线圈功率回路，并将错误信息显示在屏幕上；
步骤504、根据错误信息判断及解决过载问题。
进一步的是，步骤6中，按下交流继电器红色常闭按钮后，等待储能电容电压下降为零时，关闭热装机电源总开关。
具体的是，步骤6中，所有刀柄热装完成后，具体包括如下步骤：
步骤601、按下交流继电器红色常闭按钮，功率电路板380V输入动力交流电断开；
步骤602、等待屏幕显示储能电容电压下降为0V；
步骤603、关闭热装机电源总开关，电源板220V输入交流电断开，热装机显示屏关闭。
进一步的是，步骤602中，等待屏幕显示储能电容电压下降为0V的时间为10秒。
发明的有益效果是：通过上述热装机功率回路启动与过载保护方法，增加了接触器来单独控制功率回路电路板的供电，避免了电压不稳定导致无法加热的问题。
附图说明
图1为本发明热装机功率回路启动与过载保护方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的技术方案。
本发明所述热装机功率回路启动与过载保护方法，其流程图参见图1，其中，该方法包括如下步骤：
步骤1、打开热装机电源总开关，接触器红色常闭按钮点亮。
步骤2、等待显示屏的屏幕显示正常。
步骤3、按下接触器的绿色常开按钮，绿色按钮点亮。
步骤4、等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值。
其中，一般工况下，等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值所用的时间优选为5秒。
具体应用时，线圈功率回路输入电压具体优选是指储能电容电压与控制板单片机基准电压。
步骤5、按下加热按钮，开始热装刀柄。
其中，热装刀柄过程中，还包括如下步骤：
步骤501、线圈自动识别刀柄的尺寸，确定输入线圈电流的频率与加热时间；
步骤502、屏幕上倒计时结束，自动切断线圈供电，加热停止，热装刀柄成功；
步骤503、如果输入电压电流过高或者线圈与IGBT温度过高导致热装机过载工作，控制板单片机控制自动切断线圈功率回路，并将错误信息显示在屏幕上；
步骤504、根据错误信息判断及解决过载问题。
步骤6、所有刀柄热装完成后，按下交流继电器红色常闭按钮，并关闭热装机电源总开关。
其中，按下交流继电器红色常闭按钮后，等待储能电容电压下降为零时，关闭热装机电源总开关。
具体应用时，所有刀柄热装完成后，具体包括如下步骤：
步骤601、按下交流继电器红色常闭按钮，功率电路板380V输入动力交流电断开；
步骤602、等待屏幕显示储能电容电压下降为0V；
步骤603、关闭热装机电源总开关，电源板220V输入交流电断开，热装机显示屏关闭。
上述步骤602中，等待屏幕显示储能电容电压下降为0V的时间优选为10秒。
本发明增加了交流接触器来单独控制功率回路电路板的供电，避免了电压不稳定导致无法加热的问题。
本发明中，对输入电压电流和IGBT的运行温度进行实时监测，并且设定了过载限值。当启动线圈功率回路开始热装刀柄时，如果输入电压电流过高导致过载加热或者IGBT温度过高，控制板自动停止加热，有效避免了电路板被烧毁的问题，提高了生产作业的安全性。
并且，本发明对输入380V动力交流电分为两路处理，一路为三相380V经过接触器控制后接入线圈大功率板，另一路为两相380V经过电源板处理后给控制板供电。能通过接触器的两个红绿按钮控制大功率板上的储能电容充电，控制处理板控制大功率板的驱动部分，可以监测储能电容的电压、IGBT温度、线圈电流等的数值，当加热过载时停止线圈供电。功率回路启动方案有效解决了电压不稳定，加热启动失败的问题。过载保护方案有效解决了储能电容过度充电，IGBT超负荷运行，电路元器件被烧毁的问题。
Claims (5)
1.热装机功率回路启动与过载保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、打开热装机电源总开关，接触器红色常闭按钮点亮；
步骤2、等待显示屏的屏幕显示正常；
步骤3、按下接触器的绿色常开按钮，绿色按钮点亮；
步骤4、等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值；所述线圈功率回路输入电压具体是指储能电容电压与控制板单片机基准电压；
步骤5、按下加热按钮，开始热装刀柄，包括步骤501-504：
步骤501、线圈自动识别刀柄的尺寸，确定输入线圈电流的频率与加热时间；
步骤502、屏幕上倒计时结束，自动切断线圈供电，加热停止，热装刀柄成功；
步骤503、如果输入电压电流过高或者线圈与IGBT温度过高导致热装机过载工作，控制板单片机控制自动切断线圈功率回路，并将错误信息显示在屏幕上；
步骤504、根据错误信息判断及解决过载问题；
步骤6、所有刀柄热装完成后，按下交流继电器红色常闭按钮，并关闭热装机电源总开关。
2.根据权利要求1所述的热装机功率回路启动与过载保护方法，其特征在于，步骤4中，等待屏幕显示的线圈功率回路输入电压上升到规定的稳定值所用的时间为5秒。
3.根据权利要求1所述的热装机功率回路启动与过载保护方法，其特征在于，步骤6中，按下交流继电器红色常闭按钮后，等待储能电容电压下降为零时，关闭热装机电源总开关。
4.根据权利要求3所述的热装机功率回路启动与过载保护方法，其特征在于，步骤6中，所有刀柄热装完成后，具体包括如下步骤：
步骤601、按下交流继电器红色常闭按钮，功率电路板380V输入动力交流电断开；
步骤602、等待屏幕显示储能电容电压下降为0V；
步骤603、关闭热装机电源总开关，电源板220V输入交流电断开，热装机显示屏关闭。
5.根据权利要求4所述的热装机功率回路启动与过载保护方法，其特征在于，步骤602中，等待屏幕显示储能电容电压下降为0V的时间为10秒。
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