CN111502883A - 一种起动马达控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种起动马达控制系统，蓄电池正极连接起动按钮第一触点、复位按钮、时间继电器线圈、蓄电池负极；时间继电器对起动按钮第一触点自保；蓄电池正极连接起动按钮第二触点，分二路，一路至脉冲触点、起动接触器线圈、蓄电池负极，另一路至时间继电器延时触点、保护继电器触点、双时间间歇自动循环继电器电源，蓄电池负极；时间继电器线圈并联一路报警灯；双时间间歇自动循环继电器的电源上还并联一只辅助继电器线圈；辅助继电器触点对起动按钮第二触点自保；蓄电池正极连接起动接触器常开触点、起动马达S端、蓄电池负极；蓄电池正极连接至起动马达B端。本发明通过对柴油机起动时间的设定，避免柴油机欠时和超时起动，满足救生艇柴油机起动要求。

Description

一种起动马达控制系统
技术领域
本发明涉及一种起动马达控制系统，特别涉及一种救生艇柴油机起动马达控制系统，属于柴油机保护技术领域。
背景技术
救生艇柴油机（即救生艇主机）的起动方式主要是电动起动马达起动,如图1所示，起动马达结构示意图，起动马达起动按钮按下后，马达上（S）端子与蓄电池导通，电磁开关得电，电磁开关内铁芯克服弹簧阻力产生向左移动，带动啮合器齿轮伸出，当啮合器齿轮与柴油机飞轮齿圈完全啮合到位，即电磁开关内铁芯在电磁力的作用下，向左移动到达极限位置时，马达上（B）端子与电机碳刷端的端子联通，由于马达上（B）端子与蓄电池是导通的，因此电机碳刷端得电，使得电机旋转，再由电机带动飞轮齿圈旋转，从而起动柴油机。根据中国船级社《钢质海船入级规范》2018综合文本-第3篇“9.5.2.1、如主机采用电起动，则应设置两组独立的蓄电池组，且不应作并联连接。在冷机并处于准备起动的状态下，每一组蓄电池组均应能起动主机。蓄电池组的总容量，应在30min内在不补充充电的情况下，足以达到本节9.5.1.6对空气起动所要求的主机起动次数。”的要求。目前，控制救生艇柴油机起动马达起动，是通过起动开关，人工控制起动马达起动和停止；该控制方法简单，对于经验丰富的操作者来说，使用方便；但对于经验欠缺的操作者，可能会产生三个问题，其一：起动马达欠时工作，其二：起动马达超时工作，其三：二次起动间隔时间过短。
其一，起动马达欠时工作，柴油机转速刚达到其最低起动转速时，就停止起动，导致柴油机起动不成功。
其二，起动马达超时工作，分二种情况，一种是柴油机起动不成功，仍持续延长起动马达通电时间，希望将柴油机起动成功，由于救生艇柴油机配备的蓄电池容量有限，通常约100AH,长时间大电流放电，容易导致蓄电池亏电，甚至使蓄电池失效。另一种是柴油机起动成功了，操作者为了增加柴油机起动成功的保险系数，继续给马达通电，由于柴油机一旦起动成功，即使柴油机在怠速下运转，其怠速约1000转/分，此时，如果起动马达仍然在通电状态，柴油机飞轮上的齿圈将反拖起动马达转动，通过飞轮齿圈与起动马达伸缩齿轮的传动比约10倍折算，起动马达的转速约10000转/分，在如此高速下，如果起动马达不能及时断电，将很容易导致马达失效。
其三，起动间隔时间过短。柴油机因故起动失败，尝试第二次或第三次起动，希望将柴油机起动起来，如果二次起动间隔时间过短，在蓄电池电压尚未完全恢复，再次起动，导致起动马达功率输出降低，影响蓄电池组30min内在不补充充电的情况下，对柴油机的起动次数，同时影响蓄电池使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服目前救生艇柴油机起动马达，欠时工作和超时工作给柴油机起动所带来的弊端，发明一种起动马达控制系统，从而满足救生艇柴油机对起动马达控制的要求。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现。
一种起动马达控制系统，其特征在于：所述控制系统包含蓄电池、起动按钮、复位按钮、起动接触器、双时间间歇自动循环继电器、辅助继电器、时间继电器、报警灯；所述蓄电池，其正极顺次连接至起动按钮第一常开触点、复位按钮常闭触点、时间继电器线圈、蓄电池负极；所述时间继电器线圈并联一路顺次为：保护继电器第二常闭触点、时间继电器得电延时闭合触点、报警灯；所述时间继电器，其瞬动常开触点对起动按钮第一常开触点自保；所述蓄电池，其正极连接起动按钮第二常开触点后，分二路连接，一路顺次至双时间间歇自动循环继电器的脉冲触点、起动接触器线圈、蓄电池负极，另一路至时间继电器得电延时打开触点、保护继电器常闭触点、双时间间歇自动循环继电器电源，蓄电池负极；所述双时间间歇自动循环继电器的电源上还并联一只辅助继电器线圈；所述辅助继电器，其常开触点对起动按钮第二常开触点自保；所述蓄电池，其正极顺次连接起动接触器常开触点、起动马达S端、蓄电池负极；所述蓄电池，其正极连接至起动马达B端；所述蓄电池，其负极与地导通；所述保护继电器的线圈连接在柴油机自带的充电发电机上。
本发明的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现。
上述所述双时间间歇自动循环继电器,其循环周期自主设定，即导通时间和断开时间均可自主设定。
上述所述时间继电器，其延时时间，为起动窗口时间，设定为柴油机连续起动最多不超过三次的时间。
上述所述保护继电器的线圈，其正负极分别连接在充电发电机D+和E极上。
上述所述起动按钮，也可以为其它自复位开关。
上述所述蓄电池，其容量保证柴油机从冷机开始，连续起动不少于6次。
上述所述报警灯为红色。
本发明的优点和有益效果：本发明通过给定一个起动信号，系统将自动完成柴油机起动工作，即柴油机在起动成功后，系统自动切断柴油机起动电源，避免柴油机欠时起动和超时起动；如果柴油机因故第一次起动不成功，柴油机自动暂停后第二次起动、暂停、第三次起动，在给定时间内，三次间歇式起动均未能起动成功，报警灯亮，柴油机将自动停止起动，等待排除起动故障，人工复位后，报警灯灭，方可重新起动，且每次柴油机的起动时间和间歇时间经过设置，使得蓄电池组30min内在不补充充电的情况下，能够最大限度提高柴油机的起动次数，充分满足中国船级社的规范要求。此外，当柴油机工作时间超过起动窗口时间，即使误按起动按钮，起动马达也不会通电动作，从而避免齿轮的撞击，延长起动马达齿轮和飞轮齿圈的使用寿命。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1为起动马达结构示意图
图2为起动马达起动线路图
图3为充电发电机线路图
图中：NP、蓄电池，D、起动马达，QD1、起动按钮第一常开触点，QD2、起动按钮第二常开触点，KS、双时间间歇自动循环继电器电源，KS1、双时间间歇自动循环继电器的脉冲触点，K、辅助继电器线圈，K1、辅助继电器常开触点，KM、起动接触器线圈，KM1、起动接触器常开触点，KT、时间继电器线圈，KT1、时间继电器得电延时打开触点，KT2、时间继电器瞬时常开触点，KT3、时间继电器得电延时闭合触点，ZS、保护继电器的线圈，ZS1、保护继电器常闭触点，ZS2、保护继电器第二常闭触点，FW、复位按钮，L1、报警灯。
具体实施方式
为使本发明的目的和技术方案表述更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图2所示。蓄电池NP的容量为100安时，12伏，上端为正极（+），下端为负极（-），并与地导通，本发明所述的“地”为起动马达D所起动的柴油机机身E，也就是说，机身表面E为负极的公共端“地”。
时间继电器,包含一只时间继电器线圈KT和三只触点，一只为时间继电器得电延时打开触点KT1，用来限定柴油机的起动窗口时间，本实施例设置的起动窗口时间为45秒，以避免柴油机长时间起动对蓄电池NP和起动马达D带来的损伤,同时可以避免柴油机在工作时，误按起动按钮，导致齿轮的撞击，影响起动马达齿轮和飞轮齿圈的使用寿命。第二只为瞬动常开触点KT2，用来对起动按钮第一常开触点QD1进行自保，使得时间继电器线圈KT在按下起动按钮后一直得电，直至按下复位按钮FW，时间继电器复位。第三只为时间继电器得电延时闭合触点KT3，柴油机在起动窗口时间为45秒内未起动成功，则触点KT3闭合，报警灯L1亮，为柴油机起动失败信号。
保护继电器，包含二只常闭触点ZS1、ZS2，常闭触点ZS1串联在双时间间歇自动循环继电器电源KS的线路里，常闭触点ZS2串联在报警灯L1回路里，保护继电器的线圈ZS如图3所示，保护继电器的线圈ZS正负极分别连接在柴油机自带的发电机D+和E端。当柴油机起动成功，充电发电机即开始发电，保护继电器的线圈得电，其常闭触点ZS1、ZS2打开，辅助继电器线圈K和双时间间歇自动循环继电器电源KS失电，其触点K1、KS1断开，起动接触器线圈KM失电，起动马达S端失电，起动停止；同时报警灯L1回路断开。
双时间间歇自动循环继电器，本实施例使用的GRT8-S双时间间歇自动循环继电器，电压为12v，其触点为双时间间歇自动循环继电器的脉冲触点KS1，该继电器触点KS1闭合时间设定为5秒，断开时间设定为15秒，即继电器得电后，双时间间歇自动循环继电器的脉冲触点KS1瞬时闭合5秒-断开15秒-闭合5秒-断开15秒-闭合5秒……，其循环周期为20秒。
本实施例救生艇柴油机起动马达控制系统的连接关系，蓄电池NP正极顺次连接起动按钮第一常开触点QD1、复位按钮FW常闭触点、时间继电器线圈KT、蓄电池NP负极；时间继电器线圈KT并联一路顺次为：保护继电器第二常闭触点ZS2、时间继电器得电延时闭合触点KT3、报警灯L1；时间继电器瞬动常开触点KT2对起动按钮第一常开触点QD1自保；蓄电池NP正极连接起动按钮第二常开触点QD2后，分二路连接：一路顺次至双时间间歇自动循环继电器的脉冲触点KS1、起动接触器线圈KM、蓄电池NP负极；另一路顺次连接至时间继电器得电延时打开触点KT1、保护继电器常闭触点ZS1、双时间间歇自动循环继电器电源KS、蓄电池NP负极；双时间间歇自动循环继电器的电源上还并联一只辅助继电器线圈K；辅助继电器常开触点K1对起动按钮第二常开触点QD2自保。蓄电池NP正极顺次连接起动接触器常开触点KM1、起动马达D的S端、蓄电池NP负极；蓄电池正极直接连接至起动马达D的B端；蓄电池负极与连接在机身E上，通过机身作为负极公共端（地）。
本实施例救生艇柴油机起动马达起动过程，按下起动按钮，其触点QD1、2闭合，系统将自动完成下列柴油机起动过程：
1、时间继电器线圈KT得电，时间继电器瞬时常开触点KT2闭合对起动按钮第一常开触点QD1自保，时间继电器得电延时打开触点KT1开始延时45秒断开，也就是设定柴油机的起动窗口时间为45秒；
2、辅助继电器线圈K得电，辅助继电器常开触点K1对起动按钮第二常开触点QD1自保，双时间间歇自动循环继电器电源KS得电，其脉冲触点KS1闭合，起动接触器线圈KM得电，起动马达D起动，5秒内起动成功，保护继电器常闭触点ZS1断开，起动停止。如果在5秒柴油机未起动成功，系统自动转入循环起动，即停止15秒，二次起动，如再不成功，停止15秒，第三次起动，如果三次起动均不成功，系统将自动停止起动，保护继电器第二常闭触点ZS2未断开，时间继电器得电延时闭合触点KT3闭合，报警灯L1亮，检查起动失败原因，消除故障后，需人工按下复位按钮FW复位后，报警灯L1熄灭，方可重新按起动按钮，系统开始起动柴油机，直至起动成功。

Claims (7)

1.一种起动马达控制系统，其特征在于：所述控制系统包含蓄电池、起动按钮、复位按钮、起动接触器、双时间间歇自动循环继电器、辅助继电器、时间继电器、报警灯；所述蓄电池，其正极顺次连接至起动按钮第一常开触点、复位按钮常闭触点、时间继电器线圈、蓄电池负极；所述时间继电器线圈并联一路顺次为：保护继电器第二常闭触点、时间继电器得电延时闭合触点、报警灯；所述时间继电器，其瞬动常开触点对起动按钮第一常开触点自保；所述蓄电池，其正极连接起动按钮第二常开触点后，分二路连接，一路顺次至双时间间歇自动循环继电器的脉冲触点、起动接触器线圈、蓄电池负极，另一路至时间继电器得电延时打开触点、保护继电器常闭触点、双时间间歇自动循环继电器电源，蓄电池负极；所述双时间间歇自动循环继电器的电源上还并联一只辅助继电器线圈；所述辅助继电器，其常开触点对起动按钮第二常开触点自保；所述蓄电池，其正极顺次连接起动接触器常开触点、起动马达S端、蓄电池负极；所述蓄电池，其正极连接至起动马达B端；所述蓄电池，其负极与地导通；所述保护继电器的线圈连接在柴油机自带的充电发电机上。
2.根据权利要求1所述的一种起动马达控制系统，其特征在于：所述双时间间歇自动循环继电器,其循环周期自主设定，即导通时间和断开时间均可自主设定。
3.根据权利要求1所述的一种起动马达控制系统，其特征在于：所述时间继电器，其延时时间，为起动窗口时间，设定为柴油机连续起动最多不超过三次的时间。
4.根据权利要求1所述的一种起动马达控制系统，其特征在于：所述保护继电器的线圈，其正负极分别连接在充电发电机D+和E极上。
5.根据权利要求1所述的一种起动马达控制系统，其特征在于：所述起动按钮，也可以为其它自复位开关。
6.根据权利要求1所述的一种起动马达控制系统，其特征在于：所述蓄电池，其容量保证柴油机从冷机开始，连续起动不少于6次。
7.根据权利要求1所述的一种起动马达控制系统，其特征在于：所述报警灯为红色。
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