CN112701964A - 电动机再起动控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动机再起动控制器：包括后备电源单元、逻辑继电单元、输出继电器，所述输出继电器为所述后备电源单元储能供电并提供输出接点，当所述逻辑继电单元检测到所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点断开后，若所述逻辑继电单元检测到在所述接触器常开辅助触点或所述变频器信号接点断开前，所述电源电压瞬时凹陷幅值达到预设幅度，则所述逻辑继电单元控制所述输出继电器(被激励)，其动作方式表现为的输出接点瞬时闭合。

Description

电动机再起动控制器

技术领域

本发明涉及电动机再起动领域，特别涉及一种电动机再起动控制器。

背景技术

目前交流接触器和变频器普遍用于现代工业低压电动机控制回路，它的特性带电自保持，无压释放。然而，电动机正常运行时遭遇电源瞬时失压，会引起接触器释放和变频器低电压保护跳闸的问题，当电源自动恢复后需要人工重新操作恢复电动机运转，造成运行中电动机不必要停机，而目前的电动机再起动控制器为了避免这种情况，采用控制器与接触器和变频器连接的方式，时刻采集接触器和变频器的连接状态，当检测到接触器释放，或变频器跳闸后，立刻闭合后备电源继电器的输出接点，以保证电压恢复后电动机可以再起动，这种控制方法在检测到接触器释放、变频器跳闸后，通过牺牲一段预设时间，在此时间内默认为晃电并直接输出起动指令，然后再进一步判断是否为晃电，若是，则输出起动接点继续闭合，若不是，则打开已闭合的起动接点。这种方式可以加快动作的速度，减少因抓取不到电压的晃电而不能激活再起动指令。但缺点在于在预设时段内为误动作，若真是人为停车或故障跳闸，则会因在预设时段内起动指令被闭锁而会停不了车，引发故障的隐患。因为没有进一步判断其释放和跳闸的原因，直接当做电源电压晃电处理，而对于不是由于晃电造成的接触器释放和变频器跳闸，若直接闭合后备电源继电器输出接点，在此锁闭的时间段内，电动机处于不受控的状态，在现实生产环境中比较危险，比如当电动机故障停车等也会造成接触器释放、变频器跳闸，故而现在急需一种即安全，同时反应速度快的电动机再起动装置。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种电动机再起动控制器，旨在解决上述背景技术提到的问题。

为实现上述目的，本发明提出的电动机再起动控制器，包括：

后备电源单元，所述后备电源单元用于市电瞬时失压或欠压时对所述控制器进行供电；

与所述后备电源单元连接的逻辑继电单元，所述逻辑继电单元的一对端子分别与电源的火线及零线连接，并用于检测电源电压瞬时凹陷幅值，所述逻辑继电单元的另一对端子与接触器常开辅助触点或者变频器运行信号接点连接，并用于检测所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点的连接状态；

与所述后备电源单元连接的输出继电器，所述输出继电器为所述后备电源单元储能供电并提供输出接点；

在所述逻辑继电单元检测到所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点断开后，所述逻辑继电单元判断在所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点断开前至少一个周波内电压跌幅量是否达到预设幅度值，若达到所述预设幅度值，则所述逻辑继电单元控制所述输出继电器的输出接点瞬时闭合。

可选地，所述逻辑继电单元包括电压检测电路、接触器或变频器状态检测电路，逻辑判断电路和后备电源控制电路；

所述电压检测电路的输入端与电源的火线和零线连接，并用于检测电源电压瞬时凹陷幅值，并输出至所述逻辑判断电路；

所述接触器状态检测电路的输入端与被控接触器的一对常开辅助触点或被控变频器的运行信号接点连接，并检测被控接触器或变频器的状态，并输出至所述逻辑判断电路；

所述逻辑判断电路用于在所述被控接触器或变频器断开后，根据在所述被控接触器或变频器断开前的所述电源电压瞬时凹陷幅值是否达到所述预设幅度值，判断所述接触器或变频器是否由于晃电原因断开；

所述后备电源控制电路用于根据所述接触器或变频器是否由于晃电原因断开，控制所述输出继电器输出接点动作，动作方式为瞬时闭合，延时打开或延时闭合，延时打开。

可选地，所述电源电压瞬时凹陷幅值的预设幅度优选为额定电压的15％至35％。

可选地，所述电动机再起动控制器还包括与所述后备电源连接的时间继电单元，所述时间继电单元用于预设辅助保持时段，在所述逻辑继电单元控制所述输出继电器输出接点闭合后，在所述预设辅助保持时段内：

若所述电源电压瞬时凹陷幅值恢复到预设电源电压阈值，则所述时间继电单元控制所述输出继电器的输出接点延时打开；

若所述电源电压瞬时凹陷幅值未恢复到预设电源电压阈值，则所述时间继电单元控制所述输出继电器的输出接点瞬时打开。

可选地，所述预设辅助保持时段为500ms，所述预设电源电压恢复阈值为额定电压的85％。

本发明技术方案通过采用设置逻辑继电单元时刻检测电源电压的瞬时凹陷幅值，以及接触器或者变频器的状态，当检测到接触器或变频器断开后，首先判断在接触器或变频器断开之前电源电压瞬时凹陷幅值是否达到了预设幅度，若在接触器或变频器断开之前电源电压瞬时凹陷幅值已经达到了预设幅度则可以排除故障停车导致接触器或变频器的断开，判断为电源电压晃电造成，而后再控制后备电源输出接点闭合，此种控制方式先判断是否由于故障停车造成接触器或变频器断开，待判断结果为晃电后再瞬时闭合后备电源输出接点，此种控制方法更加精准，不会造成电动机误操作后反复起动，同时也更加的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电动机再起动控制器的模块图；

图2为本发明电动机再起动控制器的控制时序图；

图3为本发明电动机再起动控制器另一实施例的控制时序图；

图4为本发明电动机再起动控制器采用接触器回路一实施例的接线原理图；

图5为本发明电动机在起动控制器采用变频器回路一实施例的接线原理图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	逻辑继电单元	110	电压检测电路
120	接触器状态检测电路	130	逻辑判断电路
				200	后备电源单元	300	输出继电器
400	时间继电单元

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电动机再起动控制器。

在本发明实施例中，如图1，该控制器包括：后备电源单元200，所述后备电源单元200用于市电瞬时失压或欠压时对所述控制器进行供电；与所述后备电源单元200连接的逻辑继电单元100，所述逻辑继电单元100的一对端子分别与电源的火线及零线连接检测电源电压瞬时凹陷幅值，也作为给控制器供电电源，所述逻辑继电单元100的另一对端子与接触器常开辅助触点或者变频器运行信号接点连接，并用于检测所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点的连接状态；与所述后备电源单元200连接的输出继电器300，所述输出继电器300所述输出继电器为所述后备电源单元200储能供电并提供输出接点；在所述逻辑继电单元100检测到所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点断开后，所述逻辑继电单元100判断在所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点断开前至少一个周波内所述电源电压瞬时凹陷幅值是否达到预设幅度，若达到所述预设幅度，则所述逻辑继电单元100控制所述输出继电器300的输出接点闭合。

本实施例以接触器为例，逻辑继电单元100包括电压检测电路110、接触器状态检测电路120、逻辑判断电路130以及后备电源控制电路；

电压检测电路110与电源的火线和零线连接，检测电源电压每个周波的瞬时凹陷幅值，并输出至逻辑判断电路130进行记录；

接触器状态检测电路120的输入端与被控接触器的一对常辅助触点连接，检测接触器常开辅助触点的状态，并输出至逻辑判断电路130；

当接触器状态检测电路120检测到被控接触器常开辅助触点断开后，将此检测信号发送至逻辑判断电路130，逻辑判断电路130根据被控接触处断开的时间，判断在被控接触器断开至少一个周波内的电压瞬间凹陷幅值是否已经达到了预设幅度，若是达到了预设幅度，则判断为晃电，此时瞬间闭合输出继电器300，锁闭被控接触器的起动起动指令信号，从而来电后被控接触器可以立即闭合，安全快速。

本发明技术方案，在检测到被控接触器释放后，首先判断在被控接触器释放前一周波或数个周波的电压瞬时凹陷幅值，电源电压若出现晃电，则在反馈在被控接触器上时的上一周波已经处于晃电状态，故而当检测到在被控接触器释放前一周波的电压瞬时凹陷幅值已经到了预设幅度；而若是电动机故障停车，则因电动机故障导致保护装置动作，断开接触器线圈供电回路，使接触器线圈因失压而释放，此时电源侧电压还是处于正常范围内，若此时盲目锁闭接触器输出信号，事故的风险较大；故而首先判断是否由于晃电导致接触器释放，若是由于晃电导致接触器释放，则瞬间闭合输出继电器300，锁闭被控接触器的起动指令，此种方式更加安全可靠，而且在安全的前提下做到了晃电快速响应。

进一步，在本发明另一实施例中，电动机再起动控制器还包括与所述后备电源连接的时间继电单元400，时间继电单元400用于预设辅助保持时段，在逻辑继电单元100控制输出继电器300输出接点闭合后，在预设辅助保持时段内：若电源电压瞬时凹陷幅值恢复到预设电源电压阈值，则时间继电单元控制输出继电器300的输出接点延时打开；若电源电压瞬时凹陷幅值未恢复到预设电源电压阈值，则时间继电单元控制400输出继电器300的输出接点瞬时打开。

时间继电单元400设有时间继电器，该时间继电器预设有辅助保持时段，在此时段内限时锁闭接触器的起动指令，辅助保持时段优选为500ms；

在逻辑继电单元100控制输出继电器300闭合后，时间继电器开始计时，此时段被控接触器处于限时锁闭状态，电源检测电路检测电源电压瞬时凹陷幅值，若在此辅助保持时段电源电压恢复至电源电压阈值则延时再打开，若在此辅助保持时段没有恢复至电源电压阈值，则此辅助保持时段完毕后，时间继电单元400控制输出继电器300瞬时打开，恢复被控接触器信号此时自然输出状态。

优选地，电源电压阈值预设为额定电压的85％，以市电220V为例，如图2和图3，T为辅助保持时段500ms，500ms内若是电源电压恢复至187V，则延时打开输出继电器300；若在500ms内，电源电压没有恢复至187V，则瞬时断开输出继电器300。

进一步，如图4，本发明一实施例的接线图，其中L1、L2、L3为三相线圈，断路器MCCB、熔断器Fuse、接触器KM和电动机构M成回路，电动机再起动控制器与接触器KM起动回路并联，电动机控制器设有6个接点：

接点1和接点2为逻辑继电单元的电源端子，接点1连接火线，接点2连接零线，该对接点既为本控制器工作电源输入，也用来检测电源电压瞬时凹陷幅值；

接点3和接点4为本控制器的逻辑继电单元的输入端子，该对接点连接接触器KM的一对常开触点。接触器KM吸合时，接点3和接点4接入的接触器KM常开接点闭合，控制器内部电源接通，则标明接触器KM处于闭合状态，电动机正常运行。当接点3和接点4断开，则判断接触器KM释放。

接点6和接点8为该控制器的输出接点，也是输出继电器的常开接点，当接触器KM断开，接点3和接点4断开，首先判断接触器KM是否由于晃电原因断开，如果是由于晃电原因断开则，瞬时闭合接点6和接点8，闭锁接触器KM的起动指令，若判断接触器KM不是由于晃电原因断开，则接点6和接点8不执行动作。

进一步，当接点3和接点4断开后，该控制器判断接触器KM有晃电原因断开，接点6和接点8瞬时闭合，而后在预设辅助时段内，判断电源电压是否达到电源电压阈值，若在预设辅助时段恢复到电源电压阈值则延时断开接点6和接点8，若在预设辅助时段内未恢复到电源电压阈值则瞬时断开接点6和接点8。

进一步，如图5，本发明另一实施例的接线图，其中L1、L2、L3为三相线圈，断路器MCCB、VVVF变频器、熔断器Fuse、中间继电器KA和电动机构M成回路，电动机再起动控制器与变频器的起动回路并联，电动机再起动控制器设有6个接点：

接点1和接点2为逻辑继电单元的电源端子，接点1连接火线，接点2连接零线，该对接点既为本控制器工作电源输入，也用来检测电源电压瞬时凹陷幅值；

接点3和接点4为本控制器的逻辑继电单元的输入端子，该对接点连接中间继电器KA的一对常开触点。中间继电器KA吸合时，接点3和接点4接入的中间继电器KA常开接点闭合，控制器内部电源接通，则标明中间继电器KA处于闭合状态，而变频器的起动端子上的KA接点闭合，则变频器开始起动运行，电动机正常运行。当接点3和接点4断开，则判断中间继电器KK释放，变频器因起动指令KA断开而停机。

接点6和接点8为该控制器的输出接点，也是输出继电器的常开接点，当中间继电器KA断开，接点3和接点4断开，变频器处于停机过程中，首先判断中间继电器KA是否由于晃电原因断开，如果是由于晃电原因断开，则瞬时闭合接点6和接点8，闭锁中间继电器KA的起动指令，若判断中间继电器KA不是由于晃电原因断开，则接点6和接点8不执行动作。

进一步，当接点3和接点4断开后，该控制器判断中间继电器KA有晃电原因断开，接点6和接点8瞬时闭合，确保电源瞬时恢复后中间继电器KA自动闭合，变频器也因KA闭合而再起动，而后在预设辅助时段内，判断电源电压是否达到电源电压阈值，若在预设辅助时段恢复到电源电压阈值则延时断开接点6和接点8，若在预设辅助时段内未恢复到电源电压阈值则瞬时断开接点6和接点8。

本发明技术方案通过采用设置逻辑继电单元时刻检测电源电压的瞬时凹陷幅值，以及接触器或者变频器的运行状态，当检测到接触器或变频器断开后，首先判断在接触器或变频器断开之前电源电压瞬时凹陷幅值是否达到了预设幅度，若在接触器或变频器断开之前电源电压瞬时凹陷幅值已经达到了预设幅度则可以排除故障停车导致接触器或变频器的断开，判断为电源电压晃电造成，而后再控制后备电源输出接点闭合，此种控制方式先判断是否由于故障停车造成接触器或变频器断开，待判断结果为晃电后再瞬时闭合后备电源输出接点，此种控制方法更加精准，不会造成电动机误操作后反复起动，同时也更加的安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种电动机再起动控制器，其特征在于，包括：

后备电源单元，所述后备电源单元用于市电瞬时失压或欠压时对所述控制器进行供电；

与所述后备电源单元连接的逻辑继电单元，所述逻辑继电单元的一对端子分别与电源的火线及零线连接，并用于检测电源电压瞬时凹陷幅值，所述逻辑继电单元的另一对端子与接触器常开辅助触点或者变频器运行信号接点连接，并用于检测所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点的连接状态；

与所述后备电源单元连接的输出继电器，所述输出继电器为所述后备电源单元储能供电并提供输出接点；

在所述逻辑继电单元检测到所述接触器常开辅助触点或所述变频器运行信号接点断开后，所述逻辑继电单元判断在所述接触器常开辅助触点或所述变频器信号接点断开前至少一个周波内电压跌幅量是否达到预设幅度值，若达到所述预设幅度值，则所述逻辑继电单元控制所述输出继电器的输出接点瞬时闭合。

2.如权利要求1所述的电动机再起动控制器，其特征在于，所述逻辑继电单元包括电压检测电路、接触器或变频器状态检测电路，逻辑判断电路和后备电源控制电路；

所述电压检测电路的输入端与电源的火线和零线连接，并用于检测电源电压瞬时凹陷幅值，并输出至所述逻辑判断电路；

所述接触器状态检测电路的输入端与被控接触器的一对常开辅助触点或被控变频器的信号接点连接，并检测被控接触器或变频器的状态，并输出至所述逻辑判断电路；

所述逻辑判断电路用于在所述被控接触器或变频器断开后，根据在所述被控接触器或变频器断开前的所述电源电压瞬时凹陷幅值是否达到所述预设幅度值，判断所述接触器或变频器是否由于晃电原因断开；

所述后备电源控制电路用于根据所述接触器或变频器是否由于晃电原因断开，控制所述输出继电器输出接点动作，动作方式为瞬时闭合，延时打开或延时闭合，延时打开。

3.如权利要求2所述的电动机再起动控制器，其特征在于，所述电源电压瞬时凹陷幅值的预设幅度优选为额定电压的15％至35％。

4.如权利要求1所述电动机再起动控制器，其特征在于，所述电动机再起动控制器还包括与所述后备电源连接的时间继电单元，所述时间继电单元用于预设辅助保持时段，在所述逻辑继电单元控制所述输出继电器输出接点闭合后，在所述预设辅助保持时段内：

若所述电源电压瞬时凹陷幅值恢复到预设电源电压阈值，则所述时间继电单元控制所述输出继电器的输出接点延时打开；

若所述电源电压瞬时凹陷幅值未恢复到预设电源电压阈值，则所述时间继电单元控制所述输出继电器的输出接点瞬时打开。

5.如权利要求6所述的电动机再起动控制器，其特征在于，所述预设辅助保持时段为500ms，所述预设电源电压恢复阈值为额定电压的85％。

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