CN112994527A - 一种降压启动控制器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种降压启动控制器，其包括主电路、控制电路和星三角转换电路；所述主电路上串接有接触器QAC，所述主电路的输出端连接至电机负载，所述控制电路用于控制主电路的通断和星三角转换电路的切换；所述星三角转换电路包括自动转换开关ATSE，所述自动转换开关ATSE的第一输入接头S1或第二输入接头S2连接至主电路上，所述自动转换开关ATSE的另一输入接头短接，所述自动转换开关ATSE的输出接头LO连接至电机负载；所述接触器QAC上设有第一操作杆G1，用于手动控制接触器QAC动作；所述自动转换开关ATSE上设有第二操作杆G2，用于手动控制所述自动转换开关ATSE动作。本申请具有使消防泵在控制电路出现故障后依然可以手动操作，实现正常降压启动运行的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电气控制技术领域，尤其是涉及一种降压启动控制器。
背景技术
电机、水泵或用于消防的泵，通常是采用降压启动的方式启动运行的，降压启动即为在启动电机时，通过降低电机定子电压的方式限制启动电流。
全压启动时启动电流为额定电流的6~7倍，对线路和电机会造成较大的冲击；降压启动的方式可将启动电流降低至额定电流的2倍~3倍之间，大大减小了启动电流对电网的影响。
通常情况下，在消防设备中消防泵利用星三角启动的方式来实现降压启动，星三角启动电路中需要至少三个接触器，具体步骤为：在星形配置下启动；随后断开星形点；最后接入三角配置全压运行。作为多步启动，多个启动器件无形中增加了故障点，当控制线路中出现故障后，则不能正常降压启动运行，影响消防泵的正常工作。
发明内容
为了使消防泵在控制电路出现故障后依然可以实现正常降压启动运行，本申请提供一种降压启动控制器。
本申请提供的一种降压启动控制器，采用如下的技术方案：
一种降压启动控制器，包括主电路、控制电路和星三角转换电路；
所述主电路的输出端连接至电机负载，所述控制电路用于控制主电路的通断和星三角转换电路的变换；
所述星三角转换电路包括自动转换开关ATSE，所述自动转换开关ATSE上设有第一输入接头S1、第二输入接头S2和输出接头LO，所述自动转换开关ATSE的第一输入接头S1或第二输入接头S2连接至主电路上，所述自动转换开关ATSE的另一输入接头短接，所述自动转换开关ATSE的输出接头LO连接至电机负载；
所述接触器QAC上设有第一操作杆G1，用于手动控制接触器QAC动作；所述自动转换开关ATSE上设有第二操作杆G2，用于手动控制所述自动转换开关ATSE动作。
通过采用上述技术方案，当控制电路中不存在故障时，可通过控制电路对主电路以及星三角电路的运行状态进行控制，实现电机负载的降压启动；当控制电路中存在断线等故障时，可通过控制第一操作杆G1使接触器QAC动作闭合，从而使电机负载接通主电路；通过第二操作杆G2可对自动转换开关ATSE进行控制，从而使电机负载从星形连接转换到三角形连接状态，以实现机械操作电机负载的星三角降压启动。
可选的，所述自动转换开关ATSE的内部设有弹簧储能机构，用于辅助自动转换开关ATSE动作。
通过采用上述技术方案，在对自动转换开关ATSE进行星三角运行状态进行切换时，弹簧储能机构对转换的过程起到辅助的作用，使自动转换开关ATSE运行的切换时间在毫秒级，即实现从星形连接到三角形接法的快速过度，避免转换过慢出现涌流。
可选的，所述主电路上连接有浪涌保护器SPD。
通过采用上述技术方案，浪涌保护器SPD可对主电路中起到过电压保护的作用，当线路中的电压值由于雷击或储能释放等原因导致电压突然增大时，可通过浪涌保护器SPD将过高的电压对地释放，保护主电路以及主电路中元器件的安全。
可选的，所述主电路包括串接的隔离开关QS、断路器QF和电动机保护器FM。
通过采用上述技术方案，隔离开关QS用于将主电路与电源断开，便于工作人员对主电路以及控制电路进行检修或元器件的更换、检测；断路器QF具备过载、欠压保护的作用，也可作为开关元器件对主电路进行通断控制；电动机保护器FM用于检测主电路中的电流，并可通过检测到的电流判断出主电路的运行状态，并在其显示屏上进行显示。
可选的，所述控制电路包括启停电路和切换电路，所述启停电路包括启动按钮SF、停止按钮SS以及与停止按钮SS串接的接触器QAC线圈；所述切换电路包括接触器QAC延时触点和串接在接触器QAC延时触点上的中间继电器线圈，所述中间继电器用于切换星三角电路的运行状态。
通过采用上述技术方案，启停电路用于控制接触器QAC主触点的开闭，当接触器QAC主触点闭合后，电机负载即处于星形启动状态，切换电路可控制星三角转换电路使电机负载从星形连接的启动状态转换至三角形全压运行状态，从而可完成星三角降压启动运行。
可选的，所述控制电路还包括用于表示电机负载运行状态的指示灯。
通过采用上述技术方案，电机负载处于停止状态或在不同的运行状态，均通过指示灯进行指示，从而可使相关的工作人员能够直观的看到，减少控制电路出现故障后，工作人员不知情的情况出现。
可选的，所述控制电路中串接有限制开关LS，所述限制开关LS用于手动通断控制电路。
通过采用上述技术方案，当控制电路中存在故障，不能够实现电机负载的星三角降压启动时，可通过限制开关LS断开控制电路与电源的连接，在通过第一操作杆G1和第二操作杆G2实现对电机负载的降压启动时，减少由于接触器QAC的触点动作对控制电路中的控制状态产生误触；同时在不影响主电路运行的情况下，可对控制电路进行检修，使检修工作更加灵活。
可选的，所述自动转换开关ATSE上设有用于控制自动转换开关ATSE动作和复位的控制端，所述控制端通过串接的中间继电器常开触点连接至电源上。
通过采用上述技术方案，中间继电器在通电动作后，可将自动转换开关ATSE的控制端与电源接通，自动转换开关ATSE的控制端在通电后，通过自送转换开关内部设置的电磁驱动装置使自动转换开关ATSE动作，从而实现通过控制电路进行星三角启动的作用。
可选的，所述主电路上连接有变压器T，所述变压器T用于对控制电路和电动机保护器FM提供电源。
通过采用上述技术方案，变压器T可将主电路中的强电转换成电压较低的弱电，从而可对控制电路和电动机保护器FM提供适合的电源，同时较低的电压具备较高的安全性，降低电气设备击穿或人体中电的事故。
可选的，所述切换电路中还包括自动转换开关ATSE的反馈触点，所述反馈触点的一端连接至接触器QAC延时触点上，所述反馈触点的另一端连接至中间继电器的线圈上。
通过采用上述技术方案，当自动转换开关ATSE动作后，其反馈触点动作，从而可在星三角启动完成后，将中间继电器线圈断电，避免电机负载运行状态下或待命状态下使中间继电器持续呈通电状态，提高使用寿命的同时，降低控制电路的故障率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.当控制电路中不存在故障时，可通过控制电路对主电路以及星三角电路的运行状态进行控制，实现电机负载的降压启动；当控制电路中存在断线等故障时，可通过控制第一操作杆G1使接触器QAC动作闭合，从而使电机负载接通主电路；通过第二操作杆G2可对自动转换开关ATSE进行控制，从而使电机负载从星形连接转换到三角形连接状态，以实现机械操作电机负载的星三角降压启动；
2.在对自动转换开关ATSE进行星三角运行状态进行切换时，弹簧储能机构对转换的过程起到辅助的作用，使自动转换开关ATSE运行的切换时间在毫秒级，即实现从星形连接到三角形接法的快速过度，避免转换过慢出现涌流。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电路连接图。
附图标记说明：1、主电路；2、控制电路；21、启停电路；22、切换电路；3、星三角转换电路；31、弹簧储能机构。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种降压启动控制器。参照图1，控制器包括主电路1、控制电路2和星三角转换电路3。其中主电路1连接至市电上，用于对电机负载提供电能；控制电路2用于控制主电路1的通断和星三角转换电路3的连接方式；星三角转换电路3的输入端连接至主电路1上，另一端连接至电机负载，用于对电机负载形成星形连接和三角形连接。
具体的，主电路1包括依次串接的隔离开关QS、断路器QF和电动机保护器FM；主电路1的输入端连接市电电源，输出端连接电机负载。其中，隔离开关QS用于将主电路1与市电电源接通和分断，当主电路1需要检修或连接元器件时，可将隔离开关QS断开，以便于工作人员对主电路1以及控制电路2进行检修、检测时，提高操作的安全性；断路器QF具备过载、欠压保护的作用，也可作为开关元器件对主电路1进行通断控制；电动机保护器FM用于检测主电路1中的电流，并可通过检测到的电流判断出主电路1的运行状态，并在其显示屏上进行显示。
进一步的，主电路1上还连接有浪涌保护器SPD，浪涌保护器SPD的一端部连接至隔离开关QS的上部，即主电路1的上游部分，另一端接地。浪涌保护器SPD用于对主电路1起过电压保护的作用，当线路中的电压值由于雷击或储能释放等原因导致电压突然增大时，可通过浪涌保护器SPD将过高的电压对地释放，保护主电路1以及用电负载的安全。
星三角转换电路3包括自动转换开关ATSE，即（Automatic Transfer SwitchingEquipment），自动转换开关ATSE上设有第一输入接头S1、第二输入接头S2和输出接头LO。两个输入接头的其中一个连接至主电路1上，另一个输入接头短接，输出接头LO连接至电机负载上。当连接至主电路1的输入接头与输出接头LO连通时，电机负载为三角形连接；当自动转换开关ATSE动作后，即短接的输入接头与输出接头LO连通时，电机负载为星形连接。为了便于表述，本实施例将第一输入接头S1连接至主电路1上，第二输入接头S2短接。
主电路1上连接有变压器T，变压器T的一次侧连接至主电路1任意不同的两相线路上，变压器T的二次侧连接控制电路2和电动机保护器FM，用于对控制电路2和电动机保护器FM提供电源。
控制电路2包括启停电路21和切换电路22。其中，启停电路21用于控制主电路1的通断，启停电路21主要包括依次串接的停止按钮SS、启动按钮SF和接触器QAC的线圈，其组成的串联电路的一端连接至电源的相线上，另一端连接至零线上；启动按钮SF上并联有接触器QAC常开辅助触点，用于接触器QAC闭合自锁。接触器QAC的主触点串接至主电路1中，按下启动按钮SF，接触器QAC的线圈通电，接触器QAC的主触点闭合，主电路1接通，同时接触器QAC的常开辅助触点闭合实现自锁；按下停止按钮SS，接触器QAC线圈断电，接触器QAC的主触点复位，同时接触器QAC的常开辅助触点复位实现解锁，从而可通过启停电路21对主电路1实现接通和分断的作用。
接触器QAC线圈所在支路上串接有电动机保护器FM的常闭辅助触点，当电动机保护器FM 检测到主电路1上发生过流、短路等故障现象使，可使电动机保护器FM的常闭辅助触点断开，从而使接触器QAC线圈断电，主电路1断开而使电机负载断电。
切换电路22用于控制自动转换开关ATSE动作，以实现星三角降压启动。切换电路22包括设在接触器QAC上的延时分断触点和延时接通触点、第一中间继电器K1线圈和第二中间继电器K2线圈。其中，第一中间继电器K1线圈与延时分断触点串接，第二中间继电器K2线圈与延时接通触点串接，延时分断触点和延时接通触点均连接至电源的相线上，第一中间继电器K1线圈和第二中间继电器K2线圈均连接至电源的零线上。
自动转换开关ATSE上设有两组控制端，包括第一控制端CO1和第二控制端CO2，第一控制端CO1用于控制自动转换开关ATSE复位，即在第一控制端CO1接通电源后，控制自动转换开关ATSE的输出接头LO与第二输入接头S2接通；第二控制端CO2用于控制自动转换开关ATSE动作，即在第二控制端CO2接通电源后，控制自动转换开关ATSE的输出接头LO与第一输入接头S1接通。第一控制端CO1上通过串接的第一中间继电器K1常开触点连接至电源上，第二控制端CO2通过串接的第二中间继电器K2常开触点连接至电源上。
在待命状态下，接触器QAC的延时分断触点呈接通状态，第一中间继电器K1线圈通电，即第一控制端CO1与电源接通，自动转换开关ATSE的输出接头LO与第二输入接头S2连通，即电机负载在待命状态下呈星形连接。接触器QAC动作后，电机负载启动，同时接触器QAC的延时接通触点和延时分断触点开始计时，到达整定的时间后动作，第二中间继电器K2的线圈通电，并控制自动转换开关ATSE动作，自动转换开关ATSE的输出接头LO与第二输入接头S2断开，与第一输入接头S1接通，电机负载从星形连接的降压启动状态下转换至三角形连接的全压运行状态，从而实现了降压启动作用。在电机负载停止运行后，接触器QAC上的各个触点复位，第一中间继电器K1线圈重新通电，控制自动转换开关ATSE再次复位，使电机负载在断电状态下切换至星形连接状态，重新呈待命状态，为下一次的降压启动做准备。
自动转换开关ATSE的内部设有弹簧储能机构31，用于辅助自动转换开关ATSE动作。自动转换开关ATSE在动作时，弹簧储能机构31可使自动转换开关ATSE的切换时间在毫秒级，即实现从星形连接到三角形接法的快速过度，避免转换过慢出现涌流。
进一步的，切换电路22中串接有自动转换开关ATSE的反馈触点，反馈触点为干接点，能够跟随自动转换开关ATSE的动作自行做出动作。反馈触点包括第一反馈触点和第二反馈触点。其中，第一反馈触点包括三个接线端子，分别为公共端F11、第一输出端F12和第二输出端F14；第一反馈触点的公共端F11连接至延时闭合触点上，第一反馈触点的第一输出端F12连接至第二中间继电器K2的线圈上。第二反馈触点包括三个接线端子，分别为公共端F21、第一输出端F22和第二输出端F24，第二反馈触点的公共端F21连接至延时分断触点上，第二反馈触点的第一输出端F22连接至第二中间继电器K2的线圈上。
控制电路2上还连接有用于表示电机负载状态的指示灯，包括停止指示灯HG、启动指示灯H1和运行指示灯H2。其中，启动指示灯H1的一端通过串接的接触器QAC常开辅助触点连接至第二反馈触点的第二输出端F24上，另一端连接至零线上；运行指示灯H1连接至第一反馈触点的第二输出端F14上，另一端连接至零线上；停止指示灯串接有接触器QAC的常闭辅助触点，其组成的串联电路连接至控制电路2的电源。
接触器QAC复位后，主电路1断电，电机负载停止运行，停止指示等HG通过接触器QAC的常闭辅助触点与电源接通，停止指示灯HG亮；接触器QAC动作后，电机负载呈星形连接的降压启动状态，自动转换开关ATSE上的第二输入接头S2与输出接头LO连通，第二输入接头S2所对应的第二反馈触点动作，即第二反馈触点的公共端F21与第二输出端F24连通，启动指示灯H1通电点亮；接触器QAC上的延时触点动作后，自动转换开关ATSE动作，自动转换开关ATSE上的第一输入接头S1与输出接头LO连通，第一输入接头S1所对应的第一反馈触点动作，即第一反馈触点的公共端F11与第二输出端F14连通，运行指示灯H2通电点亮。
接触器QAC上设有第一操作杆G1，用于手动控制接触器QAC动作；自动转换开关ATSE上设有第二操作杆G2，用于手动控制自动转换开关ATSE动作。当控制电路2中存在断线等故障时，可通过控制第一操作杆G1使接触器QAC动作闭合，从而使电机负载接通主电路1；通过第二操作杆G2可对自动转换开关ATSE进行控制，从而使电机负载从星形连接转换到三角形连接状态，以实现机械操作电机负载的星三角降压启动。
进一步的，控制电路2中串接有限制开关LS，限制开关LS用于手动断开控制电路2。其中，限制开关LS可以是按钮、转换开关、微型断路器QF等任意具备手动控制功能的开关器件，当需要通过第一操作杆G1和第二操作杆G2实现电机负载的降压启动时，可通过手动操作限制开关LS使控制电路2与电源断开，减少由于接触器QAC的触点动作对控制电路2中的控制状态产生误触；同时在不影响主电路1运行的情况下，可对控制电路2进行检修，使检修工作更加灵活。
本申请实施例一种降压启动控制器的实施原理为：当控制电路2中不存在故障时，可通过控制电路2对主电路1以及星三角电路的运行状态进行控制，实现电机负载的降压启动；当控制电路2中存在断线等故障时，可通过控制第一操作杆G1使接触器QAC动作闭合，从而使电机负载接通主电路1；通过第二操作杆G2可对自动转换开关ATSE进行控制，从而使电机负载从星形连接转换到三角形连接状态，以实现机械操作电机负载的星三角降压启动。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降压启动控制器，其特征在于：包括主电路（1）、控制电路（2）和星三角转换电路（3）；
所述主电路（1）上串接有接触器QAC，所述主电路（1）的输出端连接至电机负载，所述控制电路（2）用于控制主电路（1）的通断和星三角转换电路（3）的切换；
所述星三角转换电路（3）包括自动转换开关ATSE，所述自动转换开关ATSE上设有第一输入接头S1、第二输入接头S2和输出接头LO，所述自动转换开关ATSE的第一输入接头S1或第二输入接头S2连接至主电路（1）上，所述自动转换开关ATSE的另一输入接头短接，所述自动转换开关ATSE的输出接头LO连接至电机负载；
所述接触器QAC上设有第一操作杆G1，用于手动控制接触器QAC动作；所述自动转换开关ATSE上设有第二操作杆G2，用于手动控制所述自动转换开关ATSE动作。
2.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述自动转换开关ATSE的内部设有弹簧储能机构（31），用于辅助自动转换开关ATSE动作。
3.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述主电路（1）上连接有浪涌保护器SPD。
4.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述主电路（1）包括串接的隔离开关QS、断路器QF和电动机保护器FM。
5.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述控制电路（2）包括启停电路（21）和切换电路（22），所述启停电路（21）包括启动按钮SF、停止按钮SS以及与停止按钮SS串接的接触器QAC线圈；所述切换电路（22）包括接触器QAC延时触点和串接在接触器QAC延时触点上的中间继电器线圈，所述中间继电器用于切换星三角电路的运行状态。
6.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述控制电路（2）还包括用于表示电机负载运行状态的指示灯。
7.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述控制电路（2）中串接有限制开关LS，所述限制开关LS用于手动通断控制电路（2）。
8.根据权利要求5所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述自动转换开关ATSE上设有用于控制自动转换开关ATSE动作和复位的控制端，所述控制端通过串接的中间继电器常开触点连接至电源上。
9.根据权利要求1所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述主电路（1）上连接有变压器T，所述变压器T用于对控制电路（2）和电动机保护器FM提供电源。
10.根据权利要求5所述的一种降压启动控制器，其特征在于：所述切换电路（22）中还包括自动转换开关ATSE的反馈触点，所述反馈触点的一端连接至接触器QAC延时触点上，所述反馈触点的另一端连接至中间继电器的线圈上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210618 |