CN113187639B - 一种重复启动装置、重复启动系统、马达系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重复启动装置、重复启动系统、马达系统及控制方法，此装置包括电容、双绕组继电器、输出继电器和二极管；双绕组继电器包括正向绕组和反向绕组；输出继电器的线圈的正极分别与双绕组继电器的常闭触点S2的一端、正向绕组的正极和反向绕组的正极相连，线圈K1的负极与马达的控制电路输出负极相连；输出继电器的常开触点S1的一端与马达的启动电流输入电极相连，另一端与马达的控制电路输出正极、双绕组继电器的常闭触点S2的另一端相连；电容的正极与反向绕组的负极相连，电容的负极分别与正向绕组的负极和二极管的正极相连；二极管的负极与马达的反馈输入电极相连。本发明具有结构简单、体积小、可靠性高等优点。

Description

一种重复启动装置、重复启动系统、马达系统及控制方法

技术领域

本发明主要涉及柴油机启动马达的控制技术领域，具体涉及一种重复启动装置、重复启动系统、马达系统及控制方法。

背景技术

船用柴油机的启动靠马达来带动，马达开始启动时需要的电流较大，马达未启动成功时，仍需再给其提供较大的启动电流，同时，若马达未能启动成功，连续大电流会使马达内部的启动控制装置损坏；因此，在马达未启动成功时，给其提供间断的启动电流成为必需。已有的启动继电器仅能提供连续的启动电流，无法提供间断的启动电流。目前时间继电器与启动继电器组合而成的重复启动装置虽能提供间断启动电流，但其结构复杂、稳定性低，无法满足船上使用环境的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、体积小、可靠性高的基于电容与双绕组继电器的重复启动装置、重复启动系统、马达系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种重复启动装置，包括电容C、双绕组继电器、输出继电器和二极管D；所述双绕组继电器包括正向绕组K2Z和反向绕组K2F；所述输出继电器的线圈K1的正极分别与双绕组继电器的常闭触点S2的一端、正向绕组K2Z的正极和反向绕组K2F的正极相连，所述线圈K1的负极与马达的控制电路输出负极相连；所述输出继电器的常开触点S1的一端与马达的启动电流输入电极相连，另一端与马达的控制电路输出正极、双绕组继电器的常闭触点S2的另一端相连；所述电容C的正极与反向绕组K2F的负极相连，电容C的负极分别与正向绕组K2Z的负极和二极管D的正极相连；二极管D的负极与马达的反馈输入电极相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述电容为可调电容。

所述电容C、双绕组继电器、输出继电器和二极管D均安装于一绝缘安装板上。

所述安装板上设有外壳，所述外壳与安装板之间形成用于容纳所述电容C、双绕组继电器、输出继电器和二极管D的密闭安装空间。

本发明还公开了一种重复启动系统，包括控制电路、蓄电池组和如上所述的重复启动装置；所述蓄电池组的正极分别与控制电路的输入正极和马达的电源输入正极相连，所述蓄电池组的负极分别与控制电路的输入负极和马达的电源输入负极相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述控制电路包括控制开关。

本发明进一步公开了一种马达系统，包括马达和如上所述的重复启动系统。

本发明还公开了一种基于如上所述的重复启动系统的控制方法，包括步骤：

当控制电路接通，马达未成功启动时，其反馈输出电极会与蓄电池组的负极接通，重复启动装置的反馈输入电极与蓄电池组的负极接通，重复启动装置在单个启动周期内的具体工作分以下四个步骤：

双绕组继电器的常闭触点S2为闭合状态；输出继电器的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合，启动电流输入电极有启动电流I；

电容C开始充电，双绕组继电器的正向绕组K2Z和反向绕组K2F都有电流流过，产生的磁场相互抵消，常闭触点S2保持闭合；输出继电器的线圈K1仍有电流流过，其常开触点S1保持闭合，启动电流输入电极有启动电流I；

当电容C充满电后，双绕组继电器的正向绕组K2Z有电流流过，反向绕组K2F无电流流过，常闭触点S2断开；输出继电器的线圈K1不再有电流流过，其常开触点S1断开，启动电流输入电极无启动电流。

作为上述技术方案的进一步改进：

双绕组继电器的正向绕组K2Z有电流流过，反向绕组K2F也有反向电流流过，维持常闭触点S2断开；输出继电器的线圈K1无电流流过，其常开触点S1断开，启动电流输入电极无启动电流；

电容C放电完成后，双绕组继电器的正向绕组K2Z和反向绕组K2F都无电流流过，常闭触点S2回复到常闭状态；输出继电器的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合，进入下一个启动周期。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明利用输出继电器来输出启动电流，利用电容C与双绕组继电器来控制输出继电器的通断，并可以通过配置电容C大小、双绕组继电器的正向绕组K2Z和反向绕组K2F匝数来调整启动电流的输出时间与中断时间，从而在马达未启动成功时为其提供间断的启动电流；整体结构简单，所用元器件少，且体积小、重量轻、耗电量小；不受外界干扰、环境适应性好、性能稳定、可靠性高。

附图说明

图1为本发明的装置在实施例的电路原理图。

图2为本发明的装置在具体应用时的实施例图。

图3为本发明的装置在实施例的主视结构图。

图4为本发明的装置在实施例的俯视结构图。

图5为本发明重复启动时输出电极的输出电流随时间变化的曲线图。

图例说明：1、输出继电器；2、双绕组继电器。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本实施例的基于电容与双绕组继电器的重复启动装置，包括电容C(如可调电容)、双绕组继电器2、输出继电器1、二极管D和电极J，其中电极J包括输出电极50g、反馈输入电极48、电源输入正极50h和电源输入负极31；双绕组继电器2包括正向绕组K2Z和反向绕组K2F；输出继电器1的线圈K1的正极分别与双绕组继电器2的常闭触点S2的一端、正向绕组K2Z的正极和反向绕组K2F的正极相连，线圈K1的负极与马达的控制电路输出负极相连；输出继电器1的常开触点S1的一端与马达的启动电流输入电极相连，另一端与马达的控制电路输出正极、双绕组继电器2的常闭触点S2的另一端相连；电容C的正极与反向绕组K2F的负极相连，电容C的负极分别与正向绕组K2Z的负极和二极管D的正极相连；二极管D的负极与马达的反馈输入电极相连。

本发明利用输出继电器1来输出启动电流，利用电容C与双绕组继电器2来控制输出继电器1的通断，并可以通过配置电容C大小、双绕组继电器2的正向绕组K2Z和反向绕组K2F匝数来调整启动电流的输出时间与中断时间，从而在马达未启动成功时为其提供间断的启动电流；整体结构简单，所用元器件少，且体积小、重量轻、耗电量小；不受外界干扰、环境适应性好、性能稳定、可靠性高。

如图3和4所示，在一具体实施例中，电容C、双绕组继电器2、输出继电器1和二极管D均安装于一绝缘安装板A上；安装板A上设有外壳W，外壳W与安装板A之间形成用于容纳电容C、双绕组继电器2、输出继电器1和二极管D的密闭安装空间。

如图2所示，本发明还公开了一种基于电容与双绕组继电器2的重复启动系统，包括控制电路(如控制开关)、蓄电池组和如上所述的基于电容与双绕组继电器2的重复启动装置；蓄电池组的正极分别与控制电路的输入正极和马达的电源输入正极相连，蓄电池组的负极分别与控制电路的输入负极和马达的电源输入负极相连。具体地，重复启动装置的电源输入正极50g与控制电路CON的输出正极相连，电源输入负极31与控制电路CON的输出负极相连，反馈输入电极48与马达反馈输出电极48M相连，输出电极50h与马达M的启动电流输入电极50M相连，控制电路CON的输入正极与蓄电池组BAT的正极相连，控制电路CON的输入负极与蓄电池组BAT的负极相连；马达M的电源输入正极30M与蓄电池组BAT的正极相连，马达M的电源输入负极31M与蓄电池组BAT的负极相连。

如图2所示，本发明还公开了一种马达系统，包括马达和如上所述的基于电容与双绕组继电器2的重复启动系统。本发明的重复启动系统及马达系统均包括如上所述的重复启动装置，同样具有重复启动装置所述的优点。

本发明还公开了一种基于如上所述的基于电容与双绕组继电器2的重复启动系统的控制方法，具体为：

控制电路CON接通时，重复启动装置的电源输入正极50g与蓄电池组BAT正极接通，电源输入负极31与蓄电池BAT负极接通；双绕组继电器2的常闭触点S2为闭合状态；输出继电器1的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合；输出电极50h与蓄电池组BAT的正极接通，输出启动电流给马达M的启动电流输入电极50M，马达M开始启动；

当控制电路CON接通，马达M未成功启动时，其反馈输出电极48M会与蓄电池组BAT的负极接通，重复启动装置的反馈输入电极48也与蓄电池组BAT的负极接通，重复启动装置在单个启动周期内的具体工作分以下四个步骤：

(1)双绕组继电器2的常闭触点S2为闭合状态；输出继电器1的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合，输出电极50h有启动电流I；

(2)电容C开始充电，双绕组继电器2的正向绕组K2Z和反向绕组K2F都有电流流过，产生的磁场相互抵消，常闭触点S2保持闭合；输出继电器1的线圈K1仍有电流流过，其常开触点S1保持闭合，输出电极50h有启动电流I；

(3)当电容C充满电后，双绕组继电器2的正向绕组K2Z有电流流过，反向绕组K2F无电流流过，常闭触点S2断开；输出继电器1的线圈K1不再有电流流过，其常开触点S1断开，输出电极50h无启动电流；

(4)电容C开始放电，双绕组继电器2的正向绕组K2Z有电流流过，反向绕组K2F也有反向电流流过，维持常闭触点S2断开；输出继电器1的线圈K1无电流流过，其常开触点S1断开，输出电极50h无启动电流；

电容C放电完成后，双绕组继电器2的正向绕组K2Z和反向绕组K2F都无电流流过，常闭触点S2回复到常闭状态；输出继电器1的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合，进入下一个启动周期的步骤(1)。

如图5所示，步骤(1)、(2)重复启动装置的输出电极有启动电流I，步骤(3)、(4)无启动电流。综上所述，重复启动装置在马达未启动成功时可为其提供间断的启动电流。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种重复启动装置，其特征在于，包括电容C、双绕组继电器(2)、输出继电器(1)和二极管D；所述双绕组继电器(2)包括正向绕组K2Z和反向绕组K2F；所述输出继电器(1)的线圈K1的正极分别与双绕组继电器(2)的常闭触点S2的一端、正向绕组K2Z的正极和反向绕组K2F的正极相连，所述线圈K1的负极与马达的控制电路输出负极相连；所述输出继电器(1)的常开触点S1的一端与马达的启动电流输入电极相连，另一端与马达的控制电路输出正极、双绕组继电器(2)的常闭触点S2的另一端相连；所述电容C的正极与反向绕组K2F的负极相连，电容C的负极分别与正向绕组K2Z的负极和二极管D的正极相连；二极管D的负极与马达的反馈输入电极相连。

2.根据权利要求1所述的重复启动装置，其特征在于，所述电容为可调电容。

3.根据权利要求1或2所述的重复启动装置，其特征在于，所述电容C、双绕组继电器(2)、输出继电器(1)和二极管D均安装于一绝缘安装板上。

4.根据权利要求3所述的重复启动装置，其特征在于，所述安装板上设有外壳，所述外壳与安装板之间形成用于容纳所述电容C、双绕组继电器(2)、输出继电器(1)和二极管D的密闭安装空间。

5.一种重复启动系统，其特征在于，包括控制电路、蓄电池组和如权利要求1～4中任意一项所述的重复启动装置；所述蓄电池组的正极分别与控制电路的输入正极和马达的电源输入正极相连，所述蓄电池组的负极分别与控制电路的输入负极和马达的电源输入负极相连。

6.根据权利要求5所述的重复启动系统，其特征在于，所述控制电路包括控制开关。

7.一种马达系统，包括马达，其特征在于，还包括如权利要求5或6所述的重复启动系统。

8.一种基于权利要求5或6所述的重复启动系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：

当控制电路接通，马达未成功启动时，其反馈输出电极会与蓄电池组的负极接通，重复启动装置的反馈输入电极与蓄电池组的负极接通，重复启动装置在单个启动周期内的具体工作分以下四个步骤：

(1)双绕组继电器(2)的常闭触点S2为闭合状态；输出继电器(1)的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合，启动电流输入电极有启动电流I；

(2)电容C开始充电，双绕组继电器(2)的正向绕组K2Z和反向绕组K2F都有电流流过，产生的磁场相互抵消，常闭触点S2保持闭合；输出继电器(1)的线圈K1仍有电流流过，其常开触点S1保持闭合，启动电流输入电极有启动电流I；

(3)当电容C充满电后，双绕组继电器(2)的正向绕组K2Z有电流流过，反向绕组K2F无电流流过，常闭触点S2断开；输出继电器(1)的线圈K1不再有电流流过，其常开触点S1断开，启动电流输入电极无启动电流;

(4)电容C开始放电，双绕组继电器(2)的正向绕组K2Z有电流流过，反向绕组K2F也有反向电流流过，维持常闭触点S2断开；输出继电器(1)的线圈K1无电流流过，其常开触点S1断开，启动电流输入电极无启动电流；

电容C放电完成后，双绕组继电器(2)的正向绕组K2Z和反向绕组K2F都无电流流过，常闭触点S2回复到常闭状态；输出继电器(1)的线圈K1有电流流过，常开触点S1闭合，进入下一个启动周期。

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