CN113931708B - 一种汽轮机盘车驱动电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机盘车驱动电路，包括：控制回路、变频器、电机；其中，控制回路输出端连接变频器下游，满足控制回路启动条件后，向变频器下游发送启动信号变频器连接电机，变频器接收启动信号驱动电机平缓启动。使用了变频器控制电机的启动以及优化了控制回路，保证了汽轮机盘车装置启动过程平稳啮合和稳定运行，以及汽轮机盘车装置自动运行的稳定性，减小了操作人员的工作量。

Description

一种汽轮机盘车驱动电路及装置

技术领域

本发明涉及汽轮机盘车领域，具体涉及一种汽轮机盘车驱动电路及装置。

背景技术

目前，高温气冷堆核电站示范工程汽轮机盘车装置采用电机驱动变速箱带动大轴的运行方式，该盘车装置启动时电机在啮合后直接全速启动。

然而，现有的高温气冷堆核电站示范工程汽轮机盘车中所有的连接方式均为刚性连接，盘车电机全速启动瞬间会在各级减速齿轮上产生非常大的冲击，尤其是啮合齿轮和汽轮机大轴齿轮在未完全啮合状态下启动，可能产生变速箱损坏和汽轮机大轴啮合齿轮损伤，对机组安全稳定运行造成影响。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的盘车装置在启动时电机在啮合后直接全速启动，导致变速箱齿轮与汽轮机大轴齿轮之间产生较大冲击力，可能产生变速箱损坏和汽轮机大轴啮合齿轮损伤，从而提供一种汽轮机盘车驱动电路及装置。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种汽轮机盘车驱动电路，包括：控制回路、变频器、电机；其中，所述控制回路输出端连接所述变频器的下游，满足所述控制回路启动条件后，所述控制回路向所述变频器的下游发送启动信号；所述变频器连接所述电机，所述变频器接收所述启动信号驱动所述电机平缓启动。

可选地，所述控制回路包括：开关电路、继电器；所述开关电路与所述继电器相连；所述开关电路用于检测所述电机的启动条件是否满足，当满足时所述开关电路导通，向所述继电器发送导通信号；所述继电器的第一触点与所述变频器相连；所述继电器接收所述开关电路的导通信号，根据所述导通信号向所述变频器发送启动信号。

可选地，所述控制回路还包括：指示模块；所述指示模块与所述继电器的第二触点、所述继电器的第三触点连接，所述控制回路得电后，所述指示模块工作，所述指示模块用于指示所述电机的工作状态。

可选地，所述开关电路包括：检测开关、受控开关、行程开关；其中，所述受控开关输出端连接所述行程开关输入端，所述行程开关输出端与所述检测开关输入端相连，所述检测开关输出端连接所述继电器的输入端；所述受控开关用于在接收到行动指令时闭合；所述行程开关检测电机的齿轮啮合到位或发生顶齿后闭合；所述检测开关用于检测所述电机是否满足启动条件，当检测到满足启动条件时，所述检测开关闭合。

可选地，所述控制回路包括还包括：电源；所述电源连接所述控制回路输入端和所述变频器上游；所述电源用于为所述汽轮机盘车驱动电路供电。

可选地，所述控制回路还包括：手动/自动切换开关、手动开关；所述手动/自动切换开关的输入端连接所述电源；所述手动开关输入端连接所述手动/自动切换开关输出端，所述手动开关输出端连接受控开关的输入端；所述手动/自动切换开关切换所述控制回路为自动模式或手动模式。

可选地，所述控制回路还包括：启动电路；所述启动电路并联在所述手动开关、所述受控开关、所述行程开关的两端，所述继电器得电后，所述继电器的第四触点吸合，所述第四触点并联在所述手动开关、所述检测开关、所述手动开关的两端；所述第四触点接通后，将所述受控开关的行动指令传输到所述行程开关，所述行程开关经过闭合的所述检测开关到所述继电器，所述继电器的第一触点将启动信号传输到变频器。

可选地，所述控制回路还包括：条件开关；所述条件开关输入端连接所述手动/自动切换开关的输出端，所述条件开关的输出端连接所述继电器的第四触点。

可选地，所述控制回路还包括：连续/单次运行开关；所述连续/单次运行开关中连续运行开关连接在所述条件开关与所述继电器的第三触点之间，单次运行开关输入端连接所述条件开关的输出端，单次运行开关输出端连接检测开关的输出端；所述连续/单次运行开关用于控制盘车电机连续与单次运行。

本发明实施例第二方面提供一种汽轮机盘车装置，包括：第一方面及其任意一种可选实施方式所述的汽轮机盘车驱动电路。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供了一种汽轮机盘车驱动电路，包括：控制回路、变频器、电机；控制回路连接所述变频器，满足控制回路启动条件后，向变频器发送启动信号；变频器连接电机，变频器接收启动信号驱动电机平缓启动。通过改变了盘车电机的驱动方式以及驱动电路的控制方法，优化了控制回路，只有在电机满足条件时才会正常启动，保证了汽轮机盘车装置自动运行的稳定性，减小了操作人员的工作量；使用了变频器控制电机启动，降低盘车电机启动转速以减小盘车装置启动过程中的齿轮冲击力，有效的解决汽轮机盘车装置啮合不稳定和由于以上原因导致的啮合齿轮损伤问题。

本发明提供了一种汽轮机盘车驱动装置，采用汽轮机盘车驱动电路，通过改变盘车电机的驱动方式以及驱动电路的控制方法，优化了控制回路，只有在电机满足条件时才会正常启动，保证了汽轮机盘车装置自动运行的稳定性，减小了操作人员的工作量；使用变频器控制电机启动，降低盘车电机启动转速以减小盘车装置启动过程中的齿轮冲击力，有效的解决汽轮机盘车装置啮合不稳定和由于以上原因导致的啮合齿轮损伤问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例中汽轮机盘车驱动电路的结构示意图；

图2为本发明实施例中汽轮机盘车驱动电路具体的结构示意图；

图3为本发明实施例中汽轮机盘车驱动电路中继电器与变频器所连接触点的示意图；

图4为本发明实例中汽轮机盘车驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种汽轮机盘车驱动电路，如图1所示，该驱动电路包括：控制回路2、变频器3、电机4；其中，控制回路2输出端连接变频器3的下游，满足控制回路2启动条件后，向变频器3的下游发送启动信号；变频器3连接电机4，变频器3接收启动信号驱动电机4平缓启动。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，通过控制回路2检测电机4可以启动后，控制回路2向变频器3下游发送启动信号，变频器3根据启动信号会线性自动升速，在一定时间升至额定转速后启动过程结束，变频器3以额定转速带动电机4平缓启动，电机4进入正常运行状态。变频器3在回路内起到变频和电机4保护作用。其中，变频器3升至额定转速时间可由操作人员自行设定，升速时间按如下计算过程设定：啮合齿轮齿数为17；原转速为18.5rpm，降速至2rpm后转动1个齿需1.76s。因此设定初始平均转速为2rpm持续时间＞1.76s。以此推算变频器3从0Hz升至50Hz时间设定需＞16.28s。

控制回路2在电机4可以启动后才会连通，保证了电机4启动的稳定性，同时使用变频器3控制电机4，达到了电机4启动的平缓，减小了电机4齿轮在启动过程中的刚性冲击，有效的减少了齿轮的损伤。

具体地，在一实施例中，汽轮机盘车驱动电路还包括：电源1；电源1连接控制回路2输入端和所述变频器3的上游；电源1用于为汽轮机盘车驱动电路供电。

本发明实施例提供的汽轮机盘车驱动电路，电源1使用三相电源，在电路中形成三相动力回路，在电源1处设置断路器，以控制电路的启停。

具体地，在一实施例中，如图2所示，控制回路2包括：开关电路21、继电器22；开关电路21与继电器22相连；开关电路21用于检测电机4的启动条件是否满足，当满足时开关电路21导通，向继电器22发送导通信号；继电器22第一触点与变频器3相连；继电器22接收开关电路21的导通信号，根据导通信号向变频器3发送启动信号。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，在控制回路2中使用开关电路21和继电器22，开关电路21用来检测电机4启动条件，比如，电机4齿轮啮合情况、润滑油压等条件。继电器22在电路中起到对电路的保护和自动控制的作用，因变频器3需启动自检时间，而汽轮机停机后续尽快投入盘车，由此在控制回路2中设置继电器22。开关电路21检测到电机4启动条件满足后，将会给继电器22发送信号，继电器22得电后就接通与变频器3连接的第一触点221，继电器22第一触点221为常开触点，见图3，继电器22的第一触点221有4个端子分别向变频器传输不同的信号：10端子传输辅助电压输出+24V信号；13端子传输启动信号；14端子传输正向/反向运行信号；15端子传输恒速选择信号。本实施例通过继电器22第一触点221的13端子将激活启动信号发送到变频器3，完成电机4的启动。本实施例中使用了开关电路21和继电器22，开关电路21增加了对电机4启动的状态检测，使电机4启动更加稳定；在电路中设置继电器22控制变频器3的启停，继电器22得电后才会使第一触点221接通，给变频器3发送启动信号，在电路中可以起到控制和保护的作用。

具体地，在一实施例中，如图2所示，控制回路2还包括：指示模块5；指示模块5与继电器22的第二触点222、第三触点223连接，控制回路2得电后，指示模块5工作，指示模块5用于指示电机4的工作状态。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，在控制回路2中增加了指示模块5，该指示模块5可以用不同颜色的指示灯来表示，比如，绿灯指示电机4停止工作，红色代表电机4正在工作。继电器22第二触点222为常闭触点，连接绿色指示灯，在继电器22未得电时，绿色指示灯亮指示电机4未工作；继电器22得电后，与红色指示灯连接的第三触点223接通，继电器22第三触点223为常开触点，红色指示灯亮指示电机处于工作状态，本实施例增加了指示灯，能够使操作人员更清楚直观的了解到电机4的工作状态。本发明并不以此为限。

具体地，在一实施例中，如图2所示，开关电路21包括：检测开关211、受控开关212、行程开关213；其中，受控开关212输出端连接行程开关213输入端，行程开关213输出端与检测开关211输入端相连，检测开关211输出端连接继电器22；检测开关211用于检测电机4是否满足启动条件当检测到满足启动条件时，检测开关闭合；受控开关212用于在接收到行动指令时闭合；行程开关213检测电机4的齿轮啮合到位或发生顶齿后闭合。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，控制回路2中的开关电路21使用了受控开关212、行程开关213、检测开关211，三个开关在电路中串联。受控开关212是在电路中接收行动指令，本实施例中使用零转速信号，使电机4从零转速开始旋转；受控开关212接收到行动指令的同时，电机4在啮合气缸作用下开始自动啮合，在齿轮啮合到位或发生顶齿后，行程开关213闭合。检测开关211主要检测电机4的润滑油压、顶轴油压、马达保护帽盖等条件，只有在这些条件都满足的情况下才会使开关闭合，检测开关211闭合后继电器22才会得电，从而控制变频器3启动电机4。

本实施例中使用了受控开关212、行程开关213、检测开关211，对于电机4启动的条件增加，只有电机4在润滑油压、顶轴油压、马达保护帽盖等条件都满足的情况下才会启动，并且电机4接收到零转速信号会从零转速平缓的升至额定转速，更加保证了电机4启动过程平稳啮合和稳定运行。

具体地，在一实施例中，如图2所示，控制回路2还包括：手动/自动切换开关23的输入端连接电源1，手动/自动切换开关23、手动开关24；手动/自动切换开关的输入端连接控制回路2的输入端；手动开关输入端连接手动/自动切换开关输出端，手动开关输出端连接受控开关212的输入端；手动/自动切换开关切换控制回路2为自动模式或手动模式。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，控制回路2中使用了手动/自动切换开关23、手动开关24，在输入端增加了手动/自动切换的旋钮，方便操作人员根据实际情况做出相应的选择；手动开关在自动模式时自动闭合，在手动模式时，操作人员检查电机4满足启动条件后，闭合手动开关可以强制使电机4启动。本实施例使用了手动/自动模式，增加了电机4的启动方式，使电路在自动模式出现故障时，可以使用手动模式启动电机4，在原有的基础上更加的稳定。

具体地，在一实施例中，如图2所示，控制回路2还包括：启动电路25；；启动电路24并联在手动开关24、受控开关212、行程开关213的两端，继电器22得电后，继电器22的第四触点224吸合，第四触点224并联在手动开关、检测开关211、手动开关24的两端；第四触点接通后，将受控开关212的行动指令传输到行程开关213，行程开关213经过闭合的检测开关211到继电器22，继电器22第四触点224将启动信号传输到变频器3。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，启动电路25只有一个启动按钮251，目的是启动控制回路并给继电器22供电，相应的，电路中还有一个停止按钮252，一端连接在手动/自动切换开关的输出端，另一端连接在手动开关24输入端，用于停止控制回路的运行。电源1经过启动电路25到检测开关211，电机4在润滑油压、顶轴油压、马达保护帽盖等条件都满足的情况下检测开关211闭合，继电器22得电，并且继电器22接通第四触点224将零转速信号传递给变频器3，使控制回路2保持回路接通，至此变频器3开始零转速启动盘车电机4。继电器22第四触点224为常开触点。本实施例充分利用了继电器22的自动控制功能，使用继电器22的第四触点224控制回路2保持回路接通，在电路中起着自动调节、安全保护的作用。

具体地，在一实施例中，如图2所示，控制回路2还包括：条件开关26；条件开关26输入端连接手动/自动切换开关23的输出端，条件开关26的输出端连接继电器22第四触点224。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，条件开关26检测电机4齿轮是否啮合到位。由于手动模式是强制电机4启动，所以不考虑电机4齿轮是否啮合到位，也就是说在手动模式时条件开关26是闭合的；在自动模式时采用条件开关26检测电机4齿轮是否啮合到位，只有在电机4啮合到位的情况下才会闭合。

具体地，在一实施例中，如图2所示，控制回路2还包括：连续/单次运行开关27；连续/单次运行开关27中连续运行开关连接在条件开关26与继电器22第四触点之间，单次运行开关输入端连接条件开关26的输出端，单次运行开关输出端连接检测开关211的输出端；连续/单次运行开关27用于控制盘车电机4连续与单次运行。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，本实施例中使用了连续/单次运行开关27，连续开关档位连接继电器22的第四触点224，使回路正常自动运行；单次运行开关输入端连接条件开关26的输出端，单次运行开关输出端连接检测开关211的输出端。单次运行开关闭合后，电机4运行一周就会断开，单次运行开关断开后，继电器22断电，电机4停止工作。电机4单次运行可以检测齿轮的啮合情况，防止电机4在齿轮没有啮合好的情况下，启动导致的齿轮受损。

本发明提供一种汽轮机盘车装置，如图4所示，该汽轮机盘车装置包括：上述任一实施例的汽轮机盘车驱动电路101。

具体地，本发明提供了一种汽轮机盘车装置，是由上述任一实施方案中的汽轮机盘车驱动电路构成，解决了盘车电机4全速启动瞬间会在各级减速齿轮上产生非常大的冲击，尤其是啮合齿轮和汽轮机大轴齿轮在未完全啮合状态下启动，产生变速箱损坏和汽轮机大轴啮合齿轮损伤的问题。

本发明的汽轮机盘车装置使用了变频器3控制电机4的启动以及优化了控制回路2，保证了汽轮机盘车装置启动过程平稳啮合和稳定运行，以及汽轮机盘车装置自动运行的稳定性，减小了操作人员的工作量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，包括：控制回路、变频器、电机；其中，

所述控制回路输出端连接所述变频器的下游，满足所述控制回路启动条件后，所述控制回路向所述变频器的下游发送启动信号；

所述变频器连接所述电机，所述变频器接收所述启动信号驱动所述电机平缓启动；

所述控制回路包括：开关电路、继电器；

所述开关电路与所述继电器相连；

所述开关电路用于检测所述电机的启动条件是否满足，当满足时所述开关电路导通，向所述继电器发送导通信号；

所述继电器的第一触点与所述变频器相连；所述继电器接收所述开关电路的导通信号，根据所述导通信号向所述变频器发送启动信号；

所述开关电路包括：受控开关、行程开关、检测开关；其中，

所述受控开关输出端连接所述行程开关输入端，所述行程开关输出端与所述检测开关输入端相连，所述检测开关输出端连接所述继电器的输入端；

所述受控开关用于在接收到行动指令时闭合；

所述行程开关检测电机的齿轮啮合到位或发生顶齿后闭合；

所述检测开关用于检测所述电机是否满足启动条件，当检测到满足启动条件时，所述检测开关闭合。

2.根据权利要求1所述的汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，所述控制回路还包括：指示模块；

所述指示模块与所述继电器的第二触点、所述继电器的第三触点连接，所述控制回路得电后，所述指示模块工作，所述指示模块用于指示所述电机的工作状态。

3.根据权利要求1所述的汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，还包括：电源；所述电源连接所述控制回路输入端和所述变频器上游；所述电源用于为所述汽轮机盘车驱动电路供电。

4.根据权利要求3所述汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，所述控制回路还包括：手动/自动切换开关、手动开关；

所述手动/自动切换开关的输入端连接所述电源；所述手动开关输入端连接所述手动/自动切换开关输出端，所述手动开关输出端连接受控开关的输入端；所述手动/自动切换开关切换所述控制回路为自动模式或手动模式。

5.根据权利要求4所述汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，还包括：启动电路，

所述启动电路并联在所述手动开关、所述受控开关、所述行程开关的两端，所述继电器得电后，所述继电器的第四触点吸合，所述第四触点并联在所述手动开关、所述检测开关、所述手动开关的两端；所述第四触点接通后，将所述受控开关的行动指令传输到所述行程开关，所述行程开关经过闭合的所述检测开关到所述继电器，所述继电器的第一触点将启动信号传输到变频器。

6.根据权利要求5所述汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，所述控制回路还包括：条件开关；

所述条件开关输入端连接所述手动/自动切换开关的输出端，所述条件开关的输出端连接所述继电器的第四触点。

7.根据权利要求6所述汽轮机盘车驱动电路，其特征在于，所述控制回路还包括：连续/单次运行开关；

所述连续/单次运行开关中连续运行开关连接在所述条件开关与所述继电器的第三触点之间，单次运行开关输入端连接所述条件开关的输出端，单次运行开关输出端连接检测开关的输出端；所述连续/单次运行开关用于控制盘车电机连续与单次运行。

8.一种汽轮机盘车装置，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的汽轮机盘车驱动电路。