CN115207880A - 智能沥青拌合设备管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及沥青拌合机技术领域，提出了智能沥青拌合设备管理系统，包括缺相检测电路和电机保护电路，缺相检测电路的输入端连接三相电，电机保护电路包括二极管D2、继电器K1、继电器K2和晶闸管Q1，晶闸管Q1的门极连接缺相保护电路的输出端，晶闸管Q1的第一端接地，晶闸管Q1的第二端通过电阻R1连接继电器K1的第一输入端，继电器K1的第二输入端通过二极管D2连接VCC电源，继电器K1的公共端连接VCC电源，继电器K1的常闭端连接继电器K2的第一输入端，继电器K2的常开触点串联在搅拌电机和三相电之间。通过上述技术方案，实现了缺相故障自动保护的作用，避免影响整个沥青搅拌工作，也避免对沥青搅拌设备造成严重的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及沥青拌合机技术领域，具体的，涉及智能沥青拌合设备管理系统。
背景技术
沥青混凝土拌合设备是是指将砂石料烘干、加热、筛分、计量，并加入适量的填充料(石粉)，与热沥青液按一定配合比均匀搅拌成沥青混合料的设备，是公路、城市道路及其他工程建筑的重要施工机械。它的档次高低，质量好坏，决定着能否生产出满足要求的高质量的沥青混合料，进而直接影响沥青路面质量；它的生产率水平决定着后续工作机械设备类型、数量和生产能力的选择与配置，决定着整个公路工程施工周期的长短。
目前针对沥青拌合设备的监测管理大多测重于下料的质量监测，对于搅拌电机的运行监测仍有缺陷，一旦搅拌电机发生缺相或过载故障时，不仅会影响整个沥青搅拌工作，也会对沥青搅拌设备造成严重的损坏。
发明内容
本发明提出智能沥青拌合设备管理系统，解决了现有技术中搅拌电机发生缺相或过载故障时，不仅影响整个沥青搅拌工作，也会对沥青搅拌设备造成严重损坏的问题。
本发明的技术方案如下：
智能沥青拌合设备管理系统，包括搅拌电机，所述搅拌电机连接三相电，还包括缺相检测电路和电机保护电路，所述缺相检测电路的输入端连接三相电，
所述电机保护电路包括二极管D2、继电器K1、继电器K2和晶闸管Q1，所述晶闸管Q1的门极连接所述缺相保护电路的输出端，所述晶闸管Q1的第一端接地，所述晶闸管Q1的第二端通过电阻R1连接所述继电器K1的第一输入端，所述继电器K1的第二输入端连接所述二极管D2的阴极，所述二极管D2的阳极连接VCC电源，所述继电器K1的公共端连接VCC电源，所述继电器K1的常闭端连接所述继电器K2的第一输入端，所述继电器K2的第二输入端接地，所述继电器K2的常开触点串联在所述搅拌电机和三相电之间。
作为进一步的技术方案，所述电机保护电路还包括变压器T1、整流器D1和电容C6，所述变压器T1的输入端连接三相电中的任意两相，所述变压器T1的输出端连接所述整流器D1的输入端，所述整流器D1的输出端输出VCC电源，所述电容C6的正极连接所述二极管D2的阴极，所述电容C6的负极接地。
作为进一步的技术方案，所述缺相检测电路包括稳压管D10、三极管Q3、电阻R13、电阻R14和三路结构相同的检测支路，所述三路检测支路分别用于连接三相电，其中一个检测支路包括电压互感器U8、二极管D4、电阻R5、R6、比较器U11和二极管D7，所述电压互感器U8用于检测三相电中一相的电压，所述电压互感器U8的输出端连接所述二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端通过电阻R5接地，所述电阻R6的第二端连接所述比较器U11的同相输入端，所述比较器U11的反相输入端连接所述电阻R13和电阻R14的连接点，所述电阻R13和电阻R14串联在VCC电源与地之间，所述比较器U11的输出端连接所述二极管D7的阴极，所述二极管D7的阳极连接所述稳压管D10的阳极，所述稳压管D10的阴极通过电阻R11连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接VCC电源，所述三极管Q3的集电极通过电阻R12接地，所述三极管Q3的集电极连接所述晶闸管Q1的门极。
作为进一步的技术方案，还包括过流检测电路，所述电机保护电路还包括晶闸管Q2，所述晶闸管Q2的门极连接所述过流检测电路的输出端，所述晶闸管Q2的第一端接地，所述晶闸管Q2的第二端通过电阻R2连接所述继电器K1的第一输入端。
作为进一步的技术方案，所述过流检测电路包括二极管D11、二极管D12、二极管D13、电阻R15、电阻R16、比较器U14、变阻器RP1、二极管D14、稳压管D15和三极管Q4，所述二极管D11、二极管D12和二极管D13的阳极分别连接三路检测支路，所述二极管D11、二极管D12和二极管D13的阴极均连接所述电阻R15的第一端，所述电阻R15的第二端通过电阻R16接地，所述电阻R15的第二端通过电阻R17连接所述比较器U14的反相输入端，所述比较器U14的同相输入端通过电阻R18连接所述变阻器RP1的滑动端，所述变阻器RP1的第一端连接VCC电源，所述变阻器RP1的第二端接地，所述比较器U14的输出端连接所述二极管D14的阴极，所述二极管D14的阳极连接所述稳压管D15的阳极，所述稳压管D15的阴极通过电阻R19连接所述三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极连接VCC电源，所述三极管Q4的集电极通过电阻R20接地，所述三极管Q4的集电极连接所述晶闸管Q2的门极。
作为进一步的技术方案，所述电机保护电路还包括电容C1、电容C2、电阻R3和电阻R4，所述电容C1的第一端连接所述晶闸管Q1的门极，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R3并联在所述电容C1上，所述电容C2的第一端连接所述晶闸管Q2的门极，所述电容C2的第二端接地，所述电阻R4并联在所述电容C2上。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明通过缺相检测电路检测三相电是否存在缺相故障，当存在缺相故障时，向晶闸管Q1发送高电平信号，驱动晶闸管Q1导通，继电器K1的线圈得电，继电器K1由常闭触点断开，进一步使继电器K2失电，继电器K2的常开触点断开，即断开了搅拌电机与三相电之间的线路，起到了缺相故障自动保护的作用，避免影响整个沥青搅拌工作，也避免对沥青搅拌设备造成严重的损坏。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了智能沥青拌合设备管理系统，包括搅拌电机，搅拌电机通过继电器KA的常开触点连接三相电，继电器KA受控于沥青拌合设备原本的控制系统，通过继电器KA的闭合使搅拌电机通电工作，
本实施例中还包括缺相检测电路和电机保护电路，缺相检测电路的输入端连接三相电，电机保护电路包括二极管D2、继电器K1、继电器K2和晶闸管Q1，晶闸管Q1的门极连接缺相保护电路的输出端，晶闸管Q1的第一端接地，晶闸管Q1的第二端通过电阻R1连接继电器K1的第一输入端，继电器K1的第二输入端连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接VCC电源，继电器K1的公共端连接VCC电源，继电器K1的常闭端连接继电器K2的第一输入端，继电器K2的第二输入端接地，继电器K2的常开触点串联在搅拌电机和三相电之间。
本实施例中，正常工作时，晶闸管Q1截止状态，继电器K1线圈不导通，继电器K1的常闭触点闭合，是继电器K2导通，继电器K2的常开触点闭合，搅拌电机正常工作在三相电下。通过缺相检测电路检测三相电是否存在缺相故障，当存在缺相故障时，向晶闸管Q1发送高电平信号，驱动晶闸管Q1导通，继电器K1的线圈得电，继电器K1由常闭触点断开，进一步使继电器K2失电，继电器K2的常开触点断开，即断开了搅拌电机与三相电之间的线路，起到了缺相故障自动保护的作用，避免影响整个沥青搅拌工作，也避免对沥青搅拌设备造成严重的损坏。
作为进一步的技术方案，
如图1所示，电机保护电路还包括变压器T1、整流器D1和电容C6，变压器T1的输入端连接三相电中的任意两相，变压器T1的输出端连接整流器D1的输入端，整流器D1的输出端输出VCC电源，电容C6的正极连接二极管D2的阴极，电容C6的负极接地。
本实施例中，电机保护电路从三相电取电，由变压器T1连接三相电的任意两相上，通过变压器T1降压、整流器D1整流后输出VCC电源。当三相电缺相恰好发生在电机保护电路所取电的两相时，将会造成变压器T1初级电压大幅度下降，此时直流电压也会降低，因此难以维持继电器K1吸合，所以通过设置电容C6作为储能电容，其储存的电能足以保证在故障时，即使电压降低也会使继电器K1吸合，让继电器K2顺利释放。
作为进一步的技术方案，
如图1所示，缺相检测电路包括稳压管D10、三极管Q3、电阻R13、电阻R14和三路结构相同的检测支路，三路检测支路分别用于连接三相电，其中一个检测支路包括电压互感器U8、二极管D4、电阻R5、R6、比较器U11和二极管D7，电压互感器U8用于检测三相电中一相的电压，电压互感器U8的输出端连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端通过电阻R5接地，电阻R6的第二端连接比较器U11的同相输入端，比较器U11的反相输入端连接电阻R13和电阻R14的连接点，电阻R13和电阻R14串联在VCC电源与地之间，比较器U11的输出端连接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极连接稳压管D10的阳极，稳压管D10的阴极通过电阻R11连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极连接VCC电源，三极管Q3的集电极通过电阻R12接地，三极管Q3的集电极连接晶闸管Q1的门极。
本实施例中，通过电压互感器U8、U9、U10分别检测三相的电压，以A相电为例，检测的电压通过二极管D4整流，再通过电阻R6和电阻R5分压，分压后的信号输入到比较器U11的同相输入端，比较器U11的反相输入端作为基准电压，通过电阻R13和电阻R14分压得到，正常运行时，比较器U11的同相输入端大于反相输入端的电压，比较器U11输出高电平信号，二极管D7截止，当A相出现断路时，比较器U11的反相输入端电压大于同相输入端电压，比较器U11输出低电平信号，二极管D7导通。相同的原理，B相或者C相出现断路时，比较器U12和比较器U13也会输出低电平信号，使二极管D8、二极管D9导通。
当任一相电出现断路时，都属于缺相故障，此时通过稳压管D10驱动三极管Q3导通，输出的out1信号由低电平信号转换为高电平信号，驱动晶闸管Q1导通。本实施例中电容C3、C4、C5为滤波作用。
作为进一步的技术方案，
如图1所示，本实施例中还包括过流检测电路，电机保护电路还包括晶闸管Q2，晶闸管Q2的门极连接过流检测电路的输出端，晶闸管Q2的第一端接地，晶闸管Q2的第二端通过电阻R2连接继电器K1的第一输入端。
本实施例中，通过过流检测电路检测三相电是否出现过流故障，当故障时，向晶闸管Q2的门极发出高电平信号，驱动晶闸管Q2导通，晶闸管Q2同样能驱动继电器K1的线圈导通，使继电器K1的常闭触点断开，继电器K2的线圈失电，断开搅拌电机与三相电之间的连接。
作为进一步的技术方案，
如图1所示，过流检测电路包括二极管D11、二极管D12、二极管D13、电阻R15、电阻R16、比较器U14、变阻器RP1、二极管D14、稳压管D15和三极管Q4，二极管D11、二极管D12和二极管D13的阳极分别连接三路检测支路，二极管D11、二极管D12和二极管D13的阴极均连接电阻R15的第一端，电阻R15的第二端通过电阻R16接地，电阻R15的第二端通过电阻R17连接比较器U14的反相输入端，比较器U14的同相输入端通过电阻R18连接变阻器RP1的滑动端，变阻器RP1的第一端连接VCC电源，变阻器RP1的第二端接地，比较器U14的输出端连接二极管D14的阴极，二极管D14的阳极连接稳压管D15的阳极，稳压管D15的阴极通过电阻R19连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接VCC电源，三极管Q4的集电极通过电阻R20接地，三极管Q4的集电极连接晶闸管Q2的门极。
电机正常工作时，电压互感器U8、电压互感器U9、电压互感器U10的感应电压会稳定在某一数值上，由二极管D11、二极管D12、二极管D13并联接在比较器U14的反相输入端，比较器U14的同相输入端的电压由变阻器RP1分压得到。调整变阻器RP1使比较器U14的同相输入端电压刚刚大于反相输入端，当搅拌电机工作时因阻转、滞转等原因造成电机工作电压过载运行时，电压互感器U8、电压互感器U9、电压互感器U10的感应电压随之升高，使比较器U14的反相输入端的电压高于同相输入端，比较器U14输出低电平，驱动二极管D14导通，通过稳压管D15后驱动三极管Q4导通，三极管Q4输出的out2信号转换为高电平信号，驱动晶闸管Q2导通。
作为进一步的技术方案，
如图1所示，电机保护电路还包括电容C1、电容C2、电阻R3和电阻R4，电容C1的第一端连接晶闸管Q1的门极，电容C1的第二端接地，电阻R3并联在电容C1上，电容C2的第一端连接晶闸管Q2的门极，电容C2的第二端接地，电阻R4并联在电容C2上。
为了防止晶闸管Q3和晶闸管Q4误触发，电容C1和电阻R3、电容C2和电阻R4组成延时抗干扰电路，进一步保证电机保护电路的可靠运行。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.智能沥青拌合设备管理系统，包括搅拌电机，所述搅拌电机连接三相电，其特征在于，还包括缺相检测电路和电机保护电路，所述缺相检测电路的输入端连接三相电，
所述电机保护电路包括二极管D2、继电器K1、继电器K2和晶闸管Q1，所述晶闸管Q1的门极连接所述缺相保护电路的输出端，所述晶闸管Q1的第一端接地，所述晶闸管Q1的第二端通过电阻R1连接所述继电器K1的第一输入端，所述继电器K1的第二输入端连接所述二极管D2的阴极，所述二极管D2的阳极连接VCC电源，所述继电器K1的公共端连接VCC电源，所述继电器K1的常闭端连接所述继电器K2的第一输入端，所述继电器K2的第二输入端接地，所述继电器K2的常开触点串联在所述搅拌电机和三相电之间。
2.根据权利要求1所述的智能沥青拌合设备管理系统，其特征在于，所述电机保护电路还包括变压器T1、整流器D1和电容C6，所述变压器T1的输入端连接三相电中的任意两相，所述变压器T1的输出端连接所述整流器D1的输入端，所述整流器D1的输出端输出VCC电源，所述电容C6的正极连接所述二极管D2的阴极，所述电容C6的负极接地。
3.根据权利要求1所述的智能沥青拌合设备管理系统，其特征在于，所述缺相检测电路包括稳压管D10、三极管Q3、电阻R13、电阻R14和三路结构相同的检测支路，所述三路检测支路分别用于连接三相电，其中一个检测支路包括电压互感器U8、二极管D4、电阻R5、R6、比较器U11和二极管D7，所述电压互感器U8用于检测三相电中一相的电压，所述电压互感器U8的输出端连接所述二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端通过电阻R5接地，所述电阻R6的第二端连接所述比较器U11的同相输入端，所述比较器U11的反相输入端连接所述电阻R13和电阻R14的连接点，所述电阻R13和电阻R14串联在VCC电源与地之间，所述比较器U11的输出端连接所述二极管D7的阴极，所述二极管D7的阳极连接所述稳压管D10的阳极，所述稳压管D10的阴极通过电阻R11连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接VCC电源，所述三极管Q3的集电极通过电阻R12接地，所述三极管Q3的集电极连接所述晶闸管Q1的门极。
4.根据权利要求1所述的智能沥青拌合设备管理系统，其特征在于，还包括过流检测电路，所述电机保护电路还包括晶闸管Q2，所述晶闸管Q2的门极连接所述过流检测电路的输出端，所述晶闸管Q2的第一端接地，所述晶闸管Q2的第二端通过电阻R2连接所述继电器K1的第一输入端。
5.根据权利要求4所述的智能沥青拌合设备管理系统，其特征在于，所述过流检测电路包括二极管D11、二极管D12、二极管D13、电阻R15、电阻R16、比较器U14、变阻器RP1、二极管D14、稳压管D15和三极管Q4，所述二极管D11、二极管D12和二极管D13的阳极分别连接三路检测支路，所述二极管D11、二极管D12和二极管D13的阴极均连接所述电阻R15的第一端，所述电阻R15的第二端通过电阻R16接地，所述电阻R15的第二端通过电阻R17连接所述比较器U14的反相输入端，所述比较器U14的同相输入端通过电阻R18连接所述变阻器RP1的滑动端，所述变阻器RP1的第一端连接VCC电源，所述变阻器RP1的第二端接地，所述比较器U14的输出端连接所述二极管D14的阴极，所述二极管D14的阳极连接所述稳压管D15的阳极，所述稳压管D15的阴极通过电阻R19连接所述三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极连接VCC电源，所述三极管Q4的集电极通过电阻R20接地，所述三极管Q4的集电极连接所述晶闸管Q2的门极。
6.根据权利要求4所述的智能沥青拌合设备管理系统，其特征在于，所述电机保护电路还包括电容C1、电容C2、电阻R3和电阻R4，所述电容C1的第一端连接所述晶闸管Q1的门极，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R3并联在所述电容C1上，所述电容C2的第一端连接所述晶闸管Q2的门极，所述电容C2的第二端接地，所述电阻R4并联在所述电容C2上。
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