CN202435320U - 一种软启动器保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软启动器保护电路，涉及电机控制领域，旨在提供一种软启动器的保护电路。本实用新型的技术要点为：包括软启动器、电机综合保护器、断路器、启动开关、接触器、第一继电器、第二继电器；通过接触器、第一继电器、第二继电器各个触点的断开、闭合，实现当软启动器在完成被控电机软启动后便从被控电机与三相交流电源的连接电路中断开，由电机综合保护器完成被控电机工作过程中保护工作的软启动器保护电路。由于本实用新型避免了软启动器长时间接入被控电机与三相交流电源的连接电路中，有效防止了因软启动器内部故障导致系统停车，大大降低了软启动器内部元器件损坏的几率，降低维护成本。

Description

一种软启动器保护电路

技术领域

本实用新型涉及电控技术，特别是一种软启动器的保护电路。 

背景技术

文中技术术语解释： 

常开单触点：单个常开触点；

常闭单触点：单个常闭触点。

软启动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的电机控制装置。它的主要构成是串接于三相交流电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。 

现有的软启动器都是串接于三相交流电源与被控电极之间，用于完成被控电机的软启动及保护。现有的做法是当软启动器完成被控电机启动后，一直保留在电路中负责被控电机在工作过程中的故障监测。如图1，软启动器的交流主回路电源输入端通过断路器接至三相交流电源，软启动器的工作电源输入端正极与所述三相交流电源其中一相L3相电压输出端连接，软启动器的工作电源输入端负极与所述三相交流电源的地线连接；软启动器的电压输出端子用于连接电动机。 

启动开关，继电器KA1的线圈与继电器KA2的一个常闭单触点串联于三相交流电源L3相与地线之间，继电器KM的线圈与软启动器中的常开单触点（D14、D16）串联于三相交流电源L3相与地线之间；继电器KA2的线圈与软启动器的故障输出节点（D11、D13）串联于三相交流电源L3相与地线之间。 

继电器KM的常开主触点一端接至三相交流电源，另一端用于接电机。继电器KA1的常开单触点接在软启动器软起端子RUN与公共端子COM之间。 

当启动开关闭合后，继电器KA1的线圈得电，其常开单触点闭合，软启动器收到启动信号。电动机按照软启动器程序设定的曲线运行，15秒后，软启动器常开单触点D14、D16闭合，接触器KM线圈得电，其常开主触点闭合，电机转入旁路正常运行。正常运行后，软启动器参与控制及保护，当检测到故障时，软启动器的故障输出节点D11、D13闭合，继电器KA2线圈得电，继电器KA2的常闭单触点断开，继电器KA1失电，继电器KA1的常开单触点断开，软启动器停止运行。 

然而现有的绝大多数的软启动器由于设计缺陷问题，当其长时间保留在被控电机与三相交流电源的电路中时，容易会出现继电器烧坏、可控硅击穿、主板和触发板损坏、可控硅在正常启动后无法关断、可控硅阻值下降等现象。这些现象会使软启动器中可控硅的可靠性降低，严重时会引起电机烧毁以及生产系统停车，成为生产的一大隐患。 

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种在完成被控电机软启动后便从被控电机与三相交流电源的连接电路中断开，由电机综合保护器完成被控电机工作过程中保护工作的软启动器保护电路。 

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种软启动器保护电路，包括软启动器、电机综合保护器、断路器、启动开关、接触器、第一继电器、第二继电器； 

接触器具有线圈、常开单触点001、常闭单触点011、常闭单触点012及常开主触点；第一继电器具有第一线圈、常开单触点101；第二继电器具有第二线圈、常闭单触点211与常闭单触点212；

所述软启动器的交流主回路电源输入端通过断路器接三相交流电源，软启动器的工作电源输入端正极通过所述常闭触点011与所述三相交流电源其中一相（为了便于描述将其称为L3相）电压输出端连接，软启动器的工作电源输入端负极与所述三相交流电源的地线连接；软启动器的电压输出端子用于连接电动机；软启动器的软起端子通过所述常开单触点101接至软启动器的公共端上；

所述常开主触点一端接至三相交流电源，另一端用于连接电动机；

所述启动开关、常闭单触点012、常闭单触点212与第一继电器的电控器1串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；

软启动器还具有常开单触点00，所述常开单触点00、所述接触器的线圈与所述常闭单触点211串联于所述启动开关近地端与三相交流电源的地线之间；常开单触点001与常开单触点00并联；

电机综合保护器的三相电源输入端通过所述断路器接三相交流电源，电机综合保护器的工作电源输入端正极与所述三相交流电源L3相电压输出端连接，电机综合保护器的工作电源输入端负极与所述三相交流电源的地线连接；电机综合保护器还具有常开单触点01；所述常开单触点01与所述第二继电器的第二线圈串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间。

优选地，所述启动开关包括一个单刀双掷式手动/自动切换开关、手动开关、自动开关与手动停止开关，所述手动开关的一端与自动开关的一端的公共连接端为启动开关的近地端，手动开关的另一端与自动开关的另一端顺序通过手动/自动切换开关、手动停止开关接至所述三相交流电源L3相电压输出端。 

优选地，第一继电器还具有常开单触点102，所述常开单触点102与所述手动开关并联；所述常开单触点00、所述接触器的线圈与所述常闭单触点211串联于所述常开单触点102远地端与三相交流电源的地线之间；常开单触点001与常开单触点00并联。 

优选地，所述启动开关为串联在一起的手动开关与手动停止开关，第一继电器还具有常开单触点102，所述常开单触点102与所述手动开关并联；所述常开单触点00、所述接触器的线圈与所述常闭单触点211串联于所述常开单触点102远地端与三相交流电源的地线之间；常开单触点001与常开单触点00并联。 

优选地，还包括第三继电器、故障指示灯、运行指示灯与停止指示灯； 

第三继电器具有第三线圈、常开单触点301与常闭单触点311，所述接触器还具有常开单触点002，第一继电器还具有常开单触点103，第二继电器还具有常开单触点201；

所述常开单触点002与常开单触点103并联后与所述第三线圈串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；

所述常开单触点201与故障指示灯串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；

所述常开单触点301与运行指示灯串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；

所述常闭单触点311与停止指示灯串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

1、使软启动器在电机启动完成后退出运行，电机保护功能由电机综合保护器实现，可防止因软启动器内部故障导致系统停车，并且大大降低了软启动器内部元器件损坏的几率，降低维护成本。

2、将长期带电的各个继电器改为运行时带电，降低继电器的故障频率。 

3、将电机故障信号引入控制回路，提升系统的安全性。 

附图说明

图1是现有的软启动器、电机及三相交流电源连接图。 

图2是改进后的软启动器、电机综合保护器、电机及三相交流电源连接电路第一实施例示意图。 

图3是改进后的软启动器、电机综合保护器、电机及三相交流电源连接电路第二实施例示意图。 

图4是改进后的软启动器、电机综合保护器、电机及三相交流电源连接电路第三实施例示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。 

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

如图2所示，本实施例中，软启动保护电路包括软启动器、电机综合保护器、断路器、启动开关、接触器、第一继电器、第二继电器。 

接触器具有线圈、常开单触点001、常闭单触点011、常闭单触点012及常开主触点。 

第一继电器具有第一线圈、常开单触点101。 

第二继电器具有第二线圈、常闭单触点211与常闭单触点212。 

所述软启动器的交流主回路电源输入端（R、S、T）通过断路器接三相交流电源，软启动器的工作电源输入端正极（L）通过所述常闭触点011与所述三相交流电源其中一相L3相电压输出端连接，软启动器的工作电源输入端负极（N）与所述三相交流电源的地线连接；软启动器的电压输出端子用于连接电动机；软启动器的软起端子RUN通过所述常开单触点101接至软启动器的公共端COM上。 

所述常开主触点一端接至三相交流电源，另一端用于连接电动机。在图2、3、4中，软启动器的U1、V1、W1电位对应与R、S、T的电位相同，实际上常开触点的一端相当于直接接至三相交流电源。 

所述启动开关、常闭单触点012、常闭单触点212与第一继电器的电控器1串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间。 

软启动器还具有常开单触点00，所述常开单触点00、所述接触器的线圈与所述常闭单触点211串联于所述启动开关近地端与三相交流电源的地线之间；常开单触点001与常开单触点00并联。 

电机综合保护器的三相电源输入端通过所述断路器接三相交流电源，电机综合保护器的工作电源输入端正极与所述三相交流电源L3相电压输出端连接，电机综合保护器的工作电源输入端负极与所述三相交流电源的地线连接；电机综合保护器还具有常开单触点01；所述常开单触点01与所述第二继电器的第二线圈串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间。 

为了能清楚展示当前电机的状态，可以在上述电路基础上增加故障指示灯HY、运行指示灯HR与停止指示灯HG。此外，还需要增设第三继电器，第三继电器具有第三线圈、常开单触点301与常闭单触点311，所述接触器还需要增设常开单触点002，第一继电器增设常开单触点103，第二继电器增设常开单触点201。 

所述常开单触点002与常开单触点103并联后与所述第三线圈串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；所述常开单触点201与故障指示灯串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；所述常开单触点301与运行指示灯串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间；所述常闭单触点311与停止指示灯串联于三相交流电源L3相电压输出端与地线之间。 

图2所示的软启动器保护电路工作原理是：启动开关闭合，继电器KA1线圈得电，其常开单触点101闭合，软启动器的软起端子RUN与公共端子COM连接，软启动器收到启动信号，电动机按照软启动器程序设定的曲线运行，10~15秒后（软启动器型号不同，此时间间隔不同），软启动器常开单触点00（D14、D16）闭合，接触器KM线圈得电，其常开主触点闭合，电机转入旁路正常运行，同时，接触器KM的常闭单触点011、常闭单触点012断开、常开单触点001闭合，KA1线圈及软启动器失电，常开单触点101断开。正常运行后，软启动器不参与控制及保护，保护功能完全由电机综合保护器实现。从继电器KA1得电至正常运行，继电器KA3始终得电，运行指示灯（红色）因为KA3的常开触点闭合而点亮并一直保持。 

当断开启动开关，接触器KM线圈失电，电机断电，其常闭单触点001闭合，软启动恢复供电，进入热备用状态，接触器KM的常开单触点002断开，由于此时常开单触点103也断开，继电器KM3失电，常开单触点301断开，常开单触点311闭合，停止指示灯（绿色）亮，该指示灯在停机时始终常亮。 

当电机运行时发生短路、过载、欠压、过流、缺相等故障时，电机综合保护器的常开单触点01（1COM、5DO）闭合，继电器KA2得电，KA2的常闭单触点211断开，接触器KM线圈失电，电机断电，使电机得到故障保护，此时，KA2的常开单触点201断开，故障指示灯（黄色）常亮，直至消除故障或复位后熄灭。 

当正常停机无法实现时，可拍断开启动开关，将整个控制回路切断电源，避免事故的发生。 

本实施例适用于CDI约克冷冻机组中的软启动器保护。 

如图3，本实施例在图2所示的实施例的基础上，将启动开关设计为手动/自动切换式的开关，所述启动开关包括根据权利要求1所述的一种软启动器保护电路，其特征在于，所述启动开关包括一个单刀双掷式手动/自动切换开关（触点①、触点②、触点③与触点④）、手动开关SBF1、自动开关与手动停止开关SBS1，所述手动开关的一端与自动开关的一端的公共连接端为启动开关的近地端，手动开关的另一端与自动开关的另一端顺序通过手动/自动切换开关、停止按钮SBS1接至所述三相交流电源L3相电压输出端。 

针对这种启动开关，第一继电器增设常开单触点102，所述常开单触点102与所述手动开关并联；所述常开单触点00、所述接触器的线圈0与所述常闭单触点211串联于所述常开单触点102远地端与三相交流电源的地线之间；常开单触点001与常开单触点00并联。 

当触点①与触点②连接时，启动开关为手动点动式开关，当开关闭合时，继电器KA1线圈得电，常开单触点102闭合以锁存点动开关的闭合状态；常开单触点101闭合，软启动器启动；常开单触点103闭合，继电器KA3线圈得电，常开单触点301闭合、常闭单触点311断开，运行指示灯亮。 

电机按照软启动器程序设定的曲线运行，10~15秒后，软启动器常开单触点00（D14、D16）常开点闭合，接触器KM线圈得电，其常开主触点闭合，电机转入旁路正常运行，同时，KM的常闭单触点011断开，常开单触点001闭合，常闭单触点012断开，使KA1线圈失电、软启动器软起端子RUN与公共端子COM断开，软启动器失电。电机正常运行后，其保护功能完全由电机综合保护器实现。从KA1得电至正常运行，继电器KA3始终得电，运行指示灯因为KA3的常开触点闭合而点亮并一直保持。 

按下停止按钮SBS1，接触器KM线圈失电，电机断电，软启动器重新得电进入热备用状态，继电器KA3线圈失电，停止指示灯（绿色）亮，该指示灯在停机时始终常亮。 

当电机发生短路、过载、欠压、过流、缺相等故障时，电机综合保护器的常开单触点01（1COM、5DO）闭合，中间继电器KA2得电，KA2的常闭单触点211将启动及运行控制回路断开，使电机得到故障保护，常开单触点201闭合，故障指示灯（黄色）常亮，直至消除故障或复位后熄灭。 

当正常停机无法实现时，可将转换开关打至零位，将整个控制回路切断电源，避免事故的发生。 

当触点③与触点④连接时，启动开关为自动开关，自动开关有操作控制室的自动控制电路控制，当自动开关闭合时，继电器KA1线圈得电，常开单触点101、常开单触点102闭合，软启动器启动；常开单触点103闭合，继电器KA3线圈得电，常开单触点301闭合、常闭单触点311断开，运行指示灯亮。 

电机按照软启动器程序设定的曲线运行，10~15秒后，软启动器常开单触点00（D14、D16）常开点闭合，接触器KM线圈得电，其常开主触点闭合，电机转入旁路正常运行，同时，KM的常闭单触点011断开，常开单触点001闭合，常闭单触点012断开，使KA1线圈失电、软启动器软起端子RUN与公共端子COM断开，软启动器失电。电机正常运行后，其保护功能完全由电机综合保护器实现。从KA1得电至正常运行，继电器KA3始终得电，运行指示灯因为KA3的常开触点闭合而点亮并一直保持。 

按下停止按钮SBS1，接触器KM线圈失电，电机断电，软启动器重新得电进入热备用状态，继电器KA3线圈失电，停止指示灯（绿色）亮，该指示灯在停机时始终常亮。 

当电机发生短路、过载、欠压、过流、缺相等故障时，电机综合保护器的常开单触点01（1COM、5DO）闭合，中间继电器KA2得电，KA2的常闭单触点211将启动及运行控制回路断开，使电机得到故障保护，常开单触点201闭合，故障指示灯（黄色）常亮，直至消除故障或复位后熄灭。 

当正常停机无法实现时，可将转换开关打至零位，将整个控制回路切断电源，避免事故的发生。 

本实施例适用于还原冷却循环泵中的软启动器保护。 

如图4，本实施例中的启动开关包括手动点动开关SBF1与停止开关SBS1，手动开关SBF1与停止开关SBS1串联，第一继电器增设有常开单触点102，所述常开单触点102与所述手动开关并联；所述常开单触点00、所述接触器的线圈0与所述常闭单触点211串联于所述常开单触点102远地端与三相交流电源的地线之间；常开单触点001与常开单触点00并联。 

本实施例工作原理同图3中实施例的手动开关控制部分，在此不再赘述。本实施例适用于公用工程冷冻回水泵及盐水回水泵中的软启动器保护。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种软启动器保护电路，其特征在于，包括软启动器、电机综合保护器、断路器、启动开关、接触器、第一继电器、第二继电器；

接触器具有线圈、第一常开单触点（001）、第一常闭单触点（011）、第二常闭单触点（012）及常开主触点；第一继电器具有第一线圈、第二常开单触点（101）；第二继电器具有第二线圈、第三常闭单触点（211）与第四常闭单触点（212）；

所述软启动器的交流主回路电源输入端通过断路器接三相交流电源，软启动器的工作电源输入端正极通过所述第一常闭单触点（011）与所述三相交流电源其中第一相电压输出端连接，软启动器的工作电源输入端负极与所述三相交流电源的地线连接；软启动器的电压输出端子用于连接电动机；软启动器的软起端子通过所述第二常开单触点（101）接至软启动器的公共端上；

所述常开主触点一端接至三相交流电源，另一端用于连接电动机；

所述启动开关、第二常闭单触点（012）、第四常闭单触点（212）与第一继电器的第一电控器串联于三相交流电源第一相电压输出端与地线之间；

软启动器还具有第三常开单触点（00），所述第三常开单触点（00）、所述接触器的线圈与所述第三常闭单触点（211）串联于所述启动开关近地端与三相交流电源的地线之间；第一常开单触点（001）与第三常开单触点（00）并联；

电机综合保护器的三相电源输入端通过所述断路器接三相交流电源，电机综合保护器的工作电源输入端正极与所述三相交流电源第一相电压输出端连接，电机综合保护器的工作电源输入端负极与所述三相交流电源的地线连接；电机综合保护器还具有第四常开单触点（01）；所述第四常开单触点（01）与所述第二继电器的第二线圈串联于三相交流电源第一相电压输出端与地线之间。

2.根据权利要求1所述的一种软启动器保护电路，其特征在于，所述启动开关包括一个单刀双掷式手动/自动切换开关、手动开关、自动开关与手动停止开关，所述手动开关的一端与自动开关的一端的公共连接端为启动开关的近地端，手动开关的另一端与自动开关的另一端顺序通过手动/自动切换开关、手动停止开关接至所述三相交流电源第一相电压输出端。

3.根据权利要求2所述的一种软启动器保护电路，其特征在于，第一继电器还具有第五常开单触点（102），所述第五常开单触点（102）与所述手动开关并联；所述第三常开单触点（00）、所述接触器的线圈与所述第三常闭单触点（211）串联于所述第五常开单触点（102）远地端与三相交流电源的地线之间；第一常开单触点（001）与第三常开单触点（00）并联。

4.根据权利要求1所述的一种软启动器保护电路，其特征在于，所述启动开关为串联在一起的手动开关与手动停止开关，第一继电器还具有第五常开单触点（102），所述第五常开单触点（102）与所述手动开关并联；所述第三常开单触点（00）、所述接触器的线圈与所述第三常闭单触点（211）串联于所述第五常开单触点（102）远地端与三相交流电源的地线之间；第一常开单触点（001）与第三常开单触点（00）并联。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种软启动器保护电路，其特征在于，还包括第三继电器、故障指示灯、运行指示灯与停止指示灯；

第三继电器具有线圈、第六常开单触点（301）与第五常闭单触点（311），所述接触器还具有第七常开单触点（002），第一继电器还具有第八常开单触点（103），第二继电器还具有第九常开单触点（201）；

所述第七常开单触点（002）与第八常开单触点（103）并联后与所述第三线圈串联于三相交流电源第一相电压输出端与地线之间；

所述第九常开单触点（201）与故障指示灯串联于三相交流电源第一相电压输出端与地线之间；

所述第六常开单触点（301）与运行指示灯串联于三相交流电源第一相电压输出端与地线之间；

所述第五常闭单触点（311）与停止指示灯串联于三相交流电源第一相电压输出端与地线之间。

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