CN203536936U - 一种电磁线圈温度保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁线圈温度保护装置，主要由可编程控制器、整流单元、电磁线圈、电流变送器和电压变送器组成，交流电源经交流接触器的主触点通过整流单元给电磁线圈提供直流电压，电磁线圈连接的电流变送器和电压变送器的输出信号连接到可编程控制器，可编程控制器输出端连接交流接触器线圈、开关电源和报警器。本实用新型基于电阻率随温度变化的原理监控电磁线圈的温度变化，并通过可编程控制单元经内部处理运算控制整流单元的输出，能够全面的检测整个电磁线圈的温升变化情况，并做出相应的动作，以保护电磁线圈。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及电磁设备上的电磁线圈温度保护装置。
二、背景技术
电磁线圈对于温度的承载能力有一定的限度，若线圈温度过高，会对线圈的使用寿命及性能造成很大的影响。传统电磁线圈的温度保护方法主要是采用热电偶或温度探头检测，其检测位置只是具体的监测点，不能做到全面的监控，尤其对于体积过大的负载更为明显。因此迫切需要一种能够全面监控整个电磁线圈温升情况的保护方法及其装置。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种电磁线圈温度保护装置，能够依据电阻率随温度变化全面的检测整个电磁线圈的温升情况，并做出相应的动作，使电磁线圈得以有效的保护。
本实用新型采用技术方案是：电磁线圈温度保护装置要由可编程控制器、整流单元、电磁线圈、电流变送器和电压变送器组成，交流电源经交流接触器的主触点通过整流单元给电磁线圈提供直流电压，电磁线圈连接有电流变送器和电压变送器，电流变送器和电压变送器的输出信号连接到可编程控制器，可编程控制器输出端连接交流接触器线圈、开关电源和报警器，开关电源给电流变送器和电压变送器提供电源。
在电磁线圈通电时，电流变送器与电压变送器同时检测线圈内通过的电流和线圈两端电压，再将数据反馈给可编程控制器PLC计算线圈的即时电阻。由于导电材料的电阻率随温度的变化而按一定的规律不断改变。根据温升公式ΔT=（R热/R设计-1）/Κ可以推导出绕阻的平均温度，并输出相对应的控制动作信号。
由于金属的电阻率随温度的变化而不断改变，根据这一原理，可编程控制器PLC将电流变送器DL1与电压变送器DY1反馈的数据通过内部运算计算出电磁线圈YA1的实时阻值。根据温升公式ΔT=（R热/R冷-1）/Κ及电磁线特性得到R报警=（ΔT报警Κ+1）×R冷和R故障=（ΔT故障Κ+1）×R冷，其中ΔT为温升；ΔT报警为线圈处于温度报警状态的温升；ΔT故障为线圈处于温度故障状态时的温升；R热为线圈的热态阻值；R冷为线圈的冷态阻值；R报警为线圈处于温度报警时的阻值；R故障为线圈处于温度故障时的阻值；Κ为线圈的温度系数。在可编程控制器PLC的数据存储区预先设置一个报警阻值R报警和一个故障阻值R故障。当线圈实时阻值大于或等于报警阻值R报警且小于故障阻值R故障时，可编程控制器PLC输出报警信号。当线圈实时阻值大于或等于故障阻值R故障时，可编程控制器PLC输出故障信号。
本实用新型基于电阻率随温度变化的原理监控电磁线圈的温度变化，并通过可编程控制单元经内部处理运算控制整流单元的输出，能够全面的检测整个电磁线圈的温升变化情况，并做出相应的动作，以保护电磁线圈。本装置方法也可与传统方式配合使用。
四、附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为本实用新型可编程控制器的电路原理图；
图3为本实用新型开关电源的电路原理图。
五、具体实施方式
电磁线圈温度保护装置要由可编程控制器PLC、整流单元、电磁线圈YA1、电流变送器DL1和电压变送器DY1组成，交流电源经交流接触器KM1的主触点通过整流单元给电磁线圈YA1提供直流电压，电磁线圈YA1连接有电流变送器DL1和电压变送器DY1，电流变送器DL1和电压变送器DY1的输出信号连接到可编程控制器PLC，可编程控制器PLC输出端连接交流接触器KM1线圈、开关电源N1和报警器YB1、YB2，开关电源N1给电流变送器DL1和电压变送器DY1提供电源。可编程控制器PLC由主控单元PLC1和扩展模块PLC2组成；在主控单元PLC1的信号输入端接有启动按钮SB1和停止按钮SB2，电流变送器DL1和电压变送器DY1的输出信号分别连接到扩展模块PLC2的A+、A-端和B+、B-端。整流单元包括三相半控桥整流模块V1和可控硅触发器PCB1，三相半控桥整流模块V1由可控硅触发器PCB1提供脉冲信号，可控硅触发器PCB1上接有给定电位器RP1，在电磁线圈YA1电路上串接有分流器RS1，分流器RS1的电压信号输入到可控硅触发器PCB1。可编程控制器PLC的主控单元PLC1为 CPU226，扩展模块PLC2为EM235；整流单元V1的三相半控桥整流模块为MT/DS160-16；可控硅触发器PCB1为LGQC-3-11；分流器RS1为FL-2/150A/75mV；电流变送器DL1为BDLH-Z4aG11-200A；电压变送器DY1为BDYG-Z4aG21-600V；开关电源N1为SY-60-S24；交流接触器KM1为LC1-D95M7C。当按下启动按钮SB1后，可编程控制单元PLC控制交流接触器KM1吸合，此时整流单元中的三相半控桥整流模块V1交流侧得电，通过调节触发板PCB1的给定电位器RP1，触发板PCB1提供3路脉冲信号给三相半控桥整流模块V1，三相半控桥整流模块V1输出相应的直流电给电磁线圈YA1。分流器RS1的电压信号实时反馈给可控硅触发器PCB1，触发板PCB1根据反馈值进一步控制3路脉冲输出，保证三相半控桥整流模块V1输出的直流电流大小恒定不变。励磁控制线穿过电流变送器DL1，电流变送器DL1实时检测励磁控制线上的直流电流大小，并且根据电流大小输出标准电流信号给可编程控制单元扩展模块PLC2的模拟量输入第一回路“A+、A-”。电压变送器DY1实时检测电磁线圈YA1两端直流电压大小，并且根据电压大小输出标准电流信号给可编程控制单元扩展模块PLC2的模拟量输入第二回路“B+、B-”。可编程控制器PLC将电流变送器DL1与电压变送器DY1输出的数据根据温升公式ΔT=（R热/R冷-1）/Κ通过内部运算计算出负载YA1的实时阻值R热。在主控单元PLC1的内部存储区设置报警阻值R报警和故障阻值R故障。主控单元PLC1实时比对实时阻值R热与报警阻值R报警和故障阻值R故障之间的关系。当线圈实时阻值R热大于或等于报警阻值R报警且小于故障阻值R故障时，可编程控制器PLC输出报警信号，此时声光报警器YB1启动，提示操作人员增大线圈散热能力。当线圈实时阻值大于或等于故障阻值R故障时，可编程控制器PLC输出故障信号，此时声光报警器YB2启动，同时控制交流接触器KM1断开。当按下停止按钮SB2后，可编程控制器PLC控制交流接触器KM1断开。
Claims (3)
1.一种电磁线圈温度保护装置，其特征是：该装置主要由可编程控制器PLC、整流单元、电磁线圈YA1、电流变送器DL1和电压变送器DY1组成，交流电源经交流接触器KM1的主触点通过整流单元给电磁线圈YA1提供直流电压，电磁线圈YA1连接有电流变送器DL1和电压变送器DY1，电流变送器DL1和电压变送器DY1的输出信号连接到可编程控制器PLC，可编程控制器PLC输出端连接交流接触器KM1线圈、开关电源N1和报警器YB1、YB2，开关电源N1给电流变送器DL1和电压变送器DY1提供电源。
2.根据权利要求1所述的电磁线圈温度保护装置，其特征是：可编程控制器PLC由主控单元PLC1和扩展模块PLC2组成；在主控单元PLC1的信号输入端接有按钮SB1、SB2，电流变送器DL1和电压变送器DY1的输出信号分别连接到扩展模块PLC2的A+、A-端和B+、B-端。
3.根据权利要求1所述的电磁线圈温度保护装置，其特征是：整流单元包括三相半控桥整流模块V1和可控硅触发器PCB1，三相半控桥整流模块V1由可控硅触发器PCB1提供脉冲信号，可控硅触发器PCB1上接有给定电位器RP1，在电磁线圈YA1电路上串接有分流器RS1，分流器RS1的电压信号输入到可控硅触发器PCB1。
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