CN203617935U - 小功率电机重载启动的控制装置 - Google Patents

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邱育群
原志锋
潘锋
张镇城
谭志勇
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一种小功率电机重载启动的控制装置,小功率电机MF依次通过热继电器FR、交流接触器和空气开关QF与三相电源相接,交流接触器包括电机启动用的第一交流接触器KM1和电机运行用的第二交流接触器KM2,第一交流接触器KM1的常开触点开关与第二交流接触器KM2的常开触点开关并联,热继电器FR串接在小功率电机MF与第二交流接触器KM2的常开触点开关之间,通电延迟时间继电器KT的线包与微型继电器KA1的线包并联后,再与启动按钮SB1、停止按钮SB2串接在一起构成第五电路,该第五电路接入单相电源中。本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、成本低、安全可靠的特点。

Description

小功率电机重载启动的控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种小功率电机,特别是一种小功率电机重载启动的控制装置。
背景技术
电机拖动应用于各行各业,应用非常广泛。为了避免大功率电机启动时对电网的冲击,国标规定:对于功率≤22KW的小功率电机可以采用直接启动,对于功率>22KW以上的大功率电机需采用降压启动方式。
小功率电机如需重载启动时,为了让小功率电机的保护器件在电机重载启动过程中,能够顺利地躲过电机重载启动时持续较长时间的大电流的影响,现有技术中有以下几种解决方案:第一方案选择空气开关+交流接触器+CLASS20或CLASS30等级的电子式热继电器作为直接启动的重载电机的启动和保护回路,如附图1所示;第二方案选择具备CLASS20或CLASS30热过载脱扣等级的电动机保护断路器+交流接触器作为直接启动的重载电机的启动和保护回路,如附图2所示;第三方案采用短路保护型快速熔断器+具有限流、旁路、过载和缺相功能的软启动器+交流接触器作为电机重载的启动和保护回路,如附图3所示;第四方案采用快速熔断器+变频器+交流接触器作为电机重载的启动和保护回路,如附图4所示。
以上4种方案均能够顺利地躲过电机重载启动时持续较长时间的大电流的影响。但是,上述4种方案适用于电机重载启动的启动和保护回路的造价成本却比电机非重载启动应用的启动和保护回路造价成本要高得多。
小功率电机在非重载启动下应用时,一般配置空气开关+交流接触器+CLASS10的热磁式热继电器作为电机的启动和保护回路已经达到既满足可以顺利地躲过电机启动时的大电流,又可以给电机提供全程的短路、过载和缺相保护功能;上述应用于小功率电机重载启动的4个方案中,造价由低到高排序依次为第一方案<第二方案<第三方案<第四方案。
虽然这4个方案中,第一方案的造价最低,但是,相比较于同功率电机非重载启动应用时所配置的电机启动和保护回路的造价成本,也高出不少,具体的差价在于CLASS20或CLASS30的电子式热继电器与CLASS10等级的热磁式热继电器的价差,前者约为后者的15倍左右。如11KW电机,选用CLASS20等级的电子式热继电器的成本约为800~900元,而选用CLASS10等级的热磁式热继电器的成本约为50~60元,造价相差巨大。如果选用第二方案、第三方案或第四方案,其造价成本相对于同功率电机非重载启动应用时所配置的电机启动和保护回路的造价成本相差将更大。
因此,寻找一种既可以顺利躲过小功率电机重载启动时较长时间的大电流,该较长时间一般小于10秒钟,又具备电机过载、短路和缺相保护的小功率电机重载启动保护回路,且造价比上述4种方案便宜得多的小功率电机重载启动保护回路很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、成本低、安全可靠的小功率电机重载启动的控制装置,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种小功率电机重载启动的控制装置,小功率电机MF依次通过热继电器FR、交流接触器和空气开关QF与三相电源相接,其结构特征是交流接触器包括电机启动用的第一交流接触器KM1和电机运行用的第二交流接触器KM2,
第一交流接触器KM1的常开触点开关与第二交流接触器KM2的常开触点开关并联,
热继电器FR串接在小功率电机MF与第二交流接触器KM2的常开触点开关之间,
通电延迟时间继电器KT的线包与微型继电器KA1的线包并联后,再与启动按钮SB1、停止按钮SB2串接在一起构成第五电路,该第五电路接入单相电源中,
微型继电器KA1的常开触点开关与启动按钮SB1并联,
第一交流接触器KM1的线包与第二交流接触器KM2的常闭触点开关、通电延迟时间继电器KT的常闭触点开关串接后构成第一电路,
第二交流接触器KM2的线包与第一交流接触器KM1的常闭触点开关、通电延迟时间继电器KT的常开触点开关串接后构成第二电路,
第一电路与第二电路并联构成第三电路,
热继电器FR的常闭触点开关、微型继电器KA1的常开触点开关与第三电路串接后构成第四电路,
第四电路与第五电路并联。
本实用新型采用上述的技术方案后,通过通电延迟时间继电器KT的工作状态,就可以实现第一交流接触器与第二交流接触器的互换,从而实现小功率电机重载启动后正常运行。也就是说,小功率电机启动时的大电流回路和正常运行回路分开设计,其中,大电流的启动回路直接采用低成本的交流接触器,正常的运行回路仍采用常规方法的交流接触器+CLASS 10脱扣等级的热磁式热继电器,整个控制方法简单有效,在避免了小功率电机重载启动时的大电流可能引发的CLASS 10脱扣等级的热磁式热继电器脱扣风险的同时,确保了小功率电机的短路,过载和缺相保护功能,大幅节省了小功率电机的启动控制成本。
本实用新型在控制上,第一交流接触器和第二交流接触器在机械上互锁,保证其中一个接触器吸合时,另一个接触器肯定断开,避免电路短路;在热继电器状态的检测上,启动回路和运行回路均对热继电器状态进行检测,以确保热继电器故障或热继电器处于断开状态时,电路可立即停止小功率电机的运行。启动后的计时由通电延迟时间继电器实现。
本实用新型控制简单有效,既可完全避免CLASS 10等级的热磁式热继电器在小功率电机重载启动时的脱扣问题,又可实现小功率电机启动后全程具备短路、过载和缺相保护的功能,同时还大大降低了小功率电机重载启动时的启动控制成本。
本实用新型中的小功率电机启动t秒后,小功率电机的电流全程通过CLASS 10的热继电器FR;小功率电机启动的t秒内,小功率电机具备短路保护,小功率电机启动T秒后,电机具备短路、过载和缺相保护。
本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、成本低、安全可靠的特点。
附图说明
图1为现有小功率电机重载启动的第一方案的示意图。
图2为现有小功率电机重载启动的第二方案的示意图。
图3为现有小功率电机重载启动的第三方案的示意图。
图4为现有小功率电机重载启动的第四方案的示意图。
图5为本实用新型一实施例电路连接示意图。
图中:1为空气开关,2、6、10和14分别为交流接触器,3为脱扣等级为CLASS20或CLASS 30的电子式热继电器,4、7、11和15分别为小功率电机,5为电动机保护用断路器,8和12分别为快速熔断器,9为软启动器,13为变频器,QF为空气开关,KM1为第一交流接触器,KM2为第二交流接触器,FR1为热磁式热继电器,SB1为启动按钮,SB2为停止按钮,KT为通电延迟时间继电器,KA1为微型继电器,MF为小功率电机。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图5,本小功率电机重载启动的控制装置,小功率电机MF依次通过热继电器FR、交流接触器和空气开关QF与三相电源相接,交流接触器包括电机启动用的第一交流接触器KM1和电机运行用的第二交流接触器KM2。
第一交流接触器KM1的常开触点开关与第二交流接触器KM2的常开触点开关并联,热继电器FR串接在小功率电机MF与第二交流接触器KM2的常开触点开关之间。
通电延迟时间继电器KT的线包与微型继电器KA1的线包并联后,再与启动按钮SB1、停止按钮SB2串接在一起构成第五电路,该第五电路接入单相电源中,微型继电器KA1的常开触点开关与启动按钮SB1并联,第一交流接触器KM1的线包与第二交流接触器KM2的常闭触点开关、通电延迟时间继电器KT的常闭触点开关串接后构成第一电路,第二交流接触器KM2的线包与第一交流接触器KM1的常闭触点开关、通电延迟时间继电器KT的常开触点开关串接后构成第二电路,第一电路与第二电路并联构成第三电路,热继电器FR的常闭触点开关、微型继电器KA1的常开触点开关与第三电路串接后构成第四电路,第四电路与第五电路并联。
启动时,大电流通过的交流接触器KM1和电机正常运行时使用的正常运行用的交流接触器KM2和正常运行用的CLASS 10的热继电器FR1组成的正常运行保护回路分开设计
空气开关QF为电机启动回路和正常运行时回路共用。
启动时用的第一交流接触器KM1和正常运行用的第二交流接触器KM2及正常运行用的CLASS 10的热继电器FR1两个回路相对独立。
启动时通过启动时用的第一交流接触器KM1吸合给小功率电机通电运转,经过一定的时间后,也就是通电延迟时间继电器KT的设定时间,通过控制切换,启动时用的第一交流接触器KM1断开,正常运行的第二交流接触器KM2吸合,电流通过正常运行时的第二交流接触器KM2和正常运行的CLASS 10热继电器FR1给电机通电运转。
操作时,包括以下步骤:
步骤一,按下启动按钮SB1,微型继电器KA1的线包得电,微型继电器KA1的常开触点开关闭合;通电延迟时间继电器KT的线包得电,通电延迟时间继电器KT开始计时;
通电延迟时间继电器KT的设定计时时间未到达之前,第一交流接触器KM1的线包得电,第一交流接触器KM1的常开触点开关闭合,启动瞬间的大电流通过空气开关QF和电机启动用的第一交流接触器KM1给重载启动的小功率电机MF进行供电运转,小功率电机MF重载启动。
步骤二,重载启动的小功率电机MF启动运转t秒后,t≤10秒,通电延迟时间继电器KT的计时时间到达,
通电延迟时间继电器KT的常闭触点开关断开,第一交流接触器KM1的线包断电;第一交流接触器KM1的常开触点开关由闭合状态转为常开状态,
与此同时,通电延迟时间继电器KT的常开触点开关闭合,第二交流接触器KM2的线包得电,第二交流接触器KM2的常开触点开关由常开状态转为闭合状态,运行阶段的电流通过空气开关QF和电机运行用的第二交流接触器KM2给小功率电机进行供电,小功率电机正常工作。
在步骤二中,可让脱扣等级为CLASS10的热磁式热继电器FR顺利地躲过小功率电机重载启动时的短时大电流,而避免小功率电机启动时脱扣情况的发生;同时,由于小功率电机重载启动时,启动回路和运行回路的切换时间控制在≤10秒内完成,由于切换时间很短,对小功率电机的过载和缺相保护基本不造成影响。另外,可让小功率电机全程具有短路、过载和缺相保护功能;由于小功率电机启动完成后,脱扣等级为CLASS 10的热磁式热继电器FR已经完全满足电机正常运行时的保护要求。
步骤三,按下停止按钮SB2,微型继电器KA1的线包与通电延迟时间继电器KT的线包同时断电,微型继电器KA1的常开触点开关由闭合状态转为常开状态,第一交流接触器KM1的线包与第二交流接触器KM2的线包同时断电,小功率电机MF停止工作。
在本实施例中,在热继电器FR状态的检测上,启动回路和运行回路均对热继电器FR的状态进行检测,以确保热继电器FR发生故障或处于断开状态时,可立即停止小功率电机MF的运行。

Claims (1)

1.一种小功率电机重载启动的控制装置,小功率电机MF依次通过热继电器FR、交流接触器和空气开关QF与三相电源相接,其特征是交流接触器包括电机启动用的第一交流接触器KM1和电机运行用的第二交流接触器KM2,
第一交流接触器KM1的常开触点开关与第二交流接触器KM2的常开触点开关并联,
热继电器FR串接在小功率电机MF与第二交流接触器KM2的常开触点开关之间,
通电延迟时间继电器KT的线包与微型继电器KA1的线包并联后,再与启动按钮SB1、停止按钮SB2串接在一起构成第五电路,该第五电路接入单相电源中,
微型继电器KA1的常开触点开关与启动按钮SB1并联,
第一交流接触器KM1的线包与第二交流接触器KM2的常闭触点开关、通电延迟时间继电器KT的常闭触点开关串接后构成第一电路,
第二交流接触器KM2的线包与第一交流接触器KM1的常闭触点开关、通电延迟时间继电器KT的常开触点开关串接后构成第二电路,
第一电路与第二电路并联构成第三电路,
热继电器FR的常闭触点开关、微型继电器KA1的常开触点开关与第三电路串接后构成第四电路,
第四电路与第五电路并联。
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