CN210142985U - 矿用运输机的软启动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种矿用运输机的软启动系统。所述系统包括：与三相电源连接的至少一个隔离开关和变频器，至少一个隔离开关中的每个隔离开关与矿用运输机的至少一个电机中的每个电机对应连接；与变频器连接的至少一个接触器，至少一个接触器中的每个接触器与至少一个电机中的每个电机对应连接；及与变频器、至少一个隔离开关和至少一个接触器连接的控制设备。通过本实用新型的实施例，能够将矿用运输机中的电机的变频运行模式无冲击地切换到工频运行模式。

Description

矿用运输机的软启动系统

技术领域

本实用新型实施例涉及运输机领域，具体地，涉及一种矿用运输机的软启动系统。

背景技术

在煤矿行业，随着科技不断的发展进步，新技术在岩巷开拓、煤巷掘进、煤炭开采、机电运输系统的应用，煤炭开采量和开采深度不断提高，这就对原煤在低水平巷道运输至地面煤仓的作业水平提出了更高的要求，同时大型运输机的电机启动技术也面临更高的技术要求。

矿用运输机的种类比较多，主要用在煤矿开采的运输过程。目前，我国常用的矿用运输机分别为刮板运输机和皮带运输机。前者适用于25 °以下倾斜的工作面和采区巷道中，后者向上运输倾角一般不超过18°，向下一般不超过16°。随着电机生产技术在煤矿开采方面的开发和利用，大大的提高了煤矿开采的效率。与人工开采水平相比，机械化自动化开采的效率高出十倍乃至百倍有余。但是，随着生活水平的上升，人类对能源的需求越来越多。煤炭行业的生产需求骤然增加，因此，急需一种安全有效的煤矿运输控制系统控制电机进行煤矿巷道的安全作业，更高效的进行安全生产。

矿用运输机主要用于运输采煤矿工作面的原煤，现有的矿用运输机直接会给电机配上AC1140V的电箱，并安装软启动器进行软启动，使得电机可以正常启动并平稳运行和停止，如图1所示。然而，这种配电方式存在很多问题：(1)运输机上原煤较多时，启动功率力矩变大，效率不高。(2)很难做到同步控制，不利于实际生产的需求。(3)不利于运输机的频繁启动停止，对运输机冲击比较大，损伤比较大，故障率高。 (4)不能实现运输机的减速停机，对运输机和供电电源冲击比较大。(5) 空在功率消耗较大，为总功率的30％左右，不宜长距离输送，易发生掉链、跳链事故，消耗钢材多，成本大。(6)保护不齐全，容易发生启动过程故障。

实用新型内容

本实用新型的实施例的目的旨在提供一种矿用运输机的软启动系统，能够将矿用运输机中的电机的变频运行模式无冲击地切换到工频运行模式，从而减少对矿用运输机和电源的冲击。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种矿用运输机的软启动系统。所述系统包括：与三相电源连接的至少一个隔离开关和变频器，所述至少一个隔离开关中的每个隔离开关与所述矿用运输机的至少一个电机中的每个电机对应连接；与所述变频器连接的至少一个接触器，所述至少一个接触器中的每个接触器与所述至少一个电机中的每个电机对应连接；及与所述变频器、所述至少一个隔离开关和所述至少一个接触器连接的控制设备，其中，所述变频器，用于在检测到所述至少一个电机以设定的频率运行时，分别调整所述至少一个电机的用电频率和用电相序，使得所述至少一个电机的用电频率和用电相序分别与检测得到的所述三相电源的频率和相序相同；所述控制设备，用于在所述至少一个电机的用电频率和用电相序分别与所述三相电源的频率和相序相同时，控制与所述至少一个电机分别对应的隔离开关闭合，及所述每个接触器分别与对应的电机断开。

可选地，所述系统还包括：第一滤波器，分别与所述三相电源、所述变频器，及所述至少一个隔离开关连接，用于过滤掉所述三相电源中的谐波成分。

可选地，所述系统还包括：至少一个第二滤波器，所述至少一个第二滤波器中的每个第二滤波器分别与所述每个电机、所述每个接触器，及所述每个隔离开关对应连接，用于对对应连接的接触器输入的三相电源或对应连接的隔离开关输入的三相电源进行滤波，获得适配于对应连接的电机的正弦波成分。

可选地，所述第一滤波器的第一端与所述三相电源连接，并且所述第一滤波器的第二端分别与所述变频器和所述至少一个隔离开关的第一端连接。

可选地，所述每个第二滤波器的第一端分别与对应连接的接触器和隔离开关的第二端连接，并且所述每个第二滤波器的第二端与对应连接的电机的第一端连接。

可选地，所述变频器的第二端与所述至少一个接触器的第一端连接。

可选地，当所述矿用运输机启动时，所述控制设备，还用于通过所述变频器控制所述至少一个电机中的全部电机或部分电机同时启动，并运行至所述设定的频率。

可选地，当调整所述矿用运输机的运行速度或停止所述矿用运输机的运行时，所述控制设备，还用于控制所述至少一个接触器依次与相应的电机连接，及所述至少一个隔离开关依次断开，再通过所述变频器调整所述矿用运输机的运行速度或停止所述矿用运输机的运行。

由上述技术方案可知，与三相电源连接的至少一个隔离开关和变频器，至少一个隔离开关中的每个隔离开关与矿用运输机的至少一个电机中的每个电机对应连接；与变频器连接的至少一个接触器，至少一个接触器中的每个接触器与至少一个电机中的每个电机对应连接；及与变频器、至少一个隔离开关和至少一个接触器连接的控制设备，其中，变频器，用于在检测到至少一个电机以设定的频率运行时，分别调整至少一个电机的用电频率和用电相序，使得至少一个电机的用电频率和用电相序分别与检测得到的三相电源的频率和相序相同；控制设备，用于在至少一个电机的用电频率和用电相序分别与三相电源的频率和相序相同时，控制与至少一个电机分别对应的隔离开关闭合，及每个接触器分别与对应的电机断开，与现有的其它方式相比，能够将矿用运输机中的电机的变频运行模式无冲击地切换到工频运行模式，从而减少对矿用运输机和电源的冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是根据现有技术提供的矿用运输机的软启动系统的示意图；

图2是根据本实用新型一些实施例提供的矿用运输机的软启动系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图2是根据本实用新型一些实施例提供的矿用运输机的软启动系统的结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例提供的矿用运输机的软启动系统包括：与三相电源连接的至少一个隔离开关和变频器，所述至少一个隔离开关中的每个隔离开关与所述矿用运输机的至少一个电机中的每个电机对应连接；与所述变频器连接的至少一个接触器，所述至少一个接触器中的每个接触器与所述至少一个电机中的每个电机对应连接；及与所述变频器、所述至少一个隔离开关和所述至少一个接触器连接的控制设备，其中，所述变频器，用于在检测到所述至少一个电机以设定的频率运行时，分别调整所述至少一个电机的用电频率和用电相序，使得所述至少一个电机的用电频率和用电相序分别与检测得到的所述三相电源的频率和相序相同；所述控制设备，用于在所述至少一个电机的用电频率和用电相序分别与所述三相电源的频率和相序相同时，控制与所述至少一个电机分别对应的隔离开关闭合，及所述每个接触器分别与对应的电机断开。籍此，能够将矿用运输机中的电机的变频运行模式无冲击地切换到工频运行模式，从而减少对矿用运输机和电源的冲击。

在一个具体的例子中，变频器检测到电机运行到设定的频率，同时检测输入的三相电源的频率和相序，将矿用运输机的各个电机运行的频率和相序分别调整为三相电源的频率和相序。具体地，变频器实时检测电机1运行的频率和相序，并将电机1运行的频率和相序分别调整为与隔离开关ZK1的输入的三相电源的频率和相序一致，闭合隔离开关ZK1，断开接触器KM1，将矿用运输机中的电机1无冲击切换到工频运行模式。类似地，依次将矿用运输机中的电机2和电机3无冲击切换到工频运行模式，这就实现了工频运行模式和变频运行模式的无冲击切换，减少对矿用运输机和电源的冲击。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一些可选实施例中，所述系统还包括：第一滤波器，分别与所述三相电源、所述变频器，及所述至少一个隔离开关连接，用于过滤掉所述三相电源中的谐波成分。籍此，能够过滤掉三相电源中的谐波成分。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一些可选实施例中，所述系统还包括：至少一个第二滤波器，所述至少一个第二滤波器中的每个第二滤波器分别与所述每个电机、所述每个接触器，及所述每个隔离开关对应连接，用于对对应连接的接触器输入的三相电源或对应连接的隔离开关输入的三相电源进行滤波，获得适配于对应连接的电机的正弦波成分。籍此，能够适配于对应连接的电机的正弦波成分。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一个具体的例子中，所述第一滤波器的第一端与所述三相电源连接，并且所述第一滤波器的第二端分别与所述变频器和所述至少一个隔离开关的第一端连接。所述每个第二滤波器的第一端分别与对应连接的接触器和隔离开关的第二端连接，并且所述每个第二滤波器的第二端与对应连接的电机的第一端连接。所述变频器的第二端与所述至少一个接触器的第一端连接。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一个具体的例子中，如图2所示，所述三相电源可为AC1140V，所述变频器的数量具体为1个，所述至少一个隔离开关的数量具体为3 个，所述至少一个第二滤波器的数量具体为3个，所述矿用运输机的至少一个电机的数量具体为3个，所述至少一个接触器的数量具体为3个，所述隔离开关ZK1的第二端包括A1端、B1端和C1端，所述接触器KM1 的第一端包括u端、v端和w端，所述接触器KM1的第二端包括A1端、 B1端和C1端，相应的第二滤波器的第一端包括A1端、B1端和C1端，相应的第二滤波器的第二端与电机M1的第一端连接。所述隔离开关ZK2 的第二端包括A2端、B2端和C2端，所述接触器KM2的第一端包括u 端、v端和w端，所述接触器KM2的第二端包括A2端、B2端和C2端，相应的第二滤波器的第一端包括A2端、B2端和C2端，相应的第二滤波器的第二端与电机M2的第一端连接。所述隔离开关ZK3的第二端包括A3端、B3端和C3端，所述接触器KM3的第一端包括u端、v端和 w端，所述接触器KM3的第二端包括A3端、B3端和C3端，相应的第二滤波器的第一端包括A3端、B3端和C3端，相应的第二滤波器的第二端与电机M3的第一端连接。所述变频器的第一端与三相电源连接，所述变频器的第二端包括u端、v端和w端。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一些可选实施例中，当所述矿用运输机启动时，所述控制设备，还用于通过所述变频器控制所述至少一个电机中的全部电机或部分电机同时启动，并运行至所述设定的频率。籍此，能够控制矿用运输机的重联启动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一些可选实施例中，当调整所述矿用运输机的运行速度或停止所述矿用运输机的运行时，所述控制设备，还用于控制所述至少一个接触器依次与相应的电机连接，及所述至少一个隔离开关依次断开，再通过所述变频器调整所述矿用运输机的运行速度或停止所述矿用运输机的运行。籍此，能够避免矿用运输机停用时矿用运输机和电源的冲击，降低了故障率。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

在一个具体的例子中，当需要停止矿用运输机运行时，变频器依次输出与隔离开关ZK1、ZK2、ZK3输入电网电源频率相同、相序一致的三相电压，依次闭合接触器KM1、接触器KM2、接触器KM3，同时按顺序依次断开隔离开关ZK1、ZK2、ZK3，循环完成将工频运行模式切换到变频运行模式，再减速停止矿用运输机，避免了停机时矿用运输机对电源的冲击，降低了故障率。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实用新型实施例对此不做任何限定。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本实用新型的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种矿用运输机的软启动系统，其特征在于，所述系统包括：

与三相电源连接的至少一个隔离开关和变频器，所述至少一个隔离开关中的每个隔离开关与所述矿用运输机的至少一个电机中的每个电机对应连接；与所述变频器连接的至少一个接触器，所述至少一个接触器中的每个接触器与所述至少一个电机中的每个电机对应连接；及与所述变频器、所述至少一个隔离开关和所述至少一个接触器连接的控制设备，

其中，所述变频器，用于在检测到所述至少一个电机以设定的频率运行时，分别调整所述至少一个电机的用电频率和用电相序，使得所述至少一个电机的用电频率和用电相序分别与检测得到的所述三相电源的频率和相序相同；

所述控制设备，用于在所述至少一个电机的用电频率和用电相序分别与所述三相电源的频率和相序相同时，控制与所述至少一个电机分别对应的隔离开关闭合，及所述每个接触器分别与对应的电机断开。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一滤波器，分别与所述三相电源、所述变频器，及所述至少一个隔离开关连接，用于过滤掉所述三相电源中的谐波成分。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

至少一个第二滤波器，所述至少一个第二滤波器中的每个第二滤波器分别与所述每个电机、所述每个接触器，及所述每个隔离开关对应连接，用于对对应连接的接触器输入的三相电源或对应连接的隔离开关输入的三相电源进行滤波，获得适配于对应连接的电机的正弦波成分。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一滤波器的第一端与所述三相电源连接，并且所述第一滤波器的第二端分别与所述变频器和所述至少一个隔离开关的第一端连接。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述每个第二滤波器的第一端分别与对应连接的接触器和隔离开关的第二端连接，并且所述每个第二滤波器的第二端与对应连接的电机的第一端连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变频器的第二端与所述至少一个接触器的第一端连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述矿用运输机启动时，所述控制设备，还用于通过所述变频器控制所述至少一个电机中的全部电机或部分电机同时启动，并运行至所述设定的频率。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当调整所述矿用运输机的运行速度或停止所述矿用运输机的运行时，所述控制设备，还用于控制所述至少一个接触器依次与相应的电机连接，及所述至少一个隔离开关依次断开，再通过所述变频器调整所述矿用运输机的运行速度或停止所述矿用运输机的运行。

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