CN210605450U - 一种电机控制无扰动切换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机控制无扰动切换系统，属于矿山电气控制技术领域，用以解决工业电机的远程控制与机旁控制切换不方便的问题。它包括含有被控电机M的主电路和控制电机M启停的控制回路，控制回路通过输入、输出端接入电源，控制回路包括机旁控制模块、远程控制模块和自锁模块，控制回路中包括转换控制方式的选择开关SA和继电器KM，选择开关SA的双向选择端分别与远程控制模块和机旁控制模块连接，公共端连接自锁模块，机旁控制模块、远程控制模块和自锁模块三者连接的公共端与继电器KM连接。本实用新型在机旁控制和远程控制切换过程中，电机始终保持运转状态，设备的启停次数得到减少，电机寿命得到延长。

Description

一种电机控制无扰动切换系统

技术领域

本实用新型属于矿山电气控制技术领域，更具体地说，涉及一种电机控制无扰动切换系统。

背景技术

在工业生产中，我们一般采用电磁继电器、按钮和PLC等电器元件对电机的启停进行控制，为方便对与电机相连的设备进行现场维修，需要在电机的机旁设置控制按钮，同时为了对机械设备进行远程控制，工业中往往需要对电机设置远程控制单元，一般采用PLC控制。

目前，在矿山电气控制领域中，电机的机旁控制与远程控制是采用分别控制的方式：当通过机旁控制启动电机后，想转换为远程控制时，必须先将电机停机再将控制方式切换为远程控制方式，电机的启停才能由远程进行控制；同理，电机的启停由远程控制切换为机旁控制时，也需要先将电机停机。这种切换方式不能做到电机的无扰动切换，机械设备在进行维护和检修时，需要准备的时间较长而且电机的启停步骤繁琐，严重影响工作效率。

针对上述需要频繁启停机来实现切换控制方式的问题，中国专利申请，申请号为：CN201210108152.4，公开日为：2012年08月15日的一件发明专利申请，公开了一种无扰切换水泵控制系统，包括有与被控水泵电机连接的主电路、以及控制所述主电路的控制回路，其中，所述的控制回路通过断路器接入电源，主回路上设置双状态选择开关，双状态选择开关后对应的第一和第二状态电路并联且各状态电路上均设置一个延时继电器；各延时继电器均自带一个得电时立即闭合、而断电时延长设定时间后断开的延时断开辅助触点。该发明在不改变水泵系统任何工艺设备的情况下，仅通过电气设备的升级，实现了水泵电机在集中和机旁互相切换而不停机的控制方式，提高了水泵系统的安全可靠性和操控便利性，但是该发明中采用了两组延时继电器来实现机旁控制和远程控制的切换，电路较为繁琐，连接时容易出错。

发明内容

1、要解决的问题

针对目前矿山电机的机旁控制与远程控制切换时，频繁启停机，操作步骤繁琐的问题，本实用新型提供了一种电机控制无扰动切换系统，它可以实现机旁控制和远程控制无扰动切换，解决实际工作中减少设备启停次数，延长设备寿命，节约设备运行前的准备时间。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种电机控制无扰动切换系统，包括含有被控电机M的主电路和控制电机M启停的控制回路，控制回路通过输入、输出端接入电源，控制回路包括机旁控制模块、远程控制模块和自锁模块，控制回路主回路中包括转换控制方式的选择开关SA和继电器KM，选择开关SA的双向选择端分别与远程控制模块和机旁控制模块连接，公共端连接自锁模块，机旁控制模块、远程控制模块和自锁模块三者连接的公共端与继电器KM连接。

更进一步的，远程控制模块包括PLC常开触点QK1，停止按钮SB、选择开关SA、PLC常开触点QK1、继电器KM线圈、PLC常闭触点QK2依次串接，两端通过微型断路器QA1接入电源。

更进一步的，所述远程控制模块通过PLC控制PLC常开触点QK1实现控制电机M。

更进一步的，机旁控制模块包括机旁控制开关SB1，机旁控制开关SB1一端与选择开关SA的选择端连接，另一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间。

更进一步的，操作人员通过控制机旁模块中的机旁控制开关SB1实现控制电机M。

更进一步的，自锁模块包括继电器KM的辅助触点，继电器KM的辅助触点的一端连接在选择开关SA的公共端，另一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间。

更进一步的，控制回路中还包括热继电器KH的辅助触点，热继电器KH的辅助触点接在PLC常闭触点QK2和微型断路器QA1之间。

更进一步的，控制回路还包括用于显示回路是否正常工作的指示模块，所述指示模块包括信号灯GN，信号灯GN的一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间，另一端连接在热继电器KH辅助触点和微型断路器QA1之间。

更进一步的，所述信号灯GN为发光管或小灯泡，当电路出现故障时，信号灯GN可以作为检查故障的参考。

更进一步的，三相电源端子与主电路中的断路器QA连接，并通过继电器KM的主触点、热继电器KH后连接至电机M，三相电源给电机M供电。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种电机控制无扰动切换系统，在现场检查完成后，通过机旁控制开关SB1直接启动设备，运转正常后，由于控制回路中继电器KM能够实现电路自锁，因此可以在不断电的情况下将控制权无扰动的切换给远程PLC控制；当设备出现问题时，又可以根据情况在不断电的情况下将远程PLC控制无扰动的转换成机旁控制，因此电机M始终保持运转状态，使得设备运行前的准备时间大大缩短，设备的启停次数也得到减少，使电机M寿命得到延长，并且这样的灵活控制方式不仅减少了设备启停的次数，提高了设备的作业率，还降低了设备控制转换的繁琐程序，降低了能耗。

(2)本实用新型的一种电机控制无扰动切换系统，信号灯GN可以表明控制回路的通断，方便远程操作人员直观地了解电机的工作状态，当电路出现故障时，信号灯GN可以作为检查故障的一个参考。

附图说明

图1为本实用新型的一种电机控制无扰动切换系统的主电路的电路连接图；

图2为本实用新型的一种电机控制无扰动切换系统的控制回路的电路连接图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

本实施例提供了一种电机控制无扰动切换系统，结合图1和图2所示，包括含有被控电机M的主电路和控制电机M启停的控制回路，电机M与热继电器KH主触点、继电器KM主触点和断路器QA主触点依次连接构成主电路，断路器QA接三相电端子。控制回路中停止按钮SB、选择开关SA、PLC常开触点QK1、继电器KM线圈、PLC常闭触点QK2、热继电器KH辅助触点依次连接，并通过微型断路器QA1接入电源，其中，PLC常开触点QK1和PLC常闭触点QK2为PLC控制的数据接口，PLC常开触点QK1处于断开状态，PLC常闭触点QK2处于闭合状态。

其中，选择开关SA的公共端与停止按钮SB连接，双向选择端与PLC常开触点QK1和机旁控制开关SB1连接，机旁控制开关SB1的另一端接入PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间，当需要现场控制时，按下机旁控制开关SB1，电路通电，继电器KM得电，电机M运转；当需要远程控制时，PLC控制PLC常开触点QK1闭合，电路通电，继电器KM得电，电机M运转。继电器KM的辅助触点的一端连接在选择开关SA的公共端，另一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间，通过继电器KM的触点开关的特性实现电路自锁，不管是机旁启动还是PLC远程控制启动，电路导通，回路就会发生自锁，因此，在机旁控制和远程控制切换时，可以保证在不断电的情况下进行无扰动的切换控制方式。

控制步骤如下：

机旁控制：选择开关SA与机旁控制开关SB1连通，PLC常开触点QK1断开，PLC常闭触点QK2处于闭合状态。

启动：启动机旁控制开关SB1，由微型断路器QA、停止按钮SB、选择开关SA、机旁控制开关SB1、继电器KM线圈、PLC常闭触点QK2、热继电器KH辅助触点和微型断路器QA依次连接的回路导通，继电器KM线圈得电，继电器KM的主触点闭合，电机M启动，继电器KM的辅助触点闭合，完成回路的自锁。

停机：在机旁工作状态下，机旁控制开关SB1和PLC常闭触点QK2闭合，继电器KM线圈得电，继电器KM主触点和辅助触点闭合，断开停止按钮SB，继电器KM线圈失电，继电器KM主触点和常开触点断开，电机M停机。

远程控制：选择开关SA与PLC常开触点QK1连通。

启动：PLC控制PLC常开触点QK1闭合，由微型断路器QA、停止按钮SB、选择开关SA、PLC常开触点QK1、继电器KM线圈、PLC常闭触点QK2、热继电器KH辅助触点和微型断路器QA依次连接的回路导通，继电器KM线圈得电，继电器KM的主触点闭合，电机M启动，继电器KM的辅助触点闭合，完成回路的自锁。

停机：在远程工作状态下，PLC常开触点QK1和PLC常闭触点QK2闭合，继电器KM线圈得电，继电器KM主触点和辅助触点闭合，通过断开停止按钮SB，使继电器KM线圈失电，继电器KM主触点和常开触点断开，电机M停机。

不停机切换控制：在远程工作状态或机旁工作状态下，由于继电器KM的辅助触点的一端与选择开关SA的公共端连接，另一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间，完成回路的自锁，因此选择开关SA在切换控制方式的过程中，继电器KM线圈通电吸合，辅助触点随同主触点动作，当主触点闭合的状况下，辅助触点的常开变闭合，电路导通，实现了控制继电器KM自锁，电路不会断开，电机M始终保持运转状态，使得设备运行前的准备时间大大缩短，设备的启停次数得到减少，使电机M的寿命得到延长，相对的延长了设备的工作时间，降低了能耗。

综上所述，本实施例中的控制方式是将继电器KM的辅助触点与机旁控制开关SB1、PLC常开触点QK1并联。在现场检查完成后，按下机旁控制开关SB1，回路通电，完成回路自锁。现场直接启动设备，运转正常后，可以不停机操作，直接通过选择开关SA将控制权无扰动的切换给PLC远程控制。当设备出现问题时，现场可以根据情况将远程控制无扰动的转换成机旁控制，这样现场灵活运用、无扰动的转换控制方式，减少了设备启停的次数，提高了设备的作业率，降低了设备控制转换的繁琐程序，延长了设备的使用寿命，节约了设备运行前的准备时间。当需要停止设备时，按下停止按钮SB，控制回路失电，继电器KM线圈失电，继电器KM的主触点断开，继电器KM的辅助触点随之断开，电机M停止转动，设备停止运行。

另外，当装置过载运行时，控制电路中的热继电器KH辅助触点会断开，继电器KM失电，电机M停转，可以防止电机M过载运行而烧毁，能够有效的保护电机M。

实施例2

基本同实施例1，不同之处在于，控制回路中还包括信号灯GN，信号灯GN的一端连接在PLC常开触点QK1和继电器线圈KM之间，另一端连接在热继电器KH和微型断路器QA1之间，所述信号灯GN可以为发光二极管或小灯泡。

信号灯GN可以表明控制回路的通断，方便远程操作人员直观地了解电机M的工作状态；当电路出现故障时，信号灯GN也可以作为检查故障的一个参考。例如，当通过远程控制或机旁控制启动电机M时，信号灯GN亮，而电机M不转动，则表明故障不在控制回路中。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机控制无扰动切换系统，包括含有被控电机M的主电路和控制电机M启停的控制回路，控制回路通过输入、输出端接入电源，其特征在于：控制回路包括机旁控制模块、远程控制模块和自锁模块，控制回路中包括转换控制方式的选择开关SA和继电器KM，选择开关SA的双向选择端分别与远程控制模块和机旁控制模块连接，公共端连接自锁模块，机旁控制模块、远程控制模块和自锁模块三者连接的公共端与继电器KM连接。

2.根据权利要求1所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：远程控制模块包括PLC常开触点QK1，停止按钮SB、选择开关SA、PLC常开触点QK1、继电器KM线圈、PLC常闭触点QK2依次串接，两端通过微型断路器QA1接入电源。

3.根据权利要求2所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：所述远程控制模块通过PLC控制PLC常开触点QK1实现控制电机M。

4.根据权利要求2所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：机旁控制模块包括机旁控制开关SB1，机旁控制开关SB1一端与选择开关SA的选择端连接，另一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间。

5.根据权利要求4所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：操作人员通过控制机旁模块中的机旁控制开关SB1实现控制电机M。

6.根据权利要求4所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：自锁模块包括继电器KM的辅助触点，继电器KM的辅助触点的一端连接在选择开关SA的公共端，另一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：控制回路中还包括热继电器KH的辅助触点，热继电器KH的辅助触点接在PLC常闭触点QK2和微型断路器QA1之间。

8.根据权利要求7所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：控制回路还包括用于显示回路是否正常工作的指示模块，所述指示模块包括信号灯GN，信号灯GN的一端连接在PLC常开触点QK1和继电器KM线圈之间，另一端连接在热继电器KH辅助触点和微型断路器QA1之间。

9.根据权利要求8所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：所述信号灯GN为发光管或小灯泡。

10.根据权利要求7所述的一种电机控制无扰动切换系统，其特征在于：三相电源端子与主电路中的断路器QA连接，并通过继电器KM的主触点、热继电器KH后连接至电机M。

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