CN219953616U - 同步电机顶轴油泵的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开同步电机顶轴油泵的控制系统。系统包括电机转速检测单元，检测同步电机转速并生成转速信号；第一和第二油压检测单元，检测第一顶轴油泵油压第二顶轴油泵油压并生成油压信号；同步电机停机检测单元，检测同步电机是否电气导通并生成电气导通状态信号；联锁停机检测单元，检测同步电机是否处于联锁停机并生成联锁停机状态信号；油泵启动控制单元，与电机转速检测单元、同步电机停机检测单元连接，在第一、第二、第三模式之间进行切换，控制第一第二顶轴油泵启停泵；油压监控单元，与第一第二油压检测单元及联锁停机检测单元连接，确定第一及第二顶轴油泵油压是否处于正常状态。自动实现顶轴油泵控制，确保同步电机轴承启动时安全。

Description

同步电机顶轴油泵的控制系统

技术领域

本实用新型涉及同步电机技术领域，尤其是涉及用于同步电机顶轴油泵的控制系统。

背景技术

同步电机都具有油泵，油泵为压缩机或汽轮机及其零部件提供所需要的润滑油。同步电机前后轴承设置了两个油泵。在同步电机的启动过程中，需要启动油泵，从而为压缩机或者说压缩机的轴承提供足够的助力以及润滑，从而避免压缩机发生跳车情况，并且进而避免压缩机的损坏。

然而，现有的用于同步电机顶轴油泵的控制系统不能及时、准确地实现同步电机顶轴油泵的控制，确保大型同步电机轴承在启动和停机时的安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种用于同步电机顶轴油泵的控制系统，用以通过监测电机转速以及顶轴油压，自动实现同步电机顶轴油泵的控制，确保大型同步电机轴承在启动和停机时的安全。

根据本实用新型的实施例，提供了用于同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，包括：电机转速检测单元，检测同步电机的转速并生成同步电机转速信号；第一油压检测单元，检测第一顶轴油泵的油压并生成第一顶轴油泵的油压信号；第二油压检测单元，检测第二顶轴油泵的油压并生成第二顶轴油泵的油压信号；同步电机停机检测单元，检测所述同步电机是否处于电气导通状态并生成电气导通状态信号；联锁停机检测单元，检测所述同步电机是否处于联锁停机状态并生成联锁停机状态信号；油泵启动控制单元，与所述电机转速检测单元通信地连接以接收所述同步电机转速信号并且所述油泵启动控制单元与所述同步电机停机检测单元通信地连接以接收所述电气导通状态信号，并且基于所述同步电机转速信号和所述电气导通状态信号，所述油泵启动控制单元被操作以在第一模式、第二模式、第三模式之间进行切换，生成控制信号以控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵启泵或停泵；油压监控单元，与所述第一油压检测单元、所述第二油压检测单元以及所述联锁停机检测单元通信地连接以接收所述第一顶轴油泵的油压信号、所述第二顶轴油泵的油压信号以及所述联锁停机状态信号，并且所述油压监控单元基于所述第一顶轴油泵的油压信号、所述第二顶轴油泵的油压信号以及所述联锁停机状态信号，确定所述第一顶轴油泵的油压以及所述第二顶轴油泵的油压是否处于正常状态，并生成油压监控信号，其中，当所述油泵启动控制单元接收的所述同步电机转速信号表明所述同步电机的转速为零，所述油泵启动控制单元被操作以处于所述第一模式，在所述第一模式中，允许手动控制所述第一顶轴油泵以及所述第二顶轴油泵启泵或停泵，其中，当所述油压监控单元接收到的来自所述第一油压检测单元、所述第二油压检测单元以及所述联锁停机检测单元的信号同时满足以下条件时，所述油压监控单元确定所述第一顶轴油泵的油压以及所述第二顶轴油泵的油压处于正常状态：所述第一顶轴油泵的油压信号表明所述第一顶轴油泵的油压大于预定阈值、所述第二顶轴油泵的油压信号表明所述第二顶轴油泵的油压大于所述预定阈值、所述联锁停机状态信号表明所述同步电机未处于联锁停机状态。

上述同步电机顶轴油泵的控制系统，通过监测电机转速以及顶轴油压，自动实现同步电机顶轴油泵的控制。

优选地，当所述油泵启动控制单元接收到的所述同步电机转速信号和所述电气导通状态信号同时满足以下条件时，所述油泵启动控制单元被操作以处于所述第二模式，在所述第二模式中，自动地控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵联锁启泵：所述同步电机转速信号表明所述同步电机的转速小于预定阈值，并且所述电气导通状态信号表明所述同步电机处于电气断开状态。

优选地，当所述油泵启动控制单元接收到的所述同步电机转速信号以及所述电气导通状态信号同时满足以下条件时，所述油泵启动控制单元被操作以处于所述第三模式，在所述第三模式中，自动地控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵联锁停泵：所述同步电机转速信号表明所述同步电机的转速大于预定阈值，并且所述电气导通状态信号表明所述同步电机处于运行状态。

优选地，所述电机转速检测单元与键相探头连接，以接收所述键相探头检测的所述同步电机的转速。

优选地，所述第一油压检测单元与第一压力变送器连接，以接收所述第一压力变送器检测的所述第一顶轴油泵的油压。

优选地，所述第二油压检测单元与第二压力变送器连接，以接收所述第二压力变送器检测的所述第二顶轴油泵的油压。

优选地，还包括：操作盘，设置在所述同步电机的操作现场，与所述油泵启动控制单元、所述油压监控单元通信地连接，并且根据所述油泵启动控制单元的控制信号以及所述油压监控单元的油压监控信号，现场操作所述同步电机。

从上述方案中可以看出，通过监测电机转速以及顶轴油压，自动实现同步电机顶轴油泵的控制，确保大型同步电机轴承在启动和停机时的安全。同时，在电机调试和检修期间，可以通过现场操作盘实现顶轴油泵的控制，方便高效。此外，利用已有的压缩机组控制系统，结合外部测点及电气控制系统，完成同步电机顶轴油控制方案，节约成本。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施例的同步电机顶轴油泵的控制系统的示意图。

图2为图1中所示的同步电机顶轴油泵的控制系统的逻辑控制图。

图3为根据本实用新型的一个实施例的同步电机顶轴油泵的控制方法的流程图。

在上述附图中，所采用的附图标记如下：

10：同步电机顶轴油泵的控制系统

102：电机转速检测单元；

104：同步电机停机检测单元；

106：油泵启动控制单元；

108：第一油压检测单元；

110：第二油压检测单元；

112：联锁停机检测单元；

114：油压监控单元；

116：操作盘。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

为使需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

图1为根据本实用新型的一个实施例的同步电机顶轴油泵的控制系统的示意图。同步电机顶轴油泵的控制系统10包括：电机转速检测单元102，检测同步电机的转速；第一油压检测单元108，检测第一顶轴油泵的油压；第二油压检测单元110，检测第二顶轴油泵的油压；同步电机停机检测单元104，检测同步电机是否处于电气导通状态(例如，在同步电机上电的情况下，同步电机处于电气导通状态；在同步电机下电的情况下，同步电机处于电气断开状态)；联锁停机检测单元112，检测同步电机是否处于联锁停机状态(例如，在同步电机所处的系统中的其他部件处于停机状态时，同步电机由于该部件处于停机状态也关联地处于停机状态的情况，该情况就表明同步电机处于联锁停机状态)；油泵启动控制单元106，与电机转速检测单元102以及同步电机停机检测单元104通信地连接，并且油泵启动控制单元被操作以在第一模式、第二模式、第三模式之间进行切换，控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵启泵或停泵；油压监控单元114，与第一油压检测单元108、第二油压检测单元110以及联锁停机检测单元112通信地连接，并且油压监控单元确定第一顶轴油泵的油压以及第二顶轴油泵的油压是否处于正常状态；操作盘116，设置在同步电机的操作现场，与油泵启动控制单元、油压监控单元通信地连接，并且根据油泵启动控制单元的控制信号以及油压监控单元的油压监控信号，现场操作同步电机。具体地，例如，电机转速检测单元102与键相探头连接，以接收键相探头检测的同步电机的转速，并且电机转速检测单元102将指示同步电机的转速的信号提供至油泵启动控制单元106。当油泵启动控制单元106接收到来自电机转速检测单元102的信号指示同步电机处于静止时，油泵启动控制单元106被操作以处于第一模式，在第一模式中，允许手动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵启泵或停泵。当油泵启动控制单元106接收到来自电机转速检测单元102以及同步电机停机检测单元104的信号同时满足以下条件时，油泵启动控制单元106被操作以处于第二模式，在第二模式中，自动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵联锁启泵：来自电机转速检测单元102的信号表明同步电机的转速大于零但小于预定阈值(例如，小于800rpm)，并且来自同步电机停机检测单元104的信号表明同步电机处于电气断开状态(例如，系统信号指示同步电机停信号)。此外，当油泵启动控制单元106接收到的来自电机转速检测单元102以及同步电机停机检测单元104的信号同时满足以下条件时，油泵启动控制单元106被操作以处于第三模式，在第三模式中，自动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵联锁停泵：来自电机转速检测单元102的信号表明同步电机的转速大于预定阈值(例如，大于800rpm)，并且来自同步电机停机检测单元的信号表明同步电机处于运行状态(例如，系统信号指示同步电机运行信号)。

当油压监控单元114接收到的来自第一油压检测单元108、第二油压检测单元110以及联锁停机检测单元112的信号同时满足以下条件时，油压监控单元114确定第一顶轴油泵的油压以及第二顶轴油泵的油压处于正常状态：来自第一油压检测单元108的信号表明第一顶轴油泵的油压大于预定阈值(例如，大于8unit、大于5unit)、来自第二油压检测单元110的信号表明第二顶轴油泵的油压大于预定阈值(例如，大于8unit、大于5unit)、来自联锁停机检测单元112的信号表明同步电机未处于联锁停机状态。

在该实施例中，例如，第一油压检测单元108与第一压力变送器连接，以接收第一压力变送器检测的第一顶轴油泵的油压。第二油压检测单元110与第二压力变送器连接，以接收第二压力变送器检测的第二顶轴油泵的油压。

图2为图1中所示的同步电机顶轴油泵的控制系统的逻辑控制图。

如图2所示，当来自电机转速检测单元102的信号指示同步电机处于静止时，油泵启动控制单元106被操作以处于第一模式，在第一模式中，允许手动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵启泵或停泵。来自电机转速检测单元102的表明主电机静止的信号输入至第一复位/置位触发器的R端，来自同步电机停机检测单元104的表明主电机停信号的反相信号输入至复位/置位触发器的S端，并且来自电机转速检测单元102的表明齿轮箱键相小于800rpm的信号输入至第一与门的第一输入端，复位/置位触发器的输出端连接至第一与门的第二输入端，第一与门的输出用于自动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵联锁启泵。来自电机转速检测单元102的表明齿轮箱键相大于800rpm的信号输入至第二与门的第一输入端，来自同步电机停机检测单元104的表明主电机运行的信号输入至第二与门的第二输入端，第二与门的输出用于自动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵联锁停泵。

来自第一油压检测单元108的表明第一顶轴油泵的油压(例如，驱动端顶升油压力)大于8unit的信号的反相信号输入至第二复位/置位触发器的S端，来自联锁停机检测单元112的表明同步电机处于联锁停机状态的信号输入至第二复位/置位触发器的R端，第二复位/置位触发器的输出端连接至第三与门的第一输入端，来自第一油压检测单元108的表明第一顶轴油泵的油压(例如，驱动端顶升油压力)大于8unit的信号输入至第三与门的第二输入端，来自第一油压检测单元108的表明第一顶轴油泵的油压(例如，驱动端顶升油压力)大于5unit的信号输入至第三与门的第三输入端，来自第二油压检测单元118的表明第二顶轴油泵的油压(例如，非驱动端顶升油压力)大于5unit的信号输入至第三与门的第四输入端，来自第二油压检测单元110的表明第二顶轴油泵的油压(例如，非驱动端顶升油压力)大于8unit的信号的反相信号输入至第三复位/置位触发器的S端，来自联锁停机检测单元112的表明同步电机处于联锁停机状态的信号输入至第三复位/置位触发器的R端，第三复位/置位触发器的输出端连接至第三与门的第五输入端，来自第二油压检测单元110的表明第二顶轴油泵的油压(例如，非驱动端顶升油压力)大于8unit的信号输入至第三与门的第六输入端。第三与门的输出用于确定第一顶轴油泵油压和第二顶轴油泵油压正常。

图3为根据本实用新型的一个实施例的同步电机顶轴油泵的控制方法的流程图。如图3所示，同步电机顶轴油泵的控制方法包括以下步骤：电机转速检测步骤302，检测同步电机的转速；第一油压检测步骤304，检测第一顶轴油泵的油压；第二油压检测步骤306，检测第二顶轴油泵的油压；同步电机停机检测步骤308，检测所述同步电机是否处于电气导通状态；联锁停机检测步骤310，检测所述同步电机是否处于联锁停机状态；油泵启动控制步骤312，根据所述电机转速检测步骤的检测结果以及所述同步电机停机检测步骤的检测结果，所述油泵启动控制步骤以第一模式、第二模式、第三模式中的一种模式控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵启泵或停泵；油压监控步骤314，根据第一油压检测步骤的检测结果、第二油压检测步骤的检测结果以及联锁停机检测步骤的检测结果，确定第一顶轴油泵的油压以及第二顶轴油泵的油压是否处于正常状态。

在油泵启动控制步骤312中，当电机转速检测步骤302的检测结果指示同步电机处于静止时，油泵启动控制步骤312处于第一模式，在第一模式中，手动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵启泵或停泵。

在油泵启动控制步骤312中，当电机转速检测步骤302以及同步电机停机检测步骤308的检测结果同时满足以下条件时，油泵启动控制步骤312处于所述第二模式，在第二模式中，自动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵联锁启泵：来自电机转速检测步骤302的检测结果表明同步电机的转速小于预定阈值，并且来自同步电机停机检测步骤308的检测结果表明同步电机处于电气断开状态。

在油泵启动控制步骤312中，当电机转速检测步骤302以及同步电机停机检测步骤308的检测结果同时满足以下条件时，油泵启动控制步骤312处于第三模式，在第三模式中，自动地控制第一顶轴油泵和第二顶轴油泵联锁停泵：来自电机转速检测步骤302的检测结果表明同步电机的转速大于预定阈值，并且来自同步电机停机检测步骤308的检测结果表明同步电机处于运行状态。

在油压监控步骤304中，当第一油压检测步骤304、第二油压检测步骤306以及联锁停机检测步骤310的检测结果同时满足以下条件时，油压监控步骤314确定第一顶轴油泵的油压以及第二顶轴油泵的油压处于正常状态：来自第一油压检测步骤304的检测结果表明第一顶轴油泵的油压大于预定阈值、来自第二油压检测步骤306的检测结果表明第二顶轴油泵的油压大于预定阈值、来自联锁停机检测步骤310的检测结果表明同步电机未处于联锁停机状态。

从上述方案中可以看出，根据本实用新型提出的用于同步电机顶轴油泵的控制系统和方法，实现了以下优点：通过监测电机转速以及顶轴油压，自动实现同步电机顶轴油泵的控制，确保大型同步电机轴承在启动和停机时的安全。同时，在电机调试和检修期间，可以通过现场操作盘实现顶轴油泵的控制，方便高效。此外，利用已有的压缩机组控制系统，结合外部测点及电气控制系统，完成同步电机顶轴油控制方案，节约成本

以上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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，包括：

电机转速检测单元，检测同步电机的转速并生成同步电机转速信号；

第一油压检测单元，检测第一顶轴油泵的油压并生成第一顶轴油泵的油压信号；

第二油压检测单元，检测第二顶轴油泵的油压并生成第二顶轴油泵的油压信号；

同步电机停机检测单元，检测所述同步电机是否处于电气导通状态并生成电气导通状态信号；

联锁停机检测单元，检测所述同步电机是否处于联锁停机状态并生成联锁停机状态信号；

油泵启动控制单元，所述油泵启动控制单元与所述电机转速检测单元通信地连接以接收所述同步电机转速信号，并且所述油泵启动控制单元与所述同步电机停机检测单元通信地连接以接收所述电气导通状态信号，并且基于所述同步电机转速信号和所述电气导通状态信号，所述油泵启动控制单元被操作以在第一模式、第二模式、第三模式之间进行切换，生成控制信号以控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵启泵或停泵；

油压监控单元，所述油压监控单元与所述第一油压检测单元、所述第二油压检测单元以及所述联锁停机检测单元通信地连接以接收所述第一顶轴油泵的油压信号、所述第二顶轴油泵的油压信号以及所述联锁停机状态信号，并且所述油压监控单元基于所述第一顶轴油泵的油压信号、所述第二顶轴油泵的油压信号以及所述联锁停机状态信号，确定所述第一顶轴油泵的油压以及所述第二顶轴油泵的油压是否处于正常状态，并生成油压监控信号，

其中，当所述油泵启动控制单元接收的所述同步电机转速信号表明所述同步电机的转速为零，所述油泵启动控制单元被操作以处于所述第一模式，在所述第一模式中，允许手动控制所述第一顶轴油泵以及所述第二顶轴油泵启泵或停泵，

其中，当所述油压监控单元接收到的来自所述第一油压检测单元、所述第二油压检测单元以及所述联锁停机检测单元的信号同时满足以下条件时，所述油压监控单元确定所述第一顶轴油泵的油压以及所述第二顶轴油泵的油压处于正常状态：所述第一顶轴油泵的油压信号表明所述第一顶轴油泵的油压大于预定阈值、所述第二顶轴油泵的油压信号表明所述第二顶轴油泵的油压大于所述预定阈值、所述联锁停机状态信号表明所述同步电机未处于联锁停机状态。

2.如权利要求1所述的同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，当所述油泵启动控制单元接收到的所述同步电机转速信号和所述电气导通状态信号同时满足以下条件时，所述油泵启动控制单元被操作以处于所述第二模式，在所述第二模式中，自动地控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵联锁启泵：所述同步电机转速信号表明所述同步电机的转速小于预定阈值，并且所述电气导通状态信号表明所述同步电机处于电气断开状态。

3.如权利要求1所述的同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，当所述油泵启动控制单元接收到的所述同步电机转速信号以及所述电气导通状态信号同时满足以下条件时，所述油泵启动控制单元被操作以处于所述第三模式，在所述第三模式中，自动地控制所述第一顶轴油泵和所述第二顶轴油泵联锁停泵：所述同步电机转速信号表明所述同步电机的转速大于预定阈值，并且所述电气导通状态信号表明所述同步电机处于运行状态。

4.如权利要求1所述的同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，所述电机转速检测单元与键相探头连接，以接收所述键相探头检测的所述同步电机的转速。

5.如权利要求1所述的同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，所述第一油压检测单元与第一压力变送器连接，以接收所述第一压力变送器检测的所述第一顶轴油泵的油压。

6.如权利要求1所述的同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，所述第二油压检测单元与第二压力变送器连接，以接收所述第二压力变送器检测的所述第二顶轴油泵的油压。

7.如权利要求1所述的同步电机顶轴油泵的控制系统，其特征在于，还包括：操作盘，设置在所述同步电机的操作现场，与所述油泵启动控制单元、所述油压监控单元通信地连接，并且根据所述油泵启动控制单元的所述控制信号以及所述油压监控单元的所述油压监控信号，现场操作所述同步电机。