CN101976819B - 矿用隔爆型交流真空电磁启动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用隔爆型交流真空电磁启动器，包括启动器本体和远控装置，启动器本体包括联动切换开关、第一二极管、电动机综合保护器、1#接线端子等，远控装置包括第二二极管、远端启动按钮等。由于设有二极管，当远端启动按钮按下时，1#接线端子检测到直流信号，电动机综合保护器执行正常工作状态，当远控引线短路时，1#接线端子检测交流信号，电动机综合保护器跳闸，从而避免异常启动。此外，由于设置了具有负载的过载、过压、欠压、漏电等保护功能的电动机综合保护器，保证了矿用隔爆型交流真空电磁启动器的实用性和可靠性，而联动切换开关的设置则为实现负载的多状态控制提供选择，从而增强了矿用隔爆型交流真空电磁启动器功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁启动器，尤其涉及一种矿用隔爆型交流真空电磁启动器。
背景技术
真空磁力启动器是一种矿山常用的组合电器，它主要用来控制和保护电动机，在采矿行业中真空磁力启动器是一重要的电器设备。因此，要求真空磁力启动器具有更大的电流控制能力及更完善保护性能。但目前使用的真空磁力启动器近二十年在技术上没有大的突破，其功能比较单一，在可靠性、安全性、实用性和技术性能上存在许多不足。另外，真空磁力启动器一般采用远程控制启动器的启动和停止，真空磁力启动器由启动器本体通过远控引线与启动器本体相连的远控装置组成，但由于远控引线比较长，煤矿井下条件复杂，许多意外原因会造成远控引线被挤压、砸、碰，导致远控引线短路，真空磁力启动器自行启动，对安全产生极大的威胁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功能多、性能可靠性、安全实用的矿用隔爆型真空磁力启动器。
为达到上述目的，本发明提供了一种矿用隔爆型交流真空电磁启动器，包括启动器本体和远控装置，所述启动器本体包括三相电源端子、隔离换向开关、电流互感器、三相负载端子、第一熔断器、变压器、第二熔断器、中间继电器、真空接触器、由第一开关和第二开关构成的联动切换开关、第一二极管、就地启动按钮、就地停止按钮、电动机综合保护器、1#接线端子、2#接线端子、8#接线端子、9#接线端子、13#接线端子、显示屏，其中，三相电源端子、隔离换向开关、真空接触器的主触点、电流互感器、三相负载端子依次相连，变压器的原级线圈的上端通过第一熔断器与三相电源端子中的其中一相相连，变压器的原级线圈的下端与三相电源端子中另外两项的其中一相相连，变压器的次级线圈的上端依次通过第二熔断器、中间继电器的第一辅助触点与真空接触器的一端相连，真空接触器的另一端与9#接线端子相连，变压器的次级线圈的下端与电动机综合保护器的36V电源输入端相连，电动机综合保护器的Ib端子、Ia端子、Ic端子、GND端子对应与电流互感器的L2端子、L1端子、L3端子、9#端子相连，电动机综合保护器的33#端子依次通过中间继电器的第三辅助触点、真空接触器的第六辅助触点与三相电源端子中的其中一相相连，电动机综合保护器的第二继电器的一端分别与中间继电器的一端、第一开关的一端相连，电动机综合保护器的第二继电器的另一端与第一开关的另一端相连，中间继电器的另一端与第一二极管的输出端、1#接线端子、真空接触器的第四辅助触点的一端、电动机综合保护器的第1检测信号输入端相连，第一二极管的输入端与就地启动按钮的一个触点相连，就地启动按钮的另一个触点分别与就地停止按钮的上端触点的一端、真空接触器的第四辅助触点的另一端相连，就地停止按钮的上端触点的另一端与2#接线端子相连，8#接线端子通过中间继电器的第二辅助触点与电动机综合保护器的第2检测信号输入端相连，13#接线端子通过第二开关与电动机综合保护器的第2检测信号输入端相连，电动机综合保护器的第一继电器的一端与第一开关的一端相连，电动机综合保护器的第一继电器的另一端与中间继电器的第一辅助触点的一端、第二熔断器的一端相连，电动机综合保护器通过串口和电源接口与显示屏相连；
所述远控装置包括第二二极管、远端启动按钮、远端停止按钮，其中，第二二极管的输出端与1#接线端子相连，第二二极管的输入端与远端启动按钮的一个触点相连，远端启动按钮的另一个触点与远端停止按钮的一个触点和2#接线端子相连，远端停止按钮的另一个触点与9#接线端子相连。
本发明的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，在电流互感器和三相负载端子之间还设有阻容保护器。
本发明的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，所述启动器本体还包括5#接线端子，5#接线端子分别与就地停止按钮的下端触点的一端、第二熔断器的一端、中间继电器的第一辅助触点的一端、电动机综合保护器的第一继电器的一端相连。
本发明的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，变压器为其原级线圈带中间抽头的变压器。
本发明的矿用隔爆型交流真空电磁启动器包括启动器本体和远控装置，启动器本体包括中间继电器、真空接触器、由第一开关和第二开关构成的联动切换开关、第一二极管、电动机综合保护器、1#接线端子等，远控装置包括第二二极管、远端启动按钮、远端停止按钮。由于设有单向导电的二极管，当远端启动按钮按下正常启动时，1#接线端子检测到的是直流信号，电动机综合保护器执行正常工作状态，当远控引线短路时，1#接线端子检测到的是交流信号，此时电动机综合保护器跳闸，从而避免异常启动。此外，由于设置了具有负载的过载、过压、欠压、漏电等保护功能的电动机综合保护器，保证了矿用隔爆型交流真空电磁启动器的实用性和可靠性，而联动切换开关的设置则为实现负载的多状态控制(例如手动或自动控制)提供选择，从而增强了矿用隔爆型交流真空电磁启动器功能。
附图说明
图1为本发明的矿用隔爆型交流真空电磁启动器的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：
参考图1所示，本实施例的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，包括启动器本体1和远控装置2。
其中，启动器本体1包括三相电源端子(即X1、X2、X3)、隔离换向开关HK、电流互感器LH、三相负载端子(即D1、D2、D3)、第一熔断器RD1、原级线圈带中间抽头的变压器BK、第二熔断器RD2、中间继电器1BJ、真空接触器ZJ、由第一开关1K1和第二开关1K2构成的用于手动/自动抽水控制的联动切换开关、第一二极管E1、就地启动按钮QA、就地停止按钮TA、电动机综合保护器BHQ、1#接线端子、2#接线端子、8#接线端子、9#接线端子、13#接线端子、显示屏D。三相电源端子、隔离换向开关HK、真空接触器ZJ的主触点(即ZJ1、ZJ2、ZJ3)、电流互感器LH、三相负载端子依次相连，在电流互感器LH和三相负载端子之间还设有用于防过压的阻容保护器RC，变压器BK的原级线圈的上端通过第一熔断器RD1与三相电源端子X1、X2、X3中的其中一相相连，变压器BK的原级线圈的下端与三相电源端子X1、X2、X3中另外两项的其中一相相连，变压器BK的次级线圈的上端依次通过第二熔断器RD2、中间继电器1BJ的第一辅助触点1BJ1与真空接触器ZJ的一端相连，真空接触器ZJ的另一端与9#接线端子相连，变压器BK的次级线圈的下端与电动机综合保护器BHQ的36V电源输入端相连，电动机综合保护器BHQ的Ib端子、Ia端子、Ic端子、GND端子对应与电流互感器LH的L2端子、L1端子、L3端子、9#端子相连，电动机综合保护器BHQ的33#端子依次通过中间继电器1BJ的第三辅助触点1BJ3、真空接触器ZJ的第六辅助触点ZJ6与三相电源端子中的其中一相相连，电动机综合保护器BHQ的第二继电器J2的一端分别与中间继电器1BJ的一端、第一开关1K1的一端相连，电动机综合保护器BHQ的第二继电器J2的另一端与第一开关1K1的另一端相连，中间继电器1BJ的另一端与第一二极管E1的输出端、1#接线端子、真空接触器ZJ的第四辅助触点ZJ4的一端、电动机综合保护器BHQ的第1检测信号输入端相连，第一二极管E1的输入端与就地启动按钮QA的一个触点相连，就地启动按钮QA的另一个触点分别与就地停止按钮TA的上端触点的一端、真空接触器ZJ的第四辅助触点ZJ4的另一端相连，就地停止按钮TA的上端触点的另一端与2#接线端子相连，8#接线端子通过中间继电器1BJ的第二辅助触点1BJ2与电动机综合保护器BHQ的第2检测信号输入端相连，13#接线端子通过第二开关1K2与电动机综合保护器BHQ的第2检测信号输入端相连，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1的一端与第一开关1K1的一端相连，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1的另一端与中间继电器1BJ的第一辅助触点1BJ1的一端、第二熔断器RD2的一端相连，电动机综合保护器BHQ通过串口和电源接口与显示屏D相连。
其中，远控装置2包括第二二极管E2、远端启动按钮QA’、远端停止按钮TA’，第二二极管E2的输出端与1#接线端子相连，第二二极管E2的输入端与远端启动按钮QA’的一个触点相连，远端启动按钮QA’的另一个触点与远端停止按钮TA’的一个触点和2#接线端子相连，远端停止按钮TA’的另一个触点与9#接线端子相连。
此外，启动器本体1还可以包括一个预留的5#接线端子，该5#接线端子分别与就地停止按钮TA的下端触点的一端、第二熔断器RD2的一端、中间继电器1BJ的第一辅助触点1BJ1的一端、电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1的一端相连，可以用于实现下一级级联控制或者作为电源输出。
使用时，将三相电源端子与三相电源相连，三相负载端子与电动机相连，8#接线端子与用于检测下限水位的下限水位探头相连，13#接线端子与用于检测上限水位的上限水位探头相连。三相电源经三相电源端子进入启动器，经用于控制电动机正、反转的隔离换向开关HK、真空接触器ZJ的主触点、三相负载端子接通电动机，下面具体介绍其工作过程：
合闸：按下本地启动按钮QA，真空接触器ZJ吸合，过程如下：由变压器BK的次级线圈输出的36V电源→第二熔断器RD2→电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1→第一开关1K1(手动时第一开关1K1闭合，第二开关1K2打开)→中间继电器1BJ→第一二极管E1→本地启动按钮QA→本地停止按钮TA→2#接线端子(本地控制时，2#接线端子与9#接线端子短接在一起；远端控制时，即启动器上2#与9#断开，此时启动器上的本地启动按钮QA不起作用，只能由远控装置2的远端启动按钮QA’控制合闸，此时2#接线端子与9#接线端子通过远端停止按钮TA’短接在一起)→9#接线端子(即变压器BK次级线圈输出的36V的另一端)，形成回路，中间继电器1BJ吸合，中间继电器1BJ的第一辅助触点1BJ1闭合，真空接触器ZJ得电吸合，真空接触器ZJ的主触点闭合，向负荷(即电动机)送电。真空接触器ZJ吸合后，其第四辅助触点ZJ4闭合，进行自保，维持正常工作。
过载保护：电流互感器LH检测出电流信号，从其L1端子、L2端子、L3端子输出，进电动机综合保护器BHQ的Ia端子、Ib端子、Ic端子，电动机综合保护器BHQ将其进行滤波、A/D转换后，与电动机综合保护器BHQ内设定额定电流值比较，当实际电流超出设定额定电流值时执行动作，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1打开，中间继电器1BJ释放，真空接触器ZJ释放，启动器跳闸，同时显示屏D显示过载故障及过载电流。
短路保护：电流互感器LH检测出电流信号，从其L1端子、L2端子、L3端子输出，进电动机综合保护器BHQ的Ia端子、Ib端子、Ic端子，电动机综合保护器BHQ将其进行滤波、A/D转换后，与电动机综合保护器BHQ内设定短路电流值比较，当超过设定短路电流值时，执行动作，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1打开，中间继电器1BJ释放，真空接触器ZJ释放，启动器跳闸。同时显示屏D显示短路故障及短路电流。
三相不平衡(断相)保护：电流互感器LH检测出电流信号，从其L1端子、L2端子、L3端子输出，进电动机综合保护器BHQ的Ia端子、Ib端子、Ic端子，电动机综合保护器BHQ将其进行滤波、A/D转换后，与电动机综合保护器BHQ内设定三相不平衡度比较，当超过设定三相不平衡度时，执行动作，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1打开，中间继电器1BJ释放，真空接触器ZJ释放，启动器跳闸。同时显示屏D显示三相不平衡度及三相电流。
漏电闭锁：启动器合闸前，电动机综合保护器BHQ通过其33#端子对负荷电网进行绝缘检测，电动机综合保护器BHQ内有一组+24V电源，此电源正极接地，当负荷电网绝缘降低，电源正极通过电网对地电阻传入电网(电网三相间由于有电动机线包，三相间的直流电阻很低)，经真空接触器ZJ的第六辅助触点ZJ6、中间继电器1BJ的第三辅助触点1BJ3送入电动机综合保护器BHQ，电动机综合保护器BHQ检测到此信号后，对该信号进行滤波、A/D转换，与电动机综合保护器BHQ内设定绝缘值比较，当实际值超过设定绝缘值时，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1打开，中间继电器1BJ释放，真空接触器ZJ释放，启动器跳闸。同时显示屏D显示漏电故障及漏电值。
远控引线智能检测：当远端启动按钮QA’按下正常启动时，1#接线端子检测到的是直流信号，电动机综合保护器BHQ执行正常工作状态，当远控引线短路时，1#接线端子检测到的是交流信号，此时电动机综合保护器BHQ执行动作，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1打开，中间继电器1BJ释放，真空接触器ZJ释放，启动器跳闸。同时显示屏D显示远控引线短路故障。
自动抽水：手动抽水时，第一开关1K1闭合，第二开关1K2打开，此时与上限水位探头相连的13#接线端子、与下限水位探头相连的8#接线端子由于第二开关1K2和中间继电器1BJ的第二辅助触点1BJ2都是断开状态，电动机综合保护器BHQ的第2检测信号输入端检测不到信号，不执行自动抽水。自动抽水时，第一开关1K1断开，第二开关1K2闭合，此时上限水位探头检测到信号，电动机综合保护器BHQ的第二继电器J2闭合，中间继电器1BJ吸合，中间继电器1BJ的第一辅助触点1BJ1闭合，真空接触器ZJ吸合，执行自动抽水，中间继电器1BJ的第二辅助触点1BJ2闭合，随着抽水的进行，水位在下降，当水位低于上限水位，但高于下限水位时，由于中间继电器1BJ的第二辅助触点1BJ2闭合，下限水位探头还在水中，仍然有信号，继续抽水。当水位低于下限水位时，下限水位探头失去信号，电动机综合保护器BHQ的第二继电器J2释放，中间继电器1BJ释放，中间继电器1BJ的第一辅助触点1BJ1、第二辅助触点1BJ2断开，停止抽水。当水位再次上升，超过下限水位探头，但低于上限水位探头探头时，由于中间继电器1BJ的第二辅助触点1BJ2是断开状态，检测不到信号，不会自动抽水，只有水位高于上限水位时，才能再次进行自动抽水。
过压(欠压)保护：变压器BK的次级线圈输出的36V进入电动机综合保护器BHQ，经电动机综合保护器BHQ进行滤波、A/D转换后，与电动机综合保护器BHQ内设定过压(欠压)整定值比较，当超过过压(欠压)整定值时，执行动作，电动机综合保护器BHQ的第一继电器J1打开，中间继电器1BJ释放，真空接触器ZJ释放，启动器跳闸。同时显示屏D显示过压(欠压)故障及电压值。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种矿用隔爆型交流真空电磁启动器，包括启动器本体(1)和远控装置(2)，其特征在于，所述启动器本体(1)包括三相电源端子(X1、X2、X3)、隔离换向开关(HK)、电流互感器(LH)、三相负载端子(D1、D2、D3)、第一熔断器(RD1)、变压器(BK)、第二熔断器(RD2)、中间继电器(1BJ)、真空接触器(ZJ)、由第一开关(1K1)和第二开关(1K2)构成的联动切换开关、第一二极管(E1)、就地启动按钮(QA)、就地停止按钮(TA)、电动机综合保护器(BHQ)、1#接线端子、2#接线端子、8#接线端子、9#接线端子、13#接线端子、显示屏(D)，其中，三相电源端子(X1、X2、X3)、隔离换向开关(HK)、真空接触器(ZJ)的主触点(ZJ1、ZJ2、ZJ3)、电流互感器(LH)、三相负载端子(D1、D2、D3)依次相连，变压器(BK)的原级线圈的上端通过第一熔断器(RD1)与三相电源端子(X1、X2、X3)中的其中一相相连，变压器(BK)的原级线圈的下端与三相电源端子(X1、X2、X3)中另外两相的其中一相相连，变压器(BK)的次级线圈的上端依次通过第二熔断器(RD2)、中间继电器(1BJ)的第一辅助触点(1BJ1)与真空接触器(ZJ)的一端相连，真空接触器(ZJ)的另一端与9#接线端子相连，变压器(BK)的次级线圈的下端与电动机综合保护器(BHQ)的36V电源输入端相连，电动机综合保护器(BHQ)的Ib端子、Ia端子、Ic端子、GND端子对应与电流互感器(LH)的L2端子、L1端子、L3端子、9#端子相连，电动机综合保护器(BHQ)的33#端子依次通过中间继电器(1BJ)的第三辅助触点(1BJ3)、真空接触器(ZJ)的第六辅助触点(ZJ6)与三相电源端子(X1、X2、X3)中的其中一相相连，电动机综合保护器(BHQ)的第二继电器(J2)的一端分别与中间继电器(1BJ)的一端、第一开关(1K1)的一端相连，电动机综合保护器(BHQ)的第二继电器(J2)的另一端与第一开关(1K1)的另一端相连，中间继电器(1BJ)的另一端与第一二极管(E1)的输出端、1#接线端子、真空接触器(ZJ)的第四辅助触点(ZJ4)的一端、电动机综合保护器(BHQ)的第1检测信号输入端相连，第一二极管(E1)的输入端与就地启动按钮(QA)的一个触点相连，就地启动按钮(QA)的另一个触点分别与就地停止按钮(TA)的上端触点的一端、真空接触器(ZJ)的第四辅助触点(ZJ4)的另一端相连，就地停止按钮(TA)的上端触点的另一端与2#接线端子相连，8#接线端子通过中间继电器(1BJ)的第二辅助触点(1BJ2)与电动机综合保护器(BHQ)的第2检测信号输入端相连，13#接线端子通过第二开关(1K2)与电动机综合保护器(BHQ)的第2检测信号输入端相连，电动机综合保护器(BHQ)的第一继电器(J1)的一端与第一开关(1K1)的一端相连，电动机综合 保护器(BHQ)的第一继电器(J1)的另一端与中间继电器(1BJ)的第一辅助触点(1BJ1)的一端、第二熔断器(RD2)的一端相连，电动机综合保护器(BHQ)通过串口和电源接口与显示屏(D)相连；
所述远控装置(2)包括第二二极管(E2)、远端启动按钮(QA’)、远端停止按钮(TA’)，其中，第二二极管(E2)的输出端与1#接线端子相连，第二二极管(E2)的输入端与远端启动按钮(QA’)的一个触点相连，远端启动按钮(QA’)的另一个触点与远端停止按钮(TA’)的一个触点和2#接线端子相连，远端停止按钮(TA’)的另一个触点与9#接线端子相连。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，其特征在于，在电流互感器(LH)和三相负载端子(D1、D2、D3)之间还设有阻容保护器(RC)。
3.根据权利要求2所述的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，其特征在于，所述启动器本体(1)还包括5#接线端子，5#接线端子分别与就地停止按钮(TA)的下端触点的一端、第二熔断器(RD2)的一端、中间继电器(1BJ)的第一辅助触点(1BJ1)的一端、电动机综合保护器(BHQ)的第一继电器(J1)的一端相连。
4.根据权利要求3所述的矿用隔爆型交流真空电磁启动器，其特征在于，变压器(BK)为其原级线圈带中间抽头的变压器。
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