專利名稱：礦井抽水自動控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于抽水設(shè)備的自動控制裝置，特別是指一種用于保證礦井安全的礦井抽水自動控制器。
現(xiàn)有的礦井抽水自動控制器，直接給水泵電機(jī)供電的接觸器是采用交流供電的接觸器。在水泵電機(jī)起動時(shí)因起動電流過大而引起交流供電電壓瞬間下降，有時(shí)會造成交流接觸器因線包供電電壓過低而不能正常吸合，而是處于一種似吸非吸的抖動狀態(tài)，這樣必然影響到水泵電機(jī)不能正常可靠地工作，如果再要加上外部因素的影響使得電網(wǎng)電壓波動較大的話，就更進(jìn)一步加劇了這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。這也就是使得交流接觸器不能廣泛使用在電壓變化大的場合下的根本原因。
為了改善上述經(jīng)常可能出現(xiàn)的不良工作狀況，本實(shí)用新型的目的，乃是在現(xiàn)有礦井抽水自動控制器的電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，提供一種可以保證礦井抽水水泵正?？煽抗ぷ鞯牡V井抽水自動控制器。
參見


圖1本實(shí)用新型的電原理方框圖，本實(shí)用新型的解決方案如下。它仍然包括有接觸器主觸頭電路1、電動機(jī)綜合保護(hù)電路2、控制變壓器3、接地端連有水位探頭41的整流濾波穩(wěn)壓電路4、控制端接有上水位控制探頭51和下水位控制探頭52的水位控制電路5以及控制端接有報(bào)警水位探頭61的報(bào)警電路6，其中控制變壓器3的一組電源輸出繞組與整流濾波穩(wěn)壓電路4的交流電源輸入端相連，整流濾波穩(wěn)壓電路4的直流電源輸出端分別與水位控制電路5和報(bào)警電路6的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，而本實(shí)用新型在電路結(jié)構(gòu)上的特征之處在于，還具有一個(gè)由水位控制電路5提供水位控制信號并對接觸器主觸頭電路1進(jìn)行接通或關(guān)斷控制的接觸器線包及其直流供電電路7，該接觸器線包及其直流供電電路7具有兩組交流電源輸入端，其中一組交流電源輸入端與控制變壓器3的另一組電源輸出繞組相連，所述整流濾波穩(wěn)壓電路4的直流電源輸出端還與電動機(jī)綜合保護(hù)電路2的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，水位控制電路5則給電動機(jī)綜合保護(hù)電路2的直流電源輸入端提供控制直流工作電源接通或關(guān)斷的水位控制信號，電動機(jī)綜合保護(hù)電路2與接觸器線包及其直流供電電路7相接以提供缺相和過載保護(hù)控制信號。
具有上述電路結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，將接觸器主觸頭電路1的輸入端、控制變壓器3的輸入繞組以及接觸器線包及其直流供電電路7的另一組交流電源輸入端均與A、B、C三相電源相連接，還將電動機(jī)綜合保護(hù)電路2的三相輸出端與泵用電動機(jī)M相接，將探頭41、51、52、61按現(xiàn)有技術(shù)裝在礦井水中或水面。合上閘刀開關(guān)，三相電源A、B、C接通，控制變壓器3得電工作，經(jīng)其輸出繞組降壓后，輸出交流電壓給整流濾波穩(wěn)壓電路4，由整流濾波穩(wěn)壓電路4輸出端給水位控制電路5、報(bào)警電路6和電動機(jī)綜合保護(hù)電路2提供精確的直流工作電源。當(dāng)水位到達(dá)上水位控制探頭51底端時(shí)，水位控制電路5輸出信號給接觸器線包及其直流供電電路7，使得A、B、C三相電源和控制變壓器3給接觸器線包及其直流供電電路7的供電回路接通，接觸器線包在兩路直流供電的作用下得電使接觸器吸合，從而使接觸器主觸頭電路1導(dǎo)通，在吸合的瞬間，A、B、C三相電源給接觸器線包及其直流供電電路7的供電被切斷，主壓直流起動結(jié)束，僅由控制變壓器3輸出繞組供電維持接觸器繼續(xù)吸合，從而A、B、C三相電源通過接觸器主觸頭電路1和電動機(jī)綜合保護(hù)電路2給水泵電機(jī)M供電，水泵工作抽水。并且在接觸器吸合的同時(shí)，水位控制電路5還輸出水位控制信號給電動機(jī)綜合保護(hù)器2，使整流濾波穩(wěn)壓電路4給電動機(jī)綜合保護(hù)電路2提供的穩(wěn)壓電源接通，以對投入工作的水泵電機(jī)M進(jìn)行監(jiān)護(hù)。當(dāng)水位低于下水位控制探頭52和水位探頭41以下時(shí)，水位控制電路5提供水位控制信號給接觸器線包及其直流控制電路7，使接觸器線包失電釋放，于是接觸器主觸頭電路1被切斷，停止給水泵電機(jī)M供電，水泵停止抽水。與此同時(shí)，水位控制電路5還輸出控制信號給電動機(jī)綜合保護(hù)電路2，使整流濾波穩(wěn)壓電路4給電動機(jī)綜合保護(hù)電路2提供的穩(wěn)壓電源斷開。以上工作過程隨著水位的上升和降低周而復(fù)始地進(jìn)行。當(dāng)著線路、水泵、電機(jī)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致水位到達(dá)報(bào)警水位探頭61底端時(shí)，報(bào)警電路6發(fā)出報(bào)警，提醒操作者及時(shí)處理。而當(dāng)水泵電機(jī)M出現(xiàn)缺相或過載故障時(shí)，則電動機(jī)綜合保護(hù)電路2會給接觸器線包及其直流供電電路7提供控制信號，使得接觸器線包失電釋放，從而切斷接觸器主觸頭電路1，停止給水泵電機(jī)M供電，以策安全。
顯而易見，本實(shí)用新型由于接觸器由現(xiàn)有技術(shù)的交流供電起動改為直流供電起動，使得接觸器線包不受交流供電電壓波動的影響而讓接觸器可靠地吸合，起動時(shí)外部交流供電電壓從450伏降到110伏，接觸器都能可靠地吸合，從而保證水泵電機(jī)M正常可靠地工作。接觸器吸合后高壓直流切斷，用適當(dāng)?shù)闹绷魑?，以利?jié)約電能、同時(shí)也可減輕接觸器線包的發(fā)熱，以延長接觸器的使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)交流供電電壓低于360伏時(shí)，電動機(jī)綜合保護(hù)電路2的缺相、過載保護(hù)就不可靠了，而本實(shí)用新型將電動機(jī)綜合保護(hù)電路2改用直流穩(wěn)壓供電，即使外部交流供電電壓下降到100伏，其缺相、過載保護(hù)動作照樣可靠。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于泵用電機(jī)、潛水泵在礦井下的起動、停止和監(jiān)護(hù)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型加以進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本實(shí)用新型電原理方框圖；圖2為
圖1本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施電路的電原理圖。
參見
圖1與圖2。接觸器主觸頭電路1由接觸器KA1的常開觸頭KA1-1、KA1-2和KA1-3構(gòu)成，接觸器KA1可采用CJ20型；控制變壓器3具有輸入繞組31和兩輸出繞組32與33；整流濾波穩(wěn)壓電路4由二極管D1至D4、電容C1與C2、三端集成穩(wěn)壓電路IC1與IC2及水位探頭41連接組成，IC1和IC2可分別采用7818型和7812型；水位控制電路5由三極管BG1、直流繼電器J1的線包、電阻R1與R2、電容C3、接觸器KA1的輔助常開觸頭KA1-5、上水位控制探頭51及下水位控制探頭52連接組成；報(bào)警電路6由三極管BG2、直流繼電器J2的線包及其常開觸頭J2-1、揚(yáng)聲器FB、電阻R3與R4、電容C4及報(bào)警水位探頭61連接組成；電動機(jī)綜合保護(hù)電路2由電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1與直流繼電器J1的常開觸頭J1-2連接組成，DBF1可采用JD-5B型；接觸器線包及其直流供電電路7由接觸器KA1的線包、二極管D5與D6、電容C5、接觸器KA1的輔助常閉觸頭KA1-4、直流繼電器J1的常開觸頭J1-1及電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的缺相與過載保護(hù)常閉觸頭DBF1-1連接組成。
在圖2電路實(shí)施例中，除現(xiàn)有技術(shù)公知的電路連接關(guān)系外，本實(shí)用新型在電路連接上的特征之處是，接觸器線包及其直流供電電路7中的常開觸頭J1-1的一端和二極管D6的正極作為一組交流電源輸入端與控制變壓器3的電源輸出繞組33相連，整流濾波穩(wěn)壓電路4中IC2的電源輸出正端通過電動機(jī)綜合保護(hù)電路2中常開觸頭J1-2與電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的電源正極相接，而IC2的輸出負(fù)端則與DBF1的電源負(fù)極相連，電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的常閉觸頭DBF1-1兩端分別與接觸器KA1的線包的一端和常開觸頭J1-1的另一端相接。在與A、B、C三相電源連接使用時(shí)，常閉觸頭KA1-4的一端和常開觸頭J1-1與輸出繞組33的共同連接端作為接觸器線包及其直流供電電路7的另一組交流電源輸入端而分別連接在A、B兩相。
圖2電路的工作原理如下。合上閘刀開關(guān)，三相電源A、B、C接通，控制變壓器3得電工作，經(jīng)其輸出繞組32降壓后，輸出交流電壓給D1-D4作橋式整流，又經(jīng)C1濾波，進(jìn)入IC1和IC2進(jìn)行兩級穩(wěn)壓，C2再濾波，分別給J1、BG1、J2、BG2及DBF1提供精確的直流工作電源。當(dāng)水位上升到達(dá)上水位控制探頭51底端時(shí)，BG1基極電位下降，其e、c極間導(dǎo)通，J1得電吸合，J1-1常開觸頭閉合，A、B相電源經(jīng)常閉觸頭KA1-4、二極管D5、KA1的線包、常閉觸頭DBF1-1及常開觸頭J1-1這一回路給KA1的線包通電，同時(shí)控制變壓器3的輸出繞組33通過二極管D6、KA1的線包、常閉觸頭DBF1-1及常開觸頭J1-1另一回路給KA1的線包通電，使KA1得直流電壓吸合，從而使主觸頭KA1-1、KA1-2及KA1-3導(dǎo)通。在KA1吸合的瞬間，其常閉觸頭KA1-4斷開，使A、B相電源經(jīng)D5整流給KA1的線包供電的回路被切斷，于是主壓直流起動結(jié)束，僅由控制變壓器3的輸出繞組33經(jīng)D6整流繼續(xù)維持KA1的吸持，從而A、B、C三相電源通過主觸頭KA1-1、KA1-2及KA1-3和電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF給水泵電機(jī)M供電，使水泵工作抽水。并且在KA1吸合的同時(shí)，常開觸頭J1-2閉合，IC2輸出端給電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1提供穩(wěn)壓電源，對投入工作的水泵電機(jī)M進(jìn)行監(jiān)護(hù)。當(dāng)水位低于下水位控制探頭52和水位探頭41下端時(shí)，BG1基極電位上升，其e、c極間截止，J1失電釋放，常開觸頭J1-1斷開，使KA1失電釋放，主觸頭KA1-1、KA1-2及KA1-3被斷開，停止給水泵電機(jī)M供電，水泵停止抽水。與此同時(shí)J1-2斷開，IC2輸出端給DBF1提供的穩(wěn)壓電源也被切斷。以上工作過程隨著水位的上升和下降周而復(fù)始地進(jìn)行。當(dāng)線路、水泵、電機(jī)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致水位到達(dá)報(bào)警水位探頭61底端時(shí)，三極管BG2的基極電位下降，其e、c極間導(dǎo)通，J2得電吸合，常開觸頭J2-1閉合，接通揚(yáng)聲器FB報(bào)警，以通知井面工作人員及時(shí)處理。而當(dāng)水泵電機(jī)M出現(xiàn)缺相或過載故障時(shí)，則電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的缺相與過載保護(hù)常閉觸頭DBF1-1斷開，使得接觸器KA1的線包失電釋放，從而切斷主觸頭KA1-1、KA1-2及BKA1-3對水泵電機(jī)M的供電，以策安全。
權(quán)利要求1.一種礦井抽水自動控制器，其電路包括有接觸器主觸頭電路(1)、電動機(jī)綜合保護(hù)電路(2)、控制變壓器(3)、接地端連有水位探頭(41)的整流濾波穩(wěn)壓電路(4)、控制端接有上水位控制探頭(51)和下水位控制探頭(52)的水位控制電路(5)以及控制端接有報(bào)警水位探頭(61)的報(bào)警電路(6)，其中控制變壓器(3)的一組電源輸出繞組與整流濾波穩(wěn)壓電路(4)的交流電源輸入端相連，整流濾波穩(wěn)壓電路(4)的直流電源輸出端分別與水位控制電路(5)和報(bào)警電路(6)的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，其特征在于，還具有一個(gè)由水位控制電路(5)提供水位控制信號并對接觸器主觸頭電路(1)進(jìn)行接通或關(guān)斷控制的接觸器線包及其直流供電電路(7)，該接觸器線包及其直流供電電路(7)具有兩組交流電源輸入端，其中一組交流電源輸入端與控制變壓器(3)的另一組電源輸出繞組相連，所述整流濾波穩(wěn)壓電路(4)的直流電源輸出端還與電動機(jī)綜合保護(hù)電路(2)的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，水位控制電路(5)則給電動機(jī)綜合保護(hù)電路(2)的直流電源輸入端提供控制直流工作電源接通或關(guān)斷的水位控制信號，電動機(jī)綜合保護(hù)電路(2)與接觸器線包及其直流供電電路(7)相接以提供缺相和過載保護(hù)控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井抽水自動控制器，其特征在于，接觸器主觸頭電路(1)由接觸器KA1的常開觸頭KA1-1、KA1-2和KA1-3構(gòu)成；控制變壓器(3)具有輸入繞組(31)和兩輸出繞組(32)與(33)；整流濾波穩(wěn)壓電路(4)由二極管D1至D4、電容C1與C2、三端集成穩(wěn)壓電路IC1與IC2及水位探頭(41)連接組成；水位控制電路(5)由三極管BG1、直流繼電器J1的線包、電阻R1與R2、電容C3、接觸器KA1的輔助常開觸頭KA1-5、上水位控制探頭(51)及下水位控制探頭(52)連接組成；報(bào)警電路(6)由三極管BG2、直流繼電器J2的線包及其常開觸頭J2-1、揚(yáng)聲器FB、電阻R3與R4、電容C4及報(bào)警水位探頭(61)連接組成；電動機(jī)綜合保護(hù)電路(2)由電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1與直流繼電器J1的常開觸頭J1-2連接組成；接觸器線包及其直流供電電路(7)由接觸器KA1的線包、二極管D5與D6、電容C5、接觸器KA1的輔助常閉觸頭KA1-4、直流繼電器J1的常開觸頭J1-1及電動機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的缺相與過載保護(hù)常閉觸頭DBF1-1連接組成。
專利摘要礦井抽水自動控制器由接觸器主觸頭電路1、電動機(jī)綜合保護(hù)電路2、控制變壓器3、整流濾波穩(wěn)壓電路4、水位控制電路5、報(bào)警電路6和接觸器線包及其直流供電電路7連接組成。其特征是將接觸器由現(xiàn)有交流供電起動改為直流供電起動,使得接觸器不受交流供電電壓波動的影響而可靠地吸合,從而保證水泵電機(jī)正?？煽康毓ぷ鳌Ｍ瑫r(shí)還將電動機(jī)綜合保護(hù)器改用直流穩(wěn)壓供電,即使交流供電電壓下降到100伏,其缺相與過載保護(hù)動作照樣可靠。
文檔編號F04D15/00GK2403922SQ9925002
公開日2000年11月1日 申請日期1999年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者趙庚 申請人:趙庚