專利名稱：交流接觸器主觸頭粘連檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了解決接觸器異常時(shí)主觸頭不能分?jǐn)喽O(shè)計(jì)的交流接觸器主觸頭粘連檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
交流接觸器是動(dòng)力設(shè)備及配電系統(tǒng)中的常見執(zhí)行元件，適用于配電系統(tǒng)中的遠(yuǎn)距控制，可以頻繁分?jǐn)?接通主電路及大容量控制電路。主要應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制、電熱設(shè)備、電容器組等。在一些大功率且常工作于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)的供電系統(tǒng)中，當(dāng)接觸器過(guò)載嚴(yán)重或設(shè)備短路時(shí)，由于電流非常大，接觸器主觸頭發(fā)熱量會(huì)十分嚴(yán)重，因此而產(chǎn)生的高溫會(huì)使接觸器的觸頭粘連在一起。這種情況下即使接觸器控制回路斷電，其主觸頭也不能分?jǐn)啵瑒?dòng)力設(shè)備將無(wú)法按照指令停止運(yùn)行，這給下游設(shè)備和工作人員帶來(lái)了極大的安全隱患，因此需要一種解決接觸器異常時(shí)主觸頭不能分?jǐn)嗟难b置。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供一種可以檢測(cè)到接觸器是否發(fā)生粘連，當(dāng)發(fā)生粘連時(shí)會(huì)發(fā)出控制信號(hào)給控制設(shè)備，控制設(shè)備自動(dòng)斷開前級(jí)電源、發(fā)出警報(bào)，并發(fā)送信息到監(jiān)控中心，工作人員可以及時(shí)處理故障，避免造成重大損失的交流接觸器主觸頭粘連檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下
一種交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，包括交流接觸器主回路及其控制回路、粘連信號(hào)檢測(cè)電路和主控器控制電路，其特征在于所述粘連檢測(cè)電路信號(hào)取自交流接觸器下端、接觸器控制回路的中間繼電器及交流接觸器輔助觸點(diǎn)；所述粘連檢測(cè)電路輸出信號(hào)為無(wú)源輸出，型式為集電極開路輸出；所述主控器控制電路是以可編程控制器PLC或微控制器MCU為核心的控制電路，可驅(qū)動(dòng)中間繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器和交流接觸器的前級(jí)電源的控制。所述交流接觸器主回路包括與三相電源相連的隔離開關(guān)QS、與隔離開關(guān)QS相連接的用于電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)的熔斷器FU、與電動(dòng)機(jī)相連的用于電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)的熱繼電器FR和連接在三相電源與電動(dòng)機(jī)之間的主回路執(zhí)行元件交流接觸器KM，連接次序?yàn)橹麟娫碪0.V0.W0接隔離開關(guān)QS，隔離開關(guān)QS下端連接熔斷器FU1-FU3，熔斷器FU1-FU3下端連接交流接觸器KM，交流接觸器KM下端連接熱繼電器FR，熱繼電器FR出線端連接電動(dòng)機(jī)，所述交流接觸器下端Ull和Vll分別引出導(dǎo)線連接粘連檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端。所述的交流接觸器控制回路包括變壓器T、系統(tǒng)的控制核心主控器CPU、與CPU相連的啟動(dòng)按鈕start的第一常開觸點(diǎn)、與CPU相連的停止按鈕stop的第一常開觸點(diǎn)、用于控制交流接觸器KM且與CPU相連的中間繼電器KAl線圈，中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)、熱繼電器常閉輔助觸點(diǎn)和交流接觸器KM線圈順次連接，兩端接于變壓器輸出端L1、NI，其中主控器電源取自接變壓器T的輸出端L1、N1，按鈕start和stop信號(hào)經(jīng)主控器判斷后控制中間繼電器KAl動(dòng)作，中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)和熱繼電器的常閉觸點(diǎn)控制交流接觸器KM的分?jǐn)?接通。所述粘連信號(hào)檢測(cè)電路包括信號(hào)采集、信號(hào)處理和信號(hào)輸出，信號(hào)采集有兩部分分別是端子S1、S2和端子S3、S4，用于檢測(cè)兩種情況下的交流接觸器粘連，一是交流接觸器主觸頭粘連但輔助觸點(diǎn)正常動(dòng)作，二是交流接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連；端子S1、S2信號(hào)來(lái)源于交流接觸器KM下端，該信號(hào)經(jīng)由交流接觸器KM的常閉輔助觸點(diǎn)，用于檢測(cè)上述第一種粘連情況，信號(hào)輸入端端連接二極管D進(jìn)行半波整流，并連接電阻R2、R3產(chǎn)生符合光電耦合器PL使用的電流，電容C并聯(lián)在電阻R3和光電耦合器PL兩端用于濾波，保證在交流接觸器KM出現(xiàn)第一種粘連時(shí)光電耦合器PL持續(xù)開通，同時(shí)晶體管Tl開通；光電耦合器PL輸出電路連接晶體管Tl的基極形成集電極開路輸出電路；端子S3、S4信號(hào)取自中間繼電器KAl的常閉觸點(diǎn)和交流接觸器KM的常開輔助觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)串聯(lián)經(jīng)限流電阻Rl連接在晶體管T2的基極，用于檢測(cè)上述第二種粘連情況，接觸器發(fā)生這種粘連時(shí)，晶體管T2開通，形成集電極開路輸出電路；所述兩種粘連情況檢測(cè)電路并聯(lián)輸出，組成邏輯或電路，其中任何一個(gè)電路有粘連信號(hào)傳遞都會(huì)在S5、S6端產(chǎn)生輸出信號(hào)。所述粘連檢測(cè)電路為無(wú)源電路，輸入分別靠交流接觸器KM下端Ul1、Vl I和主控器端子供電。一種利用所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于包括如下步驟
步驟I)、信號(hào)采集分為兩部分
a、采集交流接觸器KM下端UlUVll的信號(hào)，UlUVll之間電壓為1140V；
b、采集中間繼電器KAl常閉觸點(diǎn)和KM常開觸點(diǎn)之間的控制回路斷電信號(hào)，主控器發(fā)出斷電指令時(shí)，中間繼電器KAl常閉點(diǎn)合上；接觸器KM常開點(diǎn)的閉合/斷開開關(guān)量信號(hào)；
步驟2)、信號(hào)處理兩組信號(hào)分開處理，
1)、a組信號(hào)進(jìn)行半波整流，經(jīng)電阻限流及電容濾波后驅(qū)動(dòng)光電耦合器，耦合器旁路濾波電容兩端電壓約為12V,光電稱合器導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管輸出信號(hào)；
2)、b組信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)，經(jīng)電阻限流后直接驅(qū)動(dòng)晶體管輸出；
步驟3)、信號(hào)輸出電路輸出為集電極開路輸出，粘連信號(hào)出現(xiàn)時(shí)晶體管開通，可連接直流驅(qū)動(dòng)型繼電器或作為主控器輸入信號(hào)，無(wú)粘連信號(hào)時(shí)晶體管截止，主控器接收到粘連信號(hào)使KA2動(dòng)作斷開前級(jí)電源，同時(shí)傳輸信號(hào)至監(jiān)控設(shè)備。在上述步驟中還包括所述交流接觸器主觸頭粘連檢測(cè)裝置各個(gè)狀態(tài)下晶體管Tl，T2輸出信號(hào)分析
a、接觸器正常工作時(shí)KM常閉點(diǎn)打開，光電耦合器無(wú)信號(hào)，Tl回路截止；
KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)打開，T2回路截止；T1+T2無(wú)輸出；
b、接觸器正常分?jǐn)鄷r(shí)KM主觸頭斷開，UlUVll無(wú)電壓，光電耦合器無(wú) 信號(hào)，Tl回路截止；KM常開輔助打開，T2回路截止；T1+T2無(wú)輸出；
C、接觸器主觸頭粘連輔助觸頭無(wú)粘連時(shí)KM主觸頭粘連，UlUVll電壓1140V，光電耦合器開通，Tl開通；KM常開輔助打開，T2回路截止；T1+T2有輸出，此種狀態(tài)為故障狀態(tài)；
d、接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連時(shí)KM常閉點(diǎn)打開，光電耦合器無(wú) 信號(hào)，Tl回路截止；KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)已閉合，KM常開輔助觸點(diǎn)閉合，T2開通；T1+T2有輸出，此種狀態(tài)為故障狀態(tài)。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)交流接觸器的各種工作狀態(tài)，一旦發(fā)生粘連，立即發(fā)出故障信號(hào)，通過(guò)主控器斷開前級(jí)電源，保證現(xiàn)場(chǎng)工作人員及財(cái)產(chǎn)安全。2、粘連檢測(cè)電路為無(wú)源電路、接觸器正常工作時(shí)檢測(cè)電路無(wú)電流通過(guò)可以起到節(jié)能減排的作用，配合主控器保證供電系統(tǒng)安全，避免造成重大損失。
圖1為本發(fā)明的粘連檢測(cè)電路。圖2為本發(fā)明的接觸器主回路及其控制回路。圖3為本發(fā)明粘連檢測(cè)裝置工作框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明公開了一種交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，包括交流接觸器主回路及其控制回路、粘連信號(hào)檢測(cè)電路和主控器控制電路，其特征在于所述粘連檢測(cè)電路信號(hào)取自交流接觸器下端、接觸器控制回路的中間繼電器及交流接觸器輔助觸點(diǎn)；所述粘連檢測(cè)電路輸出信號(hào)為無(wú)源輸出，型式為集電極開路輸出；所述主控器控制電路是以可編程控制器PLC或微控制器MCU為核心的控制電路，可驅(qū)動(dòng)中間繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器和交流接觸器的前級(jí)電源的控制。如圖2所示，本發(fā)明所述交流接觸器主回路包括與三相電源相連的隔離開關(guān)QS、與隔離開關(guān)QS相連接的用于電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)的熔斷器FU、與電動(dòng)機(jī)相連的用于電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)的熱繼電器FR和連接在三相電源與電動(dòng)機(jī)之間的主回路執(zhí)行元件交流接觸器KM，連接次序?yàn)橹麟娫碬、W、WO接隔離開關(guān)QS，隔離開關(guān)QS下端連接熔斷器FU1-FU3，熔斷器FU1-FU3下端連接交流接觸器KM，交流接觸器KM下端連接熱繼電器FR，熱繼電器FR出線端連接電動(dòng)機(jī)，所述交流接觸器下端Ull和Vll分別引出導(dǎo)線連接粘連檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端。如圖2所示，本發(fā)明所述的交流接觸器控制回路包括變壓器T、系統(tǒng)的控制核心主控器CPU、與CPU相連的啟動(dòng)按鈕start的第一常開觸點(diǎn)、與CPU相連的停止按鈕stop的第一常開觸點(diǎn)、用于控制交流接觸器KM且與CPU相連的中間繼電器KAl線圈，中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)、熱繼電器常閉輔助觸點(diǎn)和交流接觸器KM線圈順次連接，兩端接于變壓器輸出端L1、N1，其中主控器電源取自接變壓器T的輸出端L1、N1，按鈕start和stop信號(hào)經(jīng)主控器判斷后控制中間繼電器KAl動(dòng)作，中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)和熱繼電器的常閉觸點(diǎn)控制交流接觸器KM的分?jǐn)?接通。如圖2所示，本發(fā)明所述粘連信號(hào)檢測(cè)電路包括信號(hào)采集、信號(hào)處理和信號(hào)輸出，信號(hào)采集有兩部分分別是端子S1、S2和端子S3、S4，用于檢測(cè)兩種情況下的交流接觸器粘連，一是交流接觸器主觸頭粘連但輔助觸點(diǎn)正常動(dòng)作，二是交流接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連；端子S1、S2信號(hào)來(lái)源于交流接觸器KM下端，該信號(hào)經(jīng)由交流接觸器KM的常閉輔助觸點(diǎn)，用于檢測(cè)上述第一種粘連情況，信號(hào)輸入端端連接二極管D進(jìn)行半波整流，并連接電阻R2、R3產(chǎn)生符合光電耦合器PL使用的電流，電容C并聯(lián)在電阻R3和光電耦合器PL兩端用于濾波，保證在交流接觸器KM出現(xiàn)第一種粘連時(shí)光電耦合器PL持續(xù)開通，同時(shí)晶體管Tl開通；光電耦合器PL輸出電路連接晶體管Tl的基極形成集電極開路輸出電路；端子S3、S4信號(hào)取自中間繼電器KAl的常閉觸點(diǎn)和交流接觸器KM的常開輔助觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)串聯(lián)經(jīng)限流電阻Rl連接在晶體管T2的基極，用于檢測(cè)上述第二種粘連情況，接觸器發(fā)生這種粘連時(shí)，晶體管T2開通，形成集電極開路輸出電路；所述兩種粘連情況檢測(cè)電路并聯(lián)輸出，組成邏輯或電路，其中任何一個(gè)電路有粘連信號(hào)傳遞都會(huì)在S5、S6端產(chǎn)生輸出信號(hào)。 所述粘連檢測(cè)電路為無(wú)源電路，輸入分別靠交流接觸器KM下端Ul1、Vl I和主控器端子供電。如圖3所示，本發(fā)明一種利用所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，包括如下步驟
步驟I)、信號(hào)采集分為兩部分
a、采集交流接觸器KM下端UlUVll的信號(hào)，UlUVll之間電壓為1140V；
b、采集中間繼電器KAl常閉觸點(diǎn)和KM常開觸點(diǎn)之間的控制回路斷電信號(hào)，主控器發(fā)出斷電指令時(shí)，中間繼電器KAl常閉點(diǎn)合上；接觸器KM常開點(diǎn)的閉合/斷開開關(guān)量信號(hào)；
步驟2)、信號(hào)處理兩組信號(hào)分開處理，
1)、a組信號(hào)進(jìn)行半波整流，經(jīng)電阻限流及電容濾波后驅(qū)動(dòng)光電耦合器，耦合器旁路濾波電容兩端電壓約為12V,光電稱合器導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管輸出信號(hào)；
2)、b組信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)，經(jīng)電阻限流后直接驅(qū)動(dòng)晶體管輸出；
步驟3)、信號(hào)輸出電路輸出為集電極開路輸出，粘連信號(hào)出現(xiàn)時(shí)晶體管開通，可連接直流驅(qū)動(dòng)型繼電器或作為主控器輸入信號(hào)，無(wú)粘連信號(hào)時(shí)晶體管截止，主控器接收到粘連信號(hào)使KA2動(dòng)作斷開前級(jí)電源，同時(shí)傳輸信號(hào)至監(jiān)控設(shè)備。在上述步驟中還包括所述交流接觸器主觸頭粘連檢測(cè)裝置各個(gè)狀態(tài)下晶體管Tl，T2輸出信號(hào)分析
e、接觸器正常工作時(shí)KM常閉點(diǎn)打開，光電耦合器無(wú)信號(hào)，Tl回路截止；
KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)打開，T2回路截止；T1+T2無(wú)輸出；
f、接觸器正常分?jǐn)鄷r(shí)KM主觸頭斷開，UlUVll無(wú)電壓，光電耦合器無(wú) 信號(hào)，Tl回路截止；KM常開輔助打開，T2回路截止；T1+T2無(wú)輸出；
g、接觸器主觸頭粘連輔助觸頭無(wú)粘連時(shí)KM主觸頭粘連，UlUVll電壓
1140V，光電耦合器開通，Tl開通；KM常開輔助打開，T2回路截止；T1+T2有輸出，此種狀態(tài)為故障狀態(tài)；
h、接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連時(shí)KM常閉點(diǎn)打開，光電耦合器無(wú)
信號(hào)，Tl回路截止；KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)已閉合，KM常開輔助觸點(diǎn)閉合，T2開通；T1+T2有輸出，此種狀態(tài)為故障狀態(tài)。本系統(tǒng)分為主回路和控制回路，主回路采用常規(guī)短路、過(guò)載保護(hù)措施。控制回路以主控器為核心，通過(guò)KAl控制接觸器的分?jǐn)?接通，通過(guò)KA2分?jǐn)嗲凹?jí)電源并報(bào)警，通過(guò)signal_0ut端口提供信號(hào)到監(jiān)控設(shè)備，該信號(hào)用于集中管理控制，可以不用。接觸器啟動(dòng)后，在正常工作和正常分?jǐn)鄷r(shí)，信號(hào)輸入端都是斷開的。接觸器正常工作時(shí)KM常閉點(diǎn)打開，光電耦合器PL所作回路被切斷，耦合器輸入端電流為零，沒(méi)有電流輸出，晶體管Tl截止，無(wú)信號(hào)輸出；KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)打開，晶體管T2截止；無(wú)故障信號(hào)輸出；
接觸器正常分?jǐn)鄷r(shí)KM主觸頭斷開，雖然KM常閉觸點(diǎn)合上，接通了光電耦合器回路，但UlUVll無(wú)電壓，光電耦合器輸入端依然沒(méi)有電流，沒(méi)有電流輸出，晶體管Tl截止；KM常開輔助打開，晶體管T2路截止；無(wú)故障信號(hào)輸出；
當(dāng)接觸器分?jǐn)喙收蠒r(shí)，其中一路信號(hào)輸入端會(huì)閉合。主控器控制KAl令KM分?jǐn)?，接觸器主觸頭粘連輔助觸頭無(wú)粘連時(shí)KM主觸頭粘連，KM常閉輔助觸點(diǎn)沒(méi)有粘連已合上，信號(hào)接通，UlUVll電壓1140V，經(jīng)二極管D半波整流，電阻R2、R3限流，電容C濾波，光電耦合器PL開通，耦合器輸出電路驅(qū)動(dòng)晶體管Tl開通；KM常開輔助觸點(diǎn)打開，晶體管T2截止；
此時(shí)有粘連故障信號(hào)輸出。主控器控制KAl令KM分?jǐn)?，接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連時(shí)KM常閉點(diǎn)由于處于粘連狀態(tài)而打開，光電耦合器PL所作回路被切斷，耦合器輸入端電流為零，沒(méi)有電流輸出，晶體管Tl截止；KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)已恢復(fù)閉合，KM常開輔助觸點(diǎn)由于粘連也處于閉合狀態(tài)，晶體管T2開通；此時(shí)有粘連故障信號(hào)輸出。當(dāng)上述情況有粘連故障信號(hào)輸出時(shí)，主控器根據(jù)監(jiān)測(cè)到的信號(hào)令KA2動(dòng)作，KA2可以切斷電源并發(fā)出警報(bào)，同時(shí)通過(guò)signal_out發(fā)出信號(hào)到監(jiān)控設(shè)備。粘連檢測(cè)裝置其電路原理如圖1所示(粗框中為粘連檢測(cè)裝置)，該電路適用于電子式控制系統(tǒng)，當(dāng)接觸器發(fā)生粘連時(shí)，該裝置會(huì)給控制系統(tǒng)發(fā)送電流信號(hào)，控制系統(tǒng)就可以及時(shí)發(fā)出指令關(guān)斷前級(jí)電源，保證整個(gè)供電系統(tǒng)的安全。
系統(tǒng)正常(無(wú)粘連)時(shí)，接觸器KM線圈一旦斷電，主觸頭就會(huì)打開同時(shí)常閉輔助觸點(diǎn)閉合，粘連裝置不會(huì)帶電，輸出端口無(wú)輸出。當(dāng)主觸頭出現(xiàn)粘連時(shí)，分兩種情況①輔助觸點(diǎn)同時(shí)粘合輔助觸點(diǎn)正常復(fù)位。1.輔助觸點(diǎn)同時(shí)粘連時(shí)，圖1中T2就會(huì)導(dǎo)通，向外部提供電流信號(hào)。2.主觸頭粘連，輔助觸點(diǎn)正常復(fù)位時(shí)，電源的V、W兩相電壓就加在粘連裝置的輸入端口。交流電的正半周期給光耦供電同時(shí)對(duì)電容C充電，負(fù)半周期由電容放電供光耦工作。光耦合器選擇低電流驅(qū)動(dòng)型器件，此電路選用HCPL0701，其最低驅(qū)動(dòng)電流為0. OlmA, 0.1mA時(shí)其CTR就達(dá)到了 1000%，通電后由光耦合器驅(qū)動(dòng)晶體管T，使T工作在飽和狀態(tài)就可以起到開關(guān)的作用。該裝置用于PLC控制器時(shí)，如圖2所示，當(dāng)接觸器粘連時(shí)，在直流電源的作用下，光耦PL形成的光電流經(jīng)晶體管T放大，只要T的P值超過(guò)100，其輸出電流就可以達(dá)到100mA，足夠驅(qū)動(dòng)PLC的輸入端子。器件參數(shù)要求
R3是為了增加電容C的充電電壓，增加其儲(chǔ)存能量，由W=CU2/2可知，U不能過(guò)小，否則C儲(chǔ)存的能量就不能維持光耦PL的連續(xù)導(dǎo)通，增加R3后C的端電壓可上升至Ia*R3，若Ia取值0. 15mA，根據(jù)普通電容的耐壓特性，這里R3可取100K。由于工頻電壓頻率為50Hz，所以C只要保證0. 02S時(shí)還能維持PL輸出即可，按以上R3的取值，C充滿電時(shí)電壓15V，為了使PL正常工作，令0.02S后電壓維持到IOV以上，電流為ImA以上。因此可以得方程
15V*e* >10V 解方程可得CM. 9*10-7，但C的取值也不易過(guò)大，否則充電時(shí)間長(zhǎng)，響應(yīng)速度慢，可取IuF0 R2的選擇和供電電壓有關(guān)，計(jì)算較為復(fù)雜，但使用電路仿真軟件很容易就可以得到合適的參數(shù)。在220V供電電路中，R2取300K時(shí)，PL的直流分量為0. 11mA，回路總電流為0. 6mAo R2 功耗為 I2*R2=0.1lff0
權(quán)利要求
1.一種交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，包括交流接觸器主回路及其控制回路、粘連信號(hào)檢測(cè)電路和主控器控制電路，其特征在于所述粘連檢測(cè)電路信號(hào)取自交流接觸器下端、接觸器控制回路的中間繼電器及交流接觸器輔助觸點(diǎn)；所述粘連檢測(cè)電路輸出信號(hào)為無(wú)源輸出，型式為集電極開路輸出；所述主控器控制電路是以可編程控制器PLC或微控制器MCU為核心的控制電路，可驅(qū)動(dòng)中間繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器和交流接觸器的前級(jí)電源的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，其特征在于所述交流接觸器主回路包括與三相電源相連的隔離開關(guān)QS、與隔離開關(guān)QS相連接的用于電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)的熔斷器FU、與電動(dòng)機(jī)相連的用于電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)的熱繼電器FR和連接在三相電源與電動(dòng)機(jī)之間的主回路執(zhí)行元件交流接觸器KM，連接次序?yàn)橹麟娫碪O、VO、WO接隔離開關(guān)QS，隔離開關(guān)QS下端連接熔斷器FU1-FU3，熔斷器FU1-FU3下端連接交流接觸器KM，交流接觸器KM下端連接熱繼電器FR，熱繼電器FR出線端連接電動(dòng)機(jī)，所述交流接觸器下端Ull和Vll分別引出導(dǎo)線連接粘連檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，其特征在于所述的交流接觸器控制回路包括變壓器T、系統(tǒng)的控制核心主控器CPU、與CPU相連的啟動(dòng)按鈕start的第一常開觸點(diǎn)、與CPU相連的停止按鈕stop的第一常開觸點(diǎn)、用于控制交流接觸器KM且與CPU相連的中間繼電器KAl線圈，中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)、熱繼電器常閉輔助觸點(diǎn)和交流接觸器KM線圈順次連接，兩端接于變壓器輸出端L1、NI，其中主控器電源取自接變壓器T的輸出端L1、NI，按鈕start和stop信號(hào)經(jīng)主控器判斷后控制中間繼電器KAl動(dòng)作，中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)和熱繼電器的常閉觸點(diǎn)控制交流接觸器KM的分?jǐn)?接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，其特征在于所述粘連信號(hào)檢測(cè)電路包括信號(hào)采集、信號(hào)處理和信號(hào)輸出，信號(hào)采集有兩部分分別是端子S1、S2和端子S3、S4，用于檢測(cè)兩種情況下的交流接觸器粘連，一是交流接觸器主觸頭粘連但輔助觸點(diǎn)正常動(dòng)作，二是交流接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連;端子S1、S2信號(hào)來(lái)源于交流接觸器KM下端，該信號(hào)經(jīng)由交流接觸器KM的常閉輔助觸點(diǎn)，用于檢測(cè)上述第一種粘連情況，信號(hào)輸入端端連接二極管D進(jìn)行半波整流，并連接電阻R2、R3產(chǎn)生符合光電耦合器PL使用的電流，電容C并聯(lián)在電阻R3和光電耦合器PL兩端用于濾波，保證在交流接觸器KM出現(xiàn)第一種粘連時(shí)光電耦合器PL持續(xù)開通，同時(shí)晶體管Tl開通；光電耦合器PL輸出電路連接晶體管Tl的基極形成集電極開路輸出電路JSH"S3、S4信號(hào)取自中間繼電器KAl的常閉觸點(diǎn)和交流接觸器KM的常開輔助觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)串聯(lián)經(jīng)限流電阻Rl連接在晶體管T2的基極，用于檢測(cè)上述第二種粘連情況，接觸器發(fā)生這種粘連時(shí)，晶體管T2開通，形成集電極開路輸出電路；所述兩種粘連情況檢測(cè)電路并聯(lián)輸出，組成邏輯或電路，其中任何一個(gè)電路有粘連信號(hào)傳遞都會(huì)在S5、S6端產(chǎn)生輸出信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置，其特征在于所述粘連檢測(cè)電路為無(wú)源電路，輸入分別靠交流接觸器KM下端Ul1、Vl I和主控器端子供電。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟I)、信號(hào)采集分為兩部分 a、采集交流接觸器KM下端UlUVll的信號(hào)，Ul1、Vll之間電壓為1140V； b、采集中間繼電器KAl常閉觸點(diǎn)和KM常開觸點(diǎn)之間的控制回路斷電信號(hào)，主控器發(fā)出斷電指令時(shí)，中間繼電器KAl常閉點(diǎn)合上；接觸器KM常開點(diǎn)的閉合/斷開開關(guān)量信號(hào)； 步驟2)、信號(hào)處理兩組信號(hào)分開處理， 1)、a組信號(hào)進(jìn)行半波整流，經(jīng)電阻限流及電容濾波后驅(qū)動(dòng)光電耦合器，耦合器旁路濾波電容兩端電壓約為12V,光電稱合器導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管輸出信號(hào)； 2)、b組信號(hào)為開關(guān)量信號(hào)，經(jīng)電阻限流后直接驅(qū)動(dòng)晶體管輸出； 步驟3)、信號(hào)輸出電路輸出為集電極開路輸出，粘連信號(hào)出現(xiàn)時(shí)晶體管開通，可連接直流驅(qū)動(dòng)型繼電器或作為主控器輸入信號(hào)，無(wú)粘連信號(hào)時(shí)晶體管截止，主控器接收到粘連信號(hào)使KA2動(dòng)作斷開前級(jí)電源，同時(shí)傳輸信號(hào)至監(jiān)控設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流接觸器粘連檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于在上述步驟中還包括所述交流接觸器主觸頭粘連檢測(cè)裝置各個(gè)狀態(tài)下晶體管Tl，T2輸出信號(hào)分析 接觸器正常工作時(shí)KM常閉點(diǎn)打開，光電耦合器無(wú)信號(hào)，Tl回路截止； KM控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)打開，T2回路截止；T1+T2無(wú)輸出； 接觸器正常分?jǐn)鄷r(shí)ΚΜ主觸頭斷開，Ul1、Vl I無(wú)電壓，光電耦合器無(wú) 信號(hào)，Tl回路截止；ΚΜ常開輔助打開，Τ2回路截止；Τ1+Τ2無(wú)輸出； 接觸器主觸頭粘連輔助觸頭無(wú)粘連時(shí)ΚΜ主觸頭粘連，UlUVll電壓1140V，光電耦合器開通，Tl開通；ΚΜ常開輔助打開，Τ2回路截止；Τ1+Τ2有輸出，此種狀態(tài)為故障狀態(tài)； 接觸器主觸頭和輔助觸頭同時(shí)粘連時(shí)ΚΜ常閉點(diǎn)打開，光電耦合器無(wú)信號(hào)，Tl回路截止；ΚΜ控制繼電器KAl常閉觸點(diǎn)已閉合，KM常開輔助觸點(diǎn)閉合，Τ2開通；Τ1+Τ2有輸出，此種狀態(tài)為故障狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種為了解決接觸器異常時(shí)主觸頭不能分?jǐn)嗟慕涣鹘佑|器主觸頭粘連檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，包括交流接觸器主回路及其控制回路、粘連信號(hào)檢測(cè)電路和主控器控制電路，粘連檢測(cè)電路信號(hào)取自交流接觸器下端、接觸器控制回路的中間繼電器及交流接觸器輔助觸點(diǎn)；粘連檢測(cè)電路輸出信號(hào)為無(wú)源輸出，型式為集電極開路輸出；主控器控制電路是以可編程控制器PLC或微控制器MCU為核心的控制電路，可驅(qū)動(dòng)中間繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器和交流接觸器的前級(jí)電源的控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)交流接觸器的各種工作狀態(tài)，一旦發(fā)生粘連，立即發(fā)出故障信號(hào)，通過(guò)主控器斷開前級(jí)電源，保證現(xiàn)場(chǎng)工作人員及財(cái)產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)H02H1/00GK103022959SQ201310010330
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者張興照, 李 瑞, 高錚, 張剛, 賈娟敏, 王德芳, 文品 申請(qǐng)人:南陽(yáng)防爆電氣研究所有限公司