鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路的保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路的保護(hù)方法，所述保護(hù)電路設(shè)有PLC控制系統(tǒng)，電機(jī)的主電路由交流接觸器的主觸頭控制，交流接觸器的線圈由繼電器的觸頭控制，繼電器的線圈由PLC控制系統(tǒng)控制；在所述電機(jī)的主電路的兩相電路上，各設(shè)置一個(gè)交流電流變送器，交流電流變送器與PLC控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明還公開了該電路的保護(hù)方法。采用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)電機(jī)過載和缺相的保護(hù)功能；防止人為將保護(hù)整定值調(diào)大帶來的保護(hù)失效問題，有效地保護(hù)了電機(jī)安全運(yùn)行，減少了設(shè)備故障，大大降低了維修費(fèi)用；在故障發(fā)生后，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)復(fù)位，減少了人為復(fù)位的工作量，恢復(fù)操作狀態(tài)，減少了原保護(hù)需要人為復(fù)位的工作量。
【專利說明】鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路的保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及鑄管生產(chǎn)線的保護(hù)控制系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及一種鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路的保護(hù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在球磨鑄鐵管生產(chǎn)線上，有多個(gè)切環(huán)、倒角、內(nèi)磨工位。由于工作性質(zhì)的原因，這些工位對(duì)機(jī)械設(shè)備的調(diào)整要求比較高。當(dāng)機(jī)械設(shè)備調(diào)整不合適，或因改型、震動(dòng)等原因需要再次調(diào)整時(shí)，電機(jī)的負(fù)載變化很大，造成電機(jī)過載。由于機(jī)械調(diào)整麻煩，往往崗位操作人員就會(huì)把電機(jī)保護(hù)的整定值調(diào)大，使得電機(jī)保護(hù)控制失效而燒壞電機(jī)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)的保護(hù)使用的是普通的熱繼電器。普通的熱繼電器使用的熱元件是雙金屬片結(jié)構(gòu)，電流使之熱變形，驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)。這樣，長(zhǎng)期頻繁動(dòng)作的控制回路，又是過載的環(huán)境中，雙金屬片的反應(yīng)緩慢，對(duì)電機(jī)幾乎失去保護(hù)作用。也有使用進(jìn)口的電機(jī)保護(hù)器(如E0CR-SS-30N 440)，但由于過載跳閘頻繁，操作人員又不愿調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)，而是將保護(hù)器整定值調(diào)大或過載時(shí)間延長(zhǎng)來解決，這樣也大大降低了保護(hù)器對(duì)電機(jī)的有效保護(hù)作用。電氣的保護(hù)功能在以上幾個(gè)工位失去了作用，電機(jī)損壞量增大，生產(chǎn)成本居高不下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路的保護(hù)方法，其目的是實(shí)現(xiàn)電機(jī)過載和缺相的保護(hù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]本發(fā)明的鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路，設(shè)有PLC控制系統(tǒng)，所述的電機(jī)為三相電機(jī)，所述的電機(jī)的主電路由交流接觸器的主觸頭控制，所述的交流接觸器的線圈由繼電器的觸頭控制，所述的繼電器的線圈由所述的PLC控制系統(tǒng)控制，在所述電機(jī)的主電路的兩相電路上，各設(shè)置一個(gè)交流電流變送器，所述的交流電流變送器與所述的PLC控制系統(tǒng)連接。
[0007]所述的保護(hù)電路設(shè)有人機(jī)交互設(shè)備。
[0008]所述的保護(hù)電路設(shè)有AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述的繼電器設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流電路上O
[0009]為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路采用的保護(hù)方法，其技術(shù)方案是所述的保護(hù)方法為:
[0010]A、通過啟動(dòng)、停止按鈕的操作，運(yùn)行元件控制磨頭電機(jī)的啟動(dòng)和停止；在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過載或缺相時(shí)，保護(hù)動(dòng)作元件將延時(shí)動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路；
[0011]B、磨頭啟動(dòng)時(shí)，經(jīng)延時(shí)后進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，躲過啟動(dòng)過程的大電流；
[0012]C、運(yùn)行過程中，通過AC/DC轉(zhuǎn)換器，將A相、C相與電機(jī)額定值比較；如出現(xiàn)過載需要保護(hù)時(shí)，經(jīng)過延時(shí)，驅(qū)動(dòng)保護(hù)元件動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路；
[0013]D、設(shè)置無電流跳閘:當(dāng)延時(shí)啟動(dòng)后、出現(xiàn)被檢測(cè)的回路沒有電流時(shí)，即認(rèn)為缺相故障，經(jīng)過延時(shí)，保護(hù)元件動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路；
[0014]E、設(shè)置跳閘復(fù)位時(shí)間；經(jīng)過跳閘復(fù)位的時(shí)間后，保護(hù)元件動(dòng)作釋放復(fù)位，為重新啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。
[0015]在所述的B中，延時(shí)的時(shí)間為5秒。
[0016]在所述的C中，延時(shí)的時(shí)間為5秒。
[0017]在所述的D中，延時(shí)的時(shí)間為I秒。
[0018]在所述的E中，跳閘復(fù)位時(shí)間為5?6分鐘。
[0019]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，利用PLC控制系統(tǒng)的模擬量模塊與交流電流變送器實(shí)現(xiàn)電機(jī)過載和缺相的保護(hù)功能；當(dāng)缺相或過載發(fā)生時(shí)，PLC程序?qū)⑼ㄟ^繼電器控制切斷電機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的保護(hù)，并能防止人為將保護(hù)整定值調(diào)大帶來的保護(hù)失效問題，有效地保護(hù)了電機(jī)安全運(yùn)行，減少了設(shè)備故障，大大降低了維修費(fèi)用；在故障發(fā)生后，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)復(fù)位，減少了人為復(fù)位的工作量，恢復(fù)操作狀態(tài)，減少了原保護(hù)需要人為復(fù)位的工作量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面是附圖所示內(nèi)容的簡(jiǎn)要說明:
[0021]圖1為本發(fā)明的基本控制電路示意圖；
[0022]圖2為電機(jī)啟動(dòng)部分的程序塊梯形圖；
[0023]圖3為電機(jī)過載部分的程序塊梯形圖；
[0024]圖4為電機(jī)缺相和復(fù)位部分的程序塊梯形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0026]如圖1所表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為一種有效地應(yīng)用在鑄管生產(chǎn)線上的電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路，主電機(jī)為22kW的磨頭電機(jī)，為三相電機(jī)，通過ZK開關(guān)接入三相電源。
[0027]所述的電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路設(shè)有PLC控制系統(tǒng)，所述的電機(jī)的主電路由交流接觸器KM的主觸頭控制，所述的交流接觸器的線圈由繼電器Jl的觸頭控制，所述的繼電器的線圈由所述的PLC控制系統(tǒng)控制。
[0028]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)過載和缺相的保護(hù)的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路，在所述電機(jī)的主電路的兩相電路上，各設(shè)置一個(gè)交流電流變送器(BSQ1和BSQ2)，所述的交流電流變送器與所述的PLC控制系統(tǒng)連接。
[0030]具體的方法是:把原有的電子保護(hù)器控制拆除，把交流電流互感器按圖1所示的電路將線路連接。利用PLC控制系統(tǒng)中的模擬量通道，并增加交流電流變送器(其規(guī)格型號(hào)為FZ20-1，AC0-100A)，將0-100A的交流電流轉(zhuǎn)換為4_20mA的電流信號(hào)，根據(jù)電機(jī)功率的大小，通過程序進(jìn)行處理，予以保護(hù)。
[0031]本發(fā)明的上述技術(shù)方案，利用PLC控制系統(tǒng)的模擬量模塊與交流電流變送器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)過載和缺相的保護(hù)功能。當(dāng)缺相或過載發(fā)生時(shí)，PLC程序?qū)⑼ㄟ^繼電器控制切斷電機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的保護(hù)，并能防止人為將保護(hù)整定值調(diào)大帶來的保護(hù)失效問題，有效地保護(hù)了電機(jī)安全運(yùn)行，減少了設(shè)備故障，大大降低了維修費(fèi)用。
[0032]QA是外接的啟動(dòng)按鈕，TA為外接的停止按鈕。
[0033]所述的PLC通過ZK2接入單相電源。
[0034]所述的保護(hù)電路設(shè)有人機(jī)交互設(shè)備。
[0035]本發(fā)明利用設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確保護(hù)電機(jī)過載和缺相，并可將跳閘信息顯示到人機(jī)界面上，非專業(yè)人員無法隨意調(diào)整，從而有效地保護(hù)了電機(jī)過載損壞。
[0036]所述的保護(hù)電路設(shè)有AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述的繼電器設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流電路上。AC/DC轉(zhuǎn)換器通過ZKl接入單相電源。
[0037]為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路采用的保護(hù)方法，其功能由圖2?圖4中的程序?qū)崿F(xiàn)控制，完成保護(hù)過程。
[0038]其技術(shù)方案是所述的保護(hù)方法為:
[0039]如圖2所示，其行號(hào)I (功能描述)、行號(hào)2:
[0040]通過啟動(dòng)、停止按鈕的操作，運(yùn)行元件控制磨頭電機(jī)的啟動(dòng)和停止；在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過載或缺相時(shí)，保護(hù)動(dòng)作元件將延時(shí)動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路。
[0041]其中，100001為磨頭啟動(dòng)按鈕，100002為磨頭停止按鈕，M00001為保護(hù)動(dòng)作按鈕，Q00001為運(yùn)行的執(zhí)行元件，并能實(shí)現(xiàn)自鎖。
[0042]行號(hào)3 (功能描述)、行號(hào)4:
[0043]磨頭啟動(dòng)時(shí)，經(jīng)延時(shí)后進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，躲過啟動(dòng)過程的大電流。延時(shí)的時(shí)間為5秒。
[0044]Q00001運(yùn)行，通過計(jì)時(shí)器(TMR TENTHS R00001)計(jì)時(shí)，5秒后，M00002延時(shí)投入啟動(dòng)，至圖3中的行號(hào)8和行號(hào)9。(延時(shí)時(shí)間即圖中的R00001設(shè)定值50—PV)
[0045]在這5秒時(shí)間內(nèi)，Q00001運(yùn)行，不會(huì)受到M00002、M00001的影響，即躲過啟動(dòng)過程的大電流。
[0046]如圖3所示，運(yùn)行過程中，通過AC/DC轉(zhuǎn)換器，將A相、C相與電機(jī)額定值比較；如出現(xiàn)過載需要保護(hù)時(shí)，經(jīng)過延時(shí)，驅(qū)動(dòng)保護(hù)元件M00001動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路(行號(hào)2);延時(shí)的時(shí)間為5秒。
[0047]其行號(hào)5至行號(hào)7為功能描述。
[0048]其行號(hào)8、行號(hào)9中的M00002啟動(dòng)延時(shí)，使比較器件(LT INT)分別將A相的A1000UB相的A10002的電流信號(hào)(經(jīng)過變流后的)與電機(jī)設(shè)定值進(jìn)行比較；
[0049]如果達(dá)到額定值，經(jīng)過計(jì)時(shí)器(分別為TMR TENTHS R00004和TMR TENTHS R00007)計(jì)時(shí)，5秒后，M00001保護(hù)動(dòng)作，使行號(hào)2中的M00001動(dòng)作，切斷Q00001，使磨頭停止。(延時(shí)時(shí)間即圖中的R00004和R00007設(shè)定值50 — PV)
[0050]如果不達(dá)到額定值，則M00001不動(dòng)作，磨頭正常工作。
[0051]圖中的設(shè)定值11744的確定，其表達(dá)式為:
[0052]11744 = 44X160X1.1+4000
[0053]其中，44為電機(jī)的額定電流；160是每安培電流對(duì)應(yīng)值；1.1表示放大10% ；4000為比較器件的基礎(chǔ)數(shù)值。
[0054]如圖4所示:
[0055]行號(hào)10為功能描述。
[0056]設(shè)置無電流跳閘:當(dāng)延時(shí)啟動(dòng)后、出現(xiàn)被檢測(cè)的回路沒有電流時(shí)，即認(rèn)為缺相故障，經(jīng)過延時(shí)，保護(hù)元件動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路；延時(shí)的時(shí)間為5秒。
[0057]行號(hào)11、行號(hào)12:
[0058]M00002啟動(dòng)延時(shí)，兩個(gè)比較器件(GT INT)分別將A相的A1000UB相的A10002的電流信號(hào)(經(jīng)過變流后的)與電機(jī)設(shè)定值進(jìn)行比較；延時(shí)的時(shí)間為I秒。
[0059]一旦小于 4400，通過計(jì)時(shí)器(TMR TENTHS R00010 和 TMR TENTHS R00013)計(jì)時(shí)，M00001保護(hù)動(dòng)作，使行號(hào)2中的M00001動(dòng)作，切斷Q00001，使磨頭停止。(延時(shí)時(shí)間即圖中的 R00010 和 R00013 設(shè)定值 1— PV)
[0060]行號(hào)13(功能描述):
[0061]設(shè)置跳閘復(fù)位時(shí)間；經(jīng)過跳閘復(fù)位的時(shí)間后，保護(hù)元件動(dòng)作釋放復(fù)位，為重新啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。跳閘復(fù)位時(shí)間為5?6分鐘。(本例中為5分鐘)
[0062]行號(hào)14:
[0063]M00001保護(hù)動(dòng)作后，經(jīng)過通過計(jì)時(shí)器(TMR TENTHS R00016)計(jì)時(shí)5分鐘(300秒)，M00001保護(hù)動(dòng)作復(fù)位，使行號(hào)I中的Q00001恢復(fù)，通過啟動(dòng)按鈕，重新恢復(fù)工作。(延時(shí)時(shí)間即圖中的R00016設(shè)定值3000— PV)
[0064]當(dāng)出現(xiàn)過載動(dòng)作時(shí)，只需等待5?6分鐘(程序內(nèi)部設(shè)定)，會(huì)自動(dòng)復(fù)位。這就提醒了崗位需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，否則還會(huì)保護(hù)動(dòng)作。
[0065]當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)(一般設(shè)定為5?6分鐘)自動(dòng)復(fù)位，恢復(fù)操作狀態(tài)，減少了原保護(hù)需要人為復(fù)位的工作量。
[0066]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路的保護(hù)方法，所述的保護(hù)電路設(shè)有PLC控制系統(tǒng)，所述的電機(jī)為三相電機(jī)，所述的電機(jī)的主電路由交流接觸器的主觸頭控制，所述的交流接觸器的線圈由繼電器的觸頭控制，所述的繼電器的線圈由所述的PLC控制系統(tǒng)控制； 在所述電機(jī)的主電路的兩相電路上，各設(shè)置一個(gè)交流電流變送器，所述的交流電流變送器與所述的PLC控制系統(tǒng)連接； 其特征在于:所述的保護(hù)方法為: A、通過啟動(dòng)、停止按鈕的操作，運(yùn)行元件控制磨頭電機(jī)的啟動(dòng)和停止；在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過載或缺相時(shí)，保護(hù)動(dòng)作元件將延時(shí)動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路； B、磨頭啟動(dòng)時(shí)，經(jīng)延時(shí)后進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，躲過啟動(dòng)過程的大電流； C、運(yùn)行過程中，通過AC/DC轉(zhuǎn)換器，將A相、C相與電機(jī)額定值比較；如出現(xiàn)過載需要保護(hù)時(shí)，經(jīng)過延時(shí)，驅(qū)動(dòng)保護(hù)元件動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路； D、設(shè)置無電流跳閘:當(dāng)延時(shí)啟動(dòng)后、出現(xiàn)被檢測(cè)的回路沒有電流時(shí)，即認(rèn)為缺相故障，經(jīng)過延時(shí)，保護(hù)元件動(dòng)作，斷開運(yùn)行電路； E、設(shè)置跳閘復(fù)位時(shí)間；經(jīng)過跳閘復(fù)位的時(shí)間后，保護(hù)元件動(dòng)作釋放復(fù)位，為重新啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。
2.按照權(quán)利要求1所述的鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路，其特征在于:所述的保護(hù)電路設(shè)有人機(jī)交互設(shè)備。
3.按照權(quán)利要求1所述的鑄管生產(chǎn)線電機(jī)過載和缺相保護(hù)電路，其特征在于:所述的保護(hù)電路設(shè)有AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述的繼電器設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流電路上。
4.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于:在所述的B中，延時(shí)的時(shí)間為5秒。
5.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于:在所述的C中，延時(shí)的時(shí)間為5秒。
6.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于:在所述的D中，延時(shí)的時(shí)間為I秒。
7.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于:在所述的E中，跳閘復(fù)位時(shí)間為5?6分鐘。
【文檔編號(hào)】H02H7/085GK104485640SQ201410802503
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】李憲峰, 岳江峰 申請(qǐng)人:蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司