大型雙盤磨擦壓力機多控高效節(jié)電專用控制柜的制作方法
【專利摘要】大型雙盤磨擦壓力機多控高效節(jié)電專用控制柜是一種大型雙盤摩擦壓力機所用動力源的改造裝置，具體的講，就是用摸擬電器元件通過邏輯電路控制實現(xiàn)電動機的星角自動往返轉(zhuǎn)換，從而達到節(jié)電目的控制裝置。該節(jié)電控制柜由獨立的長方形柜體、電器元件安裝底板、電源開關(guān)、控制電源開關(guān)、隔離變壓器、直流電源盒、PLC、SSR、接線端子排、電壓表、電流表組成。電源開關(guān)安裝在底板上部，控制電源開關(guān)、隔離變壓器、直流電源盒、PLC依次并排安裝在底板中部，SSR依次并排安裝在安裝底板中下部，接線端子排并排安裝在底板下部。將組裝好的電器元件安裝底板固定在柜體底部。電壓表、相電流表依次并排安裝在節(jié)電專用控制柜的面板的上部。
【專利說明】
大型雙盤磨擦壓力機多控高效節(jié)電專用控制柜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種大型雙盤摩擦壓力機（以下簡稱壓力機）所用動力源的改造裝 置。具體地說是利用PLC、固態(tài)繼電器（以下簡稱SSR)及附屬電氣元件組裝，通過邏輯電路 控制，針對壓力機的工作特性：充分利用壓力機空載（以下簡稱待機）空間、有效地發(fā)揮電 機星⑴接線方式、低電耗運行的優(yōu)點，從而達到節(jié)電目的的專用控制柜。 技術(shù)背景
[0002] 目前鍛造行業(yè)所用的大型壓力機，全部是兩臺大容量的電機作為動力源，均采用 星（Y)角（Λ)啟動。待電機達到額定轉(zhuǎn)速后，即自動轉(zhuǎn)換為角（Λ)接線方式高電耗運 行，無論壓力機是待機、還是坯件鍛打（以下簡稱工作）狀態(tài)，且不再轉(zhuǎn)換。而壓力機的特 性是：工作時間僅占10%，而待機時間卻高達90% ;由此形成了大馬拉小車、多馬拉空車現(xiàn) 象，造成了電能的極大浪費，增加了電費開支，加大了產(chǎn)品成本。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種單獨設(shè)置：利用PLC、SSR及電氣輔助元件組成的邏輯 電路控制。使電機星（Y)啟動正常后實現(xiàn)：1.壓力機待機期間、A臺電機自動斷電、只有B 臺電機繼續(xù)通電且保持星（Y)接線方式低電耗運行2.壓力機工作開始，兩臺電機同時通電 并自動轉(zhuǎn)換為角（Λ)接線方式高電耗、大力矩運行；3.壓力機工作結(jié)束，兩臺電機同時斷 電、零電耗運行4.待電機額定轉(zhuǎn)速下降時，只有B臺電機自動通電且保持星（Y)接線方式 低電耗運行，這樣周而復(fù)始，即可達到壓力機節(jié)電目的的專用控制裝置。
[0004] 為達到以上目的，本發(fā)明采取的具體方案：長方形柜體①、電器元件安裝板②、主 電源開關(guān)③、控制電源開關(guān)④、控制電源隔變壓器⑤、直流電源⑥、PLC⑦、SSR⑧、接線端子 排⑨左、中、右，將這些電器元件依次排列安裝在底板②上，并固定在柜體內(nèi)部。電壓表?、 電流表(〇)Α、Β并排安裝在柜體面板上部。其他與本發(fā)明無關(guān)的電器元件、按壓力機工作要 求安裝在適當(dāng)位置故不贅述。
[0005] 其特征在于：無需改變壓力機操作方式，將節(jié)電專用控制柜安裝固定，接上電源， 參照圖4、圖5按要求把控制回路接線端子用控制纜與PLC的輸入、輸出、SSR觸發(fā)控制、機 旁操作盤、壓力機的電機啟動按鈕QA、停止按鈕ΤΑ、待機按鈕DJ、工作按鈕GZ的兩端對應(yīng)連 接；把主回路接線端子用合格導(dǎo)線與主電源開關(guān)③Z、A、B ;SSR的輸入、輸出端、電機接線盒 內(nèi)接線端子對應(yīng)連接。檢查無誤，合上主電源開關(guān)③Z、A、B ;控制電源開關(guān)④；控制電源隔 離變壓器⑤；直流電源⑥；進行調(diào)試試驗，即可使用。
[0006] 本發(fā)明其有益效果在于：1.壓力機電機星（Y)接線方式啟動、轉(zhuǎn)速正常后，A臺電 機自動斷電，只有B臺電機通電仍按星（Y)接線方式低電耗運行，此時實測電流僅為35A， 2.每當(dāng)壓力機工作結(jié)束，兩臺電機同時自動斷電，實測電流為零。此時壓力機的雙盤慣力帶 動電機額速旋轉(zhuǎn)，待電機額速下降時，B臺電機即自動通電且保持星（Y)接線方式低電耗繼 續(xù)運行。等待下一個工作的到來。不使用節(jié)電控制柜，壓力機兩臺電機按角（Λ)接線方 式待機、高電耗運行，實測電流為270A。綜上述得知：兩臺電機同時斷電、電流為零、與只一 臺電機運行電流為35A，二者通算，壓力機的待機、實際電流為30A，只占先前待機電流270A 的九分之一。由此降低了電能的損耗，節(jié)約了電費開支。節(jié)電率在60%以上。
[0007] 本發(fā)明有益效果在于：使用PLC與SSR相配合，無機械接觸點、無噪音、壽命長、結(jié) 構(gòu)簡單、動作靈敏、使用可靠、維護方便。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明節(jié)電專用控制柜的外形示意圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明節(jié)電專用控制柜的機旁操作盤示意圖。
[0010] 圖3為本發(fā)明電器元件排列示意圖。
[0011] 圖4為本發(fā)明PLC與SSR控制回路接線原理示意圖。
[0012] 圖5為本發(fā)明節(jié)電專用控制柜、機旁操作盤、電機主、控回路接線示意圖。
【具體實施方式】：
[0013] 參照圖1、3 :該節(jié)電專用控制柜其特征：由獨立的長方型柜體①、電器元件安裝底 板②、電源開關(guān)③Z、A、B ;控制電源開關(guān)④、隔離變壓器⑤、直流電源⑥、PLC⑦、SSR⑧、接 線端子排⑨、電壓表（10)、電流表（11) A、B組成。電源開關(guān)③A、Z、B并排安裝在底板②的 上部；控制電源開關(guān)④、隔離變壓器⑤、直流電源⑥、PLC⑦依次并排安裝在底板②、電源開 關(guān)③Z、A、B的下部；SSR⑧依次并排安裝在安裝底板②、上述電氣元件的下部；接線端子排 ⑨左、中、右依次并排安裝在安裝底板②、SSR⑧的下部。將組裝好的底板②、固定在柜體① 的底部。電壓表⑩、相電流表(〇 A、B依次并排安裝在節(jié)電專用控制柜的面板的上部。
[0014] 參照圖4 :第一步：將已備AC220V、L、N電源、對應(yīng)接入直流、PLC電源端。第二步： 將壓力機的啟動按鈕QA下端接入PLC輸入端X00 ;將壓力機待機按鈕DJ下端接入PLC輸 入端X02 ;將壓力機工作按鈕GZ下端接入PLC輸入端X04 ;將壓力機停止按鈕TA下端接入 PLC輸入端X06 ;將公用線GND并聯(lián)接入壓力機的啟動（QA)、待機（DJ)、工作（GZ)、停止（TA) 按鈕的上端。第三步：將已備DC+12V接入PLC的COM端；將DC-12V并聯(lián)接入SSR的（A0)、 (AY)、（Α Λ ) (BO)、（BY)、（Β Λ )的控制負(fù)極端。第四步：將PLC輸出端Y00并聯(lián)接入SSR 的（AO)、（Β0)控制正極端；將PCL輸出端Υ01接入SSR的（ΑΥ)控制正極端；將PLC輸出端 Υ02接入SSR的（BY)控制正極端；將PLC輸出端Υ03并聯(lián)接入SSR的（Α Λ )、（Β Λ )的控 制正極端。
[0015] 參照圖5、第一步：主回路的接線，將a、b、c、三相380V、AC電源接入主開關(guān)③Ζ的 上端；將其下端分別接入主開關(guān)③A、B的上端；主開關(guān)③A的下端并聯(lián)接入SSR的Α0、Α Λ 上端；主開關(guān)③Β的下端并聯(lián)接入SSR的Β0、Β Λ上端。第二步：SSR的Α0下端分別接入端 子排⑨左側(cè)W1、V1、U1上端、其下端分別對應(yīng)接入電機AD接線盒內(nèi)對應(yīng)接線端子上；SSR的 AY上端短接，其下端與SSR的Α Λ下端并聯(lián)分別接入端子排⑨左側(cè)U2、V2、W2、上端；其下 端分別接入電機AD接線盒內(nèi)對應(yīng)接線端子上；SSR的Β0下端分別接入接線端子排⑨右側(cè) W1、V1、U1上端；其下端分別接入電機BD接線盒內(nèi)對應(yīng)接線端子上；SSR的BY上端短接，其 下端與SSR的Β Λ下端并聯(lián)分別接入端子排⑨右側(cè)U2、V2、W2上端；其下端分別接入電機 BD接線盒內(nèi)對應(yīng)接線端子上。第三步：控制回路的接線，將a、c兩相AC380V電源、接入控 制開關(guān)④上端；其下端a、c對應(yīng)接入隔離變壓器⑤的上端；其下端L、N對應(yīng)接入直流電源 ⑥與PLC⑦上端；直流電源⑥的下端+、對應(yīng)接入PLC的COM端；第四步：將控制柜內(nèi)端子排 ⑨中的控制接線端子GND、X00、X02、X04、X06用控制線纜分別對應(yīng)接入機旁操作盤圖2內(nèi) 的端子排下端；其上端分別對應(yīng)接入壓力機起動按鈕QA、停止按鈕TA、工作按鈕GZ、待機按 鈕DJ的兩端。壓力機的調(diào)整按鈕在此不做贅述。
[0016] 為達到以上目的，采取的技術(shù)措施：
[0017] 參照圖4,按照所述第一、二、三、四步的實際接線。參照圖5,按照所述第一、二、 三、四步的實際接線。將主、控回路的接線進行適當(dāng)連接。即：將圖5底部接線端子排⑨中 的上端：GND、X00、X02、X04、X06分別與PLC的輸入GND、X00、X02、X04、X06端子對應(yīng)接入。
[0018] 參照圖4,將PLC的輸出：Y00、Y01、Y02、Y03端子分別對應(yīng)接入圖5中的SSR的 (Α0)與（BO) ;SSR的（AY)、SSR的（BY)、SSR的（Α Λ )與（Β Λ )的控制接線端子連接。另 外將直流電源DC-12V并聯(lián)接入SSR的（AO)、（BO)、（AY)、（BY)、（Α Λ )、（Β Λ )的控制接線 負(fù)端子上。檢查接線無誤，可先只合控制開關(guān)④，使控制回路得電、進行空載試驗。
[0019] 節(jié)電控制柜的使用：參照圖5,驗明電壓應(yīng)正常，合主開關(guān)③Ζ、Α、Β ;合控制開關(guān) ④，驗明隔離變壓器⑤、直流電源⑥、PLC⑦電壓應(yīng)正常。
[0020] 檢查壓力機各部件應(yīng)正常、一切準(zhǔn)備工作就緒。操作人員按下壓力機電機啟動按 鈕QA，PLC輸入端Χ00得信號，其輸出端Υ00、YOU Υ02有電，對應(yīng)的SSR(AO)、（BO)、（ΑΥ)、 (BY)觸發(fā)控制線同時得電，其主電源導(dǎo)通，兩臺電機同時星（Y)啟動，待電機達到額定轉(zhuǎn)速 時、啟動完畢。此時PLC設(shè)定：Y01輸出關(guān)斷，SSR的（AY)觸發(fā)控制線失電，主電源關(guān)斷，電 機AD斷電，只一電機BD星（Y)接線方式低電耗待機運行。工作開始：操作人員按下壓力機 工作按鈕GZ，PLC輸入端X04得信號，PLC設(shè)定：其輸出端Y02輸出關(guān)斷，SSR的（BY)觸發(fā)控 制線失電，主電源關(guān)斷，電機BD斷電。隨即PLC的輸出端Y03得電，SSR的（ΑΛ)、（ΒΛ) 并聯(lián)觸發(fā)控制線同時得電，其主電源導(dǎo)通，兩臺電機同時角（Λ)接線方式高電耗、大力矩 運行，工作完畢。操作人員按下壓力機待機按鈕DJ，PLC設(shè)定：其輸出端Y03輸出關(guān)斷，SSR 的（Α Λ )、（Β Λ )并聯(lián)的觸發(fā)控制線同時失電，主電源關(guān)斷，兩臺電機同時斷電，電機被壓 力機雙盤慣力帶動旋轉(zhuǎn)，待電機額速下降，PLC的輸出端Υ02得電，對應(yīng)的SSR(B Υ)觸發(fā)控 制線得電，其主電源導(dǎo)通，電機BD得電，并以星（Y)接線方式低電耗待機運行。這樣周而復(fù) 始，直到全部工作結(jié)束，操作人員按下壓力機電機停止按鈕，PLC輸出全部關(guān)斷，電機全部斷 電，壓力機停止運行。
【主權(quán)項】
1. 一種大型雙盤摩擦壓力機所用動力源的改造裝置，其特征是：用摸擬電器元件通過 邏輯電路控制實現(xiàn)電動機的星角自動往返轉(zhuǎn)換。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型雙盤磨擦壓力機多控高效節(jié)電專用控制柜，其特征是： 該節(jié)電控制柜由獨立的長方形柜體、電器元件安裝底板、電源開關(guān)、控制電源開關(guān)、隔離變 壓器、直流電源盒、PLC、SSR、接線端子排、電壓表、電流表組成；電源開關(guān)并排安裝在底板的 上部，控制電源開關(guān)、隔離變壓器、直流電源盒、PLC依次并排安裝在底板中部，SSR依次并 排安裝在安裝底板中下部，接線端子排并排安裝在安裝底板下部；將組裝好的電器元件安 裝底板固定在柜體底部，電壓表、相電流表依次并排安裝在節(jié)電專用控制柜的面板的上部。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型雙盤磨擦壓力機多控高效節(jié)電專用控制柜，其特征是： 將AC220V、L、N電源接入PLC電源端；將壓力機的啟動按鈕QA下端接入PLC輸入XOO端； 將壓力機待機按鈕DJ下端接入PLC輸入X02端；將壓力機工作按鈕GZ下端接入PLC輸入 X04端；將壓力機停止按鈕TA下端接入PLC輸入X06端；將公用線GND并聯(lián)接入壓力機的啟 動（QA)、待機（DJ)、工作（GZ)、停止（TA)按鈕的上端；將DC12V+極接入PLC的COM端；將 DC12V -極并聯(lián)接入SSR的（AO)、（AY)、（A Λ ) (BO)、（BY)、（B Λ )的控制負(fù)極端；將PLC輸 出端YOO并聯(lián)接入SSR的（AO)、（BO)控制正極端；將PCL輸出端YOl接入SSR的（AY)控制 正極端；將PLC輸出端Υ02接入SSR的（BY)控制正極端；將PLC輸出端Υ03并聯(lián)接入SSR 的（A Λ )、（B Λ )的控制正極端。
【文檔編號】H02P5/74GK105897070SQ201410717202
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月2日
【發(fā)明人】任維平
【申請人】任維平