專利名稱：一種動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置。
技術(shù)背景在工業(yè)生產(chǎn)中常常由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)而引起低壓電機(jī)停機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程紊亂，給企業(yè)造成生產(chǎn)事故和巨大的損失。電機(jī)再起動(dòng)控制器就是用于為解決電網(wǎng)電壓波動(dòng)而電機(jī)不停機(jī)專門研制的
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是為企業(yè)解決外部、內(nèi)部電網(wǎng)短時(shí)故障、電網(wǎng)電壓短時(shí)大幅度波動(dòng)、甚至短時(shí)斷電(俗稱“晃電”)引起的生產(chǎn)過(guò)程中斷而專門開發(fā)的。裝置是在研究了大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，采用高科技技術(shù)開發(fā)出的新產(chǎn)品，能夠有效地解決“晃電”不停機(jī)這一難題，可以說(shuō)是企業(yè)的“晃電”救星。裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)電壓及電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)正在運(yùn)行的電機(jī)因電網(wǎng)“晃電” 而造成停機(jī)，如電網(wǎng)電壓在允許的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常，電機(jī)按預(yù)先設(shè)定的再起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)因電網(wǎng)“晃電”造成停機(jī)的電機(jī)。如電網(wǎng)電壓沒(méi)有在允許的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常，則控制器閉鎖程序，不再起動(dòng)設(shè)備。在某些重要場(chǎng)合，為了保證現(xiàn)場(chǎng)工藝連續(xù)性，防止出現(xiàn)因短時(shí)“晃電”造成重要電機(jī)跳停從而引起一連串的其他輔助設(shè)備的聯(lián)鎖動(dòng)作。本裝置可以判斷電網(wǎng)電壓波動(dòng)至低于設(shè)定的低電壓值時(shí)，無(wú)論接觸器是否釋放，裝置依靠輔助的儲(chǔ)能模塊使裝置的再起動(dòng)信號(hào)發(fā)出端保持吸合一段時(shí)間(0-M秒可調(diào))。使控制電機(jī)的交流接觸器控制回路在低電壓或零電壓時(shí)保持接通狀態(tài)。確保重要電機(jī)在低電壓時(shí)保持運(yùn)行或電壓從零電壓恢復(fù)正常電壓時(shí)無(wú)延時(shí)馬上重起動(dòng)電機(jī)。從而保證工藝的連續(xù)性與生產(chǎn)正常進(jìn)行。裝置可用于常規(guī)交流接觸器控制的電機(jī)再起動(dòng)、星-三角啟動(dòng)回路或降壓?jiǎn)?dòng)回路的電機(jī)再起動(dòng)、DCS系統(tǒng)參與控制的電機(jī)再起動(dòng)、DW等系列機(jī)械式開關(guān)控制的電機(jī)再起動(dòng)、變頻器或軟啟動(dòng)器控制的電機(jī)再起動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)如有多臺(tái)電機(jī)需要分批再起動(dòng)，只需將多臺(tái)裝置設(shè)定不同再起動(dòng)時(shí)間，就可以實(shí)現(xiàn)分批再起動(dòng)。本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置，主要包括控制回路電壓檢測(cè)模塊、按鍵處理模塊、 CPU單元、電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊、通信模塊、儲(chǔ)能模塊和LED數(shù)碼管顯示器；控制回路電壓檢測(cè)模塊與CPU單元連接；CPU單元與電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊連接，以向電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊發(fā)送再起動(dòng)信號(hào)；CPU單元還與按鍵處理模塊、通信模塊、LED數(shù)碼管顯示器和儲(chǔ)能模塊連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是“晃電”再起動(dòng)，特別本裝置可以判斷電網(wǎng)電壓波動(dòng)至低于設(shè)定的低電壓值時(shí)，無(wú)論接觸器是否釋放，裝置依靠輔助的儲(chǔ)能模塊使裝置的再起動(dòng)信號(hào)發(fā)出端保持吸合一段時(shí)間(0-M秒可調(diào))，保證重要場(chǎng)合電機(jī)，在低電壓時(shí)保持運(yùn)行或電壓
3從零電壓恢復(fù)正常電壓時(shí)無(wú)延時(shí)馬上重起動(dòng)電機(jī)，且本裝置有RS-485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，采用 MODBUS協(xié)議，通過(guò)上位機(jī)可以查看歷史發(fā)生的“晃電”時(shí)間、再起動(dòng)執(zhí)行結(jié)果、電機(jī)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間值，有利于現(xiàn)代化企業(yè)管理。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的框圖。圖2示出了按鍵處理模塊的電路原理圖；圖3示出了 LED數(shù)碼管顯示器的電路原理圖；圖4示出了電源與電壓采樣部分的電路原理圖；圖5示出了電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊的電路原理圖；圖6示出了控制輸出部分的電路原理圖；圖7示出了 CPU單元的連接結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
一種動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置，包括控制回路電壓檢測(cè)模塊、按鍵處理模塊、通信模塊、儲(chǔ)能模塊、電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊、CPU單元和LED數(shù)碼管顯示器。當(dāng)控制回路電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到設(shè)定的低電壓值且電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊檢測(cè)到運(yùn)行狀態(tài)停止時(shí)，CPU單元認(rèn)定為發(fā)生晃電，裝置進(jìn)入等待電壓恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)控制回路電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到電壓恢復(fù)，并判斷出晃電時(shí)長(zhǎng)未超過(guò)原設(shè)定的晃電容許時(shí)長(zhǎng)時(shí)，CPU單元向電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊發(fā)送再起動(dòng)信號(hào)， 使電機(jī)重新運(yùn)行；當(dāng)判斷出晃電時(shí)長(zhǎng)超過(guò)原設(shè)定的晃電容許時(shí)長(zhǎng)時(shí)，CPU單元閉鎖輸出，不發(fā)送再起動(dòng)信號(hào)。非晃電時(shí)間，可以通過(guò)按鍵處理模塊上的操作在LED數(shù)碼管顯示器上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電壓顯示、電機(jī)狀態(tài)顯示、再起動(dòng)記錄查詢、設(shè)定參數(shù)查詢和運(yùn)行參數(shù)查詢等，同時(shí)， 可以通過(guò)通信模塊進(jìn)行查詢數(shù)據(jù)的上傳。儲(chǔ)能模塊可以在裝置斷電的情況下維持正常工作一段時(shí)間。
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解圖1是本實(shí)用新型的原理框圖，該動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置包含了 CPU單元、電源、按鍵處理模塊、控制回路電壓檢測(cè)模塊、電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊、控制輸出模塊、人機(jī)界面及通信模塊等部分組成。其中，CPU單元進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、處理、分析、人機(jī)對(duì)話、通信、總線擴(kuò)展、 命令傳達(dá)和執(zhí)行等?？刂苹芈冯妷簷z測(cè)模塊可實(shí)時(shí)采樣監(jiān)控控制回路電壓，如圖4是電壓的前端采樣電路，相電壓經(jīng)變壓器Tl隔離，通過(guò)變壓器Tl的一輔助繞組的輸出端6，7經(jīng)二極管D8和D9的全波整流，再通過(guò)電阻R18、R25取樣和分壓，得到二個(gè)正的正弦半波交流信號(hào)VSAMPLE和VANA，正弦半波交流信號(hào)VANA送至CPU單元進(jìn)行電壓采樣和數(shù)據(jù)顯示、處理， 具體為通過(guò)CPU單元的管腳PBOANO送入CPU單元中。相電壓經(jīng)變壓器Tl隔離，通過(guò)變壓器U2的另一輔助繞組的輸出端9，10經(jīng)整流電路D5整流輸出，整流電路的一輸出端接地， 另一輸出端經(jīng)電感L4后第一支路經(jīng)電容C9接地，第二支路經(jīng)電容ClO接地，第三支路經(jīng)電容Cll接地，第四支路經(jīng)電感L6和電容C13的串聯(lián)電路接地，其中，電容C9、ClO和Cll的并聯(lián)電路輸出12V，電容C13輸出R12V。如圖5就是電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊輸入的前端部分的電路圖，電動(dòng)機(jī)控制接觸器的自保持輔助常開接點(diǎn)由如圖5的二個(gè)端子SWTA和SWTB輸入裝置，并經(jīng)電容C16分壓、整流電路D3整流、電阻R12、R13、R16、R17和R32限流后接至光耦U3的1腳，而+3V電壓經(jīng)電阻 Rll輸入至光耦U3的4腳。電阻R16與電阻R13之間的電位點(diǎn)與整流電路D3的未與電阻 R17電連接的輸出端之間電連接有電容C8。當(dāng)控制回路帶電，電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，端子 SffTA和SWTB間有220V或380V電位差，此時(shí)光耦U3導(dǎo)通，光耦將電位點(diǎn)SWS (光耦U3的4 腳)拉為低電平送至CPU單元，此時(shí)表明電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；反之，電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，端子SWTA和SWTB間的電位差為0，光耦U3不導(dǎo)通，電位點(diǎn)SWS通過(guò)電阻Rll上拉為高電平送至CPU單元，此時(shí)表明電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)上述分析，我們知道通過(guò)監(jiān)測(cè)接觸器自保持接點(diǎn)的電位關(guān)系，我們就可以準(zhǔn)確判斷電機(jī)的運(yùn)行情況，另外，如圖6所示，裝置的繼電器Kl的一組常開接點(diǎn)Kl-A也接到端子SWTA、SWTB自保持接點(diǎn)兩端，而繼電器Kl的線圈Kl-B和反接的二極管D6的并聯(lián)電路電連接于電壓R12V與三極管(NPN型)Q4的集電極之間，電壓R12V經(jīng)電容C14接地；另外， 該三極管Q4的發(fā)射極接地，CPU單元的管腳PB0AN2輸出的信號(hào)RELAYO經(jīng)電阻R23輸入至三極管Q4的基級(jí)。這樣我們可以通過(guò)控制繼電器Kl的吸合來(lái)控制電機(jī)的起動(dòng)，(如圖6) RELAYO = 1，繼電器Kl吸合，將給電機(jī)發(fā)起動(dòng)信號(hào)。這樣我們可以通過(guò)共同的兩線獲得電機(jī)的狀態(tài)，并可以控制電機(jī)的起動(dòng)。另外，裝置還提供一個(gè)繼電器K2，通過(guò)控制繼電器K2的接點(diǎn)的通斷可以應(yīng)用于變頻器或軟起動(dòng)器等裝置作為再起動(dòng)信號(hào)發(fā)出前的復(fù)位信號(hào)。如圖2所示，該按鍵處理模塊包括按鍵KEYO、KEYl和KEY2，+3V電壓第一支路經(jīng)電阻R8和按鍵KEYO接地，第二支路經(jīng)電阻R9和按鍵KEYl接地，第三支路經(jīng)電阻RlO和按鍵KEY2接地，電阻R8與按鍵KEYO間的電位作為按鍵信號(hào)KEYC輸入至CPU單元的管腳PAO，TOC中，電阻R9與按鍵KEYl間的電位作為按鍵信號(hào)KETO輸入至CPU單元的管腳 PAl，TOQ中，電阻RlO與按鍵KEY2間的電位作為按鍵信號(hào)KEYA輸入至CPU單元的管腳PA2 中。如圖3所示，LED數(shù)碼管顯示器包括LED顯示屏D2，型號(hào)為KTL0417，二片8位移位寄存器U1，U2,型號(hào)為74HC595，四個(gè)PNP型三極管Q0、Q1、Q2和Q3，+3V電壓經(jīng)穩(wěn)壓二極管D14與三極管Q0、Q1、Q2和Q3的發(fā)射極電連接，并經(jīng)電容C25接地；三極管Q0、Q1、Q2和 Q3的集電極分別與LED顯示屏D2的3、2、1和0管腳電連接，三極管Q0、Ql、Q2和Q3的基級(jí)分別經(jīng)電阻R7、R6、R5和R4與8位移位寄存器U2的管腳Q0、Q1、Q2和Q3電連接，二片 8位移位寄存器Ul和U2的管腳SD間電連接，8位移位寄存器Ul的八個(gè)管腳QO至Q7分別與LED顯示屏D2的八個(gè)管腳A、B、C、D、E、F、G和P電連接。以上是該裝置的部分電路，其他的部分比較簡(jiǎn)單，這里不再一一贅述。
權(quán)利要求1. 一種動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置，其特征在于由控制回路電壓檢測(cè)模塊、按鍵處理模塊、通信模塊、儲(chǔ)能模塊、電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊、CPU單元和LED數(shù)碼管顯示器組成；其特征是控制回路電壓檢測(cè)模塊與CPU單元連接；CPU單元與電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊連接，以向電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊發(fā)送再起動(dòng)信號(hào)；CPU單元還與按鍵處理模塊、通信模塊、LED數(shù)碼管顯示器和儲(chǔ)能模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力設(shè)備晃電再起動(dòng)裝置，特別涉及一種低壓電機(jī)再起動(dòng)控制器，主要包括CPU單元、電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊、通信模塊、儲(chǔ)能模塊、控制回路電壓檢測(cè)模塊、按鍵處理模塊和LED數(shù)碼管顯示器，控制回路電壓檢測(cè)模塊與CPU單元連接；CPU單元與電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊連接，以向電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)模塊發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)；CPU單元還與按鍵處理模塊、通信模塊、LED數(shù)碼管顯示器和儲(chǔ)能模塊連接。其優(yōu)點(diǎn)是“晃電”再起動(dòng)，且有RS-485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，采用MODBUS協(xié)議，通過(guò)上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀取再起動(dòng)記錄，查看歷史發(fā)生的“晃電”時(shí)間、維持時(shí)長(zhǎng)及再起動(dòng)執(zhí)行結(jié)果、電機(jī)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間值，有利于現(xiàn)代化企業(yè)管理。
文檔編號(hào)H02P1/26GK202068362SQ20102059564
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者任家愛, 熊皓 申請(qǐng)人:深圳市亞特爾科技有限公司