專利名稱：螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及螺桿式冷水機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
螺桿式冷水機(jī)組均為三相供電，所以螺桿式冷水機(jī)組中的壓縮機(jī)需要有完善的三相保護(hù)，一般應(yīng)包含動靜態(tài)缺相、壓縮機(jī)過載保護(hù)等。目前國內(nèi)通常采用的保護(hù)機(jī)制需要使用多個檢測部件，包括三相檢測器、熱繼電器、壓縮機(jī)內(nèi)置保護(hù)器，在檢測到故障時通過控制器預(yù)留的若干開關(guān)量通道反饋給控制器，由于螺桿式冷水機(jī)組的壓縮機(jī)的實際負(fù)荷往往只有額定功率的60% 70%，在此種情況下缺相，其缺相運行電流往往不會超過熱繼電器的整定值，導(dǎo)致不能及時保護(hù)，而三相檢測器往往只能檢測供電電源，無法監(jiān)控機(jī)組內(nèi)部缺相。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供不受電流大小影響、響應(yīng)速度快、保護(hù)更加可靠的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，包括壓縮機(jī)主回路、接觸器控制回路，它還包括弱電控制回路，弱電控制回路中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KAl的線圈，繼電器KAl的觸點與接觸器控制回路連接。采用以上結(jié)構(gòu)后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點電流采樣裝置采樣每組線電流和相電流Ic與Il、Ib與13或Ia與12其中一組的值，傳輸?shù)娇刂破鳎趬嚎s機(jī)啟動、運行時，控制器通過對相電流和線電流進(jìn)行運算分析，判斷壓縮機(jī)是否為缺相啟動、缺相運行、過載等情況，并控制繼電器KAl通斷進(jìn)行保護(hù)，控制器運算分析不受電流大小的影響，并且控制器信息處理能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快。作為改進(jìn)，所述的電流采樣裝置為第一電流變送器和第二電流變送器，具有準(zhǔn)確度高、集成化程度高、結(jié)構(gòu)簡單、優(yōu)良的溫度特性和穩(wěn)定性等優(yōu)點。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的控制器輸出端還連接繼電器KA2的線圈，繼電器KA2的觸點與警報指示燈連接，繼電器KA2控制警報電路通斷，當(dāng)所述的控制器判定壓縮機(jī)缺相運行、缺相啟動或過載時，控制器同時發(fā)出指令給繼電器KA2，繼電器KA2觸點閉合，從而啟動警報指示燈，實現(xiàn)報警功能。作為更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的控制器是型號為SC-80HC的PLC，能適應(yīng)各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)。

[0010]圖I是本實用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、壓縮機(jī)主回路；2、接觸器控制回路；3、弱電控制回路；4、第一電流變送器；5、第二電流變送器；6、警報指示燈。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。由圖I所示本實用新型螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖可知，它包括壓縮機(jī)主回路I、接觸器控制回路2，它還包括弱電控制回路3，弱電控制回路3中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KAl的線圈，繼電器KAl的觸點與接觸器控制回路2連接。所述的電流采樣裝置為第一電流變送器4和第二電流變送器5。所述的控制器輸出端還連接繼電器KA2的線圈，繼電器KA2的觸點與警報指示燈 6連接。所述的控制器是型號為SC-80HC的PLC。電流變送器采樣每組線電流和相電流Ic與11、Ib與13或Ia與12其中一組的值， 傳輸?shù)絇LC，在壓縮機(jī)星形接法啟動時，當(dāng)PLC檢測到任意一個電流為零或任意一個時間點的任意一個電流大于上一個時間點的電流，判定壓縮機(jī)為缺相啟動，PLC發(fā)出指令給繼電器 KA1，繼電器KAl觸點斷開，從而斷開接觸器控制回路，實現(xiàn)壓縮機(jī)缺相啟動保護(hù)；并且PLC預(yù)設(shè)壓縮機(jī)三角接法線電流與相電流的比值Ic: 11或Ib: 13或Ia: 12為
I.732 (三相壓縮機(jī)中普遍為大家所熟知的結(jié)論，這里不做過多論述)，壓縮機(jī)三角接法運行時，當(dāng)PLC檢測到Ic: Il或Ib: 13或Ia: 12的值不為I. 732，判定壓縮機(jī)缺相運行，PLC發(fā)出指令給繼電器KA1，繼電器KAl觸點斷開，從而斷開接觸器控制回路，實壓縮機(jī)三角接法缺相運行保護(hù)；PLC預(yù)設(shè)壓縮機(jī)正常運行時的線電流值或相電流值，當(dāng)PLC檢測到任意一個線電流超過預(yù)設(shè)的線電流值或任意一個相電流超過預(yù)設(shè)的線電流值持續(xù)若干分鐘，判定壓縮機(jī)過載，PLC發(fā)出指令給繼電器KA1，繼電器KAl觸點斷開，從而斷開接觸器控制回路。實現(xiàn)壓縮機(jī)過載保護(hù)。各項保護(hù)的運算過程如下I、壓縮機(jī)缺相啟動保護(hù)壓縮機(jī)正常啟動時，啟動瞬間電流即為啟動電流(一般為額定電流的3 7倍， 采用星形接法降壓啟動時為直接啟動時的1/3)，隨著壓縮機(jī)開始轉(zhuǎn)動，繞組電流迅速下降至正常運行電流。當(dāng)壓縮機(jī)缺一相啟動時，未缺的二相繞組相當(dāng)于串接在380V電源中，無法形成旋轉(zhuǎn)磁場，壓縮機(jī)不能啟動，該二相繞組上有短路電流流過。因壓縮機(jī)無法啟動，電流全部用于發(fā)熱，繞組溫度劇烈上升，其阻值迅速下降，此過程中電流持續(xù)上升，直至高溫將繞組燒斷。由上述可知,壓縮機(jī)正常啟動與缺相啟動的電流變化趨勢是相反的。結(jié)合上述分析，壓縮機(jī)的缺相啟動保護(hù)方案如下
4[0026]壓縮機(jī)星形接法啟動時間一般為3-7S，在星形接法啟動過程中取至少兩個時間點，如圖5所示，通過電流互感器采集壓縮機(jī)這幾個時間點的線電流Ic和相電流II，當(dāng)缺 LI相啟動時，11=0，Ic變大；當(dāng)缺L2相啟動時，Il和Ic都變大；當(dāng)缺L3相啟動時，Il變大，Ic=O0有上述分析可得，PLC 一旦檢測到電流為O或一個時間點的電流大于上一個時間點的電流，也就是電流為O或電流變大時，判定為壓縮機(jī)缺相啟動，PLC發(fā)出指令，繼電器 KAl觸點斷開，從而斷開接觸器控制回路，同時繼電器KA2觸點閉合，可輸出警報。同時當(dāng)采樣的線電流與相電流為Ib與13或Ia與12時，判定方法同上，判定結(jié)果也于上述結(jié)論一致。2、壓縮機(jī)缺相運行保護(hù)應(yīng)用壓縮機(jī)三角接法線電流與相電流的比值為1.732的原理，如圖2，IciIl= Ib:I3= Ia:12=1. 732。壓縮機(jī)三角接法運行時，根據(jù)缺相點的不同，其電路會隨之變化，具體分析如下I)電源LI相缺相時，繞組Tl、T2串聯(lián)后與T3并聯(lián)，兩端接380V 單相電源，電路簡化如圖3所示，電流計算如下Ia=O,根據(jù)并聯(lián)電路工作原理，Ι1=Ι3=Ι2ΧΤ2/(Τ1+Τ3)=0· 512，Ib=Ic=Il+I2=l. 512Ia/I2=0, Ib/I3=3,Ic/Il=3同理可得，當(dāng)電源L2相缺相時，Ia/I2=3, Ib/I3=0, Ic/Il=3 ;當(dāng)電源L3相缺相時， Ia/I2=3, Ib/I3=3,Ic/Il=0。由以上計算可知，無論LI、L2、L3哪相電源線缺相時，Ic/Il Φ 1.732。2) Tl相繞組斷線(如接觸器主觸點A點接觸不良)時，Tl相電流為0，另兩相繞組有相差120°電角度的電流，電路簡化如圖4所示，電流計算如下11=0，假設(shè) Ι2=Ιχ(Φ=0。), Ι3=Ιχ(Φ=120° )，則Ic=I2+I3=l. 732Ix, Ia=I3=Ix, Ib=I2=IxIa/I2=l, Ib/I3=l, Ic/Il= 00同理可得，當(dāng)T2相繞組斷線時，Ia/I2=①,Ib/I3=l, Ic/Il=l ;當(dāng)T3相繞組斷線時，Ia/I2=l, Ib/I3=①,Ic/Il=l.由以上計算可知，無論T1、T2、T3哪相繞組斷線時，Ic/Il I. 732結(jié)合上述分析，壓縮機(jī)的缺相運行保護(hù)方案如下通過電流互感器采集壓縮機(jī)的線電流與相電流(如圖2，可以是Ic與II、Ib與13 或Ia與12)，壓縮機(jī)三角接法運行過程中，PLC—旦檢測到Ic/Il Φ I. 732，判定壓縮機(jī)缺相運行，PLC發(fā)出指令，繼電器KAl觸點斷開，從而斷開接觸器控制回路，同時繼電器KA2觸點閉合，可輸出警報。同時當(dāng)采樣的線電流與相電流為Ib與13或Ia與12時，判定方法同上，判定結(jié)果也于上述結(jié)論一致。3、壓縮機(jī)過載保護(hù)通過電流互感器采集電流，同樣可以監(jiān)控壓縮機(jī)的過載情況，保護(hù)方案如下PLC預(yù)設(shè)壓縮機(jī)正常運行時的線電流值或相電流值(正常運行時的線電流和相電流根據(jù)壓縮機(jī)功率不同視具體情況而設(shè))，電流互感器采集線電流和相電流，當(dāng)PLC檢測到任意一個線電流超過預(yù)設(shè)的線電流值或任意一個相電流超過預(yù)設(shè)的線電流值T分鐘(T可以自己設(shè)定，比如設(shè)為1)，判定壓縮機(jī)過載，PLC發(fā)出指令，繼電器KAl觸點斷開，從而斷開接觸器控制回路，同時繼電器KA2觸點閉合，可輸出警報。
權(quán)利要求1.一種螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，包括壓縮機(jī)主回路(I)、接觸器控制回路(2)，其特征在于它還包括弱電控制回路(3)，弱電控制回路(3)中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KAl的線圈，繼電器KAl的觸點與接觸器控制回路(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，其特征在于所述的電流采樣裝置為第一電流變送器(4)和第二電流變送器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，其特征在于所述的控制器輸出端還連接繼電器KA2的線圈，繼電器KA2的觸點與警報指示燈(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，其特征在于所述的控制器是型號為SC-80HC的PLC。
專利摘要本實用新型公開了一種螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，包括壓縮機(jī)主回路(1)、接觸器控制回路(2)，其特征在于它還包括弱電控制回路(3)，弱電控制回路(3)中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KA1的線圈，繼電器KA1的觸點與接觸器控制回路(2)連接。本實用新型不受電流大小影響、響應(yīng)速度快、保護(hù)更加可靠。
文檔編號H02H3/08GK202353179SQ20112054859
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者曹丹輝, 朱甬, 王豐華 申請人:埃美圣龍(寧波)機(jī)械有限公司