一種電機拖動軟啟動控制柜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電機拖動軟啟動控制柜。包括一柜體，其特征在于：所述柜體為單面柜門式結構，柜門上安裝有電壓電流表、供電急停按鈕、啟停控制開關、轉換開關和信號指示燈，柜體內部固設有斷路器、交流接觸器、繼電器、電流互感器、變壓器、接線端子、走線槽、軟啟動器、蜂鳴器、風扇和電動機，柜體后方下側設有電源線，電源線的一端與柜體內部控制電路連接，電源線的另一端連接外部電源。本實用新型軟啟動柜，結構簡單，體積小、占地面積少，安裝方便，設備運行穩定，延長使用壽命，實現了直流電機的平滑軟啟動運行，適用于各種電機的調速，勵磁系統的調控等領域，是各類院校進行電工、電氣、電機教學培訓和實訓考核的理想裝置。
【專利說明】
一種電機拖動軟啟動控制柜
技術領域
[0001]本實用新型涉及電機實訓裝置領域，尤其涉及一種電機拖動軟啟動控制柜。
【背景技術】
[0002]軟啟動器(softstarter)是一種集電機軟起動、軟停車、多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯晶閘管及其電子控制電路。目前電機軟啟動控制柜，被廣泛應用于大型供水站、污水處理廠、發電廠、石油加壓站、造紙廠等的栗機和風機，化工、采礦等的壓縮機、球磨機、傳送帶等設備，但將軟啟動控制柜應用于教學實訓中的裝置卻很少。針對目前存在的問題，參考“電工行業”標準、“電氣接線”規范，研發一款中高職、本科院校等進行電工、電氣、電機方面教學、技能培訓、實訓考核的實訓裝置，并可實現直流電機平滑軟啟動運行，勵磁系統調控等實驗功能，是非常重要和意義深遠的。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供了一種電機拖動軟啟動控制柜，結構簡單，體積較小、占地面積少，安裝方便，且具有多種保護功能，安全性高，設備運行穩定，延長使用壽命，實現了直流電機的平滑軟啟動運行，具有良好的軟啟動特性，適用于各種電機的調速，勵磁系統的調控等領域，是各類院校進行電工、電氣、電機教學培訓和實訓考核的理想裝置。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種電機拖動軟啟動控制柜，包括一柜體，其特征在于:所述柜體為單面柜門式結構，所述柜門上安裝有電壓電流表、供電急停按鈕、啟停控制開關、轉換開關和信號指示燈，所述柜體內部固設有斷路器、交流接觸器、繼電器、電流互感器、變壓器、接線端子、走線槽、軟啟動器、蜂鳴器、風扇和電動機，所述柜體后方下側設有電源線，所述電源線的一端與柜體內部控制電路連接，所述電源線的另一端連接外部電源。
[0006]所述柜體內部還設有PLC控制系統，所述PLC控制系統的輸入端連接供電急停按鈕、啟停控制開關、轉換開關以及繼電器，所述PLC控制系統的輸出端連接交流接觸器、繼電器以及信號指示燈。
[0007]所述PLC控制系統中還設有以太網接口，所述以太網接口的輸入端連接遠程計算機。
[0008]所述柜體底部的四個邊角處設有四個可剎車移動輪。
[0009]所述柜體的長度為1700?1900mm，柜體的寬度為700?900mm，柜體的高度為500?700mmo
[0010]所述柜體采用冷乳鋼板和鋁型材質制成。
[0011 ]與現有技術相比，本實用新型至少具有以下優點:
[0012]通過上述本實用新型的技術方案，將電壓電流表、控制按鈕和指示燈安裝在柜體外側，且柜體采用輕質的冷乳鋼板和鋁型材質制成，大大簡化了控制柜的結構，降低了控制柜的重量和占地面積;控制柜內部設有布線槽，方便內部元器件的接插，便于安裝維護，內側接線端子使用次數可達10萬次以上;本裝置安裝PLC智能型控制系統，所有輸入和輸出點均通過PLC程序控制來實現所有的動作，通過利用以太網接口連接遠程計算機控制;本裝置還具有過載保護功能、缺相保護功能和過熱保護功能，保證了電機拖動軟起動過程的安全性。發明可實現直流電機的平滑軟啟動運行，適用于各種直流輸入電機的調速，勵磁系統的調控等領域，是各類院校進行電工、電氣、電機教學培訓和實訓考核的理想裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例提供的一種電機拖動軟啟動控制柜的外部結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例提供的一種電機拖動軟啟動控制柜的內部結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]如圖1-圖2所示，為本實用新型實施例提出的一種電機拖動軟啟動控制柜，包括一柜體I，其特征在于:柜體I為單面柜門式結構，柜門上安裝有電壓電流表2、供電急停按鈕3、啟停控制開關4、轉換開關5和信號指示燈6，柜體I內部固設有斷路器、交流接觸器、繼電器、電流互感器、變壓器、接線端子、走線槽、軟啟動器、蜂鳴器、風扇7和電動機，柜體后方下側設有電源線，電源線的一端與柜體內部控制電路連接，電源線的另一端連接外部電源。
[0017]進一步的，轉換開關上設有三個開關位，即手動、停止和自動;在具體實施中，當將開關置于手動位置時，按下起動按鈕，電機通過軟啟動器起動運行;按下停止按鈕則電機停止運行，開關置于自動位置時，會根據電接點壓力表來控制啟停，低位起動，高位停止;起動運行時，運行指示亮起，當有故障時，故障報警亮起。
[0018]更進一步的，柜體內部還設有PLC控制系統，PLC控制系統的輸入端連接供電急停按鈕、啟停控制開關、轉換開關以及繼電器，PLC控制系統的輸出端連接交流接觸器、繼電器以及信號指示燈。
[0019]優選的，PLC控制系統中還設有以太網接口，以太網接口的輸入端連接遠程計算機。
[0020]本裝置PLC控制系統接受來自按鈕、開關點動作、繼電保護等的信號，PLC控制系統的輸出點實現交流接觸器、繼電器以及信號指示燈的動作，其中PLC包括如下信號:
[0021]D1:數字量輸入點:干接點信號；
[0022]DO:數字量輸出點:繼電器干接點信號；
[0023]Al:模擬量輸入點:0-10￥或4-2011^信號；
[0024]AO:模擬量輸出點:0-10￥或4-2011^信號；
[0025]RS485:通訊端口:遵從MODBUS通訊協議；
[0026]RJ45:以太網接口，遵從TCP/IP協議。
[0027]優選的，柜體底部的四個邊角處設有四個可剎車移動輪8。
[0028]優選的，柜體的長度為1700?1900mm，柜體的寬度為700?900mm，柜體的高度為500?700mmo
[0029]優選的，柜體采用冷乳鋼板和鋁型材質制成。
[0030]一、技術指標和性能
[0031 ]本裝置的部分技術指標如下:
[0032]1、系統供電:三相四線制380V ± 1 %，50Hz;
[0033]2、工作環境:溫度-10 °C?+40 °C，相對濕度< 85% (25°C)，海拔< 4000m；
[0034]3、整機容量:<55kVA;
[0035]4、柜體尺寸:1800*800*600mm。
[0036]本裝置的使用性能如下:
[0037](I)軟停機時間:O?60秒；
[0038](2)起動模式:6種；
[0039](3)停機模式:2種；
[0040](4)軟起動起始電壓:額定電壓的30%?80% ；
[0041 ] (5)軟起動限流范圍:額定電流的50%?500%;
[0042] (6)軟停機限流范圍:軟起動限流值的20 %?100 % ;
[0043 ] (7)起動電流平穩性:用指針式電流表觀察不出電流抖動現象。
[0044]二、軟啟動控制方式
[0045]在具體的實施過程中，可采用以下軟啟動控制方式中的一種進行電機拖動軟啟動:
[0046]斜坡升壓軟起動:這種起動方式最簡單，不具備電流閉環控制，僅調整晶閘管導通角，使之與時間成一定函數關系增加。
[0047]斜坡恒流軟起動:這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當電流達到預先所設定的值后保持恒定(tl至t2階段)，直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據電動機負載調整設定，電流上升速率大，則起動轉矩大，起動時間短。
[0048]階躍起動:開機，即以最短時間，使起動電流迅速達到設定值，即為階躍起動，通過調節起動電流設定值，可以達到快速起動效果。
[0049]脈沖沖擊起動:在起動開始階段，讓晶閘管在級短時間內，以較大電流導通一段時間后回落，再按原設定值線性上升，連入恒流起動。
[0050]三、裝置運行安全
[0051]為保障裝置運行時的設備和人員安全，本發明裝置還具有以下保護功能:
[0052](I)過載保護功能:軟起動器引進了電流控制環，因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設定和反時限控制模式，實現了過載保護功能，使電機過載時，關斷晶閘管并發出報警信號。
[0053](2)缺相保護功能:工作時軟起動器隨時檢測三相線電流的變化，一旦發生斷流，即可做出缺相保護反應。
[0054](3)過熱保護功能:通過軟起動器內部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過允許值后自動關斷晶閘管，并發出報警信號。
[0055]本設備測試運轉的安全防范包括:
[0056](I)送電中請勿拆卸電氣元件，以防人員觸電受傷。
[0057](2)當設定自動起動的功能時，電機在運行停止后會自動再起動，請勿靠近機器以免危險。
[0058]四、使用范圍及運行實驗
[0059]值得一提的是，本發明裝置除具備普通電工、電氣、電機教學培訓和實訓考核實驗，如直流電機的平滑軟啟動運行，各種直流輸入電機的調速，勵磁系統的調控實驗等，還具有以下功能:
[0060](I)故障信息存儲(掉電不丟失)功能；
[0061 ] (2)起動時間記憶、起動次數統計功能；
[0062] (3)運行狀態記憶，失電且再來電后自動恢復功能；
[0063 ] (4)0?20mA實時電流(不受CPU干預)輸出功能；
[0064](5)內置RS232及RS485通訊接口；
[0065](6)起動延時(O?999秒)、起動間隔延時(O?999秒)、可編程輸出延時(O?999秒)。
[0066]本裝置還可應用于以下實驗操作:
[0067]軟啟動器控制面板設置實驗、斜坡升壓軟啟動實驗、斜坡恒流軟啟動實驗、階躍啟動實驗、脈沖沖擊啟動實驗、電壓雙斜坡啟動實驗、限流啟動實驗、電機軟停車實驗、電動機的過流保護實驗、電動機的過流保護實驗、電動機的過載保護實驗、電動機的缺相保護實驗、電動機的過熱保護實驗、設置5個故障點實驗等。
[0068]與現有技術相比，本實用新型至少具有以下優點:
[0069]通過上述本實用新型的技術方案，將電壓電流表、控制按鈕和指示燈安裝在柜體外側，且柜體采用輕質的冷乳鋼板和鋁型材質制成，大大簡化了控制柜的結構，降低了控制柜的重量和占地面積;控制柜內部設有布線槽，方便內部元器件的接插，便于安裝維護，內側接線端子使用次數可達10萬次以上;本裝置安裝PLC智能型控制系統，所有輸入和輸出點均通過PLC程序控制來實現所有的動作，通過利用以太網接口連接遠程計算機控制;本裝置還具有過載保護功能、缺相保護功能和過熱保護功能，保證了電機拖動軟起動過程的安全性。發明可實現直流電機的平滑軟啟動運行，適用于各種直流輸入電機的調速，勵磁系統的調控等領域，是各類院校進行電工、電氣、電機教學培訓和實訓考核的理想裝置。
[0070]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種電機拖動軟啟動控制柜，包括一柜體，其特征在于:所述柜體為單面柜門式結構，所述柜門上安裝有電壓電流表、供電急停按鈕、啟停控制開關、轉換開關和信號指示燈，所述柜體內部固設有斷路器、交流接觸器、繼電器、電流互感器、變壓器、接線端子、走線槽、軟啟動器、蜂鳴器、風扇和電動機，所述柜體后方下側設有電源線，所述電源線的一端與柜體內部控制電路連接，所述電源線的另一端連接外部電源； 其中，所述柜體內部還設有PLC控制系統，所述PLC控制系統的輸入端連接供電急停按鈕、啟停控制開關、轉換開關以及繼電器，所述PLC控制系統的輸出端連接交流接觸器、繼電器以及信號指示燈;所述PLC控制系統中還設有以太網接口，所述以太網接口的輸入端連接遠程計算機。2.如權利要求1所述的電機拖動軟啟動控制柜，其特征在于:所述柜體底部的四個邊角處設有四個可剎車移動輪。3.如權利要求1所述的電機拖動軟啟動控制柜，其特征在于:所述柜體的長度為1700?1900mm，柜體的寬度為700?900mm，柜體的高度為500?700mm。4.如權利要求1所述的電機拖動軟啟動控制柜，其特征在于:所述柜體采用冷乳鋼板和鋁型材質制成。
【文檔編號】G09B23/18GK205451625SQ201520773001
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年9月30日
【發明人】宋合志, 張梅, 張宇, 王紅達, 趙春潮, 金超
【申請人】北京行學啟源科技有限公司