專利名稱：基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及隧道施工專用機械設備領域，具體為盾構機、TBM隧道及其它施工有軌運輸所用的變頻牽引機車的基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統。
背景技術：
盾構和TBM隧道施工運輸所用的變頻牽引機車均配備有空氣制動系統，現在常用的壓縮空氣源是活塞空壓機，供氣壓力波動較大、含油量較高、振動較大、整體防護性不高。螺桿空壓機供氣壓力較穩定、含油量低、振動較小、整體防護性較高，適合在變頻牽引機車上使用。但是市場上的螺桿上空壓機所用的控制系統均為交流供電，變頻牽引機車只有變頻器能提供交流電而且夾雜有高次諧波，無法用于空壓機控制系統的電子元件。·雖然螺桿空壓機均帶有控制器，可以直接在空壓機上控制啟停，但考慮隧道施工的工況，絕大部分時間都需要在駕駛室直接控制螺桿空壓機的啟動，且空壓機為變頻器供電。因此，需要提供一種適合變頻牽引機車的螺桿空壓機啟動系統，已經是一個亟需解決的問題。
發明內容為了克服上述現有技術中的不足，本實用新型提供了一種基于變頻啟動的螺桿空壓機啟動系統，本實用新型采用PLC提供螺桿空壓機啟動所需的啟動信號，并能實現啟動失敗狀態的檢測和再啟動，以及故障報警信息的輸出。本實用新型的目的是這樣實現的基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，包括直流24V開關電源1，變頻器2，PLC3，螺桿空壓機控制器4，觸摸屏8，蓄電池9，直流24V開關電源I連接變頻器2運行控制回路、PLC3、螺桿空壓機控制器4和觸摸屏8，并提供電源，PLC3通過通信電纜連接有觸摸屏8，同時連接有啟動信號繼電器6 ;螺桿空壓機控制器4通過線路連接變頻器2，控制變頻器2運行控制回路的通斷，變頻器2連接有螺桿主機10，螺桿主機10上連接有與其同軸連接的散熱風機7。所述的變頻器2同時連接有為其提供電源的蓄電池9 ；所述的PLC3輸出點接啟動信號繼電器6，啟動信號繼電器6的常開觸點連接螺桿空壓機控制器4的遠程啟動端子；所述的螺桿空壓機控制器4連接啟動繼電器5，啟動繼電器5的常開觸點連接變頻器2的DI端子處；所述的變頻器2的運行控制回路中，公共端接直流24V開關電源I的負極，DI端子經過啟動繼電器5的常開觸點接直流24V開關電源I的正極。積極有益效果本實用新型I、螺桿主機采用變頻器供電具有啟動平緩、沖擊小、壽命長等優點，有效避免了啟動瞬間對電源和電機的沖擊，延長了器件壽命，且隨時可根據需要進行節能運行改造，根據氣路壓力實時調節變頻器輸出，進一步提高節能效果；2、由PLC提供啟動信號，靈活可擴展，工作可靠；3、檢測到空壓機啟動失敗后可以及時進行再次啟動，多次失敗后將故障信息輸出至觸摸屏，方便駕駛人員了解空壓機狀態；4、基于變頻牽引機車現有PLC控制系統和變頻器啟動系統，技術成熟，改造方便，成本不高。
圖I為本實用新型的系統示意圖。圖中為直流24V開關電源I、變頻器2、PLC3、螺桿空壓機控制器4、空壓機啟動繼電器5、啟動信號繼電器6、散熱風機7、觸摸屏8、蓄電池9、螺桿主機10。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作進一步的說明基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，包括直流24V開關電源1，變頻器2，PLC3，螺桿空壓機控制器4，觸摸屏8，蓄電池9，直流24V開關電源I連接變頻器2運行控制回路、PLC3、螺桿空壓機控制器4和觸摸屏8，并提供電源，PLC3通過通信電纜連接有觸摸屏8，同時連接有啟動信號繼電器6 ;螺桿空壓機控制器4通過線路連接變頻器2，控制變頻器2運行控制回路的通斷，變頻器2連接有螺桿主機10，螺桿主機10上連接有與其同軸連接的散熱風機7。所述的變頻器2同時連接有為其提供電源的蓄電池9 ；所述的PLC3輸出點接啟動信號繼電器6，啟動信號繼電器6的常開觸點連接螺桿空壓機控制器4的遠程啟動端子；所述的螺桿空壓機控制器4連接啟動繼電器5，啟動繼電器5的常開觸點連接變頻器2的DI端子處；所述的變頻器2的運行控制回路中，公共端接直流24V開關電源I的負極，DI端子經過啟動繼電器5的常開觸點接直流24V開關電源I的正極。螺桿式空壓機的控制系統元件均選擇為直流24V規格，空壓機原有的散熱風機7改為和螺桿主機10同軸，隨螺桿主機10轉動，始終處于工作狀態，散熱風機7的功率一般在80-120W，故需要把驅動螺桿主機的變頻器2功率適當加大以同時給螺桿主機10和散熱風機7供電，變頻器2由變頻牽引機車的蓄電池9供電。螺桿空壓機控制器4的遠程啟動端子和公共端接至啟動信號繼電器6的常開觸點，啟動信號繼電器6的線圈接至PLC3輸出點和公共點，啟動繼電器5常開觸點接至給螺桿主機供電的變頻器2的DI端子和公共點之間，PLC3通過通訊電纜和觸摸屏8相連。工作原理直流24V開關電源I接通，PLC3上電后輸出點輸出信號，啟動信號繼電器6的線圈接通一定時間后斷開，其常開觸點先閉合后斷開，給空壓機控制器4輸入有效的啟動信號，空壓機啟動繼電器5線圈導通，其常開觸點閉合，變頻器2運行控制回路接通，開始啟動螺桿主機10。若在規定時間內空壓機沒有成功啟動，則PLC3未檢測到變頻器2反饋的運行信號，重新輸出方波信號，再次嘗試啟動，若在規定時間內嘗試若干次后均未成功啟動空壓機，則輸出故障報警。機車直流24V開關電源I關閉時，PLC3失電，變頻器運行控制回路和螺桿空壓機控制回路均斷開，空壓機停止運轉。再次啟動空壓機時重復上述過程。本實用新型I、螺桿主機采用變頻器供電具有啟動平緩、沖擊小、壽命長等優點，有效避免了啟動瞬間對電源和電機的沖擊，延長了器件壽命，且隨時可根據需要進行節能運行改造，根據氣路壓力實時調節變頻器輸出，進一步提高節能效果；2、由PLC提供啟動信號，靈活可擴展，工作可靠；3、檢測到空壓機啟動失敗后可以及時進行再次啟動，多次失敗后將故障信息輸出至觸摸屏，方便駕駛人員了解空壓機狀態；4、基于變頻牽引機車現有PLC控制系統和變頻器啟動系統，技術成熟，改造方便，成本不高。以上實施例僅用于說明本實用新型的優選實施方式，但本實用新型并不限于上述
實施方式，在所述領域普通技術人員所具備的知識范圍內，本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍之內。
權利要求1.基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，包括直流24V開關電源(I)，變頻器(2)，PLC (3)，螺桿空壓機控制器(4)，觸摸屏(8)，蓄電池(9)，其特征在于直流24V開關電源(1)連接變頻器(2)運行控制回路、PLC (3 )、螺桿空壓機控制器(4 )和觸摸屏(8 )，并提供電源，PLC (3)通過通信電纜連接有觸摸屏(8)，同時連接有啟動信號繼電器(6);螺桿空壓機控制器(4)通過線路連接變頻器(2)，控制變頻器(2)運行控制回路的通斷，變頻器(2)連接有螺桿主機(10)，螺桿主機(10)上連接有與其同軸連接的散熱風機(7)。
2.根據權利要求I所述的基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，其特征在于所述的變頻器(2)同時連接有為其提供電源的蓄電池(9)。
3.根據權利要求I所述的基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，其特征在于所述的PLC (3)輸出點接啟動信號繼電器(6)，啟動信號繼電器(6)的常開觸點連接螺桿空壓機控制器(4)的遠程啟動端子。
4.根據權利要求I或3所述的基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，其特征在于所述的螺桿空壓機控制器(4)連接啟動繼電器(5)，啟動繼電器(5)的常開觸點連接變頻器(2)的DI端子處。
5.根據權利要求I所述的基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，其特征在于所述的變頻器(2)的運行控制回路中，公共端接直流24V開關電源(I)的負極，DI端子經過啟動繼電器(5)的常開觸點接直流24V開關電源(I)的正極。
專利摘要本實用新型公開了一種基于變頻啟動的一種螺桿空壓機啟動系統，包括直流24V開關電源，變頻器，PLC，螺桿空壓機控制器，觸摸屏，蓄電池，直流24V開關電源連接變頻器運行控制回路、PLC、螺桿空壓機控制器和觸摸屏，并提供電源，PLC通過通信電纜連接有觸摸屏，同時連接有啟動信號繼電器；螺桿空壓機控制器通過線路連接變頻器，控制變頻器運行控制回路的通斷，變頻器連接有螺桿主機，螺桿主機上連接有與其同軸連接的散熱風機。本實用新型采用PLC提供螺桿空壓機啟動所需的啟動信號，并能實現啟動失敗狀態的檢測和再啟動和故障報警信息的輸出。
文檔編號F04C28/06GK202690450SQ20122034525
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者金永臣, 劉殿勇, 王騫, 蒙延龍, 魏金 申請人:中鐵隧道裝備制造有限公司