專利名稱：一種電機自耦減壓起動箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種減壓起動裝置，特別涉及一種電機自耦減壓起動箱。
背景技術：
長期以來，工礦企業的三相電動機廣泛使用自耦減壓起動箱來進行減壓起動，全壓運行，這樣的起動能充分降低過高的起動電流，減輕對電動機及電力系統的沖擊，實現電氣設備的安全、可靠運行。然而，傳統的自耦減壓起動箱雖然能較好地實現對電動機的減壓起動、過載保護等控制功能，但在實際使用中仍存在著一些問題，容易出現故障，主要存在以下幾個問題(1)手動切換方式時的人為失誤。傳統起動箱設置了“手動/自動”切換開關，當采用手動切換方式時，由于操作人員的疏忽，在減壓起動完成后，未能及時按下“運行”按鈕來切換為全壓運行，使自耦變壓器長期通過電動機運行電流，以致燒毀；(2)自動切換方式時器件損壞。采用自動切換方式時，因控制回路的某些電氣器件損壞，如時間繼電器出現故障，在減壓起動完成后，由于二次回路不能正常動作，也就不能及時切換為全壓運行，這樣，就使自耦變壓器不能退出，長期承受負載電流而燒壞；(3)—次回路電氣器件損壞。一次回路的電氣器件如起動接觸器等損壞時，當起動完成后，雖然二次回路能正常動作 (大多數情況下，由于輔助觸點未復位，鎖死了二次回路的正常動作)使該接觸器的線圈斷電，但它在斷電后不能正常的釋放，也就是它的觸頭被嚴重燒壞而導致粘死。
發明內容
本發明的目的是提供一種操作可靠性高，操作簡單易行的電機自耦減壓起動箱。一種電機自耦減壓起動箱，包括電機自耦減壓起動電路、電機運行方式切換控制電路，電機自耦減壓起動電路的輸入端分別用于連接三相交流電機的供電電源，電機運行方式切換控制電路的輸入端用于串接到三相交流電機三相電源的U相和W相之間，電機運行方式切換控制電路控制連接電機自耦減壓起動電路，所述電機運行方式切換控制電路包括第一接觸器、第二接觸器、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第一時間繼電器、第二時間繼電器，所述第一接觸器的線圈、第三繼電器的常開觸點、第二繼電器的常閉觸點串聯接在三相交流電機供電電源的U相線和W相線之間，第一接觸器的常開觸點、第二時間繼電器的線圈串聯后，并聯在第一接觸器線圈的兩端；第三繼電器的線圈、第二時間繼電器的通電延時斷開開關串聯后，并聯接在第一接觸器線圈和第三繼電器常開觸點串聯電路的兩端，且第三繼電器的線圈與第二時間繼電器的也線圈接通；第一接觸器的常開觸點、第一繼電器的線圈串聯接在三相交流電機供電電源的U相線和W相線之間，第一繼電器的常開觸點并聯在第一接觸器常開觸點的兩端；第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、第一時間繼電器的線圈串聯接在三相交流電機供電電源的U相和W相之間，第一時間繼電器的通電延時閉合觸點、第二繼電器的線圈串聯后，并聯接在第二接觸器的常閉觸點和第一時間繼電器線圈的串聯電路的兩端，第二繼電器的常開觸點、第一接觸器的常閉觸點、第二接觸器的線圈串聯后，并聯接在第一時間繼電器通電延時閉合開關和第二繼電器線圈串聯電路的兩端；第二時間繼電器的通電延時閉合觸點、第二繼電器的常開觸點的并聯后，并聯到第一時間繼電器通電延時閉合觸點的兩端，所述第二接觸器的三個聯動常開觸點分別串聯在三相交流電機的供電電源上；所述電機自耦減壓起動電路包括第一接觸器、自耦減壓變壓器，第一接觸器的三個聯動常開觸點串接在三相交流電機的供電電源和自耦減壓變壓器的抽頭線圈之間；從自耦減壓變壓器的中間抽頭引出的三相信號線，其中V相的輸出端直接連接到三相交流電機的供電電源的V相上，U相和W相的輸出端分別與第一接觸器的兩個常開觸點串聯后，連接到三相交流電機的供電電源的U相和W相上。所述電機運行方式切換控制電路還包括自耦減壓起動指示單元，自耦減壓起動指示單元包括第一繼電器的常閉觸點、綠色指示燈、第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈、第二接觸器的常開觸點、紅色指示燈，所述第一繼電器的常閉觸點、綠色指示燈串聯接到三相交流電機供電電源的U相線和W相線之間，所述第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈串聯后，并聯接到第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈串聯電路的兩端，所述第二接觸器的常開觸點、紅色指示燈串聯后，并聯接到第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈串聯電路的兩端。所述電機電機運行方式切換控制電路還設有第三常開開關，第三常開開關并聯在第一時間繼電器通電延時閉合觸點的兩端。所述電機自耦減壓起動箱還包括保護電路，所述的保護電路包括U、V、W三相電流檢測單元，所述U、V、W三相電流檢測單元的電路相同，均包括電流互感器、熱繼電器、第二繼電器的常開觸點，電流互感器設置在相應相線上，電流互感器的兩個輸出端，一端直接接地，另一端與熱繼電器串聯后接地，第二繼電器的常開觸點并聯在熱繼電器的兩端。所述電機自耦減壓起動保護電路中的U相電流互感器線路上串接有電流顯示器。采用以上技術方案可以達到如下的技術效果
由于本發明采用第一繼電器的三個聯動常開觸點和第二繼電器的三個聯動常開觸點控制電機的自耦減壓起動和全壓運行，只要按下啟動按鈕，電機就會自動自耦減壓起動，達到設定的時間又會自動切換成全壓運行，不用再手動去切換，可靠性更高，操作也更加的簡
圖1是本發明電路原理圖2是本發明電機運行方式切換控制電路的電路原理圖。
具體實施例方式如圖1所示本發明包括電機運行方式切換控制電路、電機自耦減壓起動電路，電機運行方式切換控制電路的輸入端分別連接三相交流電機M的供電電源的U相和W相，電機自耦減壓起動電路的三相輸入端分別連接三相交流電機M的供電電源，電機運行方式切換控制電路控制自耦減壓起動電路電路。如圖2所示所述電機運行方式切換控制電路包括第一接觸器1KM、第二接觸器 2KM、第一繼電器1KA、第二繼電器2KA、第三繼電器3KA、第一時間繼電器1KT、第二時間繼電器H其中，第一接觸器IKM的線圈、第三繼電器3KA的常開觸點3KA1、第二繼電器2KA 的常閉觸點2KA4串聯后，連接在三相交流電機M的供電電源的U相線和W相線之間；第一接觸器IKM的常開觸點1KM4與第二時間繼電器2KT的線圈串聯后，并聯接到第二常開開關 2SB和第一接觸器IKM線圈的串聯電路的兩端；第三繼電器3KA的線圈和第二時間繼電器 2KT的通斷延時斷開觸點ITl串聯后，并聯到第一接觸器IKM的線圈和第三繼電器3KA的常開觸點3KA1的串聯電路的兩端，且第三繼電器3KA的線圈與第二時間繼電器2KT的線圈也是并聯接通的。第一接觸器IKM的常開觸點1KM5與第一繼電器IKA的線圈串聯后，連接到三線交流電機M供電電源的U相線和W相線之間，第一繼電器IKA的常開觸點1KA3并聯到第一接觸器IKM的常開觸點1KM4的兩端。第一繼電器IKA的常開觸點1KA4、第二接接觸器2KM的常閉觸點2KM4、第一時間繼電器IKT的線圈串聯接到三相交流電機M供電電源的U相線和W相線之間，第一時間繼電器IKT的通電延時閉合觸點1KT1、第二繼電器2KA線圈的串聯后，并聯到第二接觸器2KM 的常閉開關2KM4與第一時間繼電器IKT線圈串聯電路的兩端；第二繼電器2KA的常開觸點 2KA6、第一接觸器IKM的常閉觸點1KM6、第二接觸器2KM線圈的串聯后，并聯到第二接觸器 2KM的常閉開關2KM4與第一時間繼電器IKT線圈串聯電路的兩端；第二時間繼電器2KT的通電延時閉合觸點IT2、第二繼電器2KA的常開觸點2KA5分別并聯到第一時間繼電器IKT 的通電延時閉合觸點IKTl的兩端。所述的電機自耦減壓起動電路包括第一接觸器、自耦減壓變壓器TM。第一接觸器 IKM的三個聯動常開觸點IKMl串接在三相交流電機M的供電電源和自耦減壓變壓器TM的抽頭線圈之間；從自耦減壓變壓器TM 60%的抽頭線圈引出的三相信號線，其中V相直接接在三相交流電機M供電電源的V相上，U相和W相分別與第一接觸器IKM的兩個常開觸點 1KM3和1KM2串聯接在三相交流電機M供電電源的U相和W相上。所述電機運行方式切換控制電路還包括電機自耦減壓起動指示單元。電機自耦減壓起動指示單元包括第一繼電器IKA的常閉觸點1KA1、綠色指示燈HG、第一繼電器IKA的常開觸點1KA2、第二接觸器2KM的常閉觸點2KM2、黃色指示燈HY、第二接觸器2KM的常開觸點2KM3、紅色指示燈HR，第一繼電器IKA的常閉觸點IKAl與綠色指示燈HG串聯接到三相交流電機M供電電源的U相線和W相線之間；第一繼電器IKA的常開觸點、第二接觸器2KM 的常閉觸點2KM2、黃色指示燈HY串聯后，并聯在第一繼電器IKA的常閉觸點IKAl與綠色指示燈HG串聯電路的兩端；第二接觸器2KM的常開觸點2KM3與紅色指示燈HR串聯后，并聯在第一繼電器IKA的常閉觸點IKAl與綠色指示燈HG串聯電路的兩端。所述的電機自耦減壓起動指示單元中還安裝有報警電路，所述報警電路包括電阻 R和報警器DF，電阻R和報警器DF的串聯電路并聯在黃色指示燈HY的兩端。所述電機運行方式切換控制電路的U相線、W相線上設置有保險絲FU1、FU2。此外，在電機運行方式切換控制電路中還設置有第一常閉開關1SB、第二常開開關 2SB、第三常開開關3SB、熱繼電器FR的常閉觸點FR1。所述的第一常閉開關ISB和熱繼電器 FR的常閉觸點FRl分別串接在三相交流電機M供電電源的U相線和W相線上，第三常開開關3SB，第三常開開關3SB并聯在第一時間繼電器IKT的通電延時閉合觸點IKTl的兩端。
本使用新型還包括保護電路。所述保護電路包括三相電源的電流檢測單元，U相電流檢測單元包括電流互感器LHu、第一熱繼電器1FR、電流顯示器PA1、第二繼電器2KA的常閉觸點2KA1，U相電流互感器LHu設置在三相交流電機M供電電源的U相線上，U相電流互感器LHu的兩輸出端頭，一端直接接地，另一端串聯第一熱繼電器IFR和電流顯示器PAl 后接地，第二繼電器2KA的常閉觸點2KA1并聯在第一熱繼電器IFR的兩端；V相電流檢測單元包括電流互感器LHv、第二熱繼電器2FR、第二繼電器2KA的常閉觸點2KA2，V相電流互感器LHv設置在三相交流電機M供電電源的V相線上，V相電流互感器LHv的兩輸出端頭， 一端直接接地，另一端串聯第二熱繼電器2FR后接地，第二繼電器2KA的常閉觸點2KA2并聯在第二熱繼電器2FR的兩端；W相電流檢測單元包括電流互感器LHw、第三熱繼電器3FR、 第二繼電器2KA的常閉觸點2KA3，W相電流互感器LHw設置在三相交流電機M供電電源的 W相線上，W相電流互感器LHw的兩輸出端頭，一端直接接地，另一端串聯第三熱繼電器3FR 后接地，第二繼電器2KA的常閉觸點2KA3并聯在第三熱繼電器3FR的兩端；
工作過程如下當閉合總開關QS，電機自耦減壓起動箱電氣控制回路中的起動指示電路中的綠色指示燈HG亮。閉合第二開關2SB(第二常開開關2SB為輕觸斷開式按鈕，當被壓下去時，其接通，松開后即斷開)，第三繼電器3KA的線圈通電，其常開觸點3KA1的接通， 使第一接觸器IKM的線圈和第二時間繼電器2KT的線圈通電，第一接觸器IKM的三個聯動常開觸點IKMl吸合，同時第一接觸器IKM的兩個常開觸點1KM2和1KM3也吸合，使380V電源經自耦減壓變壓器的60%抽頭引出，加在電動機上，使電動機在減壓狀態下開始起動。第一接觸器IKM的常開觸點1KM5吸合，接通了第一繼電器IKA的線圈，使第一繼電器IKA的線圈通電，第一繼電器IKA的常開觸點1KA2、1KA3、1KA4接通，第一繼電器IKA的常閉觸點 IKAl斷開。第一繼電器IKA的常開觸點1KA2的吸合接通黃色指示燈HY ；第一繼電器IKA的常開觸點1KA3的吸合，保持第一繼電器IKA的線圈始終處于通電的狀態；第一繼電器IKA 常開觸點1KA4的吸合，使第一時間繼電器IKT線圈通電，進入計時狀態。當到第一時間繼電器IKT達整定時間，電動機自耦減壓起動完成。具體過程為 第一時間繼電器IKT線圈的通電使第一時間繼電器IKT的通電延時閉合觸點IKTl延時接通，使第二繼電器2KA的線圈得電，第二繼電器2KA的常開觸點2KA5、2KA6吸合，第二繼電器2KA的常閉觸點2KA4斷開。第二繼電器2KA的常開觸點2KA5吸合令第二繼電器2KA的線圈一直保持通電的狀態；而第二繼電器2KA的常閉觸點2KA4斷開，使第一接觸器IKM的線圈失電，第一接觸器IKM的常開觸點全部斷開，第一接觸器IKM的所有常閉觸點恢復閉合狀態。這樣，因第一接觸器IKM的常閉觸點1KM6的接通，使第二接觸器2KM的線圈通電，第二接觸器2KM的三個聯動常開主觸點2KM1接通，三相交流電動機M轉入380V全電壓運行。 同時，第二接觸器2KM的常開觸點2KM3也吸合，接通紅色指示燈HR。此外，在按下第二常開開關2SB后，引起第二時間繼電器2KT的線圈得電進入延時計時狀態，由人為整定它的延時值大于第一時間繼電器IKT延時值，這樣就保持了在第一時間繼電器IKT的通電延時閉合觸點IKTl先行動作后，第二時間繼電器2KT也因電源被切斷，無須延時動作。但當第一時間繼電器IKT發生故障，不能在整定的時間內動作使電動機轉全壓運行時，等延時到第二時間繼電器2KT的整定值后，由第二時間繼電器2KT的通電延時閉合觸點2KT1動作來引起第三繼電器3KA的線圈失電，進而切斷第一接觸器IKM的線圈，使第一接觸器IKM的常閉觸點1KM6閉合。然后又通過第二時間繼電器IT的通電延時閉合觸點IT2來接通第二繼電器2KA的線圈，使第二繼電器2KA的常開觸點2KA6閉合。 由于第一接觸器IKM的常閉觸點1KM6和第二繼電器2KA的常開觸點2KA6均閉合，使得第二接觸器2KM的的線圈得電，第二接觸器2KM的三個聯動常開觸點2KM1閉合，使自耦變壓器能在第二時間繼電器2KT的整定時間內可靠地退出，并將電動機由起動狀態轉為運行狀態。 當然，有時第二時間繼電器IT自身的延時動合觸點不一定能及時吸合，這時，盡管電路不能及時轉為運行狀態，但它卻能確保第三繼電器3KA及時斷開，使自耦線圈TM能及時可靠地退出。另外，它還能在第二繼電器2KA故障失靈時，保證第一接觸器IKM失電斷開，及時退出自耦變壓器，從而有效地避免了自耦線圈TM長期帶電而被燒毀。
權利要求
1.一種電機自耦減壓起動箱，包括電機自耦減壓起動電路、電機運行方式切換控制電路，電機自耦減壓起動電路的輸入端分別用于連接三相交流電機的供電電源，電機運行方式切換控制電路的輸入端用于串接到三相交流電機三相電源的U相和W相之間，電機運行方式切換控制電路控制連接電機自耦減壓起動電路，其特征在于所述電機運行方式切換控制電路包括第一接觸器、第二接觸器、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第一時間繼電器、第二時間繼電器，所述第一接觸器的線圈、第三繼電器的常開觸點、第二繼電器的常閉觸點串聯接在三相交流電機供電電源的U相線和W相線之間，第一接觸器的常開觸點、第二時間繼電器的線圈串聯后，并聯在第一接觸器線圈的兩端；第三繼電器的線圈、第二時間繼電器的通電延時斷開開關串聯后，并聯接在第一接觸器線圈和第三繼電器常開觸點串聯電路的兩端，且第三繼電器的線圈與第二時間繼電器的也線圈接通；第一接觸器的常開觸點、第一繼電器的線圈串聯接在三相交流電機供電電源的U相線和W相線之間，第一繼電器的常開觸點并聯在第一接觸器常開觸點的兩端；第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、第一時間繼電器的線圈串聯接在三相交流電機供電電源的U相和W相之間，第一時間繼電器的通電延時閉合觸點、第二繼電器的線圈串聯后，并聯接在第二接觸器的常閉觸點和第一時間繼電器線圈的串聯電路的兩端，第二繼電器的常開觸點、第一接觸器的常閉觸點、第二接觸器的線圈串聯后，并聯接在第一時間繼電器通電延時閉合開關和第二繼電器線圈串聯電路的兩端；第二時間繼電器的通電延時閉合觸點、第二繼電器的常開觸點的并聯后，并聯到第一時間繼電器通電延時閉合觸點的兩端，所述第二接觸器的三個聯動常開觸點分別串聯在三相交流電機的供電電源上；所述電機自耦減壓起動電路包括第一接觸器、自耦減壓變壓器，第一接觸器的三個聯動常開觸點串接在三相交流電機的供電電源和自耦減壓變壓器的抽頭線圈之間；從自耦減壓變壓器的中間抽頭引出的三相信號線，其中 V相的輸出端直接連接到三相交流電機的供電電源的V相上，U相和W相的輸出端分別與第一接觸器的兩個常開觸點串聯后，連接到三相交流電機的供電電源的U相和W相上。
2.如權利要求1所述的電機自耦減壓起動箱，其特征在于所述電機運行方式切換控制電路還包括自耦減壓起動指示單元，自耦減壓起動指示單元包括第一繼電器的常閉觸點、綠色指示燈、第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈、第二接觸器的常開觸點、紅色指示燈，所述第一繼電器的常閉觸點、綠色指示燈串聯接到三相交流電機供電電源的U相線和W相線之間，所述第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈串聯后，并聯接到第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈串聯電路的兩端，所述第二接觸器的常開觸點、紅色指示燈串聯后，并聯接到第一繼電器的常開觸點、第二接觸器的常閉觸點、黃色指示燈串聯電路的兩端。
3.如權利要求2所述的電機自耦減壓起動箱，其特征在于所述電機電機運行方式切換控制電路還設有第三常開開關，第三常開開關并聯在第一時間繼電器通電延時閉合觸點的兩端。
4.如權利要求1或2或3所述的電機自耦減壓起動箱，其特征在于所述電機自耦減壓起動箱還包括保護電路，所述的保護電路包括U、V、W三相電流檢測單元，所述U、V、W三相電流檢測單元的電路相同，均包括電流互感器、熱繼電器、第二繼電器的常開觸點，電流互感器設置在相應相線上，電流互感器的兩個輸出端，一端直接接地，另一端與熱繼電器串聯后接地，第二繼電器的常開觸點并聯在熱繼電器的兩端。
5.如權利要求4所述的電機自耦減壓起動箱，其特征在于所述電機自耦減壓起動保護電路中的U相電流互感器線路上串接有電流顯示器。
全文摘要
本發明涉及一種自耦減壓起動裝置，特別涉及一種電機自耦減壓起動箱。本發明主回路中包括主電機自耦減壓起動電路、主控制電路、電機起動保護電路，主控制電路串接在三相交流電機M的供電線路上；電機自耦減壓起動電路的三相采集信號輸入端分別連接三相交流電機M的三相供電線路，電機自耦減壓起動電路控制連接主控制電路；電機起動保護電路的三相信號采集輸入端分別連接三相交流電機M的三相供電線路，電機起動保護電路的控制信號輸出端控制自耦減壓起動電路電路主回路的通斷。該裝置可以保證電機在減壓自耦起動后及時退出自耦變壓器，自動改為全壓運行，從而有效地避免了自耦線圈TM長期帶電而被燒毀。
文檔編號H02H7/085GK102570932SQ201010589420
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者趙新衛 申請人:河南省電力公司許昌供電公司