新型礦用偶電源延時切換控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型礦用偶電源延時切換控制器，包括分別連接主電源和副電源的主變壓器和副變壓器，主變壓器的第一次級輸出端依次通過第一接觸器常開觸點和保護器連接負載，副變壓器的第一次級輸出端通過第二接觸器常開觸點和保護器連接負載；還包括延時切換控制電路，延時切換控制電路由與主變壓器的第二次級輸出端連接的第一接觸器延時切換控制電路和與副變壓器的第二次級輸出端連接的第二接觸器延時切換控制電路組成，第一接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第一接觸器線圈，第二接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第二接觸器線圈。本實用新型能夠實現可靠穩定的主副電源自動延時切換，克服現有設備的弊端。
【專利說明】新型礦用偶電源延時切換控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦用電氣設備，尤其涉及一種礦用偶電源延時切換控制器。【背景技術】
[0002]目前，井下分站式安全監控系統分站均采用單回路供電系統供電，雖然分站蓄電池在供電系統停電后可保證2個小時以上的自放電供電，但分站電源多與采掘供電共用，受采掘供電影響大，一旦采掘系統停電時間超過2小時以上，監測分站蓄電池就會出現完全放電而造成監控系統閉鎖停止工作，且分站蓄電池使用壽命與充放電次數有關，頻繁的充放電會縮短蓄電池的容量，相應縮短了蓄電池自供電時間，對安全極為不利。
[0003]國內目前對監控系統的供電方式有兩種，一種方式是專用線路供電，該方式需要從地面往井下敷設專用電纜，雖然避免了井下采掘供電的影響，但敷設線路長，線徑較大，電壓降大，仍然為單回路供電，掉電現象還是沒有得到解決。另一種方式就是目前普遍采用的井下分站單回路供電，受采掘供電影響較大，監控系統掉電頻繁。國外一些采煤國家監控系統多采用總線式，專用變壓器及專用線路供電，供電較穩定，監控系統掉電現象相對較少。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種礦用偶電源切換控制器，能夠實現可靠穩定的主副電源自動延時切換，克服現有設備的弊端。
[0005]本實用新型采用下述技術方案:
[0006]一種新型礦用偶電源延時切換控制器，包括分別連接主電源和副電源的主變壓器和副變壓器，主變壓器的第一次級輸出端依次通過第一接觸器常開觸點和保護器連接負載，副變壓器的第一次級輸出端通過第二接觸器常開觸點和保護器連接負載；還包括延時切換控制電路，延時切換控制電路由與主變壓器的第二次級輸出端連接的第一接觸器延時切換控制電路和與副變壓器的第二次級輸出端連接的第二接觸器延時切換控制電路組成，第一接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第一接觸器線圈，第二接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第二接觸器線圈。
[0007]所述的主變壓器第二次級輸出端的第一端通過主熔斷器、第一繼電器線圈與主變壓器第二次級輸出端的第二端連接；主變壓器第二次級輸出端的第一端還依次通過主熔斷器、第一接觸器延時切換控制電路和第一接觸器線圈與主變壓器第二次級輸出端的第二端連接；所述的第一接觸器延時切換控制電路包括由第一時間繼電器常開觸點、第二接觸器常閉觸點組成的串聯電路；第一時間繼電器第一常開觸點、第二接觸器常閉觸點和第一接觸器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第一繼電器常開觸點、主電源啟動按鈕常開觸點、副電源啟動按鈕常閉觸點和第二繼電器線圈組成的串聯電路；主電源啟動按鈕常開觸點兩端并聯有第二繼電器第一常開觸點；主電源啟動按鈕常開觸點、副電源啟動按鈕常閉觸點和第二繼電器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第三繼電器第一常閉觸點、第一時間繼電器線圈組成的串聯電路，第一繼電器常開觸點和第三繼電器第一常閉觸點兩端并聯有第二繼電器第二常開觸點；所述的副變壓器第二次級輸出端的第一端通過副熔斷器、第四繼電器線圈與副變壓器第二次級輸出端的第二端連接；副變壓器第二次級輸出端的第一端還依次通過副熔斷器、第二時間繼電器第一常開觸點、第一接觸器常閉觸點組成的串聯電路；第二時間繼電器第一常開觸點兩端并聯有由第四繼電器常開觸點、第一繼電器第一常閉觸點、第三繼電器第二常閉觸點、第二時間繼電器第二常開觸點組成的串聯電路；第二時間繼電器第一常開觸點、第一接觸器常閉觸點和第二接觸器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第四繼電器常開觸點、副電源啟動按鈕常開觸點、主電源啟動按鈕常閉觸點和第三繼電器線圈組成的串聯電路，副電源啟動按鈕常開觸點兩端并聯有第三繼電器第一常開觸點；第二時間繼電器第一常開觸點、第一接觸器常閉觸點和第二接觸器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第三繼電器第二常開觸點和第二時間繼電器線圈組成的串聯電路，第二時間繼電器線圈的第一端還通過第一繼電器第一常閉觸點、第四繼電器常開觸點連接副變壓器第二次級輸出端的第一端，第二時間繼電器線圈的第二端連接副變壓器第二次級輸出端的第二端。
[0008]所述的第一接觸器延時切換控制電路中，主熔斷器與第一繼電器常開觸點之間串聯有主電源停止按鈕；所述的第二接觸器延時切換控制電路中，副熔斷器與第四繼電器常開觸點之間串聯有副電源停止按鈕。
[0009]所述的第一接觸器延時切換控制電路中，副電源啟動按鈕常閉觸點兩端并聯有第四繼電器第一常閉觸點；所述的第二接觸器延時切換控制電路中，主電源啟動按鈕常閉觸點兩端并聯有第一繼電器第二常閉觸點。
[0010]所述的第一接觸器延時切換控制電路中，第一接觸器線圈兩端并聯有主電源運行指示燈；所述的第二接觸器延時切換控制電路中，第二接觸器線圈兩端并聯有副電源運行指示燈。
[0011]所述的第一接觸器延時切換控制電路中，由副電源故障指示燈和第四繼電器第二常閉觸點組成的串聯電路并聯在第一繼電器線圈兩端。
[0012]本實用新型通過延時切換控制電路中的第一接觸器延時切換控制電路控制第一接觸器線圈的延時通斷電，以實現對主變壓器第一次級輸出端與負載之間電路的延時通斷進行控制；同時利用第二接觸器延時切換控制電路控制第二接觸器線圈的延時通斷電，以實現對副變壓器第一次級輸出端與負載之間電路的延時通斷進行控制。本實用新型操作簡單、安全可靠。進一步的，本實用新型還通過多個繼電器、時間繼電器實現對接觸器線圈的控制，并設置第一、第二接觸器的互鎖功能，以及多個繼電器之間的互鎖功能，能夠有效防止兩路電源同時接通造成的短路現象，同時，本實用新型還通過特殊的保護電路防止從正常電源向故障電源切換，最終達到可靠穩定的雙電源自動延時切換，實現井下用電設備雙電源供電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】[0014]如圖1所示，本實用新型包括分別連接主電源和副電源的主變壓器和副變壓器，主變壓器的第一次級輸出端依次通過第一接觸器常開觸點KMll和保護器F3連接負載，副變壓器的第一次級輸出端通過第二接觸器常開觸點KM21和保護器F3連接負載；還包括延時切換控制電路，延時切換控制電路由與主變壓器的第二次級輸出端連接的第一接觸器延時切換控制電路和與副變壓器的第二次級輸出端連接的第二接觸器延時切換控制電路組成，第一接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第一接觸器線圈KM1，通過控制第一接觸器線圈KMl的延時通斷電實現主變壓器第一次級輸出端與負載之間電路的延時通斷；第二接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第二接觸器線圈KM2，通過控制第二接觸器線圈KM2的延時通斷電實現副變壓器第一次級輸出端與負載之間電路的延時通斷。
[0015]所述的主變壓器第二次級輸出端的第一端通過主熔斷器FU1、第一繼電器線圈KAl與主變壓器第二次級輸出端的第二端連接；主變壓器第二次級輸出端的第一端還依次通過主熔斷器FUl、第一接觸器延時切換控制電路和第一接觸器線圈KMl與主變壓器第二次級輸出端的第二端連接；所述的第一接觸器延時切換控制電路包括由第一時間繼電器常開觸點KT11、第二接觸器常閉觸點KM22組成的串聯電路；第一時間繼電器常開觸點KT11、第二接觸器常閉觸點KM22和第一接觸器線圈KMl組成的串聯電路兩端并聯有由第一繼電器常開觸點KA11、主電源啟動按鈕常開觸點K1、副電源啟動按鈕常閉觸點K4和第二繼電器線圈KA2組成的串聯電路；主電源啟動按鈕常開觸點Kl兩端并聯有第二繼電器第一常開觸點KA21 ;主電源啟動按鈕常開觸點K1、副電源啟動按鈕常閉觸點K4和第二繼電器線圈KA2組成的串聯電路兩端并聯有由第三繼電器第一常閉觸點KA31、第一時間繼電器線圈KTl組成的串聯電路，第一繼電器常開觸點KAll和第三繼電器第一常閉觸點KA31兩端并聯有第二繼電器第二常開觸點KA22 ;所述的副變壓器第二次級輸出端的第一端通過副熔斷器FU2、第四繼電器線圈KA4與副變壓器第二次級輸出端的第二端連接；副變壓器第二次級輸出端的第一端還依次通過副熔斷器FU2、第二時間繼電器第一常開觸點KT21、第一接觸器常閉觸點KM12組成的串聯電路；第二時間繼電器第一常開觸點KT21兩端并聯有由第四繼電器常開觸點KA41、第一繼電器第一常閉觸點KA12、第三繼電器第二常閉觸點KA32、第二時間繼電器第二常開觸點KT22組成的串聯電路；第二時間繼電器第一常開觸點KT21、第一接觸器常閉觸點KM12和第二接觸器線圈KM2組成的串聯電路兩端并聯有由第四繼電器常開觸點KA41、副電源啟動按鈕常開觸點K2、主電源啟動按鈕常閉觸點K3和第三繼電器線圈KA3組成的串聯電路，副電源啟動按鈕常開觸點K2兩端并聯有第三繼電器第一常開觸點KA33 ;第二時間繼電器第一常開觸點KT21、第一接觸器常閉觸點KM12和第二接觸器線圈KM2組成的串聯電路兩端并聯有由第三繼電器第二常開觸點KA34和第二時間繼電器線圈KT2組成的串聯電路，第二時間繼電器線圈KT2的第一端還通過第一繼電器第一常閉觸點KA12、第四繼電器常開觸點KA41連接副變壓器第二次級輸出端的第一端；第二時間繼電器線圈KT2的第二端連接副變壓器第二次級輸出端的第二端。
[0016]為了能夠在工作過程中實現手動停止功能，第一接觸器延時切換控制電路中，主熔斷器FUl與第一繼電器常開觸點KAll之間串聯有主電源停止按鈕SBl ;所述的第二接觸器延時切換控制電路中，副熔斷器FU2與第四繼電器常開觸點KA41之間串聯有副電源停止按鈕SB2。本實施例中也可將主電源停止按鈕SBl和副電源停止按鈕SB2設置為同一個電源停止按鈕，當按下此電源停止按鈕后，主電源和負電源均處于不工作狀態。[0017]所述的第一接觸器延時切換控制電路中，第一接觸器線圈KMl兩端并聯有主電源運行指示燈LI ;所述的第二接觸器延時切換控制電路中，第二接觸器線圈KM2兩端并聯有副電源運行指示燈L2。主電源運行指示燈LI和副電源運行指示燈L2用于分別指示主電源和副電源的工作狀態。第一接觸器延時切換控制電路中，由副電源故障指示燈L3和第四繼電器第二常閉觸點KA42組成的串聯電路并聯在第一繼電器線圈KAl兩端。副電源故障指示燈L3用于在副電源發生故障斷電時進行報警。若副電源發生故障斷電，則第四繼電器
線圈KA4斷電，第四繼電器第二常閉觸點KA42閉合，副電源故障指示燈L3持續工作進行報
m
目O
[0018]本實用新型在使用過程中，當主變壓器和副變壓器通電開始階段，與主變壓器第二次級輸出端連接的第一繼電器線圈KAl和與副變壓器第二次級輸出端連接的第四繼電器線圈KA4得電，第二繼電器線圈KA2和第三繼電器線圈KA3斷電。此時，在第二接觸器延時切換控制電路中，由于第一繼電器第一常閉觸點KA12斷開，因而第二時間繼電器線圈KT2斷電，第二時間繼電器第一常開觸點KT21斷開，第二接觸器線圈KM2斷電。而在第一接觸器延時切換控制電路中，第一繼電器常開觸點KAll閉合、第三繼電器第一常閉觸點KA31閉合，第一時間繼電器線圈KTl通電,延時后第一時間繼電器常開觸點KTll閉合，由于第二接觸器第一常閉觸點閉合，所以第一接觸器線圈KMl得電，第一接觸器常開觸點KMll閉合，主變壓器的第一次級輸出端、第一接觸器常開觸點KM11、保護器F3和負載形成的電路導通，負載得電，同時主電源運行指示燈LI得電工作。
[0019]在主電源啟動階段，當主電源啟動按鈕常開觸點Kl閉合瞬間，由于副電源啟動按鈕常閉觸點K4閉合，第二繼電器線圈KA2得電，與主電源啟動按鈕常開觸點Kl并聯的第二繼電器第一常開觸點KA21閉合，實現第二繼電器的自鎖，使第二繼電器線圈KA2在主電源啟動按鈕常開觸點Kl重新斷開后的持續通電。同時，由于第一時間繼電器常開觸點KTll閉合，第一接觸器線圈KMl持續通電，第一接觸器常開觸點KMll始終閉合，主變壓器的第一次級輸出端、第一接觸器常開觸點KM11、保護器F3和負載形成的電路導通，負載得電，主電源運行指示燈LI持續工作，表示主電源處于正常工作狀態。此時，由于第二接觸器線圈KM2斷電，副電源處于不工作狀態，同時副電源運行指示燈L2不工作。
[0020]在副電源啟動階段，當副電源啟動按鈕常開觸點K2閉合瞬間，第二接觸器延時切換控制電路中的第三繼電器線圈KA3得電，與副電源啟動按鈕常開觸點K2并聯的第三繼電器第一常開觸點KA33閉合，實現第三繼電器的自鎖，使第三繼電器線圈KA3在副電源啟動按鈕常開觸點K2重新斷開后的持續通電；由于第三繼電器線圈KA3通電后第三繼電器第二常開觸點KA34閉合，第二時間繼電器線圈KT2得電，延時后第二時間繼電器第一常開觸點KT21閉合，由于在副電源啟動階段副電源啟動按鈕常閉觸點K3瞬間斷開，第二繼電器線圈KA2斷電，此時第二繼電器第二常開觸點KA22斷開，且第三繼電器第一常閉觸點KA31斷開，第一時間繼電器KTl斷電，第一時間繼電器常開觸點KTll斷開，第一接觸器線圈KMl斷電，第一接觸器常閉觸點KM12閉合，主電源停止工作。由于第二時間繼電器第一常開觸點KT21閉合、第一接觸器常閉觸點KM12閉合，此時第二接觸器線圈KM2得電，第二接觸器常開觸點KM21閉合，副變壓器的第一次級輸出端、第二接觸器常開觸點KM21、保護器F3和負載形成的電路導通，負載持續得電，副電源運行指示燈L2持續工作，表示副電源處于正常工作狀態。[0021]當需要停止供電時，僅需按下對應的主電源停止按鈕SBl和副電源停止按鈕SB2即可。為了防止正常工作的電源向故障電源切換，第一接觸器延時切換控制電路中，副電源啟動按鈕常閉觸點K4兩端并聯有第四繼電器第一常閉觸點KA43 ;所述的第二接觸器延時切換控制電路中，主電源啟動按鈕常閉觸點K3兩端并聯有第一繼電器第二常閉觸點KA13。當主電源正常工作而副電源處于故障狀態時，與副電源啟動按鈕常閉觸點K4兩端并聯的第四繼電器第一常閉觸點KA43始終處于閉合狀態；當使用者按下副電源啟動按鈕時，即便副電源啟動按鈕常閉觸點K4斷開，第二繼電器也能夠實現自鎖，保證主電源的正常工作。同理，當副電源正常工作而主電源處于故障狀態時，與主電源啟動按鈕常閉觸點K3兩端并聯的第一繼電器第二常閉觸點KA13始終處于閉合狀態；當使用者按下主電源啟動按鈕時，即便主電源啟動按鈕常閉觸點K3斷開，第三繼電器也能夠實現自鎖，保證副電源的正常工作。
[0022]本實用新型針對井下監測分站頻繁掉電以及對安全生產所產生的重要影響出發，充分利用井下現有的雙回路電源，利用現代電氣控制技術設計出電源延時自動切換裝置，根據現有井下監測設備的電壓類別可涵蓋AC18 V -36 V范圍內的電壓，為井下監控設備終端提供穩定可靠地電源供給，從而克服頻繁掉電對監控系統造成的影響，保證監控系統的平穩運行。本實用新型不但對安全監控系統的穩定運行有可靠的供電保障，還可以對井下礦壓觀測系統、人員定位系統以及主要提升系統連續供電都有可靠的保障。本實用新型通過傳統繼電器和時間繼電器控制方式，不需要復雜的編程過程，在保證系統穩定運行的同時，大大簡化了設備的控制方式。本實用新型可通過對主、副兩路電源通斷的判斷與分析，實現主副電源之間的延時自動切換。同時，本實用新型中第一、第二接觸器之間設置有互鎖功能，多個繼電器也設計有互鎖功能，能夠有效防止兩路電源同時接通造成的短路現象，同時，本實用新型還通過特殊的保護電路防止從正常電源向故障電源切換，最終達到可靠穩定的雙電源自動切換，實現井下用電設備雙電源供電。
【權利要求】
1.一種新型礦用偶電源延時切換控制器，其特征在于:包括分別連接主電源和副電源的主變壓器和副變壓器，主變壓器的第一次級輸出端依次通過第一接觸器常開觸點和保護器連接負載，副變壓器的第一次級輸出端通過第二接觸器常開觸點和保護器連接負載；還包括延時切換控制電路，延時切換控制電路由與主變壓器的第二次級輸出端連接的第一接觸器延時切換控制電路和與副變壓器的第二次級輸出端連接的第二接觸器延時切換控制電路組成，第一接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第一接觸器線圈，第二接觸器延時切換控制電路的輸出端連接第二接觸器線圈。
2.根據權利要求1所述的新型礦用偶電源延時切換控制器，其特征在于:所述的主變壓器第二次級輸出端的第一端通過主熔斷器、第一繼電器線圈與主變壓器第二次級輸出端的第二端連接；主變壓器第二次級輸出端的第一端還依次通過主熔斷器、第一接觸器延時切換控制電路和第一接觸器線圈與主變壓器第二次級輸出端的第二端連接；所述的第一接觸器延時切換控制電路包括由第一時間繼電器常開觸點、第二接觸器常閉觸點組成的串聯電路；第一時間繼電器第一常開觸點、第二接觸器常閉觸點和第一接觸器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第一繼電器常開觸點、主電源啟動按鈕常開觸點、副電源啟動按鈕常閉觸點和第二繼電器線圈組成的串聯電路；主電源啟動按鈕常開觸點兩端并聯有第二繼電器第一常開觸點；主電源啟動按鈕常開觸點、副電源啟動按鈕常閉觸點和第二繼電器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第三繼電器第一常閉觸點、第一時間繼電器線圈組成的串聯電路，第一繼電器常開觸點和第三繼電器第一常閉觸點兩端并聯有第二繼電器第二常開觸點；所述的副變壓器第二次級輸出端的第一端通過副熔斷器、第四繼電器線圈與副變壓器第二次級輸出端的第二端連接；副變壓器第二次級輸出端的第一端還依次通過副熔斷器、第二時間繼電器第一常開觸點、第一接觸器常閉觸點組成的串聯電路；第二時間繼電器第一常開觸點兩端并聯有由第四繼電器常開觸點、第一繼電器第一常閉觸點、第三繼電器第二常閉觸點、第二時間繼電器第二常開觸點組成的串聯電路；第二時間繼電器第一常開觸點、第一接觸器常閉觸點和第二接觸器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第四繼電器常開觸點、副電源啟動按鈕 常開觸點、主電源啟動按鈕常閉觸點和第三繼電器線圈組成的串聯電路，副電源啟動按鈕常開觸點兩端并聯有第三繼電器第一常開觸點；第二時間繼電器第一常開觸點、第一接觸器常閉觸點和第二接觸器線圈組成的串聯電路兩端并聯有由第三繼電器第二常開觸點和第二時間繼電器線圈組成的串聯電路，第二時間繼電器線圈的第一端還通過第一繼電器第一常閉觸點、第四繼電器常開觸點連接副變壓器第二次級輸出端的第一端，第二時間繼電器線圈的第二端連接副變壓器第二次級輸出端的第二端。
3.根據權利要求2所述的新型礦用偶電源延時切換控制器，其特征在于:所述的第一接觸器延時切換控制電路中，主熔斷器與第一繼電器常開觸點之間串聯有主電源停止按鈕；所述的第二接觸器延時切換控制電路中，副熔斷器與第四繼電器常開觸點之間串聯有副電源停止按鈕。
4.根據權利要求3所述的新型礦用偶電源延時切換控制器，其特征在于:所述的第一接觸器延時切換控制電路中，副電源啟動按鈕常閉觸點兩端并聯有第四繼電器第一常閉觸點；所述的第二接觸器延時切換控制電路中，主電源啟動按鈕常閉觸點兩端并聯有第一繼電器第二常閉觸點。
5.根據權利要求4所述的新型礦用偶電源延時切換控制器，其特征在于:所述的第一接觸器延時切換控制電路中，第一接觸器線圈兩端并聯有主電源運行指示燈；所述的第二接觸器延時切換控制電路中，第二接觸器線圈兩端并聯有副電源運行指示燈。
6.根據權利要求5所述 的新型礦用偶電源延時切換控制器，其特征在于:所述的第一接觸器延時切換控制電路中，由副電源故障指示燈和第四繼電器第二常閉觸點組成的串聯電路并聯在第一繼電器線圈兩端。
【文檔編號】H02J9/06GK203747495SQ201420036283
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】王磊, 秦樹振, 王宗超, 李揚, 趙旭, 肖爭光, 趙國華, 金知濤, 張明永 申請人:新鄉市錦隆重工機械股份有限公司