專利名稱：電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電工技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于控制電動(dòng)閥門安全啟、閉及其電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，也可用于其它工作場(chǎng)合對(duì)電動(dòng)機(jī)和用電器的過(guò)載保護(hù)。
目前，用于電動(dòng)閥門的電動(dòng)機(jī)可逆控制過(guò)程的保護(hù)，常采用熱繼電器來(lái)完成(


圖1)，熱繼電器的保護(hù)過(guò)程是靠?jī)芍粺嵩嗀1、A2和B1B2的電流分別加熱雙金屬片S1、S2，隨著加熱溫度的升高，雙金屬片S1、S2產(chǎn)生彎曲變形，而變形產(chǎn)生的推力自動(dòng)推動(dòng)膠木動(dòng)片F(xiàn)沿箭頭所示方向移動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)加載時(shí)，雙金屬片S1、S2的變形程度達(dá)到預(yù)定的整定值時(shí)，膠木片F(xiàn)的位移量也相應(yīng)達(dá)到一給定值。從而使轉(zhuǎn)換片J1與J2的觸點(diǎn)動(dòng)斷，而與轉(zhuǎn)換片J3的觸點(diǎn)動(dòng)合，使得電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的接觸器斷電，電動(dòng)機(jī)脫離電源，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥門啟、閉過(guò)程的保護(hù)。采用熱繼電器保護(hù)裝置，存在雙金屬片熱慣性大、誤差大、而且還受環(huán)境溫度影響，整定困難，對(duì)要求短時(shí)間運(yùn)行又很快進(jìn)入加載狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)，無(wú)法起到保護(hù)作用。對(duì)于需要保證關(guān)閉嚴(yán)密的閥門(即泄漏小的閥門)，當(dāng)閥門到位后，電動(dòng)機(jī)還在增加輸出功率，以提供必須的關(guān)閥力矩，當(dāng)采用熱繼電器保護(hù)時(shí)，由于熱慣性大、誤差大、靈敏度底及受環(huán)境溫度影響等原因，工作過(guò)程中，往往易造成閥門損壞或電動(dòng)機(jī)因過(guò)載而發(fā)生故障，甚至燒壞線圈等。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種類似于電流互感器的裝置，監(jiān)控運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)電流變化，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥門的安全啟、閉及電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，也可以對(duì)電流缺相、電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)和短路等故障進(jìn)行速斷保護(hù)，以代替目前使用的熱繼電器保護(hù)裝置，克服熱繼電器保護(hù)裝置存在的熱慣性大、誤差大、靈敏度低、受環(huán)境溫度影響等引起電動(dòng)閥門損壞或電動(dòng)機(jī)燒損的弊病。
本實(shí)用新型的具體解決方案是將包括變壓整流環(huán)節(jié)、控制電路環(huán)節(jié)和電路的執(zhí)行環(huán)節(jié)，安全保護(hù)裝置根據(jù)電動(dòng)閥門到位后，電路中電信號(hào)的變化及預(yù)置的整定值，并通過(guò)繼電器來(lái)完成電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)。該裝置的變壓整流環(huán)節(jié)包括兩組變壓器T1、T2，橋式整流器Z1、Z2(分別由四只二極管D1～D4、D6～D9組成)，電解電容C1、C2及二極管D5、D10。變壓器T1、T2的初級(jí)分別與電動(dòng)機(jī)M的任意兩相串接，分別監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)M的兩相電流，并從中獲得工作電壓；T1、T2的次級(jí)與橋式整流器Z1、Z2相接，Z1、Z2的負(fù)端并接在一起；Z1的正端與二極管D5的正端及電解電容C1的正極連接，Z2的正端與二極管D10的正端及電解電容C2的正極連接，二極管D5、D10的負(fù)極并接在一起，組成或邏輯電路，形成本實(shí)用新型中變壓整流環(huán)節(jié)的電路工作電能和電動(dòng)機(jī)輸出功率信號(hào)系統(tǒng)；控制電路環(huán)節(jié)包括電解電容C3、金屬模電阻R1、R2、線繞電位器W、二極管D11、三極管BG1、BG2及小型繼電器J；電解電容C1、C2的負(fù)極與控制電路環(huán)節(jié)中C3的負(fù)極、電阻R1、三極管BG2的e極連接，二極管D5、D10的負(fù)極連接點(diǎn)與控制電路環(huán)節(jié)中的線繞電位器W、二極管D11的負(fù)極、小型繼電器J連接；線繞電位器W與金屬模電阻R1串聯(lián)，W的動(dòng)頭與金屬模電阻R2串聯(lián)，R2的另一端與電解電容C3的正極連接，組成電動(dòng)機(jī)整定電路和啟動(dòng)電流遮蔽電路；三極管BG1、BG2的c極分別與二極管D11的正極、小型繼電器J連接組成一個(gè)執(zhí)行電路環(huán)節(jié)；電容C3的正極與三極管BG1的b極連接，形成本實(shí)用新型的連通回路，繼電器J的常閉接點(diǎn)J4接到本實(shí)用新型的端子上，即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥門啟、閉過(guò)程及電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)。
本實(shí)用新型采用的電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置，當(dāng)電動(dòng)機(jī)加載到整定值以及出現(xiàn)電源缺相、電動(dòng)機(jī)過(guò)載、堵轉(zhuǎn)或短路等任一故障時(shí)，可實(shí)現(xiàn)瞬間保護(hù)動(dòng)作，該裝置無(wú)慣性作用，動(dòng)作可靠，不受環(huán)境溫度的影響，且不影響電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)，可廣泛用于機(jī)械、冶金、石油、化工行業(yè)各種類型電動(dòng)閥門的控制保護(hù)和電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)等，可有效地避免損壞電動(dòng)閥門和燒壞電動(dòng)機(jī)等事故的發(fā)生。該裝置也可用于其它任何使用交流電動(dòng)機(jī)及交流用電器的場(chǎng)合。
下面，通過(guò)附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施過(guò)程。其中附
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用熱繼電器保護(hù)的原理圖；附圖2是本實(shí)用新型電氣原理；附圖3是本實(shí)用新型接入控制線路的示意圖。
圖中A1、A2為A相熱元件，B1、B2為B相熱元件，S1、S2為雙金屬片，F(xiàn)為膠木連動(dòng)片，J1為動(dòng)轉(zhuǎn)換片，J2、J3為轉(zhuǎn)換片，T1、T2為變壓器，Z1、Z2為橋式整流器，D1、D2、D3為整流二極管，C1、C2、C3為電解電容器，W為線繞電位器，R1、R2為金屬模電阻、BG1、BG2為三極管、J為小型繼電器，M為三相電動(dòng)機(jī)，KC、GC為接觸器，TA、KA、GA為按鈕，KW為閥門開(kāi)啟位置的終端開(kāi)關(guān)，J4為本實(shí)用新型輸出的保護(hù)觸點(diǎn)(常閉)，BQ為本實(shí)用新型控制裝置。
本實(shí)施例以電動(dòng)載止閥的啟、閉系統(tǒng)為例。變壓器T1、T2的鐵芯E8，初級(jí)線圈40匝，次級(jí)線圈360匝；橋式整流器Z1、Z2中二極管型號(hào)均為2CZ82C；電解電容C1、C2容量為100u，50V；C3為470u、50V；整流二極管D1、D2、D3型號(hào)均為2CZ82C；線繞電位器W型號(hào)為wx3－2；金屬模電阻R1、R2的阻值因電機(jī)容量不同而異；小型繼電器J的型號(hào)為DZ100，參數(shù)為17～31V、電阻700Ω；電動(dòng)載止閥的型號(hào)為J961－32V；驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)M為三相電動(dòng)機(jī)，電壓380V、功率0.18KW，額定電流1A。變壓器T1、T2的初級(jí)分別串接在電動(dòng)機(jī)M的任意兩相，分別監(jiān)控電動(dòng)機(jī)的兩相電流，次級(jí)分別接到橋式整流器Z1、Z2上，整流之后經(jīng)電解電容C1、C2濾波變成直流電，通過(guò)二極管D5、D10組成的或邏輯電路共同向a點(diǎn)供電，線繞電位器W是用于調(diào)整b點(diǎn)電位，當(dāng)a點(diǎn)電位和b點(diǎn)電位同時(shí)達(dá)到一定值時(shí)，由三極管BG1、BG2組成的復(fù)合放大器導(dǎo)通，此時(shí)，小型繼電器J吸合，完成安全保護(hù)動(dòng)作。a點(diǎn)電位與變壓器初級(jí)電流有關(guān)，而b點(diǎn)電位除了與a點(diǎn)有關(guān)外，還與線繞電位器W、金屬模電阻R1組成的分壓電路和由金屬模電阻R2、電解電容C3組成的積分電路有關(guān)。本裝置中的小型繼電器J的常閉接點(diǎn)J4與原控制裝置的終端開(kāi)關(guān)KW及接觸器GC的保護(hù)電路相接，以控制電動(dòng)機(jī)M電源的通路，實(shí)施安全保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)閥門關(guān)到了終點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率突然增大，流經(jīng)變壓器T1、T2的初級(jí)電流也隨之增大，以保證電動(dòng)機(jī)關(guān)閉閥門時(shí)有足夠的關(guān)閉力，關(guān)閉力的大小由電位器W整定，當(dāng)關(guān)閉力達(dá)到整定值時(shí)，本實(shí)用新型BQ動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)J4斷開(kāi)，接觸器GC失電，GC的保護(hù)電路斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M失電；當(dāng)閥門開(kāi)到預(yù)定位置時(shí)，終端開(kāi)關(guān)KW斷開(kāi)，接觸器KC失電，KC的保護(hù)電路斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M失電；如果發(fā)生故障時(shí)，KW則不動(dòng)作，電動(dòng)閥門會(huì)繼續(xù)開(kāi)啟，當(dāng)達(dá)到極限位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)M進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，本實(shí)用新型保護(hù)裝置BQ動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)J4斷開(kāi)，接觸器GC失電，保護(hù)電路斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M失電，從而起到即保護(hù)電動(dòng)機(jī)不致被燒損又可保證電動(dòng)閥門不致因電動(dòng)機(jī)失控而損壞。采用本實(shí)用新型，若出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，短路、單相運(yùn)行、堵轉(zhuǎn)等任一情況時(shí)，流經(jīng)變壓器T1、T2的電流增大，并導(dǎo)致繼電器J吸合，并立即斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)的控制電源，達(dá)到速斷保護(hù)的目的。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置，它由電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)閥門、電器控制及安全保護(hù)裝置等組成，其特征在于安全保護(hù)裝置包括變壓整流環(huán)節(jié)、控制電路環(huán)節(jié)及執(zhí)行電路環(huán)節(jié)，整個(gè)裝置通過(guò)變壓整流環(huán)節(jié)中的兩組變壓器T1、T2的初級(jí)線圈串接于電動(dòng)機(jī)任意兩相電路中，變壓整流環(huán)境組成的或邏輯電路的末端D5、D10的并接點(diǎn)與電解電容C1的負(fù)極分別與控制電路環(huán)節(jié)中的線繞電位器W的a點(diǎn)及電阻R1連接，執(zhí)行環(huán)節(jié)則通過(guò)二極管D11的負(fù)極與a點(diǎn)連接，三極管BG1的b極與C3的正極及R2連接，電解電容C3的負(fù)極與三極管BG2的e極連接后，由繼電器常閉觸點(diǎn)與原電器控制系統(tǒng)的終端開(kāi)關(guān)和接觸器連接，形成電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置，其特征在于所述變壓整流環(huán)節(jié)是指兩組變壓器T1、T2的次級(jí)分別接在橋式整流器Z1、Z2上，Z1、Z2的負(fù)端并接在一起；Z1的正端與二極管D5的正極，電解電容C1的正極連接；Z2的正端與二極管D10的正極、電解電容C2的正極連接；D5、D10的負(fù)極并接在一起，組成或邏輯電路，形成保護(hù)裝置的電能和信號(hào)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置，其特征在于所述控制電路環(huán)節(jié)是指電解電容C3、金屬模電阻R1，三極管BG2的e極連接，W與金屬模電阻R1串聯(lián)、W的動(dòng)頭與金屬模電阻R2串聯(lián)，R2的另一端與C3的正極連接，形成電動(dòng)機(jī)輸出功率整定電路和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流遮蔽電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置，其特征在于所述執(zhí)行環(huán)節(jié)是指三極管BG1、BG2組成的復(fù)合放大器及BG1的C極與二極管D11的正極，小型繼電器J、三極管BG2的C極連接而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電動(dòng)閥門啟、閉系統(tǒng)安全保護(hù)裝置，該裝置包括變壓整流環(huán)節(jié)、控制電路環(huán)節(jié)及執(zhí)行電路環(huán)節(jié)，前者的兩組變壓器串接在電動(dòng)機(jī)任意兩相電路中，裝置與原有電器控制系統(tǒng)接在一起，對(duì)電動(dòng)閥門啟、閉過(guò)程中電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的缺相、過(guò)載、堵轉(zhuǎn)或短路等故障實(shí)施瞬間斷電保護(hù)，即可保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中不致燒損，又可防止電動(dòng)閥門因電動(dòng)機(jī)失控而損壞，還保證了電動(dòng)閥門關(guān)閉的嚴(yán)密性(即泄漏量小)；克服了熱繼電器保護(hù)存在的熱慣性大、誤差大、靈敏度低、受環(huán)境溫度影響等弊病。
文檔編號(hào)F16K31/04GK2080605SQ9021279
公開(kāi)日1991年7月10日 申請(qǐng)日期1990年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月25日
發(fā)明者李善榮 申請(qǐng)人:東方鍋爐廠