专利名称：电力拖动控制柜的安全防护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于职业学校学生实训操作的电力拖动 控制柜的安全防护系统。
背景技术：
每套用于学生实训操作的电力拖动控制柜， 一般都配备有几十个 工位，在实际使用过程中存在以下问题 一、几十个学生同时在交流380V的动力电环境下接线操作，稍有疏忽，极易发生重大的触电事故；二、严重牵制了教师的精力，教师必须密切关注学生的操作安全，
同时学生上机也顾虑重重，影响了实训教学的效果；三、因室内配置 大量的电机组，原设计每两个工位一组电机，又增加了诸多不安全因 素和机械噪声。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种不仅能消除学生操作 时的安全隐患，而且可减轻教师教学精神负担的电力拖动控制柜的安 全防护系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为 一种电力 拖动控制柜的安全防护系统，包括一控制电路和由控制电路控制的数 个并联的工位开关电路。
三相交流电从电网获取，指示灯HU亮，指示电网已连通，但只要教师不闭合控制电源锁SBp整个系统就无法启动。常闭按钮SB3可暂时关闭电源，触电保护器有一定的防护作用。
控制电路包括从电网上引出380伏三相交流电后，在Ua、 Ub、 Uc三相电源线上串联有交流接触器KM,的常开触点KMl(2.4);工位开关电路包括在相线UA、 Ub上串朕有交流接触器KM2.u.w的常开触点KM2_ (i-n) (1-2); 在相线uc上串联有交流接触器KM3 隱(1-N) 的常 开触点KM3. (l-N) (l)o
控制电路包括在KM,的常开触点KMl(^)前的Ub、 Uc相线 上并联有回路aa^该回路由控制电源锁SB卜KMi和节点F、 G依 次串联后一端接Uc相线，另一端接在UB相线上。节点F、 G是由 KML(D和常闭按钮SB3串联后再与常开按钮SB2并联组成的回路的两 个顶点。经过K]V^的常开触点KML(2^后，在Uc相和另线上并联有 一个回路b b、该回路的一端接在Uc相电源上，经过主电源锁SB4 后，在节点H上分成二条支路， 一条经过SB5-d)的常开触点、节点 L 、 K,点、再经并联的KM3-d)和KM4-u)与另线构成回路；另一条 支路经依次串联的SB5. (!)...... SB5. w的常闭触点、SB5. (2.N)的常开触点、到达工位的K2-n点在毎个SB5.(1_N)的常开触点上都接有对应工 位的引出线Klw。再经并联的KM3-(2^和KM4.(2_N)与另线构成回路。 bl/回路的另一端是另线。
工位开关电路包括在KM3. (l-N)的常开触点KM3- (i-N〉 (1)前，uc 相线和另线间并联有回路cc'，该回路中，KM2-(1-N)与门开关SB6_(1-N)的常开触点串联后KM2-(1-N)的一端接在Uc相线上，SB6-(1-N)常开触点的一端与另线构成回路；经过KM3-(1-N)的常开触点KM3_ (1-N) (1)后，uc相线和另线间并联有回路d c、该回路中，声光信号灯HL7-(1-N)和
门开关SB6(1-N)的常闭触点串联后HL7-d.N)的一端接在Uc相线上，
886.(1-N)的一端与另线构成回路。
工位开关电路包括在KM3.(1-N)，KM4.(1-N)的常开触点KM3-(1—N)
(2.4)和KM4-(1-N) (1-3)上， 一端接有电力拖动控制柜的电力输出线，另
一端通向控制台的电机组端子V^、 W2、 W3、 W4、 W5、 W6 。
用回路a^启动KM,开关UA、 UB、 Uc三相系统电源，提供各工
位上的Ua、 UB、 Uc相电源；用回路bh/触发KM3(1-N)由KM3-d-N)d)提
供uc相电源，；触发KM3-(1-N) 、 KM4-(1-n)由KM3仆n)(2-4)和KM4-(i-N)(i-3) 连接控制台上的电机组；触发KM4-(ln)由KM4.(1.n) (4)连通检测回路；
用回路C(/控制KM2-(阔的动作，用柜门开关该工位上的UA、 UB相电 源；用回路dc鬼供警示信号，关闭柜门以消除警铃声。
以上开关回路均受控制台上相应的电锁、按钮和各工位上的门开 关控制。
在电力拖动控制柜的每一个工位上均安装有一个工位开关电路， 该工位开关电路使学生能在连接线路时断电，试车时自动通电的环境 下安全操作。控制电路则由教师掌握，根据学生的操作进度来决定控 制电源、主电源的输送和锁定。所有工位共用一组电机，消除了机械 带来的不安全因素，减少了课堂的噪声，也节约了大量的开支。
作为上述方案的进一步设置，所述控制电路的工作电源为三相交
流380V串接一个触电保护器后供给，且另线与Uc相线之间并联有 指示灯HLi。触电保护器对整个控制电路起到电源保护作用。三相交
流电是从电网获取的，指示灯HI^的设置，可直观的显示电网是否已 联通。
所述控制电路电源的UA、 UB、 Uc三相线与另线之间分别并联有 指示灯HLa、 HLb、 HLc。指示灯的设置，可直观的显示三相电源是 否已连通完整。
所述控制电路中指示灯HL2、 HL3、 HL4^-w可直观的显示控制 电源、主电源和工位主电源的连通情况。
所述工位开关电路上的uA相线与另线之间并联有指示灯HL6.
(l-N)，指$灯HL6隱(l-N) 的设置，可直观的显示该工位是否已有控制电 源。
所述工位开关电路在每个工位的门框上均安装有一个并联的指
示灯HL7.(w与蜂鸣器。当该工位补上uc相交流电时，指示灯HL7.(n) 会亮，蜂鸣器会响，警告学生应将柜门关闭。
所述控制电路、开关电路上接有故障检测电路，该故障检测电 路包括一并联的指示灯HLs与蜂鸣器支路，该支路一端接于控制台的 另线上，另一端通过KM4的常开触点K]VLM(4)接一个活动探头P，用 活动探头P去接触电力拖动控制线路的各个回路的节点，如果该回路 是通的，指示灯HLs就闪亮其并联的蜂鸣器发出"嘟"声，如不通则 没有反应。
本实用新型电力拖动控制柜的安全防护系统，降低了学生进行线 路操作时的安全隐患；提高了学生的实践效率；提供了一个查找故障 的工具；同时也减轻了教师的教学负担。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图l为本实用新型线路示意图。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型电力拖动控制柜的安全防护系统，包括一控制电路1，和由控制电路控制的数个并联的工位开关电路2。
三相交流电从电网获取，指示灯HL,亮，指示电网已连通，但只 要教师不闭合控制电源锁SBp整个系统就无法启动。常闭按钮SB3 可暂时关闭电源，触电保护器有一定的防护作用。
UA、 UB、 Uc 380伏三相交流电在电源端串接一个触电保护器， UB、 Uc相提供KM的开关电源后和Ua相同吋加在KM,的常开触点 KMh(w)上成为整个系统的工作电源。由KM,的常开触点KMl(d和常 闭按钮SB3串联后再与常开按钮SB2并联组成回路，该回路一端即节 点G接于UB相线上，另一端即节点F与交流接触器KMi串联后通 过控制电源锁SB,与Uc相构成KM,的开关回路。主电源锁SB4在 Uc相引出开关信号电流， 一路通过按钮885.(1)的常开触点、K^点、 KM3.("n KMmd,与另线构成回路；另一路通过按钮SB5.(1)......SB5.，依次串联的常闭触点提供后续各工位的开关信号；每组按钮SB5.(m)的常开触点上均接有一开关信号的引出线K(1.N)。 KM2卄n)与门 开关SB6_(1-N)的常开触点串联后并联在uc相和另线间，信号灯HL6_(l-n) 接在uc相和另线上。声光信号灯HL 6－(1－N)一端与门开关SB6－1-n)的常闭触点串联后接在另线上，另一端加在交流接触器KM3.u.w的 常开触点KM3.d.N)d)的输出端上。故障检测指示灯HLs并联一个蜂
鸣器， 一端接于另线上，另一端为活动探头P通往各工位KM4-d-N)
的常开触点KM4-(u-N)(4)上。电力拖动控制柜的电力输出线Wi、 W2、 W3、 W4、 W5、 W6分别加在交流接触器KM3. (1.N)、 KM4-u-w的常开
触点KM3-(1-N)(2.4) 、 KM4-(1.N) (1-3)的输入端上，其输出端通往控制
台上的电机组。
指示灯电网电源指示灯HL,，在触电保护器前跨接在Uc相和
另线上；三相电源指示灯hla、 hlb、 HLc，跨接在Ua、 Ub、 Uc相 线和另线间；总控制电源指示灯HL2跨接在SBi、 KM,连接处即节点 E和另线间；主电源指示灯HL3跨接在SB4、 SBs连接处即节点H和 另线间；工位主电源指示灯HL4.(M)跨接在各相对应的SB5-u-N)常开 触点的一端即节点1^和另线间；各工位控制电源指示灯HL6. 跨 接在KM2.d.w)的常开触点KM2^N)①的输出端和另线间；声光信号 灯hl7-(^)—端通过SB6的常闭触点接另，另一端接在KM^的常开 触点KM2-w(p的输出端上。
电机组、电压表、电流表均安装在主控台上，电锁SBi、 SB4和 按钮开关SB2、 SB3、及SB5—(1.N)以及控制电路1部分的指示灯均镶 嵌安装在主控台的面板上。各工位开关电路2安装在电力拖动控制柜 各工位内部配电板上方。工位开关电路2的输出端引线直接接在工位 配电板的电源端上，输入端引线通过地下连线全部并联在主控台上。 门开关SB6-1....... SB6—N分别安装在对应的工位门框上，调整位置使
其正好关门将触头按下，门开能复原。指示灯HL6-(1-N)、 HL7-(1-N)分别镶嵌安装在对应工位门框的左上方。
根据实训教学内容的需要将电力拖动控制柜的控制电源和主电 源设计为分步输送。
一、 控制电源的输送原理
交流接触器KM1作为整个系统的供电枢纽，控制电源锁SB1将 交流接触器KM1吸合线圈的回路切断。闭合控制电源锁SB1以激活 系统一控制电源指示灯HL2亮，系统处于准备工作的状态。按下常开 按钮SB2—交流接触器KM1吸合一常开触点KML1-(2-4)闭合一380V三相交流电源通过触点KM1-(2-4)同时送达全部工位的UA、 uB、 Uc端。指示灯HLa、 HLb、 HLc亮，指示三相电源完整。当学生开门接线时， 该工位的门开关SB6_(N)的常开触点将交流接触器KM2-(N)的吸合电流切断，则常开触点KM2-(N)(1-2)上没有电流通过，因此，工位上是没有电的。当学生接线完成后准备试车时将门关上，此时柜门压迫门开 关SB6-(N)使其常开触点闭合一交流接触器KM2_(N)吸合一uA、 ub 二 相电源流经常开触点KM2(N)(1-2) 送达该工位一指示灯HL6-(N)亮，指示该工位有控制电源了。
三相交流电从电网获取，指示灯HL1亮，指示电网已连通，但只 要教师不闭合控制电源锁SB1整个系统就无法启动。常闭按钮SB3 可暂时关闭电源，触电保护器有一定的防护作用。
二、 主电源的输送原理和整机试车
打开主电源锁SB4—指示灯HL3亮，表示主电源准备就绪。再
按下该工位对应的按钮SB5. (N)，与其联动的指示灯HL4. (n)亮一交流 Uc作为开关信号经过主电源锁SB4—按钮SB5.(N)—开关信号引出线 K<n)，触发交流接触器KM3.(n)、 KM4-(n)闭合。 后续的工作从三个方面进行分析
1) 、 一 KM3. (N)的常开触点KM3. (N) (1)闭合一电力拖动控制柜电源端补上uc相交流电一此时指示灯HL7-(n)亮、蜂鸣器响，学生应闭门一门开关SB6. (N)的常闭触点断开一指示灯HL7. (N)灭，蜂鸣器响声 消失，同时门开关SB6. (N)的常开触点闭合一交流接触器KM2_ (N)的 吸合线圈吸合一指示灯HL6. (N)亮一电力拖动控制柜该工位上的uA、 uB、 Uc三相交流电补充完整，可整机试车。
2) 、 — KM3. (N)、 KM4- (N)的常开触点KM3. (N) (2_4) 、 KM4. (N) (1.3) 闭合将该电力拖动控制柜工位上的电力输出线W,、 W2、 W3、 W4、 W5、 W6与主控台上的电机组连通。电机组将受该工位的控制而运转。 电压表、电流表镶嵌在主控台的仪表板上，将接线端引到电机组旁， 由教师或学生根据电路的要求先已连接到负载上。
三、故障检测
3) 、 一 KM4-(N)的常开触点KM4-(n)(4)闭合，P点与该工位联通。 用活动探头P去接触电力拖动线路的各个通电回路，如果该回路是通 的，电流通过HL5指示灯就闪亮其并联的蜂鸣器发出"嘟"声，如不 通则没有反应。
本实用新型电力拖动控制柜的安全防护系统在电力拖动控制柜 上的具体应用和实施如下
合上电网电门，主控台面板上的指示灯HL2亮，表示系统已与电网连上。
第一步学生开始在各自的工位上进行电路接线→部分学生接线完成→教师打开控制电源锁SB1激活系统，再按下常开按钮SB2启动 电源→学生关闭电气柜门，指示灯HL6-(1-N)亮，告知有电了，可试车; 打开电气柜门，指示灯HL6-(1-N)灭，电力拖动控制柜自动断电，学生 可继续接线或査错一此时尚有部分学生连线未完成，可自主开门(无电)接线，闭门(有电)试车。
第二步当领先的学生向老师报告电力拖动控制柜试车成功并接好了主电路→教师可先打开主控台上的主电源锁SB4→在主控台上 按下对应的工位按钮SB5-(N)向该工位送主电，同时主控台上的电机 组负载将自动连接上该工位→该工位上的指示灯HL7-(N)亮，蜂鸣器提示危险，该工位上的学生应关闭电气柜门进行试车→这时该工位将向主控台上的负载输出被控的动力电→主控台上的电机组运转，仪表指示负载上的电压和电流→教师从主控台的仪表和电机的运转情况上检査该工位学生的操作情况。
权利要求1.一种电力拖动控制柜的安全防护系统，其特征在于包括一个控制电路(1)和由控制电路(1)控制的数个并联的工位开关电路(2)；控制电路(1)包括从电网上引出380伏三相交流电后，在UA、UB、UC三相电源线上串联有交流接触器KM1的常开触点KM1-(2-4)；工位开关电路(2)包括在相线uA、uB上串联有交流接触器KM2-(1-N)的常开触点KM2-(1-N)(1-2)；在相线uC上串联有交流接触器KM3-(1-N)的常开触点KM3-(1-N)(1)；控制电路(1)包括，在KM1的常开触点KM1-(2-4)前的UB、UC相线上并联有回路(a a/)该回路由控制电源锁SB1、KM1和节点(F)、(G)依次串联后，控制电源锁SB1端接UC相线，(G)端接在UB相线上；节点(F)、(G)是由KM1-(1)和常闭按钮SB3串联后再与常开按钮SB2并联组成的回路的两个顶点；经过KM1的常开触点KM1-(2-4)后，在UC相和另线上并联有一个回路(b b/)该回路的一端接在UC相电源上，经过主电源锁SB4后，在节点(H)上分成二条支路，一条经过SB5-(1)的常开触点、节点(I1)、K1点、再经并联的KM3-(1)和KM4-(1)与另线构成回路；另一条支路经依次串联的SB5-(1)......SB5-(N)的常闭触点、SB5-(2-N)的常开触点、到达工位的K2-N点，在每个SB5-(1-N)的常开触点上都接有对应工位的引出线K1-N，再经并联的KM3-(2-N)和KM4-(2-N)与另线构成回路，(b b/)回路的另一端是另线；工位开关电路(2)包括，在KM3-(1-N)的常开触点KM3-(1-N)(1)前，uC相线和另线间并联有回路(c c/)该回路中，KM2-(1-N)与门开关SB6-(1-N)的常开触点串联后KM2-(1-N)的一端接在uC相线上，SB6-(1-N)常开触点的一端与另线构成回路；经过KM3-(1-N)的常开触点KM3-(1-N)(1)后，uC相线和另线间并联有回路(d c/)该回路中，声光信号灯HL7-(1-N)和门开关SB6-(1-N)的常闭触点串联后HL7-(1-N)的一端接在uC相线上，SB6-(1-N)的一端与另线构成回路；包括在KM3-(1-N)、KM4-(1-N)的常开触点KM3-(1-N)(2-4)和KM4-(1-N)(1-3)上，一端接有电力拖动控制柜的电力输出线，另一端通向控制台的电机组端子W1、W2、W3、W4、W5、W6。
2. 按照权利要求l所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其 特征在于所述控制电路(1)的工作电源为三相交流380V串接一 个触电保护器后供给，且在触电保护器前另线与Uc相线之间并联有 指示灯HLi。
3. 按照权利要求l所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其 特征在于所述控制电路(l)，节点(E)和另线间并联有指示灯HL2。
4. 按照权利要求l所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其 特征在于所述控制电路(1)， UA、 UB、 Uc三相线与另线之间分别 并联有指示灯HLA、 HLB、 HLC。
5. 按照权利要求l所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其 特征在于所述控制电路(1)，节点(H)和另线间并联有指示灯 HL3。
6. 按照权利要求l所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其特征在于所述控制电路(1)，节点(In-N))和另线间并联有指示灯HL4- (l-N)。
7.按照权利要求l所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其 特征在于所述控制电路(1)中接有指示灯HL5与蜂鸣器并联的支 路，该支路一端接于控制电路的另线上，另一端为经过KM4-d-N)(4)触点的活动探头P。
8.按照权利要求1所述的电力拖动控制柜的安全防护系统，其 特征在于所述工位开关电路(2)中KM2-(LN)上的常开触点KM2-(1-NX1) 的输出端与另线之间并联有指示灯HL6-(1-N)。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于职业学校学生实训操作的电力拖动控制柜的安全防护系统。该安全防护系统包括一控制电路和由控制电路控制的数个并联的开关电路。在电力拖动控制柜的每一个工位上安装有一工位开关电路，该工位开关电路使学生能在连接线路时断电，试车时自动通电。控制电路则由教师掌握，根据学生的操作进度来决定控制电源、主电源的输送和锁定。本实用新型电力拖动控制柜的安全防护系统，降低了学生进行线路操作时的安全隐患，提高了学生实践效率，同时也减轻了教师的教学负担。
文档编号H01H9/26GK201181651SQ20082008582
公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者徐一平 申请人:徐一平