专利名称：一种时序缺相控制三台三相异步电动机装置及其方法
技术领域：
本发明属于自动控制领域，具体涉及一种用于电动吊车、远程泵类和风机等领域的时序缺相控制三台三相异步电动机装置及方法。
背景技术：
在某些工业、军事领域中，一些电动吊车、远程泵和风机类等电气元器件处于环境恶劣、地形复杂的位置。在这样的环境中，电控设备因振动、粉尘、空气潮湿而故障较多、寿命变短；如果在这些地方检修设备，人也将处于不安全状态。 为了降低电气设备的故障率，增加电气设备的使用寿命，并且给检修人员创造一个安全的环境，需要将控制这些负载的电气设备集中移到环境良好、便于检修的地方(如将单梁电动吊车的主要控制系统从高空移到地面上来)。但在将这些控制系统部件移到其它地方时，需要增加动力电缆。例如将单梁电动吊车的控制系统主要部件从高空移到地面上来时，需要在空中到地面之间增加2根3芯动力电缆。这些新增的动力电缆导致施工难度、施工成本大大增加，并且也新增了系统的故障。
发明内容
本发明旨在提供一种用于电动吊车、远程泵类、远程风机等负载的控制三台三相异步电动机装置及其方法，目的是使用最少的三相三线制电缆，实现远程控制三台三相异步电动机，改善电控设备的运行条件和人的工作环境。为达此目的，本发明采用了如下技术方案
一种时序缺相控制三台三相异步电动机装置，其特征在于，由主控制箱I、副控制箱2和二相异步电动机M构成；
主控制箱I包括控制单元、熔断器E、自动开关QF、接触器KM及三相三线制电源线L-L ； 副控制箱2包括交流接触器KM、三相三线制电源线L-L ；
主控制箱I内三套熔断器El，E2，E3依次联接在三相三线制电源线的火线进线侧LI、L2、L3，熔断器E1，E2，E3输出端火线依次为L1/1、L2/1、L3/1 ;自动开关QF1、自动开关QF2、自动开关QF3使用电线并联接在三相火线Ll/1、L2/1、L3/1上；自动开关QFl输出线为三相电源线1L1、1L2、1L3 ;自动开关QF2输出线为三相电源线2L1、2L2、2L3 ;自动开关QF3输出线为三相电源线3L1、3L2、3L3 ;火线ILl联接接触器KMll任意一个主触点输入端，火线1L2联接接触器KM12主触点B相输入端，火线1L2联接接触器KM13主触点C相输入端，火线1L3联接接触器KM12主触点C相输入端，火线1L3联接接触器KM13主触点B相输入端；火线2L2联接接触器KM21任意一个主接点输入端，火线2L1联接接触器KM22主触点A相输入端，火线2L1联接接触器KM23主触点C相输入端，火线2L3联接接触器KM22主触点C相输入端，火线2L3联接接触器KM23主触点A相输入端；火线3L3联接接触器KM31任意一个主接点输入端，火线3L1联接接触器KM32主触点A相输入端，火线3L1联接接触器KM33主触点B相输入端，火线3L2联接接触器KM32主触点B相输入端，火线3L2联接接触器KM33主触点A相输入端；火线1L1、2L1、2L3、3L1、3L2分别经过接触器电接点KM11、KM22、KM23、KM32、KM33后，五根电线并联到LI’并引出主控制箱(I)外；1L2、1L3、2L2、3L1、3L2分别经过接触器电接点KMl2、KMl3、KM21、KM33、KM32后，五根电线并联到L2’并引出主控制箱I夕卜；火线1L2、1L3、2L1、2L3、3L3分别经过接触器电接点KM13、KM12、KM23、KM22、KM31后，五根电线并联到L3’引出主控制箱I外，形成三相三线制电源并引到副控制箱2内；
副控制箱2内三个交流接触器常开电接点KM14、KM24、KM34上端并联引到三相三线制电源LI’、L2’、L3’上，三个交流接触器常开电接点KM14、KM24、KM34下端引出副控制箱2外部；接触器线圈KM14串联于接触器KM24和KM34常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线L2’，终止于三相三线制电源的火线L3’；接触器线圈KM24串联于接触器KM34和KM14常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线LI’，终止于三相三线制电源的火线L3’ ；接触器线圈KM34串联于接触器KM24和KM14常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线LI’，终止于三相三线制电源的火线L2’ ；副控制箱2内部的交流接触器引出线对应连接三相异步电动机M。所述主控制箱I内部的自动开关QF参数分别与对应的三相异步电动机匹配。所述主控制箱I内部的控制单元为按钮、转换开关、遥控器、PLC、微型计算机或线路板。一种应用上述时序缺相控制三台三相异步电动机装置的方法，其特征在于，在主控制箱I内每3台接触器KM为一个组合，这3台接触器KM中有2台输出电机的两相电源和控制电机的正反转，另一台输出剩余相电源，且输出的这一相电源滞后一段时间，时间不少于接触器KM吸合动作时间即0. 2-0. 5秒；每组接触器KM发出不同种短时缺相电源，短时缺相电源到达现场副控制箱2，副控制箱2内部的接触器KM使用送来的短时缺相电源作为条件选择，决定副控制箱2内哪一个主回路接触器动作，即决定哪一台电机M动作，并根据相序决定电机M是正转还是反转；主控制箱I内部输出剩余相的接触器KM开始动作时间和副控制箱2内部的接触器KM开始动作时间相同；根据接触器KM动作时间确定电源的三相给出的时间差别，利用电源的三相给出的时间顺序不同，由控制系统选择不同的负载；具体方法为
当启动三相异步电动机Ml使其正转时
Q0. 2和Q0. 4给出信号，KMl2吸合，KM14和KMll吸合，三相异步电动机Ml正转运行； 当启动三相异步电动机Ml使其反转时
Q0. 3和Q0. 4给出信号，KMl3吸合，KM14和KMll吸合，三相异步电动机Ml反转运行； 当启动三相异步电动机M2使其正转时
Q0. 5和Q0. 7给出信号，KM22吸合，KM24和KM21吸合，三相异步电动机M2正转运行； 当启动三相异步电动机M2使其反转时
Q0. 6和Q0. 7给出信号，KM23吸合，KM24和KM21吸合，三相异步电动机M2反转运行； 当启动三相异步电动机M3使其正转时 Ql. 0和Ql. 2给出信号，KM32吸合，KM34和KM31吸合，三相异步电动机M3正转运行； 当启动三相异步电动机M3使其反转时Ql. I和Ql. 2给出信号，KM33吸合，KM34和KM31吸合，三相异步电动机M3反转运行。通过接触器KM14、KM24、KM34内部的辅助触点或使用中间继电器的电触点实现电动机正反转互锁，电动机与电动机之间互锁。本发明的有益效果为
I、本发明可以有效改善设备的运行条件和检修人员的作业环境，降低设备故障率，减少检修人员的安全事故率。2、本发明可避免使用大量的电缆和昂贵的电缆滑车，极大节省材料费用和施工费用。
附图为时序缺相控制三台三相异步电动机装置接线原理图。图中1为主控制箱；2为副控制箱；M为三相异步电动机；E为熔断器；QF为自动开关；KM为接触器山为三相三线制电源火线；A、B、C为接触器主触点输入端相位；KM11、KMl2, KMl3, KM14、KM21、KM22、KM23、KM24、KM31、KM32、KM33、KM34 为接触器；Q0. 2、Q0. 3、Q0. 4、Q0. 5、Q0. 6、Q0. 7、Ql. O、Ql. I、Ql. 2 分别为控制单元输出点。
具体实施例方式本发明时序缺相控制三台三相异步电动机装置，由主控制箱I、副控制箱2和三相异步电动机M构成。主控制箱I包括控制单元、熔断器E、自动开关QF、接触器KM及三相三线制电源线火线L-L。副控制箱2包括交流接触器KM、三相三线制电源线L-L。主控制箱I内三套熔断器El，E2，E3依次联接在三相三线制电源线的火线进线侧11、12儿3，熔断器￡13233输出端火线依次为11/1、12/1儿3/1 ;自动开关QF1、自动开关QF2、自动开关QF3使用电线并联接在三相火线L1/1、L2/1、L3/1上；自动开关QFl输出线为三相电源线1L1、1L2、1L3 ；自动开关QF2输出线为三相电源线2L1、2L2、2L3 ；自动开关QF3输出线为三相电源线3L1、3L2、3L3 ;火线ILl联接接触器KMll任意一个主触点输入端，火线1L2联接接触器KM12主触点B相输入端，火线1L2联接接触器KM13主触点C相输入端，火线1L3联接接触器KM12主触点C相输入端，火线1L3联接接触器KM13主触点B相输入端；火线2L2联接接触器KM21任意一个主接点输入端，火线2L1联接接触器KM22主触点A相输入端，火线2L1联接接触器KM23主触点C相输入端，火线2L3联接接触器KM22主触点C相输入端，火线2L3联接接触器KM23主触点A相输入端；火线3L3联接接触器KM31任意一个主接点输入端，火线3L1联接接触器KM32主触点A相输入端，火线3L1联接接触器KM33主触点B相输入端，火线3L2联接接触器KM32主触点B相输入端，火线3L2联接接触器KM33主触点A相输入端；火线ILl、2L1、2L3、3L1、3L2分别经过接触器电接点KMl I、KM22、KM23、KM32、KM33后，五根电线并联到LI’并引出主控制箱I外；1L2、1L3、2L2、3L1、3L2分别经过接触器电接点KMl2、KMl3、KM21、KM33、KM32后，五根电线并联到L2’并引出主控制箱I 外；火线 1L2、1L3、2L1、2L3、3L3 分别经过接触器电接点 KM13、KM12、KM23、KM22、KM31 后，五根电线并联到L3’引出主控制箱I外，火线LI’、L2’、L3’形成三相三线制电源并引到、副控制箱2内；
副控制箱2内三个交流接触器常开电接点KM14、KM24、KM34上端并联引到三相三线制电源LI’、L2’、L3’上，三个交流接触器常开电接点KM14、KM24、KM34下端引出副控制箱2外部；接触器线圈KM14串联于接触器KM24和KM34常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线L2’，终止于三相三线制电源的火线L3’；接触器线圈KM24串联于接触器KM34和KM14常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线LI’，终止于三相三线制电源的火线L3’ ；接触器线圈KM34串联于接触器KM24和KM14常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线LI’，终止于三相三线制电源的火线L2’ ；副控制箱2内部的交流接触器引出线对应连接三相异步电动机M。所述主控制箱I内部的自动开关QF参数分别与对应的三相异步电动机匹配。所述主控制箱I内部的控制单元为按钮、转换开关、遥控器、PLC、微型计算机或线 路板。一种时序缺相控制三台三相异步电动机装置的方法，在主控制箱I内安装12台接触器，其中每3台接触器KM为一个组合，这3台接触器KM中有2台输出电机的两相电源和控制电机的正反转，另一台输出剩余相电源，且输出的这一相电源滞后一段时间，时间不少于接触器KM吸合动作时间即0. 2-0. 5秒；每组接触器KM发出不同种短时缺相电源，短时缺相电源到达现场副控制箱2，副控制箱2内部的接触器KM使用送来的短时缺相电源作为条件选择，决定副控制箱2内哪一个主回路接触器动作，即决定哪一台电机M动作，并根据相序决定电机M是正转还是反转；主控制箱I内部输出剩余相的接触器KM开始动作时间和副控制箱2内部的接触器KM开始动作时间相同；根据接触器KM动作时间确定电源的三相给出的时间差别，利用电源的三相给出的时间顺序不同，由控制系统选择不同的负载。具体方法为
当启动三相异步电动机Ml使其正转时
Q0. 2和Q0. 4给出信号，KMl2吸合，KM14和KMll吸合，三相异步电动机Ml正转运行； 当启动三相异步电动机Ml使其反转时
Q0. 3和Q0. 4给出信号，KMl3吸合，KM14和KMll吸合，三相异步电动机Ml反转运行； 当启动三相异步电动机M2使其正转时
Q0. 5和Q0. 7给出信号，KM22吸合，KM24和KM21吸合，三相异步电动机M2正转运行； 当启动三相异步电动机M2使其反转时
Q0. 6和Q0. 7给出信号，KM23吸合，KM24和KM21吸合，三相异步电动机M2反转运行； 当启动三相异步电动机M3使其正转时
Ql. 0和Ql. 2给出信号，KM32吸合，KM34和KM31吸合，三相异步电动机M3正转运行； 当启动三相异步电动机M3使其反转时
Ql. I和Ql. 2给出信号，KM33吸合，KM34和KM31吸合，三相异步电动机M3反转运行。通过接触器KM14、KM24、KM34内部的辅助触点或使用中间继电器的电触点实现电动机正反转互锁，电动机与电动机之间互锁。
权利要求
1.一种时序缺相控制三台三相异步电动机装置，其特征在于，由主控制箱(I)、副控制箱(2 )和三相异步电动机M构成； 主控制箱(I)包括控制单元、熔断器E、自动开关QF、接触器KM及三相三线制电源线L_L ； 副控制箱(2)包括交流接触器KM、三相三线制电源线L-L ； 主控制箱(I)内三套熔断器El，E2，E3依次联接在三相三线制电源线的火线进线侧LI、L2、L3，熔断器E1，E2，E3输出端火线依次为L1/1、L2/1、L3/1 ;自动开关QF1、自动开关QF2、自动开关QF3使用电线并联接在三相火线Ll/1、L2/1、L3/1上；自动开关QFl输出线为三相电源线1L1、1L2、1L3 ;自动开关QF2输出线为三相电源线2L1、2L2、2L3 ;自动开关QF3输出线为三相电源线3L1、3L2、3L3 ;火线ILl联接接触器KMll任意一个主触点输入端，火线1L2联接接触器KM12主触点B相输入端，火线1L2联接接触器KM13主触点C相输入端，火线1L3联接接触器KM12主触点C相输入端，火线1L3联接接触器KM13主触点B相输入端；火线2L2联接接触器KM21任意一个主接点输入端，火线2L1联接接触器KM22主触点A相输入端，火线2L1联接接触器KM23主触点C相输入端，火线2L3联接接触器KM22主触点C相输入端，火线2L3联接接触器KM23主触点A相输入端；火线3L3联接接触器KM31任意一个主接点输入端，火线3L1联接接触器KM32主触点A相输入端，火线3L1联接接触器KM33主触点B相输入端，火线3L2联接接触器KM32主触点B相输入端，火线3L2联接接触器KM33主触点A相输入端；火线1L1、2L1、2L3、3L1、3L2分别经过接触器电接点KM11、KM22、KM23、KM32、KM33后，五根电线并联到LI’并引出主控制箱(I)外；1L2、1L3、2L2、3L1、3L2分别经过接触器电接点KM12、KM13、KM21、KM33、KM32后，五根电线并联到L2’并引出主控制箱(I)夕卜；火线1L2、1L3、2L1、2L3、3L3分别经过接触器电接点KM13、KM12、KM23、KM22、KM31后，五根电线并联到L3’引出主控制箱(I)外，形成三相三线制电源并引到副控制箱(2)内； 副控制箱(2)内三个交流接触器常开电接点KM14、KM24、KM34上端并联引到三相三线制电源LI’、L2’、L3’上，三个交流接触器常开电接点KM14、KM24、KM34下端引出副控制箱(2)外部；接触器线圈KM14串联于接触器KM24和KM34常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线L2’，终止于三相三线制电源的火线L3’ ；接触器线圈KM24串联于接触器KM34和KM14常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线LI’，终止于三相三线制电源的火线L3’ ；接触器线圈KM34串联于接触器KM24和KM14常闭电接点，电源线起始于三相三线制电源的火线LI’，终止于三相三线制电源的火线L2’；副控制箱(2)内部的交流接触器弓I出线对应连接三相异步电动机M。
2.根据权利要求I所述的时序缺相控制三台三相异步电动机装置，其特征在于，所述主控制箱(I)内部的自动开关QF参数分别与对应的三相异步电动机匹配。
3.根据权利要求I所述的时序缺相控制三台三相异步电动机装置，其特征在于，所述主控制箱(I)内部的控制单元为按钮、转换开关、遥控器、PLC、微型计算机或线路板。
4.一种应用权利要求I所述时序缺相控制三台三相异步电动机装置的方法，其特征在于，在主控制箱(I)内每3台接触器KM为一个组合，这3台接触器KM中有2台输出电机的两相电源和控制电机的正反转，另一台输出剩余相电源，且输出的这一相电源滞后一段时间，时间不少于接触器KM吸合动作时间即0. 2-0. 5秒；每组接触器KM发出不同种短时缺相电源，短时缺相电源到达现场副控制箱(2)，副控制箱(2)内部的接触器KM使用送来的短时缺相电源作为条件选择，决定副控制箱(2)内哪一个主回路接触器动作，即决定哪一台电机M动作，并根据相序决定电机M是正转还是反转；主控制箱(I)内部输出剩余相的接触器KM开始动作时间和副控制箱(2)内部的接触器KM开始动作时间相同；根据接触器KM动作时间确定电源的三相给出的时间差别，利用电源的三相给出的时间顺序不同，由控制系统选择不同的负载；具体方法为 当启动三相异步电动机Ml使其正转时 QO. 2和Q0. 4给出信号，KMl2吸合，KM14和KMll吸合，三相异步电动机Ml正转运行； 当启动三相异步电动机Ml使其反转时 Q0. 3和Q0. 4给出信号，KMl3吸合，KM14和KMll吸合，三相异步电动机Ml反转运行； 当启动三相异步电动机M2使其正转时 Q0. 5和Q0. 7给出信号，KM22吸合，KM24和KM21吸合，三相异步电动机M2正转运行； 当启动三相异步电动机M2使其反转时 Q0. 6和Q0. 7给出信号，KM23吸合，KM24和KM21吸合，三相异步电动机M2反转运行； 当启动三相异步电动机M3使其正转时 Ql. 0和Ql. 2给出信号，KM32吸合，KM34和KM31吸合，三相异步电动机M3正转运行； 当启动三相异步电动机M3使其反转时 Ql. I和Ql. 2给出信号，KM33吸合，KM34和KM31吸合，三相异步电动机M3反转运行。
5.根据权利要求4所述的时序缺相控制三台三相异步电动机的方法，其特征在于，通过接触器KM14、KM24、KM34内部的辅助触点或使用中间继电器的电触点实现电动机正反转互锁，电动机与电动机之间互锁。
全文摘要
本发明提供一种时序缺相控制三台三相异步电动机装置及其方法，由主控制箱1、副控制箱2和三相异步电动机M构成。主控制箱1包括控制单元、熔断器E、自动开关QF、接触器KM及三相三线制电源线，副控制箱2包括交流接触器KM、三相三线制电源线。根据接触器KM动作先后确定电源三相给出的时间差别，利用电源的三相给出的时间顺序不同，由控制系统选择不同的负载。本发明可以有效改善设备的运行条件和检修人员的作业环境，降低设备故障率，减少检修人员的安全事故率，避免使用大量的电缆和昂贵的电缆滑车，极大节省材料和施工费用。
文档编号H02P5/74GK102710185SQ201210195348
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者刘海, 杜茂庆 申请人:鞍钢股份有限公司