矿用隔爆型多回路真空电磁启动器的制作方法

本实用新型涉及一种电磁启动器。

背景技术：

电磁启动器(磁力启动器)是一种用在ccs的标准大于0.5kw电机上的启动装置。用于远距离控制电机启动，停止，反转，兼于过欠电压、漏电保护和过负荷保护。

电磁启动器由钢质冲压外壳、钢质底板、真空交流接触器、集控模块、继电保护模块和相应配线构成，使用时应配用启动停止按钮开关，并正确连接手控信号电缆。当按下启动按钮时，磁力启动器内装的真空交流接触器线圈得电，衔铁带动触点组闭合，接通用电器(一般为电机)电源，同时通过辅助触点自锁。按下停止按钮时，内部交流接触器线圈失电，触点断开，切断用电器电源。

根据不同的控制需要，电磁启动器也可灵活接线，使其实现点动、换相等功能。继电保护模块提供其连接的真空交流接触器的启、停及工作回路的短路、断路、过流、漏电的检测与相应操作。该模块整定电流应符合电机功率需要。

矿用隔爆型多回路真空电磁启动器实用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中，在交流50hz、电压1140(660v)线路中，对三相鼠笼式电动机或双绕组鼠笼式异步电动机的启动、停止进行控制和保护，并可在停止时方便地进行换向。当设备出现过载，短路等故障时能自动切断电源并显示及记忆故障信号，启动器在合闸前还具有漏电闭锁保护、空载试验、漏电闭锁试验功能，运行中能显示各支路状态参数。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：如何采用微处理器及rs485总线。

将集控模块、继电保护模块组成一个多处理器的工作系统，协调完成四回路真空电磁启动器的操作控制及工作状态显示，在某一路继电保护模块出现过流漏电，缺相等输出故障时，直接在显示屏上显示出来，并且通过复位按钮直接对该路继电器进行复位操作，当该路故障被成功清除后，该路即可恢复工作操，整个过程不影响其他路继电保护模块正常工作。

本实用新型所采用的技术方案是：矿用隔爆型多回路真空电磁启动器，包括隔离开关glhk、变压器、集控模块jkmk、显示屏xsp、四个继电保护模块、四个真空交流接触器，外接三相交流电源连接隔离开关输入端，隔离开关输出端连接到四个真空交流接触器输入端和变压器输入端，每个真空交流接触器控制端对应连接一个继电保护模块，每个真空交流接触器输出端为对外三相交流电源输出端，集控模块jkmk与每个继电保护模块通过rs485连接。

每个继电保护模块包括iap15f2k61s2-skdip28芯片为核心的cpu控制模块电路、连接器dconnector25插头及启/停反馈电路、继电器控制模块电路、电流与漏电流转换模块电路、过流与漏电急停控制电路、工作状态设置模块电路、继电保护模块rs485通信接口电路，其中，连接器dconnector25插头及启/停反馈电路、继电器控制模块电路、电流与漏电流转换模块电路、过流与漏电急停控制电路、工作状态设置模块电路、继电保护模块rs485通信接口电路都连接iap15f2k61s2-skdip28芯片为核心的cpu控制模块电路，连接器dconnector25插头及启/停反馈电路连接电流与漏电流转换模块电路。

集控模块jkmk包括三相电压相序及缺相检测电路、工作电压采样输入模块电路、集控模块状态设置电路、lap15w4k60s4-pdip40芯片为核心的cpu控制模块电路、集控模块rs485通信接口电路、集控模块下载接口电路、显示屏接口连接电路、漏电测试输出电路，其中，三相电压相序及缺相检测电路、工作电压采样输入模块电路、集控模块状态设置电路、集控模块rs485通信接口电路、集控模块下载接口电路、显示屏接口连接电路、漏电测试输出电路连接lap15w4k60s4-pdip40芯片为核心的cpu控制模块电路。

本实用新型的有益效果是：隔离开关实现输入电源与设备内部部件的电气隔离，保证设备的安全操作使用。四个真空交流接触器实现四路三相电源的接通与分断。四个继电保护模块分别实现四个真空交流接触器的接通与断开控制、过压欠压、过载保护、短路保护、漏电保护等功能，四路输出可以进行独立的分断控制。通过rs485总线集控模块实现对四个继电保护模块的集中控制，并将设备的工作状态送至显示屏单元进行显示。显示屏显示设备的主要技术参数与各路的工作状态。

附图说明

图1是本实用新型的整体电路连接示意图；其中，t-1代表第一变压器，t-2代表第二变压器，dy代表转换电源，jkmk代表集控模块，jdbh-1、jdbh-2、jdbh-3、jdbh-4代表第1、2、3、4继电保护模块，rc代表阻容，glhx代表隔离开关，xsp代表显示器，km1、km2km3、km4代表第1、2、3、4继电器；

图2是继电保护模块包括iap15f2k61s2-skdip28芯片为核心的cpu控制模块电路图；

图3是连接器dconnector25插头及启/停反馈电路图；

图4是继电器控制模块电路图；

图5是电流与漏电流转换模块电路图；

图6是过流与漏电急停控制电路图；

图7是工作状态设置模块电路图；

图8是继电保护模块下载接口电路图；

图9是继电保护模块rs485通信接口电路图；

图10是三相电压相序及缺相检测电路图；

图11是工作电压采样输入模块电路图；

图12是集控模块状态设置电路图；

图13是lap15w4k60s4-pdip40芯片为核心的cpu控制模块电路图；

图14是集控模块rs485通信接口电路图；

图15是集控模块下载接口电路图；

图16是显示屏接口连接电路图；

图17是漏电测试输出电路图；

图18是电源模块电路图。

具体实施方式

如图1-图17所示，每个继电保护模块都采用iap15f2k61s2-skdip28芯片为核心，继电保护模块相关引脚说明

输入

脚openin为正向启动信号输入，脚reopenin为反向启动信号输入，脚statusin为正向继电器吸合信号输入，脚resatusin为反向继电器吸合信号输入，脚closein为停止信号输入，脚currenta为a向电流传感器输入，脚currentb为b向电流传感器输入，脚currentc为c向电流传感器输入，脚currentl为漏电流向电流传感器输入。

输出

enout为正向继电器启动信号输出，脚reenout为反向继电器启动信号输出，脚disout为继电器关停信号输出，+为正极，-为负极。

485+和485-为rs485总线接口

j4ham-06hwb-r的6位dip开关为控制工作电压等级以及极限分断电流的设置。

启动工作，当iap15f2k61s2-skdip28接收到启动信号(正向启动信号输入或者反向启动信号输入)后，iap15f2k61s2-skdip28通过输出口发出继电器启动信号(脚enout或者脚reenout)，通过驱动k2或k3将相应的真空交流接触器吸合，当iap15f2k61s2-skdip28真空交流接触器的吸合信号后，对三个电流传感器的电流值进行a/d采样处理，对真空交流接触器的工作进行过载性能和断相保护性能的处理，当发现过载或者断相时，iap15f2k61s2-skdip28将输出关停信号，信号驱动k1关断真空交流接触器的输出，否则将保持真空交流接触器为工作输出状态，除非iap15f2k61s2-skdip28接收到一个关停信号输入后再执行一个真空交流接触器的关停。在四路输出均不工作的情况下，将工作开关转至漏试位置，则显示屏的四路漏电流显示位置均应为红色指示。此时，可将工作开关转向故障清除位置3-5秒，再转向工作位置，此时漏电指示均应变为绿色，即可进行各路的正常启停操作。如某一回路未显示漏电故障，则应检查该路的漏电保护功能。

过载短路保护，电流互感器输出模拟量通过d1、d2、d3的ipc网络的调整转换分别送到iap15f2k61s2-skdip28的a/d采用和u7比较器的输入，当a/d采样值任意一相在启动真空交流接触工作完成后，连续200ms大于十倍的额定工作电流时，由iap15f2k61s2-skdip28发出关停信号，关断真空交流接触器的输出，当通过u7比较器检测到任意一相的电流值大于12倍的额定工作电流时，通过u4a触发器立即关闭真空交流接触器的输出，同时将状态输送至iap15f2k61s2-skdip28。

漏电保护，漏电流传感器的模拟量通过d4及其ipc网络送至u7比较器，当检测到漏电流大于30ma时，触发u4b，通过u4b引脚输出立即关断真空交流接触器的输出，同时通知iap15f2k61s2-skdip28。

rs485接口，通过485接口可以向集控模块输出该模块的工作状态，同时也可以接受集控模块的启停及闭锁、解锁等各种操作。

集控模块jkmk说明

工作电压由j7(ham-03hwb-r)的状态设置送至iap15w4k60s4-pdip40来识别具体为380v、660v、1140v，以使iap15w4k60s4-pdip40对工作电压的a/d值进行当量转换。

通过p3接头，将工作电压经电压互感器转换后输入到集控模块，其中一路通过d1、d2、d3及其ipc网络送至iap15w4k60s4-pdip40转换为工作电压的数字量，另外一路通过u1进行比较调节送至tc783a进行正序、反序、缺项判断后将其状态送至iap15w4k60s4-pdip40。

工作状态输入，通过p8接头接收控制面板状态开关三个状态量输入，分别分漏电测试、工作及故障清除。当漏电测试时，iap15w4k60s4-pdip40输出一个控制信号使k2的常开点接通输出一个大于30ma的电流，对四路漏电的传感器及检测电路进行纠漏检测，当故障清除状态时，iap15w4k60s4-pdip40对当前工作中的可清除故障进行清除。

集控模块设有两个485接口，分别为p6、p7，分为内外连接的485接口。操作方式分为两种形式，一为本地操作方式。本地操作方式时每个继电保护模块独立完成启停控制，并将自己的工作状态通过总线报告集控模块，集中在操作面板进行显示。其二为远程操作方式。若为远程操作方式时，四路输出的启停操作均由主控模块接收远程的启停操作命令，再由主控模块通过内部485总线下达到各继电保护模块，操作面板上的启动按钮全部禁止操作。只有停止按钮可作为紧急状态下的停止操作。通过主控模块的外部总线可接收完成各种条件的电机远程启停操作需求。

p4、p5为两个串行接头，p4为下载接头，p5为调试接口。

t-1、t-2为变压器，t-1输出ac36v为真空交流接触器线圈工作电源，t-2输出ac24v输出经电源模块提供dc5v和dc12v电压为控制电路的直流工作电源。

本实用新型将输入的380/660/1140v三相电源分四路输出，可以控制最多四路的矿用机电设备的供电，每一路输出电流达50a。由隔离开关、四个交流真空继电器(km1-4)、四路输出继电保护模块(jdbh1-4)、集控模块(jkmk)、显示单元(xsp)、电源单元(dy)等组成。隔离开关实现输入电源与设备内部部件的电气隔离，保证设备的安全操作使用。真空交流接触器实现四路三相电源的接通与分断。四路继电保护模块分别实现四路真空交流接触器的接通与断开控制、过压欠压、过载保护、短路保护、漏电保护等功能，四路输出可以进行独立的分断控制。集控模块实现对四路继电保护模块的集中控制，并将设备的工作状态送至显示单元进行显示。显示单元显示设备的主要技术参数与各路的工作状态。