一种两台电动机自动轮换控制系统的制作方法

1.本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种两台电动机自动轮换控制系统。


背景技术：

2.随着社会快速的发展，电动机的使用越来越广泛。由我国自主研发的和谐号动车，原动机为特殊高电压电动机，高层住户用的升降电梯、自来水供水泵、车、铣、刨、磨床、液压机、鼓风机、引风机、伺服电机、步进电机等等，都离不开电动机的身影。
3.大规模电机的使用，其控制方法和供电方法的也层出不穷。其中，供电方法可分为：直流供电和交流供电两种。控制方法可根据用途和电机的本身而设计主要分为：点动控制、自所控制、降压控制、变频控制、自动控制、plc控制等来满足需要。这些控制方法都很实用，为电机的稳定、便捷运行保驾护航。有些特殊设备和重要地区的供水、供暖、高、低压空气压缩机、矿井主要通风设备轴流风机、消防水泵增压电动机、液压装置油泵等，都采取两台或多台及以上的电机交替运行，控制接线复杂对人员要求较高，为了电机磨损均匀，通常采用定期人工切换，这样的方法无形中增加了人员的劳动强度。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种两台电动机自动轮换控制系统。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种两台电动机自动轮换控制系统，该系统包括主电路1、控制回路2、第一止回阀3、第二止回阀4、集水井5、控制箱6、1#水泵7和2#水泵8；其中，
7.所述主电路1由电动机d1、电动机d2、热继电器fr1、热继电器fr2、交流接触器km1、交流接触器km2、熔断器fu1、熔断器fu2、熔断器fu3、总电源开关qf组成；所述电动机d1的三个接线端子分别接入三根火线l1、l2、l3，所述电动机d1与总电源开关qf之间的三根火线l1、l2、l3上依次串联有热继电器fr1、交流接触器km1、熔断器fu1、熔断器fu2、熔断器fu3；所述电动机d2的三个接线端子分别并联在熔断器fu1、熔断器fu2、熔断器fu3与交流接触器km1之间的三根火线l1、l2、l3上，所述电动机d2的三根火线上串联有热继电器fr2和交流接触器km2；所述电动机d1和电动机d2均接地；
8.所述控制回路2的零线ln和火线l1并联在主电路1的零线ln和火线l1上；所述控制回路2的零线ln和火线l1上均串接有控制开关qf1；所述控制回路2由并联在零线ln和火线l1之间的电动机d1自动合闸回路、电动机d1自保持回路、电动机d1手动合闸回路、电动机d1超水位高高限动作回路、电动机d2自动合闸回路、电动机d2自保持回路、电动机d2手动合闸回路、电动机d2超水位高高限动作回路、电动机d1启动后做轮换准备回路、电动机d1和电动机d2自保持回路、液位上限动作回路、液位下限动作回路、集水井5超水位高高限动作回路、电动机d1故障回路、电动机d2故障回路、电动机d1和电动机d2停机指示回路及超水位高高限报警回路组成；
9.所述电动机d1自动合闸回路由继电器k1常开接点、转换开关sa触点1-2、轮换继电
器k3常闭接点、交流接触器km1线圈、停机继电器k2常闭接点、热继电器fr1常闭接点依次串联；
10.所述电动机d1自保持回路由转换开关sa触点3-4与继电器ka1常开接点的一端串联，所述继电器ka1常开接点的另一端连接在轮换继电器k3常闭接点和交流接触器km1线圈之间；
11.所述电动机d1手动合闸回路由转换开关sa触点5-6、停止按钮sb1、启动按钮sb2、运行指示灯hd1依次串联；所述启动按钮sb2的两端并联有交流接触器km1常开接点；
12.所述电动机d1超水位高高限动作回路为继电器k4常开接点，所述继电器k4常开接点一端与控制开关qf1连接，另一端与启动按钮sb2连接；
13.所述电动机d2自动合闸回路由中间继电器k1常开接点、转换开关sa触点7-8、轮换继电器k3常开接点、交流接触器km2线圈、停机继电器k2常闭接点、热继电器fr2常闭接点依次串联；
14.所述电动机d2自保持回路由转换开关sa触点9-10与继电器ka2常开接点的一端串联，所述继电器ka2常开接点的另一端连接在轮换继电器k3常开接点和交流接触器km2线圈之间；
15.所述电动机d2手动合闸回路由转换开关sa触点11-12、停止按钮sb3、启动按钮sb4、运行指示灯hd2依次串联；所述启动按钮sb4的两端并联有交流接触器km2常开接点；
16.所述电动机d2超水位高高限动作回路为继电器k4常开接点，所述继电器k4常开接点一端与控制开关qf1连接，另一端与启动按钮sb4连接；
17.所述电动机d1启动后做轮换准备回路由转换开关sa触点13-14、交流接触器km1常开接点、轮换继电器k3线圈、交流接触器km2常闭接点依次串接，所述转换开关sa触点15-16和轮换继电器k3常开接点的一端串接，轮换继电器k3常开接点的另一端后与连接在交流接触器km1常开接点和轮换继电器k3线圈之间；
18.所述电动机d1和电动机d2自保持回路由交流接触器km1常开接点、继电器ka1线圈、停机继电器k2常闭接点依次串联；所述交流接触器km2常开接点一端与控制开关qf1连接，另一端与继电器ka2线圈连接，所述继电器ka2线圈的另一端连接在继电器ka1线圈和停机继电器k2常闭接点之间；
19.所述液位上限动作回路由液位继电器yj1与继电器k1线圈串联；
20.所述液位下限动作回路由液位继电器yj2与停机继电器k2线圈串联；
21.所述集水井5超水位高高线动作回路由液位继电器yj3与继电器k4线圈串联；
22.所述电动机d1故障回路由热继电器fr1常开接点与电动机d1故障信号灯hd3串联；
23.所述电动机d2故障回路由热继电器fr2常开接点与电动机d2故障信号灯hd4串联；
24.所述电动机d1和电动机d2停机指示回路由交流接触器km1常闭接点、交流接触器km2常闭接点和停机信号灯ld1依次串联；
25.所述超水位高高限报警回路由继电器k4常开接点与就地超水位高高限报警器jd1串接；所述就地超水位高高限报警器jd1并联有远方超水位高高限报警器jd2。
26.作为本发明的优化技术方案，所述主电路1和控制回路2安装在控制箱6内。
27.作为本发明的优化技术方案，所述电动机m1驱动1#水泵7，所述电动机m2驱动2#水泵8；所述1#水泵7和2#水泵8均设置在集水井5的底部，所述2#水泵8在1#水泵7的右下侧。
28.作为本发明的优化技术方案，所述1#水泵7的排水管上设置有第一止回阀3；所述2#水泵8的排水管上设置有第二止回阀4。
29.作为本发明的优化技术方案，该系统中的主电路1和控制回2路还适用于基于油或气介质的两台电动机自动轮换控制回路系统。
30.与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
31.(1)轮换继电器k3，在km1启动时利用km1常开接点去启动轮换继电器k3的线圈，当轮换继电器k3得电吸合后，自身的一个常开接点用来自锁，另一个常闭接点在接通km1合闸后断开，接在km2回路中另一个常开接闭合，为电机机d2启动做好准备。km1和km2的轮换控制就靠轮换继电器k3来完成，这就是设计轮换继电器k3的巧妙之处。
32.(2)停机继电器k2的设计，在自动停机的时候全部靠停机继电器k2来完成，所以对停机继电器k2的设计要绝对可靠和稳定。在回路中将停机继电器k2的一个常闭接点分别串联在km1、km2的回路中，目的就是实现当水位到设计水位时，可靠准确的分别将电动机d1和电动机d2停机。
33.(3)控制回路中还具备手动操作，将“sa”由自动切换置手动位置即可，“sa”的触点为5-6、11-12都接通；启动“km1”时按下“sb2”电流经过5-6触点“sb1”停止按钮，“sb2”启动按钮到达“km1”线圈，1#水泵开始运行。需要停机时，手动按下“sb1”停止按钮“km1”线圈失电，1#水泵停止工作。2#水泵启动时，按下“sb4”电流经过11-12触点“sb3”停止按钮，“sb4”启动按钮到达“km2”线圈，2#水泵开始运行。需要停机时，手动按下“sb3”停止按钮“km2”线圈失电，2#水泵停止工作。
34.综上所述，本发明的优点为：充分让两台电动机按预先设计的顺序和次数工作，将电动机水泵的磨损降到最低，同时延长检修周期，提高供水的可靠性好、连续性、稳定性。另外，减少人员来回切换“sa”转换开关导致损坏和忘记切换电机，加剧磨损和缩短检修周期的现象。
附图说明
35.图1为本发明系统的整体结构示意图；
36.图2为本发明系统的电动机和主电源原理电路图；
37.图3为本发明系统的控制回路原理电路图；
38.图4为本发明现场安装结构示意图。
39.图中：1、主电路；2、控制回路；3、第一止回阀；4、第二止回阀；5、集水井；6、控制箱；7、1#水泵；8、2#水泵。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和
简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.实施例1
43.请参阅附图1-4，本发明的一种两台电动机自动轮换控制系统，该系统包括主电路1、控制回路2、第一止回阀3、第二止回阀4、集水井5、控制箱6、1#水泵7和2#水泵8；其中，
44.主电路1由电动机d1、电动机d2、热继电器fr1、热继电器fr2、交流接触器km1、交流接触器km2、熔断器fu1、熔断器fu2、熔断器fu3、总电源开关qf组成；电动机d1的三个接线端子分别接入三根火线l1、l2、l3，电动机d1与总电源开关qf之间的三根火线l1、l2、l3上依次串联有热继电器fr1、交流接触器km1、熔断器fu1、熔断器fu2、熔断器fu3；电动机d2的三个接线端子分别并联在熔断器fu1、熔断器fu2、熔断器fu3与交流接触器km1之间的三根火线l1、l2、l3上，电动机d2的三根火线上串联有热继电器fr2和交流接触器km2；电动机d1和电动机d2均接地；
45.控制回路2的零线ln和火线l1并联在主电路1的零线ln和火线l1上；控制回路2的零线ln和火线l1上均串接有控制开关qf1；控制回路2由并联在零线ln和火线l1之间的电动机d1自动合闸回路、电动机d1自保持回路、电动机d1手动合闸回路、电动机d1超水位高高限动作回路、电动机d2自动合闸回路、电动机d2自保持回路、电动机d2手动合闸回路、电动机d2超水位高高限动作回路、电动机d1启动后做轮换准备回路、电动机d1和电动机d2自保持回路、液位上限动作回路、液位下限动作回路、集水井5超水位高高限动作回路、电动机d1故障回路、电动机d2故障回路、电动机d1和电动机d2停机指示回路及超水位高高限报警回路组成；
46.电动机d1自动合闸回路由继电器k1常开接点、转换开关sa触点1-2、轮换继电器k3常闭接点、交流接触器km1线圈、停机继电器k2常闭接点、热继电器fr1常闭接点依次串联；
47.电动机d1自保持回路由转换开关sa触点3-4与继电器ka1常开接点的一端串联，继电器ka1常开接点的另一端连接在轮换继电器k3常闭接点和交流接触器km1线圈之间；
48.电动机d1手动合闸回路由转换开关sa触点5-6、停止按钮sb1、启动按钮sb2、运行指示灯hd1依次串联；启动按钮sb2的两端并联有交流接触器km1常开接点；
49.电动机d1超水位高高限动作回路为继电器k4常开接点，继电器k4常开接点一端与控制开关qf1连接，另一端与启动按钮sb2连接；
50.电动机d2自动合闸回路由中间继电器k1常开接点、转换开关sa触点7-8、轮换继电器k3常开接点、交流接触器km2线圈、停机继电器k2常闭接点、热继电器fr2常闭接点依次串联；
51.电动机d2自保持回路由转换开关sa触点9-10与继电器ka2常开接点的一端串联，继电器ka2常开接点的另一端连接在轮换继电器k3常开接点和交流接触器km2线圈之间；
52.电动机d2手动合闸回路由转换开关sa触点11-12、停止按钮sb3、启动按钮sb4、运行指示灯hd2依次串联；启动按钮sb4的两端并联有交流接触器km2常开接点；
53.电动机d2超水位高高限动作回路为继电器k4常开接点，继电器k4常开接点一端与控制开关qf1连接，另一端与启动按钮sb4连接；
54.电动机d1启动后做轮换准备回路由转换开关sa触点13-14、交流接触器km1常开接点、轮换继电器k3线圈、交流接触器km2常闭接点依次串接，转换开关sa触点15-16和轮换继
电器k3常开接点的一端串接，轮换继电器k3常开接点的另一端后与连接在交流接触器km1常开接点和轮换继电器k3线圈之间；
55.电动机d1和电动机d2自保持回路由交流接触器km1常开接点、继电器ka1线圈、停机继电器k2常闭接点依次串联；交流接触器km2常开接点一端与控制开关qf1连接，另一端与继电器ka2线圈连接，继电器ka2线圈的另一端连接在继电器ka1线圈和停机继电器k2常闭接点之间；
56.液位上限动作回路由液位继电器yj1与继电器k1线圈串联；
57.液位下限动作回路由液位继电器yj2与停机继电器k2线圈串联；
58.集水井5超水位高高线动作回路由液位继电器yj3与继电器k4线圈串联；
59.电动机d1故障回路由热继电器fr1常开接点与电动机d1故障信号灯hd3串联；
60.电动机d2故障回路由热继电器fr2常开接点与电动机d2故障信号灯hd4串联；
61.电动机d1和电动机d2停机指示回路由交流接触器km1常闭接点、交流接触器km2常闭接点和停机信号灯ld1依次串联；
62.超水位高高限报警回路由继电器k4常开接点与就地超水位高高限报警器jd1串接；就地超水位高高限报警器jd1并联有远方超水位高高限报警器jd2。
63.优化的，主电路1和控制回路2安装在控制箱6内。
64.优化的，电动机m1驱动1#水泵7，电动机m2驱动2#水泵8；1#水泵7和2#水泵8均设置在集水井5的底部，2#水泵8在1#水泵7的右下侧。
65.优化的，1#水泵7的排水管上设置有第一止回阀3；2#水泵8的排水管上设置有第二止回阀4。
66.优化的，该系统中的主电路1和控制回2路还适用于基于油或气介质的两台电动机自动轮换控制回路系统。
67.实施例2
68.基于实施例1，如附图1-4，该系统的工作原理为：
69.在集水池5排水的两台水泵，在停机时ld1亮，表示停机状态。需要让其运行时，将电源开关qf、qf1闭合，主电路及控制回路已经带电，将手、自转换开关由sa“停止”位置打到“自动”位置。转换开关sa的各触点导通为1-2、3-4、7-8、9-10、13-14、15-16接通。此时，监视液位上限的液位继电器yj1检测到实际水位已经到达上限设定值，液位继电器yj1动作，启动1#水泵7的继电器k1得电动作，继电器k1常开接点吸合电流经过转换开关sa的1-2触点经过轮换继电器k3常闭接点，让1#水泵7交流接触器km1线圈得电运行。自保持由继电器ka1完成电机正常工作。
70.交流接触器km1常开接点在电动机d1工作的同时，接通继电器k3线圈，继电器k3常开接点完成自锁，始终让继电器k3线圈带电。接在交流接触器km1合闸回路中继电器k3常闭接点打开，其目的就是切断交流接触器km1第二次启动，接在交流接触器km2合闸回路中继电器k3常开接点闭合，为启动电动机d2做好准备。
71.当水位降低到定值的下限时液位继电器yj2接通停机继电器的k2线圈使其得电动作，同时接在继电器ka1和继电器ka2线圈常闭接点打开，切断ka1和ka2线圈的回路，这样ka1线圈失电其对交流接触器km1实施自保持停机继电器k2常开接点打开，交流接触器km1失电后断开1#水泵7停止工作。
72.yj1再次监测出水位达到设定值时，液位上限的液位继电器yj1动作，启动水泵的继电器k1得电动作，继电器k1常开接点吸合电流经过转换开关sa的1-2触点经过轮换继电器k3常开接点，让2#水泵8的交流接触器km2线圈得电运行。自保持由继电器ka2完成电机正常工作。
73.当水位降低到定值的下限时液位继电器yj2接通停机继电器k2线圈使其得电动作，此时接在2#水泵8自保持回路中停机继电器k2常闭接点动作，同时接在继电器ka1和ka2线圈的停机继电器k2常闭接点打开，切断ka1和ka2线圈的回路，这样ka2线圈失电其对km2实施自保持的常开接点打开，km2失电后断开2#水泵8停止工作。km2常闭接点在电动机d2停机的同时，断开继电器k3的线圈回路，保持继电器k3的线圈失电；接在交流接触器km1合闸回路中继电器k3常闭接点复位，其目的就是接通交流接触器km1，为启动电动机d1做好准备。同时接在交流接触器km2合闸回路中继电器k3常开接点打开。这样，两台电动机完成了第一个轮换工作。今后电动机d1、电动机d2的启动顺序就是：当奇数时“电动机d1”启动当偶数时“电动机d2”动。
74.当集水井5水位因故未能在高限位启动时，水位继续上升至集水井设计最高水位时，防止水外溢出特设置“超水位高高限”他的设计位置在正常启动高限位至至集水井设计最高水位。检测元件依靠液位继电器yj3。当集水井5水位达到集水井5设计最高水位时，yj3动作并启动继电器k4，继电器k4的一对常开接点分别短接1#水泵7、2#水泵8的启动回路，继电器k4的另一对常开接点接通设备就地超水位高高限报警器jd1和远方超水位高高限报警器jd2发出声光报警，告知工作人员查看。此时集水井5的两台电动机同时启动，将水位排至正常水位时，自动停机并自行解除报警。
75.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。