一种煤矿用防爆电机的软起动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种软起动系统，具体涉及一种煤矿用防爆电机的软起动系统；解决的技术问题为：提供一种能够驱动双速电机、且可集中控制多个软起动支路的煤矿用防爆电机的软起动系统；采用的技术方案为：软起动系统包括煤矿高压电源，煤矿高压电源依次串接矿用高爆开关和矿用隔爆型干式变压器后与矿用低压馈电开关的进线端相连，矿用低压馈电开关的出线端与软起动回路的三相电源接线端子U1、V1、W1相连，软起动回路包括多个电路结构相同的软起动器支路；本实用新型适用于煤矿领域。
【专利说明】一种煤矿用防爆电机的软起动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种软起动系统，具体涉及一种煤矿用防爆电机的软起动系统。
【背景技术】
[0002]随着煤炭资源兼并重组的完成，煤炭行业逐渐形成了大集团并存的格局，生产煤炭的煤矿更加朝着集团化和规模化的方向发展，使得单井口的煤炭产量越来越大、煤炭生产的机械化和自动化程度不断提高，进而使大运量、高速度的皮带输送机和刮板输送机也日益增多，不管是从经济方面考虑，还是从安全方面考虑，在煤炭生产过程中，各输送机的寿命问题是关键，而如何延长输送机的使用寿命，通常取决于输送机的软起动问题；矿用防爆型低压软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护于一体的新颖电机控制装置，具有起动电流小、起动速度平稳可靠和对电网冲击小等优点，且其起动曲线可根据现场实际工况来进行调整，从而可减少皮带机、刮板机的起动冲击力，降低了对皮带机、刮扳机的损害，进而起到了延长皮带机、刮扳机使用寿命的效果。
[0003]但是，将单台的软起动器应用于双速电机、多条输送机的逻辑起动以及皮带保护集控系统的配套使用中时，因不是集中控制，使得整个系统中相连配电支路之间的连线所需要的接线引入装置、矿用三通及四通的数量增多，控制线路连线繁琐，一旦出现参数设置与实际接线不符或故障跳闸等情况，软起动器将无法报送错误，很容易造成危险，并且也不适合工人进行值守工作；为适应煤矿用户的实际需求，亟需寻求一种能够将多个软起动支路进行集中控制、显示和参数调整，并且可驱动矿用防爆型双速电机的用于煤矿防爆电机的软起动系统。
实用新型内容
[0004]本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为:提供一种能够驱动双速电机、且可集中控制多个软起动支路的煤矿用防爆电机的软起动系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种煤矿用防爆电机的软起动系统，包括:煤矿高压电源，所述煤矿高压电源依次串接矿用高爆开关和矿用隔爆型干式变压器后与矿用低压馈电开关的进线端相连，矿用低压馈电开关的出线端与软起动回路的三相电源接线端子U1、V1、Wl相连，所述的软起动回路包括多个电路结构相同的软起动器支路，所述的软起动器支路包括隔离换向开关QS1、可控硅KG1、真空接触器KMl和软起动控制装置ZB1，所述隔离换向开关QSl的进线端与所述的三相电源接线端子U1、V1、W1相连，所述隔离换向开关QSl的出线端分别与所述可控硅KGl的输入端和所述真空接触器KMl的输入端相连，所述可控硅KGl的输出端并接所述真空接触器KMl的输出端后与软起动回路的三相输出端子Al、B1、Cl相连，所述可控硅KGl的控制端和所述真空接触器KMl的控制端均与所述软起动控制装置ZBl的控制端相连；所述的软起动回路还包括电源变压器Tl和设有起停按钮ANl的PLC控制器，所述电源变压器Tl的输入端与软起动回路的三相电源接线端子U1、V1、W1相连，所述电源变压器Tl的输出端分别与所述PLC控制器的电源端和每个软起动器支路中软起动控制装置ZBl的电源端相连，所述PLC控制器的控制端分别与每个软起动器支路中软起动控制装置ZBl的控制端相连。
[0006]所述的软起动回路还包括设有矿用隔爆鼠标SBl的嵌入式一体化工控机HMI1，所述嵌入式一体化工控机HMIl的电源端与所述电源变压器Tl的输出端相连；所述嵌入式一体化工控机HMIl包括第一通讯模块，所述PLC控制器包括第二通讯模块，所述的每个软起动器支路中的软起动控制装置ZBl均包括第三通讯模块，所述的第一通讯模块、第二通讯模块以及各个第三通讯模块之间依次连接在一起进行通讯；所述嵌入式一体化工控机HMII中的第一通讯模块通过RS485端口与PLC控制器中的第二通讯模块通讯；所述PLC控制器的控制端还与皮带保护集控系统的集控端口相连；所述的煤矿高压电源、矿用高爆开关、矿用隔爆型干式变压器和矿用低压馈电开关安装在第一防爆箱体中，所述的三相电源接线端子U1、V1、Wl安装在第一防爆接线箱体中，所述的软起动回路安装在第二防爆箱体中，所述的三相输出端子Al、B1、Cl安装在第二防爆接线箱体中。
[0007]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0008]本实用新型中，将现有的煤矿用防爆电机的软起动系统中软起动回路的软起动器支路数量增至多个，每个软起动器支路中隔离换向开关QSl的进线端均与三相电源接线端子Ul、V1、Wl相连，每个软起动器支路中软起动控制装置ZBl的电源端均与电源变压器Tl的输出端相连，每个软起动控制装置ZBl的控制端均与PLC控制器的控制端相连，各个软起动控制装置ZBl中的通讯模块、PLC控制器中的通讯模块与嵌入式一体化工控机HMIl中的通讯模块依次进行电连接通讯，通过上述的多个软启动器支路，可实现对单台或者多台的双速电机的驱动，并且只通过一台PLC控制器即可对对个软起动支路进行集中控制、集中显示和集中参数修改，控制方式多样化，配电支路间的接线和控制线路的连线较少，安装使用方便，成本较低，不仅满足了煤矿生产中的多种需求，而且这种集中管理方式为煤矿的安全生产带来了保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明；
[0010]图1为本实用新型中的结构示意图；
[0011]图中:1为煤矿高压电源，2为矿用高爆开关，3为矿用隔爆型干式变压器，4为矿用低压馈电开关，5为软起动回路，6为软起动器支路，7为PLC控制器，8为皮带保护集控系统的集控端口。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种煤矿用防爆电机的软起动系统，包括:煤矿高压电源1，本实施例中的煤矿高压电源I可为6KV或1KV的高压电源，所述煤矿高压电源I依次串接矿用高爆开关2和矿用隔爆型干式变压器3后与矿用低压馈电开关4的进线端相连，矿用低压馈电开关4的出线端与软起动回路5的三相电源接线端子Ul、V1、W1相连，所述的软起动回路5包括多个电路结构相同的软起动器支路6，所述的软起动器支路6包括隔离换向开关QS1、可控硅KGl、真空接触器KMl和软起动控制装置ZBl，所述隔离换向开关QSl的进线端与所述的三相电源接线端子U1、V1、W1相连，所述隔离换向开关QSl的出线端分别与所述可控硅KGl的输入端和所述真空接触器KMl的输入端相连，所述可控硅KGl的输出端并接所述真空接触器KMl的输出端后与软起动回路5的三相输出端子A1、B1、C1相连，所述可控硅KGl的控制端和所述真空接触器KMl的控制端均与所述软起动控制装置ZBl的控制端相连；所述的软起动回路5还包括电源变压器Tl、设有设有矿用隔爆鼠标SBl的嵌入式一体化工控机HMIl和设有起停按钮ANl的PLC控制器7，所述电源变压器Tl的输入端与软起动回路5的三相电源接线端子U1、V1、Wl相连，所述电源变压器Tl的输出端分别与所述嵌入式一体化工控机HMIl的电源端、所述PLC控制器7的电源端和所述每个软起动器支路6中软起动控制装置ZBl的电源端相连，所述PLC控制器7的控制端分别与每个软起动器支路6中软起动控制装置ZBl的控制端相连。
[0013]本实施例中，所述嵌入式一体化工控机HMII为10.4英寸触摸彩色液晶显示屏，包括第一通讯模块、第一处理器模块和触摸彩屏显示器，所述PLC控制器7包括第二通讯模块和第二处理器模块，所述的每个软起动器支路6中的软起动控制装置ZBl均包括第三通讯模块和第三处理器模块，所述的第一通讯模块、第二通讯模块以及各个第三通讯模块之间依次连接在一起进行通讯；具体地，所述所述嵌入式一体化工控机HMIl中的第一通讯模块可通过RS485端口与PLC控制器7中的第二通讯模块通讯；所述PLC控制器7的控制端还与皮带保护集控系统的集控端口 8相连；所述的煤矿高压电源1、矿用高爆开关2、矿用隔爆型干式变压器3和矿用低压馈电开关4安装在第一防爆箱体中，所述的三相电源接线端子U1、V1、Wl安装在第一防爆接线箱体中，所述的软起动回路5安装在第二防爆箱体中，所述的三相输出端子Al、B1、Cl安装在第二防爆接线箱体中，上述防爆箱体均符合煤矿隔爆兼本质安全型设备的要求。
[0014]本实施例中的嵌入式一体化工控机HMIl作为上位机，通过RS485通讯端口和MODBUS通讯协议控制PLC控制器7和各个软起动控制装置ZBl，从而在10.4英寸触摸彩色液晶显示屏上设置驱动单台或多台双速电机的软起低速切换软起高速运行、软起低速切换直起高速运行、直接软起高速运行、软起低速长期运行、软起低速定时切换高速运行、软起低速电流切换高速运行、低速时序软起切换高速等多种驱动模式，并且能够及时、准确地检测判断各个软起动器支路6的参数设置信息，完成了通过嵌入式一体化工控机HMIl对各支路信息的集中显示、集中参数调整、工作模式的集中设置及设置信息的掉电保存；此外，可利用PLC控制器7的RS485通讯端口和MODBUS通讯协议，从嵌入式一体化工控机HMIl接收或上传各软起动器支路6的参数设置信息，通过PLC控制器7完善的逻辑控制、快速的响应功能，控制各个软起动器支路6的起停操作、故障的快速相应和故障的逻辑互锁，避免了嵌入式一体化工控机HMIl通讯控制起停和故障互锁时的响应慢、易干扰、程序占用内存大而影响系统运行等弊端，从而完成煤矿低压真空交流组合软起动器的单机或多机双速控制功能，为煤矿的安全生产带来保障。
[0015]本实用新型的整个电路结构简洁，安装使用方便，成本较低，能够集中控制各软起动器支路6的各项工作，便于皮带保护集控系统的配套和值守工人的维护，具有实质性特点和进步；上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种煤矿用防爆电机的软起动系统，包括:煤矿高压电源(1)，所述煤矿高压电源(I)依次串接矿用高爆开关(2)和矿用隔爆型干式变压器(3)后与矿用低压馈电开关(4)的进线端相连，矿用低压馈电开关(4)的出线端与软起动回路(5)的三相电源接线端子U1、V1、Wl相连，其特征在于:所述的软起动回路(5)包括多个电路结构相同的软起动器支路(6)，所述的软起动器支路(6)包括隔离换向开关QS1、可控硅KG1、真空接触器KMl和软起动控制装置ZBl，所述隔离换向开关QSl的进线端与所述的三相电源接线端子Ul、V1、W1相连，所述隔离换向开关QSl的出线端分别与所述可控硅KGl的输入端和所述真空接触器KMl的输入端相连，所述可控硅KGl的输出端并接所述真空接触器KMl的输出端后与软起动回路(5)的三相输出端子A1、B1、C1相连，所述可控硅KGl的控制端和所述真空接触器KMl的控制端均与所述软起动控制装置ZBl的控制端相连； 所述的软起动回路(5)还包括电源变压器Tl、设有设有矿用隔爆鼠标SBl的嵌入式一体化工控机HMII和设有起停按钮ANl的PLC控制器(7)，所述电源变压器Tl的输入端与软起动回路(5)的三相电源接线端子U1、V1、Wl相连，所述电源变压器Tl的输出端分别与所述嵌入式一体化工控机HMII的电源端、所述PLC控制器(7 )的电源端和所述每个软起动器支路(6)中软起动控制装置ZBl的电源端相连，所述PLC控制器(7)的控制端分别与每个软起动器支路(6)中软起动控制装置ZBl的控制端相连； 所述嵌入式一体化工控机HMIl包括第一通讯模块，所述PLC控制器(7)包括第二通讯模块，所述的每个软起动器支路(6)中的软起动控制装置ZBl均包括第三通讯模块，所述的第一通讯模块、第二通讯模块以及各个第三通讯模块之间依次连接在一起进行通讯。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆电机的软起动系统，其特征在于:所述嵌入式一体化工控机HMIl中的第一通讯模块通过RS485端口与PLC控制器(7)中的第二通讯模块通讯。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿用防爆电机的软起动系统，其特征在于:所述PLC控制器(7)的控制端还与皮带保护集控系统的集控端口(8)相连。
4.根据权利要求1或2所述的煤矿用防爆电机的软起动系统，其特征在于:所述的煤矿高压电源(I)、矿用高爆开关(2)、矿用隔爆型干式变压器(3)和矿用低压馈电开关(4)安装在第一防爆箱体中，所述的三相电源接线端子U1、V1、Wl安装在第一防爆接线箱体中，所述的软起动回路(5)安装在第二防爆箱体中，所述的三相输出端子A1、B1、C1安装在第二防爆接线箱体中。
【文档编号】G05B19/418GK204009533SQ201420349151
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】郭志庭, 赵旭亮, 范素芳, 孙建勇, 徐洪周, 石壁善, 胡龙, 延海兵 申请人:山西际安电气有限公司