控制箱、驱动控制系统和驱动装置的制作方法

本实用新型涉及电机驱动技术领域，尤其涉及使得一变频器分时控制一第一电机和一第二电机的控制箱、以及包含该控制箱的驱动控制系统和驱动装置。

背景技术：

在生产生活中经常使用电机作为动力的装置。而使用两台电机分别驱动的装置也很常见。例如，在汽车生产线中有一种转台设备，其能够将汽车从一个装配线旋转一定角度后输送至另一装配线。该转台设备的控制普遍采用两台变频器分别控制旋转电机和输送电机。目前对于类似转台设备的控制通常采用两种方式：

1.采用两台变频器分别控制旋转电机和输送电机；

2.采用一台具有分时驱动两台电机功能的变频器分时控制旋转电机和输送电机。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是提供驱动控制系统和驱动装置及其控制箱，该控制箱能够实现一台变频器分时控制两台电机，节约成本。

本实用新型的一个方面提供了控制箱，其能够使得一变频器分时控制一第一电机和一第二电机，控制箱包括：

一第一接口，其用于电连接变频器的一电机输出接口；

一第二接口，其用于电连接第一电机；

一第三接口，其用于电连接第二电机；

一第四接口，其用于电连接一直流电源；

一第五接口，其用于电连接变频器的一数字输出接口；

一第一接触器，其包括：

至少一第一触点，其电连接于第一接口和第二接口之间，和

一第一线圈，其能够驱动至少一第一触点动作；

一第二接触器，其包括：

至少一第二触点，其电连接于第一接口和第三接口之间，和

一第二线圈，其能够驱动至少一第二触点动作；

一继电器，其包括：

一第三触点，其与第一线圈和第四接口串联，

一第四触点，其与第二线圈和第四接口串联，其中，第三触点与第四触点联动且开闭状态相反，和

一第三线圈，其与第五接口电连接，且能够驱动第三触点和第四触点动作；

其中，第一触点和第二触点均为常开或常闭触点，变频器通过第五接口向第三线圈输出切换控制信号，以切换第三触点和第四触点的开闭状态，切换第一线圈和第二线圈的通电状态，并且切换第一触点和第二触点的开闭状态，实现变频器与第一电机和第二电机电连接线路的切换。这样，实现了变频器与第一电机和第二电机电连接线路的切换，同一时刻变频器仅与一台电机连接，变频器分时控制第一电机和第二电机。不需要两台变频器，也不需要变频器具有分时驱动功能，节约了成本。

在控制箱的一种示意性的实施方式中，第一接口包括3个第一端子，用于接收变频器输出的三相电；第二接口包括3个第二端子，用于电连接第一电机的三相电输入端；第三接口包括3个第三端子，用于电连接第二电机的三相电输入端；

至少一第一触点包括3个第一主触点，其一一对应电连接于3个第一端子和3个第二端子之间；

至少一第二触点包括3个第二主触点，其一一对应电连接于3个第一端子和3个第三端子之间。因此同一时刻变频器只能向第一电机和第二电机中的一个输出UVW三相电，实现UVW三相电的线路连接切换。

在控制箱的另一种示意性的实施方式中，第一接触器还包括一第一辅助触点，其与第一主触点联动；

第二接触器还包括一第二辅助触点，其与第二主触点联动；

控制箱还包括一第六接口，其用于电连接变频器的一数字输入接口；第一辅助触点和第二辅助触点分别与第六接口的两个端子一一对应电连接，第一辅助触点和第二辅助触点能够将变频器与第一电机和第二电机电连接线路的切换状态反馈给变频器。变频器同时监控来自PLC的控制命令、变频器的运行状态、接触器的反馈状态，实现保护和自诊断。

在控制箱的再一种示意性的实施方式中，第一接口包括2个第四端子，用于接收变频器输出的电机刹车信号；第二接口包括2个第五端子，用于电连接第一电机的第一刹车装置；第三接口包括2个第六端子，用于电连接第二电机的第二刹车装置；

至少一第一触点还包括2个第三辅助触点，其一一对应电连接于2个第四端子和2个第五端子之间，第三辅助触点与第一主触点联动；

至少一第二触点还包括2个第四辅助触点，其一一对应电连接于2个第四端子和2个第六端子之间，第四辅助触点与第二主触点联动。因此同一时刻变频器只能向第一刹车装置和第二刹车装置中的一个输出刹车信号，实现刹车信号的线路连接切换。

在控制箱的又一种示意性的实施方式中，第一接口包括2个第七端子，用于向变频器输出第一电机和第二电机的温度信号；第二接口包括2个第八端子，用于电连接第一电机的第一温度传感器的两端；第三接口包括2个第九端子，用于电连接第二电机的第二温度传感器的两端；第一温度传感器和第二温度传感器能够串联于2个第七端子之间。这样，变频器还能够通过串联的第一温度传感器和第二温度传感器获得第一电机和第二电机的温度信号，判断二者温度是否正常。

在控制箱的又一种示意性的实施方式中，第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、和第六接口中的任意一个或多个为插接件。这样，控制箱与变频器和电机的连接方便，防水防尘好。

本实用新型的另一个方面提供了驱动控制系统，其能够分时驱动一第一电机和一第二电机，驱动控制系统包括：一PLC；一变频器；和上述的控制箱；变频器从PLC接收切换控制信号并控制控制箱实现变频器与第一电机和第二电机电连接线路的切换。不需要两台变频器，也不需要变频器具有分时驱动功能，节约了成本。

本实用新型的另一个方面提供了驱动装置，包括一第一电机，一第二电机，和上述的驱动控制系统。不需要两台变频器，也不需要变频器具有分时驱动功能，节约了成本。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本实用新型上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本实用新型的一个实施例提供的驱动控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的控制箱的外观结构示意图；

图3是图2所示控制箱的电路结构示意图。

标号说明：

11 第一电机

111 第一电机的三相电输入端

112 第一刹车装置

113 第一温度传感器

12 第二电机

121 第二电机的三相电输入端

122 第二刹车装置

123 第二温度传感器

13 驱动控制系统

14 PLC

15 变频器

151 电机输出接口

152 数字输出接口

153 数字输入接口

154 直流电源接口

16 控制箱

17 第一接口

171 第一端子

172 第四端子

173 第七端子

18 第二接口

181 第二端子

182 第五端子

183 第八端子

19 第三接口

191 第三端子

192 第六端子

193 第九端子

20 第四接口

21 直流电源

22 第五接口

23 第一接触器

231 第一触点

232 第一线圈

233 第一辅助触点

24 第二接触器

241 第二触点

242 第二线圈

243 第二辅助触点

25 继电器

251 第三触点

252 第四触点

253 第三线圈

26 第六接口

27 第七接口

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是本实用新型的一个实施例提供的驱动控制系统的结构示意图。图2是本实用新型的一个实施例提供的控制箱的外观结构示意图。图3是图2所示控制箱的电路结构示意图。结合图1-3可以看出，该驱动装置包括一第一电机11，一第二电机12，和一驱动控制系统13。该驱动控制系统13能够分时驱动第一电机11和第二电机12。

驱动控制系统13包括：一PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)14；一变频器15；和一控制箱16；变频器15从PLC 14接收切换控制信号并控制控制箱16实现变频器15与第一电机11和第二电机12电连接线路的切换。也就是说，PLC 14给变频器15发送电机切换命令，变频器15自动控制控制箱16完成电机线路切换。同一时间仅有一台电机11或12连接至变频器15，即要么变频器15连接第一电机11实现信号的交互，要么变频器15连接第二电机12实现信号的交互，即实现了一台变频器对两台电机的分时控制。

该控制箱16包括：

一第一接口17，其用于电连接变频器15的一电机输出接口151；

一第二接口18，其用于电连接第一电机11；

一第三接口19，其用于电连接第二电机12；

一第四接口20，其用于电连接一直流电源21；

一第五接口22，其用于电连接变频器15的一数字输出接口152；

一第一接触器23，其包括：

至少一第一触点231，其电连接于第一接口17和第二接口18之间，和

一第一线圈232，其能够驱动至少一第一触点231动作；

一第二接触器24，其包括：

至少一第二触点241，其电连接于第一接口17和第三接口19之间，和

一第二线圈242，其能够驱动至少一第二触点241动作；

一继电器25，其包括：

一第三触点251，其与第一线圈232和第四接口20串联，

一第四触点252，其与第二线圈242和第四接口20串联，其中，第三触点251与第四触点252联动且开闭状态相反，和

一第三线圈253，其与第五接口22电连接，且能够驱动第三触点251和第四触点252动作；

其中，第一触点231和第二触点241均为常开或常闭触点，变频器15通过第五接口22向第三线圈253输出切换控制信号，以切换第三触点251和第四触点252的开闭状态，切换第一线圈232和第二线圈242的通电状态，并且切换第一触点231和第二触点241的开闭状态，实现变频器15与第一电机11和第二电机12电连接线路的切换。

具体而言，同一时刻，继电器25的第三触点251和第四触点254的开闭状态相反。第三触点251与第一线圈232串联而成的支路、第四触点252与第二线圈242串联而成的支路，二者并联于第四接口20的两个端子之间。该第四接口20的两个端子分别电连接外部直流电源21的正负极。这样，同一时刻，第一线圈232与第二线圈242的通电状态相反；一个通电，另一个不通电。第一线圈232驱动第一触点231动作，第二线圈242驱动第二触点241动作，第一触点231和第二触点241均为常开或常闭触点，所以第一触点231和第二触点241的开闭状态相反，一个闭合，另一个断开。所有第一触点231均是联动的，所有第二触点241也均是联动的。这样，变频器15输出的用于控制电机的一些信号(例如UVW三相电，刹车信号等)在同一时刻只能通过第一触点231和第二触点241中闭合的那个传输到对应的电机，以控制其运行。当需要切换电机时，PLC14向逆变器15发送电机切换命令，变频器15通过第五接口22向第三线圈253输出切换控制信号，以切换第三触点251和第四触点252的开闭状态，即使得第三触点251和第四触点252中原来闭合的切换为断开，原来断开的切换为闭合。进而切换第三触点251和第四触点252的开闭状态，使得二者中原来闭合的切换为断开，原来断开的切换为闭合。接着切换第一线圈232和第二线圈242的通电状态，使得而这种原来通电的切换为断电，原来断电的切换为通电。最后切换第一触点231和第二触点241的开闭状态，使得二者中原来闭合的切换为断开，原来断开的切换为闭合。这样，实现了变频器15与第一电机11和第二电机12电连接线路的切换，同一时刻变频器15仅与一台电机连接，变频器15分时控制第一电机11和第二电机12。不需要两台变频器，也不需要变频器具有分时驱动功能，节约了成本。

在一个示意性的实施方式中，第三触点251为常闭触点，第四触点252为常开触点。第一触点231和第二触点241均为常开触点。直流电源21为24V电源，变频器15的数字量输出接口152输出的是24V的数字量信号。变频器15采用400V的交流电供电.

在一个示意性的实施方式中，第一接口17包括3个第一端子171，用于接收变频器15输出的三相电(即UVW三相电)；第二接口18包括3个第二端子181，用于电连接第一电机11的三相电输入端111；第三接口19包括3个第三端子191，用于电连接第二电机12的三相电输入端121；

至少一第一触点231包括3个第一主触点，其一一对应电连接于3个第一端子171和3个第二端子181之间；

至少一第二触点241包括3个第二主触点，其一一对应电连接于3个第一端子171和3个第三端子191之间。

这样，3个第一主触点控制变频器15向第一电机11输出UVW三相电的线路是否导通，而3个第二主触点控制变频器15向第二电机12输出UVW三相电的线路是否导通，3个第一主触点和3个第二主触点的开闭状态是相反的，因此同一时刻变频器15只能向第一电机11和第二电机12中的一个输出UVW三相电，实现UVW三相电的线路连接切换。

在一个示意性的实施方式中，第一接触器23还包括一第一辅助触点233，其与第一主触点联动；

第二接触器24还包括一第二辅助触点243，其与第二主触点联动；

控制箱16还包括一第六接口26，其用于电连接变频器15的一数字输入接口153；第一辅助触点233和第二辅助触点243分别与第六接口26的两个端子一一对应电连接，第一辅助触点233和第二辅助触点243能够将变频器15与第一电机11和第二电机12电连接线路的切换状态反馈给变频器15。当PLC14发出切换控制命令后，第一线圈232驱动第一接触器23的第一触点231动作，同时也会驱动第一辅助触点233动作；第二线圈242驱动第二接触器24的第二触点241动作，同时也会驱动第二辅助触点243动作。因此，第一辅助触点233和第二辅助触点243能够将线路的切换状态反馈给变频器15，进而反馈给PLC14。变频器15同时监控来自PLC14的控制命令、变频器15的运行状态、接触器23和24的反馈状态，实现保护和自诊断。例如，仅允许在变频器没有运行时切换电机；变频器运行时接收到切换电机信号变频器发出报警信号；切换电机命令与接触器反馈信号异常变频器发出故障信号等。

在一个示意性的实施方式中，第一接口17包括2个第四端子172，用于接收变频器15输出的电机刹车信号；第二接口18包括2个第五端子182，用于电连接第一电机11的第一刹车装置112(即电连接第一刹车装置112的两端)；第三接口19包括2个第六端子192，用于电连接第二电机12的第二刹车装置122(即电连接第二刹车装置122的两端)；

至少一第一触点231还包括2个第三辅助触点，其一一对应电连接于2个第四端子172和2个第五端子182之间，第三辅助触点与第一主触点联动；

至少一第二触点231还包括2个第四辅助触点，其一一对应电连接于2个第四端子172和2个第六端子192之间，第四辅助触点与第二主触点联动。

这样，2个第三辅助触点控制变频器15向第一电机11的第一刹车装置112输出刹车信号的线路是否导通，而2个第四辅助触点控制变频器15向第二电机12的第二刹车装置122输出刹车信号的线路是否导通，2个第三辅助触点和2个第四辅助触点的开闭状态是相反的，因此同一时刻变频器15只能向第一刹车装置112和第二刹车装置122中的一个输出刹车信号，实现刹车信号的线路连接切换。

在一个示意性的实施方式中，第一接口17包括2个第七端子173，用于向变频器15输出第一电机11和第二电机12的温度信号；第二接口18包括2个第八端子183，用于电连接第一电机11的第一温度传感器113的两端；第三接口19包括2个第九端子193，用于电连接第二电机12的第二温度传感器123的两端；第一温度传感器113和第二温度传感器123能够串联于2个第七端子173之间。这样，变频器15还能够通过串联的第一温度传感器113和第二温度传感器123获得第一电机11和第二电机12的温度信号，判断二者温度是否正常。

在一个示意性的实施方式中，第一接口17、第二接口18和第三接口19各自具有一个接地端，且彼此电连接，用于分别与变频器15的接地端、第一电机11的接地端和第二电机12的接地端电连接。

在一个示意性的实施方式中，第一接口17、第二接口18、第三接口19、第四接口20、第五接口22、和第六接口26中的任意一个或多个为插接件。这样，控制箱与变频器和电机的连接方便，防水防尘好。在一个示意性的实施方式中，控制箱还包括一第七接口27，其与第六接口26电连接，用于与变频器15的直流电源接口154电连接。这样，便于向变频器提供直流电。在一个示意性的实施方式中，第七接口27为插接件。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。