专利名称：换相装置和矿井开采链板机的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制技术，特别涉及一种换相装置和矿井开采链板机的控制系统。
背景技术：
链板机是矿山开采中的重要设备，通过链板机进行开采物料的输送。通常在链板机两端分别设置一台电机，通过两台电机带动链板机的转动，通过电机的转动方向控制链板机的转动方向，并通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)发送控制指令给电机，以对链板机的运转状态进行控制，例如控制转动速度、转动方向等。现有的矿山开采链板机的控制系统中，在控制器与电机的控制开关之间设置有一二极管，当需要改变链板机的转动方向时，也就是需要改变电机的转动方向时，首先断开·电机电源端的磁力启动器，从而断开电机的电源，然后断开电机的控制开关，并将该二极管拆下来，将二极管倒置后再安装好后，PLC可检测二极管倒置后的状态，控制改变电机的转动方向，进而改变链板机的转动方向。但是，此种改变链板机转动方向的控制方式，不仅需要人工拆卸和安装二极管，而且需要对电机进行断电和重新给电，该过程耗时较长，而在矿山开采过程中需要频繁的改变链板机的转动方向，因此造成矿山开采的生产效率低。
发明内容
本发明提供了一种换相装置和矿井开采链板机的控制系统，以提高矿井开采的生
产效率。本发明提供的换相装置，该换向装置，包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的负极与一第二二极管的正极相连，且连接处引出第一连接端；双向开关，所述双向开关的第一不动端与所述第一二极管的正极相连，所述双向开关的第二不动端与所述第二二极管的负极相连，所述双向开关的动端作为第二连接端；其中，通过所述第一连接端和第二连接端将所述换相装置连接在电流回路中。本发明还提供了一种矿井开采链板机的控制系统，该控制系统包括控制器、磁力启动器和链板机，所述链板机中设置有多台电机，所述磁力启动器为所述各电机的启动控制装置，通过磁力启动器接通或断开各电机与电源的连接，所述控制器与所述磁力启动器相连，还包括多个本发明实施例提供的所述的换相装置以作为链板机中各电机的换相开关;所述控制器分别与各所述换相装置相连，以根据检测到的换相装置中的电流方向产生控制所述各电机转动方向的控制指令。使用该换相装置时，将该换相装置的第一连接端和第二连接端连接至相关外部设备中，构成电流回路，可另外设置一电源装置，或者外部设备中本身设置有电源装置，将电源装置连接于第一连接端和第二连接端之间，以给第一二极管和第二二极管提供导通电压，当将双向开关的动端与第一不动端相连时，使第一二极管导通，作为电流流过的一条支路，且该支路中流过电流的方向只能是从动端至第一不动端的方向；当将双向开关的动端与第二不动端相连时，使第二二极管导通，作为电流流过的另一条支路，并且该支路中流过电流的方向只能是从第二不动端至动端的方向，并且，由于第一二极管和第二二极管为反向连接的状态，因此，流过第一二极管的电流与流过第二二极管的电流始终是相反的，可控制将同一台设备连接至不同电流方向的电路中，实现设备换相。
图I为本发明实施所提供的换相装置的电路图；图2为本发明实施例所提供的矿井开采链板机的控制系统的方框图；
图3为本发明另一实施例所提供的矿井开采链板机的控制系统部分结构的示意图。附图标记I-第一二极管； 2-第二二极管；3-双向开关；4-第一不动端5_第二不动端； 6_动端；7-第一连接端； 8-第二连接端；9-远程控制开关；10-继电器；11-第一动触点；12-第二动触点；13-第一常闭触点；14-第二常闭触点；15-第一常开触点；16-第二常开触点；100_控制器；101_磁力启动器；102-链板机；103-换相装置；104-电机；105-电源。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。图I为本发明实施所提供的换相装置的电路图，如图I所示，该换相装置包括第一二极管I、第二二极管2和双向开关3。第一二极管I的负极与第二二极管2的正极相连，且第一二极管I的负极与第二二极管2的正极相连的连接处引出第一连接端7。双向开关3的第一不动端4与第一二极管I的正极相连，双向开关3的第二不动端5与第二二极管2的负极相连，引出双向开关3的动端6作为第二连接端8，其中，通过第一连接端7和第二连接端8将该换相装置连接在电流回路中。双向开关3可以为单刀双掷开关或由多触点继电器的触头组成双向开关，或为其他形式的开关。
使用该换相装置时，将该换相装置的第一连接端和第二连接端连接至相关外部设备中，可另外设置一电源装置，或者外部设备中本身设置有电源装置，将电源装置连接于第一连接端和第二连接端之间，以给第一二极管和第二二极管提供导通电压，当将双向开关的动端与第一不动端相连时，使第一二极管导通，作为电流流过的一条支路，且该支路中流过电流的方向只能是从动端至第一不动端的 方向；当将双向开关的动端与第二不动端相连时，使第二二极管导通，作为电流流过的另一条支路，并且该支路中流过电流的方向只能是从第二不动端至动端的方向，并且，由于第一二极管和第二二极管为反向连接的状态，因此，流过第一二极管的电流与流过第二二极管的电流始终是相反的，可控制将同一台设备连接至不同电流方向的电路中，实现设备换相。本发明实施例还提供了一种矿井开采链板机的控制系统，图2为本发明实施例所提供的矿井开采链板机的控制系统的方框图，如图2所示，该控制系统包括控制器100、磁力启动器101和链板机102，还包括本发明实施例提供的换相装置103，链板机102中设置有多台电机104，磁力启动器101为各电机104的启动控制装直，通过磁力启动器101接通或断开各电机104与电源105的连接，将该换相装置103作为链板机102中各电机104的换相开关，控制器100分别与各换相装置相连，将控制器100连接在各换向装置103的第一连接端和第二连接端之间，以根据检测到的换相装置中的电流方向产生控制各电机的转动方向的控制指令。该控制系统中的链板机通常由多台电机驱动，换向装置的个数与电机的台数相匹配，各换向装置分别作为各台电机的换向开关，电机的台数与每台电机的功率和链板机需要输送物料的重量而定，通过多台电机带动链板机的转动，并且，各换向装置中各双向开关同步动作，使多台电机的转动方向保持同步，通过电机转动方向的控制链板机的转动方向。磁力启动器为链板机中电机的启动控制装置，通过控制磁力启动器内的接触器线圈得电，衔铁带动触点组闭合，接通电机电源，同时通过辅助触点自锁，使电机转动；通过控制该接触器线圈失电，触点断开，切断电机电源并解锁，电机停止转动。控制器可采用PLC，通过PLC发送控制指令，以控制链板机的运转状态。本发明实施例提供的控制系统，将换向装置作为链板机中电机的换向开关，控制器中设置有为该换向装置中的各二极管提供导通电压的电源装置，将换向装置中双向开关的动端与第一不动端相连，使第一二极管导通，电流流过的方向为从动端至第一不动端的方向，此时，通过控制器检测电流流过的方向，控制器根据该电流方向输出控制电机正向转动的控制指令，可控制磁力启动器中一组触头闭合并自锁，接通使电机的正向转动的三相电源相序，使电机正向转动，通过电机的转动驱动链板机正向转动。当需要链板机反向转动时，将换向装置中双向开关的动端与第二不动端相连，第二二极管导通，电流流过的方向为从第二不动端至动端的方向，此时，通过控制器检测电流流过的方向，控制器根据该电流方向输出控制电机反向转动的控制指令，可控制磁力启动器中另一组触头闭合并自锁，接通使电机的反向转动的三相电源相序，使电机反向转动，通过电机的转动驱动链板机反向转动。由上述技术方案可知，该控制系统中，链板机电机的换向开关采用本发明实施例提供的换向装置，该换向装置中设置有两个反向连接的二极管，即第一二极管和第二二极管，只需将双向开关中的动端与第一不动端相连，或将双向开关中的动端与第二不动端相连，即可控制链板机的转动方向，因此，不必人工拆卸和安装二极管以改变链板机的转动方向，不仅操作简单，可靠率高，大大提高了矿山开采的生产效率，而且，可降低因频繁对电机进行断电和给电使电机反复启动对电机造成的损害。在上述实施例的基础上，该矿井开采链板机的控制系统中的链板机通过两台电机驱动，链板机的两端分别设置有一台电机，换相装置为两个，分别作为各台电机的换相开关，可通过两换向装置的同步动作以使两台电机实现同步的转动驱动链板机的转动。进一步的，该控制系统中换相装置的双向开关为继电器，将继电器的输出端触点分别作为双向开关的动端、第一不动端和第二不动端，通过继电器的输出端触点的动作断开或闭合换相装置中第一二极管和第二二极管的电流支路。该继电器可以为各种形式的继电器，例如，真空继电器、电磁继电器或磁簧继电器
坐寸ο·通过设置继电器，并将继电器输出端触点作为换相装置中的双向开关，通过继电器输入端的控制输出端触点的动作，通过输出端触点的吸合和断开的动作实现换向装置中第一二极管所在支路或第二二极管所在支路的导通或断开，并且，可使继电器中若干触点同时动作，以使两换向装置中的各第一二极管所在支路或各第二二极管所在支路的同时导通或断开，从而同步改变链板机中的两电机转动方向，进而改变链板机的转动方向。图3为本发明另一实施例所提供的矿井开采链板机的控制系统部分结构的示意图，如图3所示，为实现远程控制，该控制系统中还可设置一远程控制开关9，远程控制开关9与控制器100相连且串联于继电器10的输入电路中，通过输入回路的开闭控制该继电器输出端各触点的动作。该控制系统中的链板机包括两台电机,换相装置为两个，分别作为各台电机的换相开关，继电器10输出端的的第一动触点11和第二动触点12分别作为每个换相装置中双向开关的动端；继电器10输出端的的第一常闭触点13和第二常闭触点14分别作为每个换相装置中双向开关的第一不动端；继电器10输出端的的第一常开触点15和第二常开触点16分别作为每个换相装置中双向开关的第二不动端，并且，第一常闭触点和第二常闭触点相互联动，第一常开触点和所述第二常开触点相互联动。本实施例中，可将远程控制开关设置于远离矿山开采现场的位置，比如，设置于控制室的控制台上，以通过远程操作实现对链板机转动方向的控制。在通常状态下,继电器的第一动触点与第一常闭触点吸合，同时，第二动触点与第二常闭触点吸合，两换向装置中各第一二极管所在支路同时导通，控制器根据该电流方向输出控制两电机正向转动的控制指令，可控制磁力启动器中一组触头闭合并自锁，接通使两电机的正向转动的三相电源相序，使两电机同步正向转动，通过两电机的同步正向转动驱动链板机正向转动。当需要使链板机反向转动时，按一下该远程控制按钮，由控制器控制输出给继电器的输入电路供电，继电器的线圈得电，继电器的第一动触点与第一常闭触点释放，第一动触点与第一常开触点吸合，同时，第二动触点与第二常闭触点释放，第二动触点与第二常开触点吸合，从而使两换向装置中各第二二极管所在支路同时导通，控制器根据该电流方向输出控制两电机正向转动的控制指令，可控制磁力启动器中一组触头闭合并自锁，接通使量电机的正向运转的三相电源相序，使两电机正向转动，通过两电机的反向转动驱动链板机反向转动。由上述技术方案可知，本实施例提供的控制系统，通过远程控制开关控制继电器的输入端电路的开闭，从而控制链板机的转动方向，因此，不必人工拆卸和安装二极管以改变链板机的转动方向，不仅操作简单，可靠率高，减少误操作的机率，有效节约了人力资源的成本，大大提高了矿山开采的生产效率，而且，通过远程操作即可控制链板机改变转动方向，工作人员不需在矿井开采的作业现场进行操作，避免了工作人员接触高压开关的危险，最大程度的保证了工作人员的安全。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种换相装置，其特征在于，包括 第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的负极与一第二二极管的正极相连，且连接处引出第一连接端； 双向开关，所述双向开关的第一不动端与所述第一二极管的正极相连，所述双向开关的第二不动端与所述第二二极管的负极相连，所述双向开关的动端作为第二连接端；其中，通过所述第一连接端和第二连接端将所述换相装置连接在电流回路中。
2.—种矿井开米链板机的控制系统，包括控制器、磁力启动器和链板机，所述链板机中设置有多台电机，所述磁力启动器为所述各电机的启动控制装置，通过磁力启动器接通或断开各电机与电源的连接，所述控制器与所述磁力启动器相连，其特征在于 还包括多个权利要求I所述的换相装置以作为链板机中各电机的换相开关； 所述控制器分别与各所述换相装置相连，以根据检测到的换相装置中的电流方向产生控制所述各电机转动方向的控制指令。
3.根据权利要求2所述的矿井开采链板机的控制系统，其特征在于 所述链板机的两端分别设置有一台电机，所述换相装置为两个，分别作为各台电机的换相开关。
4.根据权利要求3所述的矿井开采链板机的控制系统，其特征在于所述双向开关为继电器。
5.根据权利要求4所述的矿井开采链板机的控制系统，其特征在于还包括远程控制开关，所述远程控制开关与所述控制器相连且串联于所述继电器的输入电路中，通过所述输入回路的开闭控制所述继电器输出端各触点的动作； 所述继电器输出端的第一动触点和第二动触点分别作为每个所述换相装置中双向开关的动端； 所述继电器输出端的的第一常闭触点和第二常闭触点分别作为每个所述换相装置中双向开关的第一不动端； 所述继电器输出端的的第一常开触点和第二常开触点分别作为每个所述换相装置中双向开关的第二不动端； 所述第一常闭触点和第二常闭触点相互联动，所述第一常开触点和所述第二常开触点相互联动。
6.根据权利要求4或5所述的矿井开采链板机的控制系统，其特征在于所述继电器为真空继电器。
全文摘要
本发明公开了一种换相装置和矿井开采链板机的控制系统，该换相装置包括第一二极管、第二二极管和双向开关，第一二极管的负极与一第二二极管的正极相连，且连接处引出第一连接端；双向开关的第一不动端与第一二极管的正极相连，双向开关的第二不动端与第二二极管的负极相连，双向开关的动端作为第二连接端；其中，通过第一连接端和第二连接端将换相装置连接在电流回路中。该换相装置可控制将同一台设备连接至不同电流方向的电路中，实现设备换相。
文档编号H02P1/54GK102957364SQ201110251538
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者魏帮虎, 王永, 刘怀广, 程晋孝 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司