碾环机高效节电控制器的制造方法
【专利摘要】碾环机高效节电控制器是一种碾环机配用电机星角转换装置的发明，具体的讲，就是一种单独设置、利用PLC机进行逻辑控制，实现碾环机配用电机的(Y)接线方式与(Δ)接线方式、随碾环机空载与重载变化而自动转换的适用于碾环机的高效节电控制器。该碾环机高效节电控制器，由独立的长方形箱体、电器元件安装板、熔断器、PLC机、电磁继电器、接线端子排、星接指示灯、电源指示灯、角接指示灯、电源开关组装成的节电控制器整体。熔断器RT1、RT2与PLC机并排依次固定在安装板的上部；电磁继电器J1、J2、J3并排依次固定在安装板的中部；接线端子排固定在安装板的下部，电器元件安装完毕，将安装板固定在节电控制器底部。
【专利说明】碾环机高效节电控制器
【技术领域】
[0001]本发明创造涉及一种三相异步电动机(以下简称电机)针对碾环机的工作特性，充分利用电机星形(以下通称Y)接线方式，降低电机耗电量。它是一种单独设置通过逻辑电路控制，实现电机⑴接线和电机角(以下通称Λ)接线方式自动往返转换，从而达到节电目的的节电装置，具体讲本产品是适应碾环机的专用高效节电控制器。
技术背景[0002]碾环机是锻造行业中的重要设备之一。它的主要传动设备就是电机，功率都在100KW以上。该设备主要包括主配电柜:内置电源开关，和辅助控制电器元件，及三个容量较大的接触器:分别担任电机的电源(Z)接线、(Y)接线、和(△)接线，其作用是保证电机的启动、运行。另外还有液压系统的控制元件也安置在柜内。电机的启动、停止按钮开关都安装在原配电柜面板的上部，在碾环机旁装有一个工作液压手柄。碾环机属于间歇、周期性工作设备，空载时间很长，要占一个工作周期的90%，而重载时间较短，只占一个工作周期的10%。碾环机配用的电机有(Y)、和(△)两种接线方式。测试数据显示:(Y)接线方式运行电流小、力矩弱、耗电量少，只占(Λ)接线方式的1/4。而(Λ)接线方式运行电流大、力矩强、耗电量多，是(Υ)接线方式的4倍。目前为止碾环机所配用的电机大多数是采用(Υ)接线方式启动，启动运转正常后随即转换为(Λ)接线方式运行，不再改变。这无疑将造成碾环机耗电量高,增加了电费开支，加大了企业成本。
【发明内容】
[0003]本发明创造目的在于提供一种单独设置、利用PLC机进行逻辑控制，实现碾环机配用电机的(Υ)接线方式与(Λ)接线方式、随碾环机空载与重载变化而自动转换的适用于碾环机的高效节电控制器。
[0004]为达以上目的，本发明采用的技术方案是:由独立的长方形箱体、电器元件安装板、熔断器、PLC机、电磁继电器、接线端子排、星接指示灯、电源指示灯、角接指示灯、电源开关组装成的节电控制器整体。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1为节电控制器外观示意图
[0006]图2为节电控制器电器元件布置图
[0007]图3为节电控制器电气原理图
[0008]图4为节电控制器实用接线图
【具体实施方式】
[0009]参照图2，其特征在于:熔断器RT1、RT2与PLC机并排依次固定在安装板的上部；电磁继电器Jl、J2、J3并排依次固定在安装板的中部；接线端子排固定在安装板的下部，电器元件安装完毕，将安装板固定在节电控制器底部。
[0010]参照图3，其特征在于:输入PLC机的电源是220V，电源A线经电源开关常开触点进入熔断器RT1、接在PLC机的输入、输出端子L上、并与电源指示灯上端L连接。电源N线经熔断器RT2接在PLC机的输入端子N上。电机的启动、停止及碾环机的工作按钮开关的常开触点上端并联后接在PLC机的公用端子GND上。各自常开触点下端分别依次接在PLC机的X1、X2、XI7、X3的输入端子上。电磁继电器Jl、J2、J3、与星接、电源、角接的三个指示灯下端并联接在电源N线上。PLC机的输出端子Y1，一路接在电磁继电器J1电压线圈的上端；另一路经其常开触点J1-1与公用控制线Y00连接。PLC机的输出端子Y2、经电磁继电器J3-1的常闭触点接在电磁继电器J2电压线圈的上端。PLC机的输出端子Y3、经电磁继电器J2-1的常闭触点接在电磁继电器J3电压线圈的上端。电磁继电器J2-2、J3-2的常开触点上端并接在控制线Y00上；其下端分别接在星接、角接指示灯的上端。电磁继电器J1-3、J2-3、J3-3的常开触点上端、并接在控制线Y00上。其下端分别依次与原配电柜内(Ζ)、(Y)、(Λ)接线端子相连接。将节电控制器安装固定在合适位置。
[0011]参照图4，其特征在于:将原配电柜内接线端子Ζ、Υ、Δ用控制线分别对应与节电控制器下部接线端子Ζ、y、Λ相连接。将原配电柜面板上部电机的启动、停止按钮的常开触点接线端子Χ1、Χ17、公用端子GND，用控制线分别对应与节电控制器下部接线端子Χ1、Χ17、公用端子GND相连接。将机旁工作液压手柄下部按钮开关的常开触点接线端子Χ3、公用端子GND、用控制线与节电控制器下部接线端子Χ3、公用端子GND相连。接线完毕，检查无误即可试车投入使用。
[0012]准备工作就绪，操作人员首先启动碾环机的液压系统。参照图三:合上节电控制器的电源开关，PLC机得电、电源指示灯闪亮。操作人员按下电机启动按钮、其常开触点闭合，PLC机输入端子Χ1、Χ2得信号，对应输出端子Υ1、Υ2即有输出电压。电磁继电器J1(Z)J2(Y)的电压线圈同时得电吸合。其常开触点Jl-1、Jl-3、J2-3同时闭合，使原配电柜内接触器(Z)、⑴电压线圈也同时得电吸合，其Z、Y主常开触点同时闭合，电机依⑴接线方式启动、启动正常后，电机一直处于小电流、弱力矩、低电耗状态下运行，电磁继电器J2-2常开触点的闭合使星接指示灯闪亮。待经加工后的热件送来，操作人员将碾环机旁的工作液压手柄压下的同时，工作按钮开关的常开触点闭合。因PLC机编程设计(后不赘述)其输入端子Χ2信号消失，对应的输出端子Υ2失电，电磁继电器J2电压线圈失电释放，其J2-3常开触点断开，使原配电柜内接触器(Υ)电压线圈失电释放，其主常开触点断开，电机结束了(Υ)接线方式运行，其J2-2常开触点的断开，使星接指示灯息灭。工作按钮开关闭合的同时，PLC机的输入端子Χ3得信号，对应的输出端子Υ3得电，电磁继电器J3电压线圈得电吸合，其J3-3常开触点闭合，使原配电柜内接触器(△)电压线圈得电吸合，其主常开触点闭合，电机处在(△)接线方式，大电流、强力矩、高电耗状态下运行，以适应碾环机重载情况下的需求。同时J3-2常开触点闭合使角接指示灯闪亮。随着工作液压手柄的压下碾环机液压传动轮随之下降，对工件开始碾环，五秒钟左右工件碾环结束。操作人员抬起工作液压手柄，工作按钮常开触点断开，PLC机输入端子Χ3信号消失，对应的输出端子Υ3失电，电磁继电器J3电压线圈失电释放，原配电柜内接触器(△)电压线圈失电释放，其主常开触点断开，电机终止了(Λ)接线方式运行。电磁继电器另一常开触点J3-2也断开，使角接指示灯熄灭。随之PLC机输入端子Χ2又得信号，对应的输出端子Υ2又得电，电磁继电器J2电压线圈得电吸合，其常开触点J2-3闭合，使原配电柜内接触器(Y)电压线圈又得电吸合，其主常开触点闭合，电机得电，处于⑴接线方式，小电流、弱力矩、低电耗状态下运行，电磁继电器J2-2常开触点的闭合使星接指示灯闪亮。完成了一个工作周期，就这样周而复始直至操作人员按下电机停止按钮，电机停止运行，工作结束。
[0013]本发明创造有益效果在于用件少，结构简单，运行可靠。节电效果明显，可达百分之六十以上。
[0014]本发明创造的特征在于操作简单，与原来的操作完全一样，无需另外操作，就能实现节约用电目的。为此采取的技术措施:参照图4:1、电机的启动、停止按钮开关仍然利用原配电柜面板上部的两个按钮开关，只是拆除原来的控制线，改接为自节电控制器引出的X1、X17、公用端子GND、用控制线连接即可。2、原配电柜内其它电器元件不作改动、电机原主电源线不作改动，只是将原来控制电机起动、运行的三个接触器电压线圈下端控制线拆除，改接为自节电控制器引出的Ζ、Υ、Δ用控制线连接即可。3、在碾环机旁工作液压手柄下部增装一个按钮开关，其常开触点接线端子Χ3、公用端子GND，用控制线与节电控制器内接线端子Χ3、公用端子GND、用控制线连接即可。由于以上三点稍为改动，还是利用原来的操作方法，就能达到碾环机正常工作。
[0015]本发明创造的特征在于:节电控制器单独设置，利用PLC进行逻辑控制，实现配用电机(Υ)接线方式、与(△)接线方式，随碾环机空载与重载变化而自动转换的节电装置。为此采取的技术措施:参照图3:合上电源开关、PLC机电源输入端子L、N得电，处于待机状态。工作开始，按下电机启动按钮，PLC机输入端X1、X2得信号，对应的输出端子Yl、Y2有电压，电磁继电器J1电压线圈得电吸合并维持，，其常开触点J1-1闭合，使公用线Y00得电。其另一常开触点J1-3闭合，使原配电柜内接触器(Z)电压线圈得电吸合并维持，其主 常开触点闭合，电机得电待机。PLC机端子Y2有输出电压、电磁继电器J2电压线圈经电磁继电器常闭触点J3-1得电吸合，电磁继电器常开触点J2-3闭合，使原配电柜内接触器(Y)电压线圈得电吸合，其主常开触点闭合，电机得电为(Y)接线方式启动、运行。电磁继电器J2的另一常开触点J2-2闭合，使星接指示灯闪亮。由于电磁继电器J2的吸合，使其常闭触点J2-1断开，故切断了电磁继电器J3电压线圈的电源通路。因碾环机处于空载、故使电机锁定于(Y)接线方式运行状态。准备工作就绪，加工热件送来，压下碾环机旁工作液压手柄，碾环机处于重载。此时安装在工作液压手柄下部的按钮开关常开触点闭合，使PLC机输入端子X2信号消失，对应的输出端子Y2电压消失，使电磁继电器J2电压线圈失电释放，其常开触点J2-3断开，原配电柜内接触器(Y)电压线圈失电释放，其主常开触点断开，电机失电，暂处待机。电磁继电器常开触点J2-2断开，星接指示灯熄灭，其常闭触点J2-1恢复闭合。由于工作按钮常开触点的闭合，PLC机的输入端子X3得信号，对应的输出端子Y3有输出电压，电磁继电器J3电压线圈经已恢复的电磁继电器J2-1的常闭触点得电吸合。J3-3常开触点闭合，使原配电柜内接触器(△)电压线圈得电吸合，其主常开触点闭合，电机得电依(△)接线方式运行，J3-2常开触点的闭合、使角接指示灯闪亮。电磁继电器J3-1常闭触点断开，切断了电磁继电器J2电压线圈电源通路，故使电机锁定在(△)接线方式运行状态，保证了碾环机重载工作的需求。工件碾环完毕，操作人员抬起工作液压手柄，碾环机所用电机即返回到(Y)接线方式、小电流、弱力矩、低电耗状态运行，具体步骤同上，不再赘述。
【权利要求】
1.一种适应碾环机专用的高效节电控制器，其特征是:利用PLC机进行逻辑控制，实现碾环机配用电机的(Y)接线方式与(△)接线方式、随碾环机空载与重载变化而自动转换的适用于碾环机的高效节电控制器。
2.根据权利要求1所述的碾环机专用的高效节电控制器，其特征是:由独立的长方形箱体、电器元件安装板、熔断器、PLC机、电磁继电器、接线端子排、星接指示灯、电源指示灯、角接指示灯、电源开关组装成的节电控制器整体。
3.根据权利要求1所述的碾环机专用的高效节电控制器，其特征是:电源经电源开关常开触点进入熔断器RT1、接在PLC机的输入、输出端子L上、并与电源指示灯上端L连接；电源N线经熔断器RT2接在PLC机的输入端子N上；电机的启动、停止及碾环机的工作按钮开关的常开触点上端并联后接在PLC机的公用端子GND上；各自常开触点下端分别依次接在PLC机的X1、X2、X17、X3的输入端子上；电磁继电器Jl、J2、J3、与星接、电源、角接的三个指示灯下端并联接在电源N线上；PLC机的输出端子Y1，一路接在电磁继电器J1电压线圈的上端；另一路经其常开触点J1-1与公用控制线Y00连接；PLC机的输出端子Y2、经电磁继电器J3-1的常闭触点接在电磁继电器J2电压线圈的上端；PLC机的输出端子Y3、经电磁继电器J2-1的常闭触点接在电磁继电器J3电压线圈的上端；电磁继电器J2-2、J3-2的常开触点上端并接在控制线Y00上；其下端分别接在星接、角接指示灯的上端；电磁继电器Jl-3、J2-3、J3-3的常开触点上端、并接在控制线Y00上；其下端分别依次与原配电柜内(Ζ)、 (Υ)、(Λ)接线端子相连接。
【文档编号】H02P25/18GK103715967SQ201310070262
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年3月6日 优先权日:2013年3月6日
【发明者】任维平 申请人:任维平