无时间继电器的星三角启动装置和星三角启动器的制作方法

本实用新型涉及启动控制技术领域，尤其是涉及一种无时间继电器的星三角启动装置和星三角启动器。

背景技术：

现有的电动机星三角启动大多是由时间继电器、中间继电器等组成，继电器控制系统依靠机械触点的动作实现星形启动和三角形启动之间的切换，其工作频率低，触点的开关动作一般在毫秒数量级，且机械触点还会出现抖动的问题。此外，继电器控制系统使用大量的机械触点，触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，继电器寿命不长，易出现故障，且长时间使用导致其可靠性差，使得延时启动时间控制会出现较大误差，导致系统延迟故障等问题，并由此造成经济损失。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种无时间继电器的星三角启动装置和星三角启动器，无需使用时间继电器，可以降低整体的故障率，并提高延时启动时间控制的精确度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无时间继电器的星三角启动装置，包括：控制器、继电器组和接触器组；该接触器组包括主接触器、星形接触器和三角形接触器；该继电器组包括第一继电器和第二继电器；该控制器分别与第一继电器和第二继电器相连；该第一继电器分别和主接触器及星形接触器相连；该第二继电器分别和主接触器及三角形接触器相连；该控制器用于控制该第一继电器和第二继电器的通断，从而改变该主接触器、星形接触器和三角形接触器的通断，以实现该星三角启动装置在星形启动和三角形启动之间的切换。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该控制器为可编程控制器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该可编程控制器上设置有串行编解码器接口。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，该主接触器、该星形接触器和该三角形接触器均为交流接触器。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该第一继电器和该第二继电器均为中间继电器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该装置还包括：开关组；该开关组包括启动开关和停止开关；该启动开关和该停止开关分别与该控制器连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该启动开关和该停止开关均为按钮式开关。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该装置还包括：断路器，该断路器设置在开关组和外部电源之间，且分别与该开关组和外部电源相连。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该装置还包括：热继电器，该热继电器设置在接触器组和外部电源之间，且分别与该接触器组和该外部电源相连。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种星三角启动器，包括壳体，以及上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的无时间继电器的星三角启动装置；该无时间继电器的星三角启动装置设置在该壳体内部。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型提供的一种无时间继电器的星三角启动装置和星三角启动器，该星三角启动装置包括控制器、继电器组和接触器组；该接触器组包括主接触器、星形接触器和三角形接触器；该继电器组包括第一继电器和第二继电器；该控制器分别与第一继电器和第二继电器相连；该第一继电器分别和主接触器及星形接触器相连；该第二继电器分别和主接触器及三角形接触器相连；该控制器用于控制该第一继电器和第二继电器的通断，从而改变该主接触器、星形接触器和三角形接触器的通断，以实现该星三角启动装置在星形启动和三角形启动之间的切换；无需使用时间继电器，可以降低整体的故障率，并提高延时启动时间控制的精确度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种无时间继电器的星三角启动装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种传统含时间继电器的星三角启动电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种无时间继电器的星三角启动电路图；

图4为本实用新型实施例提供的一种星三角启动器的结构示意图。

图标：

10-控制器；11-第一继电器；12-第二继电器；13-主接触器；14-星形接触器；15-三角形接触器；100-无时间继电器的星三角启动装置；200-壳体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

目前，通常使用的星三角启动装置都含有时间继电器，时间继电器在触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，导致其寿命不长，易出现故障，且长时间使用会导致其可靠性差，使得延时启动时间控制出现较大误差。基于此，本实用新型实施例提供的一种无时间继电器的星三角启动装置和星三角启动器，无需使用时间继电器，可以降低整体的故障率，并提高延时启动时间控制的精确度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种无时间继电器的星三角启动装置进行详细介绍。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种无时间继电器的星三角启动装置，应用于电动机的降压启动，该装置包括：控制器10、继电器组和接触器组，参见图1，为一种无时间继电器的星三角启动装置的结构示意图，在图1所示的装置中，该接触器组包括主接触器13、星形接触器14和三角形接触器15，并且，该继电器组包括第一继电器11和第二继电器12。

这里，接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。在电工学上，因为接触器可快速切断交流与直流主回路，以及可以频繁地接通与大电流控制(达800A)电路的装置，所以接触器经常运用于电动机做为控制对象，也可用作控制工厂设备﹑电热器﹑工作母机和各样电力机组等电力负载。接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制，是自动控制系统中的重要元件之一。

其中，控制器10分别与第一继电器11和第二继电器12相连，且该第一继电器11分别和主接触器13及星形接触器14相连，该第二继电器12分别和主接触器13及三角形接触器15相连。这里，第一继电器11和第二继电器12不同时接通。当第二继电器12接通时，主接触器13和三角形接触器15也同时接通，此时，电动机处于三角形运转状态，为相对低压启动。当第二继电器12断开，且第一继电器11接通时，主接触器13和星形接触器14同时接通，此时，电动机处于星形运转状态，为全压运转。

由于三相交流异步电动机直接启动时会产生大于额定电流约6倍的瞬间启动电流，为了降低启动电流在电机启动中经常用到星三角启动，通常的做法是，在电机启动时将电机接成星型接线，当电机启动成功后再将电机改接成三角形接线，由于电机启动电流与电源电压成正比，而此时电网提供的启动电流只有全电压启动电流的因此其启动力矩也只有全电压启动力矩的1/3。

在实际实施中，本实施例提供的无时间继电器的星三角启动装置的控制器10用于控制上述第一继电器11和第二继电器12的通断，从而改变该主接触器13、星形接触器14和三角形接触器15的通断，以实现该星三角启动装置在星形启动和三角形启动之间的切换。

在至少一种可能的实施方式中，通过编程的方式，在控制程序中设置对上述第一继电器11和第二继电器12的通断控制，当控制器10接收到初始信号时，先控制第二继电器12接通，此时电机处于星形启动状态，然后，在预设的一定时间之后，断开第二继电器12，并接通第一继电器11，此时，电机处于三角形运转状态。这样，即实现了电机的星形启动和三角形启动之间的切换，在不需要时间继电器的情况下实现降压启动。

相比于传统的星三角启动装置，本实用新型实施例提供的装置无需使用时间继电器，而直接由控制器10通过程序来控制启动状态的切换，一方面，减少了因继电器使用的成本，另一方面，避免了因时间继电器而引起的故障，降低了整体故障率。此外，因为时间继电器长时间使用会导致其可靠性差，使得延时启动时间控制出现较大误差，而无时间继电器的星三角启动装置则不存在这种问题，通过程序进行延时控制可以使延时启动时间控制的精确度更高。

本实用新型提供的一种无时间继电器的星三角启动装置，该星三角启动装置包括控制器、继电器组和接触器组；该接触器组包括主接触器、星形接触器和三角形接触器；该继电器组包括第一继电器和第二继电器；该控制器分别与第一继电器和第二继电器相连；该第一继电器分别和主接触器及星形接触器相连；该第二继电器分别和主接触器及三角形接触器相连；该控制器用于控制该第一继电器和第二继电器的通断，从而改变该主接触器、星形接触器和三角形接触器的通断，以实现该星三角启动装置在星形启动和三角形启动之间的切换；无需使用时间继电器，可以降低整体的故障率，并提高延时启动时间控制的精确度。

实施例二

如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种传统含时间继电器的星三角启动电路图，在图2示出星三角启动电路中，L1、L2、L3分别表示三根相线，QS表示空气开关，Fu1表示主回路上的保险，Fu2表示控制回路上的保险，SP表示停止按钮，ST表示启动按钮，KT表示时间继电器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点；KMY表示星形接触器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点；KM△表示三角形接触器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点；KM表示主接触器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点；U1/V1/W1分别表示电动机绕组的三个同名端；U2/V2/W2分别表示电动机绕组的另三个同名端。

对于该星三角启动电路，其工作原理如下所示：

合上QS，按下ST，KT、KMY得电动作。

KMY-1闭合，KM得电动作；KMY-2闭合，电动机线圈处于星形启动接法，KMY-3断开，避免KM△误动作；KM-1闭合，自保启动按钮；kM-2闭合，为三角形启动工作做好准备；KM-3闭合，电动机得电运转，处于星形启动状态。

时间继电器延时到达以后，延时触点KT-1断开，KMY线圈断电，KMY-1断开，KM通过KM-2仍然得电吸合；KMY-2断开，为电动机线圈处于三角形接法作准备；KMY-3闭合，使KM△得电吸合。

KM△-1断开，停止为时间继电器线圈供电；KM△-2断开，确保KMY不能得电误动作：KM△-3闭合，电动机线圈处于三角形运转状态。当电机处于三角形运转状态时，必须要按下SP停止按钮，才能使全部接触器线圈失电跳开，从而停止运转。

参见图3，为本实用新型实施例提供的一种无时间继电器的星三角启动电路图，在图3示出的实施方式中，该星三角启动装置包括控制器、继电器组和接触器组。

其中，继电器组包括第一继电器KA47以及第二继电器KA48，接触器组包括主接触器KM、星形接触器KMY以及三角形接触器KM△。由图3可见，第一继电器KA47分别与主接触器KM和星形接触器KM△相连接，第二继电器KA48分别与主接触器KM和三角形接触器KMY相连接。

在本实施例中，第一继电器KA47和第二继电器KA48均为中间继电器，并且，主接触器KM、星形接触器KMY以及三角形接触器KM△均为交流接触器。

在图3所示的星三角启动电路图中，该星三角启动装置还包括开关组SB1，这里，该开关组SB1包括启动开关和停止开关，其中，该启动开关和停止开关均为按钮式开关，且分别与控制器相连。此外，该装置还包括一个断路器QF1以及两个热继电器FR1、FR2。其中，该断路器QF1设置在开关组SB1和外部电源之间，且分别与该开关组SB1和外部电源相连；两个热继电器FR1、FR2串联设置在接触器组和外部电源之间，一端与接触器组相连，一端和外部电源相连。

在实际操作中，通过编程在控制器的控制程序中设置了启动的顺序和间隔时间。当按下启动开关时，控制器接收到启动信号，并控制第一继电器KA47接通，此时主接触器KM和星形接触器KMY接通，并且，第二继电器KA48处于断开状态，此时，电机为星形启动，电压较低。当时间到达预设时间时，例如，预设时间为5秒，当星形启动达到5秒后，控制器控制第一继电器KA47断开，此时主接触器KM和星形接触器KMY也断开，并控制第二继电器KA48接通，此时主接触器KM和三角形接触器KM△接通，电机为三角形接线运转，全压运行，正常工作。当按下停止开关时，控制器接收到停止信号并执行停止命令，控制第一继电器KA47断开，此时主接触器KM和三角形接触器KM△断电，电机自由停车。

在另一种可能的实施方式中，还可以通过程序设置启动切换时的时间间隔，例如，预设星形启动的时间为5秒，在控制器控制星形启动达到5秒以后，控制第一继电器KA47断开，且设置一定的断开时间，例如设置KA47断开0.5秒，在0.5秒之后再接通第二继电器KA48，转为三角形启动。这样，由于设置了启动切换之间间隔的0.5秒，可以有效避免在切换过程中的因机械互锁未分开而造成的短路现象。

这样，在无需时间继电器的情况下，本实用新型实施例提供的无时间继电器的星三角启动装置同样可以实现电机在星形启动和三角形启动之间的切换，并且可以有效降低整体装置的故障率。

实施例三

本实用新型实施例提供了另一种无时间继电器的星三角启动装置，该装置包括：控制器、继电器组和接触器组；该接触器组包括主接触器、星形接触器和三角形接触器；该继电器组包括第一继电器和第二继电器；该控制器分别与第一继电器和第二继电器相连；该第一继电器分别和主接触器及星形接触器相连；该第二继电器分别和主接触器及三角形接触器相连；该控制器用于控制该第一继电器和第二继电器的通断，从而改变该主接触器、星形接触器和三角形接触器的通断，以实现该星三角启动装置在星形启动和三角形启动之间的切换。

在该装置中，控制器为可编程控制器，并且，在该可编程控制器上还设置有串行编解码器接口。

这里，可编程控制器采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

在本实施例提供的星三角启动装置中，可编程控制器用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10～1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。并且，串行编解码器接口的设置使得该装置可以直接与编解码器直接相连，在用户需要对控制程序进行更新时，可以更方便快捷的操作。例如，当需要重新调整启动延时的时间参数时，可以通过该串行编解码器接口实时更新可编程控制器中的控制程序，极为方便。

实施例四

本实用新型实施例还提供了一种星三角启动器，参见图4，为该星三角启动器的结构示意图，由图4可见，该星三角启动器包括壳体200，以及上述实施例一、实施例二、实施例三及其可能的实施方式之一提供的无时间继电器的星三角启动装置100，该无时间继电器的星三角启动装置100设置在该壳体200内部。

在至少一种可能的实施方式中，该壳体200的底部向壳体200内凹陷形成加强块，加强块呈一圆柱体，加强块的圆周侧壁上可直接开设有用于固定的外螺纹，同时加强块也可以是向壳体200内冲压钣金而成的柱体。

本实用新型实施例提供的星三角启动器，与上述实施例提供的无时间继电器的星三角启动装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。