一种单电机三工位机构的交流电机控制电路的制作方法

1.本技术涉及单电机三工位机构技术领域，特别是涉及一种单电机三工位机构的交流电机控制电路。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提到了与本技术相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.三工位隔离接地开关兼具隔离开关与接地开关两种功能，已广泛应用于gis(金属封闭开关设备)。三工位表示其具有合闸位置、分闸位置、接地位置，其中合闸位置是指隔离合位，分闸位置是指隔离和接地都处于分闸位，接地位置是指接地合位，三种位置俗称三工位。
4.3个状态位置的转换依靠电机的转动带动动触头运动实现，目前单电机的三工位一般都是用直流电机，主要是因为直流电机的制动回路很容易实现，只要在电机两端增加一个电阻就可以实现直流电机的制动；然而，当使用交流供电时，需要使用整流块，整流块有很大的几率被烧坏，影响单电机三工位机构的正常使用，存在安全隐患，缺乏一种采用交流电机对单电机三工位机构进行制动的制动回路。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本技术提供了一种单电机三工位机构的交流电机控制电路，使得单电机三工位机构能够安全的使用交流供电，无需使用整流块，满足不同用户和地区的使用需求。
6.第一方面，本技术提供了一种单电机三工位机构的交流电机控制电路；
7.一种单电机三工位机构的交流电机控制电路，包括交流电机、接地开关控制回路、隔离开关控制回路以及制动回路；
8.所述接地开关控制回路和隔离开关控制回路的两端分别通过励磁绕组与电源连接，所述接地开关控制回路用于通过控制多个接触器开合来驱动交流电机进行接地开关的合闸和分闸操作，所述隔离开关控制回路用于通过控制多个接触器开合来驱动交流电机进行隔离开关的合闸和分闸操作；
9.所述制动回路用于通过控制多个转换开关和多个接触器的开闭状态来制动交流电机。
10.进一步的，所述接地开关控制回路包括接地合闸控制回路和接地分闸控制回路；
11.所述接地合闸控制回路用于通过控制接触器闭合来驱动交流电机正转以进行接地开关的合闸操作，所述接地开关分闸控制回路用于通过控制接触器闭合来驱动交流电机反转以进行接地开关的分闸操作。
12.进一步的，所述接地合闸控制回路包括第一接触器，第一输入电源、第一接触器的第一常开点、交流电机和第一接触器的第二常开点依次串联连接，第一接触器的第二常开点通过励磁绕组与第二输入电源连接。
13.进一步的，所述接地分闸控制回路包括第三接触器，第一输入电源、第二接触器的第一常开点连接、交流电机和第三接触器的第二常开点依次串联连接，第三接触器的第二常开点通过励磁绕组与第二输入电源连接。
14.进一步的，所述隔离开关控制回路包括隔离合闸控制回路和隔离分闸控制回路；
15.所述隔离合闸控制回路用于通过控制接触器闭合来驱动交流电机反转以进行隔离开关合闸操作，所述隔离分闸控制回路用于通过控制接触器闭合来驱动交流电机正转以进行隔离开关分闸操作。
16.进一步的，所述隔离合闸控制回路包括第四接触器，第一输入电源、第四接触器的第一常开点、交流电机和第四接触器的第二常开点依次串联，第四接触器的第二常开点通过励磁绕组与第二输入电源连接。
17.进一步的，所述隔离分闸控制回路包括第二接触器，第一输入电源、第二接触器的第一常开点的第一端、交流电机和第二接触器的第二常开点依次串联，第二接触器的第二常开点通过励磁绕组与第二输入电源连接。
18.进一步的，所述制动回路包括制动电阻、转换开关和控制继电器，制动电阻的第一端与交流电机的第一端连接，制动电阻的第二端通过依次连接的第一接触器的第一常闭点、第二接触器的第一常闭点、第三接触器的第一常闭点、第四接触器的第一常闭点、转换开关的第一常开触点、控制继电器的第一常闭点、转换开关的第一常闭触点、第四接触器的第二常闭点、第三接触器的第二常闭点、第二接触器的第二常闭点和第一接触器的第一常闭点与交流电机的第二端连接；
19.转换开关的第二常闭触点、控制继电器的第二常闭点和转换开关的第二常开触点依次串联；转换开关的第二常闭触点与第四接触器的第一常闭点连接，转换开关的第二常开触点与第四接触器的第二常闭点连接；
20.励磁绕组的第一端连接于转换开关的第一常开触点与控制继电器的第一常闭点之间，励磁绕组的第二端连接于控制继电器的第二常闭点与转换开关的第二常开触点之间。
21.进一步的，转换开关的第三常闭触点、控制继电器的第一常开点和转换开关的第三常开触点依次串联，转换开关的第四常开触点、控制继电器的第二常开点和转换开关的第四常闭触点依次串联；
22.转换开关的第三常闭触点和第四常开触点分别与第四接触器的第一常闭点连接，转换开关的第三常开触点和第四常闭触点分别与第四接触器的第二常闭点连接；
23.励磁绕组的第一端连接于控制继电器的第一常开点与转换开关的第三常开触点之间，励磁绕组的第二端连接于转换开关的第四常开触点和控制继电器的第二常开点之间。
24.进一步的，所述控制继电器设置有机械闭锁模块。
25.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
26.1、本技术提供的单电机三工位机构的交流电机控制电路，使得单电机三工位机构能够使用交流电机，满足不同用户和地区的需求；可避免直流电机采用交流供电时需要用整流块的情况，防止整流块在使用时被烧坏。
27.2、本技术提供的单电机三工位机构的交流电机控制电路，采用转换开关的接点来
实现制动回路的需求，
附图说明
28.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
29.图1为本技术实施例提供的单电机三工位机构的交流电机控制电路的电路示意图；
30.图2为本技术实施例提供的接地开关合闸状态下的电路示意图；
31.图3为本技术实施例提供的接地开关合闸后的电路示意图；
32.图4为本技术实施例提供的接地开关分闸状态下的电路示意图；
33.图5为本技术实施例提供的接地开关分闸后的电路示意图；
34.图6为本技术实施例提供的隔离开关合闸状态下的电路示意图；
35.图7为本技术实施例提供的隔离开关合闸后的电路示意图；
36.图8为本技术实施例提供的隔离开关分闸状态下的电路示意图；
37.图9为本技术实施例提供的隔离开关分闸后的电路示意图；
38.图10为本技术实施例提供的再次进入接地开关合闸状态下的电路示意图；
39.图11为本技术实施例提供的单电机三工位机构的交流电机接线示意图。
具体实施方式
40.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
41.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
42.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.实施例一
44.现有技术中，缺乏支持交流电机的单电机三工位机构的控制电路；因此，本技术提供了一种单电机三工位机构的交流电机控制电路。
45.接下来，结合图1-11对本实施例公开的一种单电机三工位机构的交流电机控制电路进行详细说明。该单电机三工位机构的交流电机控制电路包括交流电机、接地开关控制回路、隔离开关控制回路以及制动回路；接地开关控制回路和隔离开关控制回路并联，接地开关控制回路和隔离开关控制回路的两端分别通过励磁绕组与电源连接，接地开关控制回路用于通过控制多个接触器开合来驱动交流电机进行接地开关的合闸和分闸操作，隔离开关控制回路用于通过控制多个接触器开合来驱动交流电机进行隔离开关的合闸和分闸操作；制动回路用于通过控制多个转换开关和多个接触器的开闭状态来制动交流电机。
46.接地开关控制回路包括接地合闸控制回路和接地分闸控制回路；接地合闸控制回路用于通过控制多个接触器闭合来驱动交流电机正转以进行接地开关的合闸操作，接地开关分闸控制回路用于通过控制多个接触器闭合来驱动交流电机反转以进行接地开关的分闸操作。隔离开关控制回路包括隔离合闸控制回路和隔离分闸控制回路；隔离合闸控制回路用于通过控制多个接触器闭合来驱动交流电机反转以进行隔离开关合闸操作，隔离分闸控制回路用于通过控制多个接触器闭合来驱动交流电机正转以进行隔离开关分闸操作；其中，本实施例中的接触器包括4对常开点和4对常闭点。
47.接地合闸控制回路包括第一接触器km1，第一输入电源l与第一接触器km1的第一常开点的第一端连接、第一接触器km1的第一常开点的第二端与交流电机m的第一端1连接，交流电机m的第二端2和第一接触器km1的第二常开点的第一端连接，第一接触器km1的第二常开点的第二端与励磁绕组w的第一端3连接，励磁绕组w的第二端4与第二输入电源n连接。
48.接地分闸控制回路包括第三接触器km3，第一输入电源l与第三接触器km3的第一常开点的第一端连接，第三接触器km3的第一常开点的第二端与交流电机m的第二端2连接，交流电机m的第一端1与第三接触器km3的第二常开点的第一端连接，第三接触器km3的第二常开点的第二端与励磁绕组w的第一端3连接，励磁绕组w的第二端4与第二输入电源n连接。
49.隔离合闸控制回路包括第四接触器km4，第一输入电源l与第四接触器km4的第一常开点的第一端连接，第四接触器km4的第一常开点的第二端与交流电机m的第二端2连接，交流电机m的第一端1与第四接触器km4的第二常开点的第一端连接，第四接触器km4的第二常开点的第二端与励磁绕组w的第一端3连接，励磁绕组w的第二端4与第二输入电源n连接。
50.隔离分闸控制回路包括第二接触器km2，第一输入电源l与第二接触器km2的第一常开点的第一端连接，第二接触器km2的第一常开点的第二端与交流电机m的第一端1连接，交流电机m的第二端2和第二接触器km2的第二常开点的第一端连接，第二接触器km2的第二常开点的第二端与励磁绕组w的第一端3连接，励磁绕组w的第二端4与第二输入电源n连接。
51.制动回路包括制动电阻r、转换开关dl和控制继电器km5，制动电阻r的第一端5与交流电机m的第一端1连接，制动电阻r的第二端6与第一接触器km1的第一常闭点的第一端连接，第一接触器km1的第一常闭点的第二端与第二接触器km2的第一常闭点的第一端连接，第二接触器km2的第一常闭点的第二端与第三接触器km3的第一常闭点的第一端连接，第三接触器km3的第一常闭点的第二端与第四接触器km4的第一常闭点的第一端连接，第四接触器km4的第一常闭点的第二端与转换开关dl的第一常开触点的第一端xes-38连接，转换开关dl的第一常开触点的第一端xes-37与控制继电器km5的第一常闭点的第一端31连接，控制继电器km5的第一常闭点的第二端32与转换开关dl的第一常
闭触点的第一端xes-24连接，转换开关dl的第一常闭触点的第二端xes-23与第四接触器km4的第二常闭点的第一端连接，第四接触器km4的第二常闭点的第二端与第三接触器km3的第二常闭点的第一端连接，第三接触器km3的第二常闭点的第二端与第二接触器km2的第二常闭点的第一端连接，第二接触器km2的第二常闭点的第二端与第一接触器km1的第一常闭点的第一端连接，第一接触器km1的第一常闭点的第二端与交流电机m的第二端2连接；转换开关dl的第二常闭触点的第二端xes-27与控制继电器km5的第二常闭点的第一端21连接，控制继电器km5的第二常闭点的第二端22和转换开关dl的第二常开触点的第一端xes-34连接，转换开关dl的第二常闭触点的第一端xes-28与第四接触器km4的第一常闭点的第二端连接，转换开关dl的第二常开触点的第二端xes-33与第四接触器km4的第二常闭点的第一端连接；励磁绕组w的第一端3连接于转换开关dl的第一常开触点的第二端xes-37与控制继电器km5的第一常闭点的第一端31之间，励磁绕组w的第二端4连接于控制继电器km5的第二常闭点的第二端22与转换开关dl的第二常开触点的第一端xes-34之间。
52.转换开关dl的第三常闭触点的第二端xds-7与控制继电器km5的第一常开点的第一端03连接，控制继电器km5的第一常开点的第二端04与转换开关dl的第三常开触点的第一端xds-14连接，转换开关dl的第四常开触点的第二端xds-17与控制继电器km5的第二常开点的第一端13连接，控制继电器km5的第二常开点的第二端14与转换开关dl的第四常闭触点的第一端xds-4连接；转换开关dl的第三常闭触点的第一端xds-8与第四常开触点的第一端xds-18分别与第四接触器km4的第一常闭点的第二端连接，转换开关dl的第三常开触点的第二端xds-13和第四常闭触点的第二端xds-3分别与第四接触器km4的第二常闭点的第一端连接；励磁绕组w的第一端3连接于控制继电器km5的第一常开点的第二端04与转换开关dl的第三常开触点的第一端xds-14之间，励磁绕组w的第二端4连接于转换开关dl的第四常开触点的第二端xds-17和控制继电器km5的第二常开点的第一端13之间。
53.在一些实施例中，控制继电器km5内安装有机械闭锁模块，控制继电器km5有两个线圈，一个是控制继电器km5的本体线圈，一个是机械闭锁模块处的线圈，也叫复位线圈。机械闭锁模块处的线圈与第一接触器km1的线圈并联，控制继电器km5的线圈和第四接触器km4的线圈是并联的，即当第一接触器km1接点变化时，控制继电器km5的接点也发生变化；第四接触器km4接点变化时，控制继电器km5的接点也发生变化；其余时候第二接触器km2和第三接触器km3接点变化时，控制继电器km5的接点不变。
54.机械闭锁模块用于控制控制继电器km5接点变化，控制继电器km5的线圈通电后，常开常闭点发生变化，之后就保持这个状态直至机械闭锁模块的线圈通电，通电后控制继电器km5的常开常闭点复位，保持复位状态直至控制继电器km5的线圈再次通电，控制继电器km5的常开常闭点才会发生变化。
55.本实施例的工作方式如下：
56.通过调整现有技术中单电机三工位机构中的操作把手的位置，提供指令，进行接地合闸信号、接地分闸信号、隔离分闸信号和隔离合闸信号的发出。具体的，参考图11，sa1和sa2是操作把手，sa1的点1和2提供接地分闸信号电源，点3和4提供接地合闸信号电源，同
理sa2点1和2提供隔离分闸信号电源，点3和4提供隔离合闸信号电源，然后配合现有的控制电路，为第一接触器km1、第二接触器km2、第三接触器km3、第四接触器km4和控制继电器km5的线圈提供电源。
57.接地合闸：第一接触器km1的线圈通电后，第一接触器km1的第一常开点第二常开点闭合，电流由交流电机左侧流向右侧，电机正转以驱动操作机构执行接地合闸操作。同时，第一接触器km1的第一常闭点第二常闭点断开，运动过程中制动回路是断开的，这个对所有正在运动中的状态都通用，后面不再赘述。
58.接地合闸后，控制回路中的行程开关s5常闭点变为常开点，接地合闸的控制回路断开，第一接触器km1和控制继电器km5的线圈断电，断电后制动回路就开始起作用，所有的分合闸后都是由行程开关来断开控制电源进而改变电机回路侧的km接点状态，第一接触器km1线圈断电，上述常开常闭点状态反转，电流回路被切断，制动回路开始起作用。交流电机的制动方式为反接制动，即将励磁绕组反转两端的接点与电机再接到一个回路中。
59.参考图3，可以看出电机m的端点2经右侧线路到xes33-xes34-w4-w3-xes37-xes38-左侧线路-m的端点1，形成了一个反接制动回路。其他环绕在励磁绕组w上下两侧的回路均为断开状态，不再构成其他闭合回路。接地合闸后，制动回路生效，电机制动。
60.接地分闸：第三接触器km3线圈通电后，第三接触器km3的第一常开点接地分闸：第三接触器km3线圈通电后，第三接触器km3的第一常开点第二常开点闭合，电流由交流电机右侧流向左侧，交流电机反转以驱动操作机构执行接地分闸操作。同时第三接触器km3的第一常闭点第二常闭点断开，运动过程中制动回路断开。接地分闸后，第三接触器km3线圈断电，上述常开常闭点状态反转，电流回路被切断，制动回路开始起作用。
61.参考图5，可以看出电机m的端点1经左侧线路到xes28-xes27-w4-w3-xes24-xes23-右侧线路-m的端点2，形成了一个反接制动回路。其他环绕在励磁绕组w上下两侧的回路均为断开状态，不再构成其他闭合回路。接地合闸后，制动回路生效，电机制动。
62.隔离合闸：第四接触器km4线圈通电后第一常开点第二常开点闭合，电流由电机右侧流向左侧，电机继续反转，同时第四接触器km4的第一常闭点断开，运动过程中制动回路是断开的。隔离合闸后，第四接触器km4线圈断电，上述常开常闭点状态反转，电流回路被切断，制动回路开始起作用。
63.参考图7，隔离合闸后的状态图。可以看出电机m的端点1经左侧线路到xds18-xds17-w4-w3-xds14-xds13-右侧线路-m的端点2，形成了一个反接制动回路。其他环绕在励磁绕组w上下两侧的回路均为断开状态，不再构成其他闭合回路。隔离合闸后，制动回路生效，电机制动。
64.隔离分闸：第二接触器km2线圈通电后，第二接触器km2第一常开点第二常开点闭合，电流由电机左侧流向右侧，电机正转，同时第二接触器km2的第一常闭点第二常闭点断开，运动过程中制动回路是断开的。隔离分闸后，第二接触器km2线圈断电，上述常开常闭点状态反转，电流回路被切断，制动回路开始起作用。
65.参考图9，可以看出电机m的端点2经右侧线路到xds3-xds4-w4-w3-xds7-xds8-左
侧线路-m的端点1，形成了一个反接制动回路。其他环绕在励磁绕组w上下两侧的回路均为断开状态，不再构成其他闭合回路。隔离分闸后，制动回路生效，电机制动。
66.参照图10，接地合闸：第一接触器km1线圈通电后，第一接触器km1的第一常开点第二常开点闭合，电流由电机左侧流向右侧，电机正转，同时，第一接触器km1的第一常闭点第二常闭点断开，运动过程中制动回路是断开的。(控制继电器km5的机械闭锁模块处的线圈通电，km5接点变回初始分闸状态。)
67.之后可循环往复分合闸，也可仅隔离往复分合或仅接地往复分合。
68.上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
69.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。