專利名稱：礦井抽水自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于抽水設(shè)備的自動(dòng)控制裝置，特別是指一種用于保證礦井安全的礦井抽水自動(dòng)控制器。
現(xiàn)有的礦井抽水自動(dòng)控制器，直接給水泵電機(jī)供電的接觸器是采用交流供電的接觸器。在水泵電機(jī)起動(dòng)時(shí)因起動(dòng)電流過大而引起交流供電電壓瞬間下降，有時(shí)會(huì)造成交流接觸器因線包供電電壓過低而不能正常吸合，而是處于一種似吸非吸的抖動(dòng)狀態(tài)，這樣必然影響到水泵電機(jī)不能正常可靠地工作，如果再要加上外部因素的影響使得電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的話，就更進(jìn)一步加劇了這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。這也就是使得交流接觸器不能廣泛使用在電壓變化大的場(chǎng)合下的根本原因。
為了改善上述經(jīng)?？赡艹霈F(xiàn)的不良工作狀況，本實(shí)用新型的目的，乃是在現(xiàn)有礦井抽水自動(dòng)控制器的電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，提供一種可以保證礦井抽水水泵正?？煽抗ぷ鞯牡V井抽水自動(dòng)控制器。
參見


圖1本實(shí)用新型的電原理方框圖，本實(shí)用新型的解決方案如下。它仍然包括有接觸器主觸頭電路1、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2、控制變壓器3、接地端連有水位探頭41的整流濾波穩(wěn)壓電路4、控制端接有上水位控制探頭51和下水位控制探頭52的水位控制電路5以及控制端接有報(bào)警水位探頭61的報(bào)警電路6，其中控制變壓器3的一組電源輸出繞組與整流濾波穩(wěn)壓電路4的交流電源輸入端相連，整流濾波穩(wěn)壓電路4的直流電源輸出端分別與水位控制電路5和報(bào)警電路6的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，而本實(shí)用新型在電路結(jié)構(gòu)上的特征之處在于，還具有一個(gè)由水位控制電路5提供水位控制信號(hào)并對(duì)接觸器主觸頭電路1進(jìn)行接通或關(guān)斷控制的接觸器線包及其直流供電電路7，該接觸器線包及其直流供電電路7具有兩組交流電源輸入端，其中一組交流電源輸入端與控制變壓器3的另一組電源輸出繞組相連，所述整流濾波穩(wěn)壓電路4的直流電源輸出端還與電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，水位控制電路5則給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2的直流電源輸入端提供控制直流工作電源接通或關(guān)斷的水位控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2與接觸器線包及其直流供電電路7相接以提供缺相和過載保護(hù)控制信號(hào)。
具有上述電路結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，將接觸器主觸頭電路1的輸入端、控制變壓器3的輸入繞組以及接觸器線包及其直流供電電路7的另一組交流電源輸入端均與A、B、C三相電源相連接，還將電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2的三相輸出端與泵用電動(dòng)機(jī)M相接，將探頭41、51、52、61按現(xiàn)有技術(shù)裝在礦井水中或水面。合上閘刀開關(guān)，三相電源A、B、C接通，控制變壓器3得電工作，經(jīng)其輸出繞組降壓后，輸出交流電壓給整流濾波穩(wěn)壓電路4，由整流濾波穩(wěn)壓電路4輸出端給水位控制電路5、報(bào)警電路6和電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2提供精確的直流工作電源。當(dāng)水位到達(dá)上水位控制探頭51底端時(shí)，水位控制電路5輸出信號(hào)給接觸器線包及其直流供電電路7，使得A、B、C三相電源和控制變壓器3給接觸器線包及其直流供電電路7的供電回路接通，接觸器線包在兩路直流供電的作用下得電使接觸器吸合，從而使接觸器主觸頭電路1導(dǎo)通，在吸合的瞬間，A、B、C三相電源給接觸器線包及其直流供電電路7的供電被切斷，主壓直流起動(dòng)結(jié)束，僅由控制變壓器3輸出繞組供電維持接觸器繼續(xù)吸合，從而A、B、C三相電源通過接觸器主觸頭電路1和電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2給水泵電機(jī)M供電，水泵工作抽水。并且在接觸器吸合的同時(shí)，水位控制電路5還輸出水位控制信號(hào)給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器2，使整流濾波穩(wěn)壓電路4給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2提供的穩(wěn)壓電源接通，以對(duì)投入工作的水泵電機(jī)M進(jìn)行監(jiān)護(hù)。當(dāng)水位低于下水位控制探頭52和水位探頭41以下時(shí)，水位控制電路5提供水位控制信號(hào)給接觸器線包及其直流控制電路7，使接觸器線包失電釋放，于是接觸器主觸頭電路1被切斷，停止給水泵電機(jī)M供電，水泵停止抽水。與此同時(shí)，水位控制電路5還輸出控制信號(hào)給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2，使整流濾波穩(wěn)壓電路4給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2提供的穩(wěn)壓電源斷開。以上工作過程隨著水位的上升和降低周而復(fù)始地進(jìn)行。當(dāng)著線路、水泵、電機(jī)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致水位到達(dá)報(bào)警水位探頭61底端時(shí)，報(bào)警電路6發(fā)出報(bào)警，提醒操作者及時(shí)處理。而當(dāng)水泵電機(jī)M出現(xiàn)缺相或過載故障時(shí)，則電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2會(huì)給接觸器線包及其直流供電電路7提供控制信號(hào)，使得接觸器線包失電釋放，從而切斷接觸器主觸頭電路1，停止給水泵電機(jī)M供電，以策安全。
顯而易見，本實(shí)用新型由于接觸器由現(xiàn)有技術(shù)的交流供電起動(dòng)改為直流供電起動(dòng)，使得接觸器線包不受交流供電電壓波動(dòng)的影響而讓接觸器可靠地吸合，起動(dòng)時(shí)外部交流供電電壓從450伏降到110伏，接觸器都能可靠地吸合，從而保證水泵電機(jī)M正?？煽康毓ぷ?。接觸器吸合后高壓直流切斷，用適當(dāng)?shù)闹绷魑?，以利?jié)約電能、同時(shí)也可減輕接觸器線包的發(fā)熱，以延長(zhǎng)接觸器的使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)當(dāng)交流供電電壓低于360伏時(shí)，電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2的缺相、過載保護(hù)就不可靠了，而本實(shí)用新型將電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2改用直流穩(wěn)壓供電，即使外部交流供電電壓下降到100伏，其缺相、過載保護(hù)動(dòng)作照樣可靠。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于泵用電機(jī)、潛水泵在礦井下的起動(dòng)、停止和監(jiān)護(hù)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本實(shí)用新型電原理方框圖；圖2為
圖1本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施電路的電原理圖。
參見
圖1與圖2。接觸器主觸頭電路1由接觸器KA1的常開觸頭KA1-1、KA1-2和KA1-3構(gòu)成，接觸器KA1可采用CJ20型；控制變壓器3具有輸入繞組31和兩輸出繞組32與33；整流濾波穩(wěn)壓電路4由二極管D1至D4、電容C1與C2、三端集成穩(wěn)壓電路IC1與IC2及水位探頭41連接組成，IC1和IC2可分別采用7818型和7812型；水位控制電路5由三極管BG1、直流繼電器J1的線包、電阻R1與R2、電容C3、接觸器KA1的輔助常開觸頭KA1-5、上水位控制探頭51及下水位控制探頭52連接組成；報(bào)警電路6由三極管BG2、直流繼電器J2的線包及其常開觸頭J2-1、揚(yáng)聲器FB、電阻R3與R4、電容C4及報(bào)警水位探頭61連接組成；電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2由電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1與直流繼電器J1的常開觸頭J1-2連接組成，DBF1可采用JD-5B型；接觸器線包及其直流供電電路7由接觸器KA1的線包、二極管D5與D6、電容C5、接觸器KA1的輔助常閉觸頭KA1-4、直流繼電器J1的常開觸頭J1-1及電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的缺相與過載保護(hù)常閉觸頭DBF1-1連接組成。
在圖2電路實(shí)施例中，除現(xiàn)有技術(shù)公知的電路連接關(guān)系外，本實(shí)用新型在電路連接上的特征之處是，接觸器線包及其直流供電電路7中的常開觸頭J1-1的一端和二極管D6的正極作為一組交流電源輸入端與控制變壓器3的電源輸出繞組33相連，整流濾波穩(wěn)壓電路4中IC2的電源輸出正端通過電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2中常開觸頭J1-2與電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的電源正極相接，而IC2的輸出負(fù)端則與DBF1的電源負(fù)極相連，電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的常閉觸頭DBF1-1兩端分別與接觸器KA1的線包的一端和常開觸頭J1-1的另一端相接。在與A、B、C三相電源連接使用時(shí)，常閉觸頭KA1-4的一端和常開觸頭J1-1與輸出繞組33的共同連接端作為接觸器線包及其直流供電電路7的另一組交流電源輸入端而分別連接在A、B兩相。
圖2電路的工作原理如下。合上閘刀開關(guān)，三相電源A、B、C接通，控制變壓器3得電工作，經(jīng)其輸出繞組32降壓后，輸出交流電壓給D1-D4作橋式整流，又經(jīng)C1濾波，進(jìn)入IC1和IC2進(jìn)行兩級(jí)穩(wěn)壓，C2再濾波，分別給J1、BG1、J2、BG2及DBF1提供精確的直流工作電源。當(dāng)水位上升到達(dá)上水位控制探頭51底端時(shí)，BG1基極電位下降，其e、c極間導(dǎo)通，J1得電吸合，J1-1常開觸頭閉合，A、B相電源經(jīng)常閉觸頭KA1-4、二極管D5、KA1的線包、常閉觸頭DBF1-1及常開觸頭J1-1這一回路給KA1的線包通電，同時(shí)控制變壓器3的輸出繞組33通過二極管D6、KA1的線包、常閉觸頭DBF1-1及常開觸頭J1-1另一回路給KA1的線包通電，使KA1得直流電壓吸合，從而使主觸頭KA1-1、KA1-2及KA1-3導(dǎo)通。在KA1吸合的瞬間，其常閉觸頭KA1-4斷開，使A、B相電源經(jīng)D5整流給KA1的線包供電的回路被切斷，于是主壓直流起動(dòng)結(jié)束，僅由控制變壓器3的輸出繞組33經(jīng)D6整流繼續(xù)維持KA1的吸持，從而A、B、C三相電源通過主觸頭KA1-1、KA1-2及KA1-3和電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF給水泵電機(jī)M供電，使水泵工作抽水。并且在KA1吸合的同時(shí)，常開觸頭J1-2閉合，IC2輸出端給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1提供穩(wěn)壓電源，對(duì)投入工作的水泵電機(jī)M進(jìn)行監(jiān)護(hù)。當(dāng)水位低于下水位控制探頭52和水位探頭41下端時(shí)，BG1基極電位上升，其e、c極間截止，J1失電釋放，常開觸頭J1-1斷開，使KA1失電釋放，主觸頭KA1-1、KA1-2及KA1-3被斷開，停止給水泵電機(jī)M供電，水泵停止抽水。與此同時(shí)J1-2斷開，IC2輸出端給DBF1提供的穩(wěn)壓電源也被切斷。以上工作過程隨著水位的上升和下降周而復(fù)始地進(jìn)行。當(dāng)線路、水泵、電機(jī)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致水位到達(dá)報(bào)警水位探頭61底端時(shí)，三極管BG2的基極電位下降，其e、c極間導(dǎo)通，J2得電吸合，常開觸頭J2-1閉合，接通揚(yáng)聲器FB報(bào)警，以通知井面工作人員及時(shí)處理。而當(dāng)水泵電機(jī)M出現(xiàn)缺相或過載故障時(shí)，則電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的缺相與過載保護(hù)常閉觸頭DBF1-1斷開，使得接觸器KA1的線包失電釋放，從而切斷主觸頭KA1-1、KA1-2及BKA1-3對(duì)水泵電機(jī)M的供電，以策安全。
權(quán)利要求1.一種礦井抽水自動(dòng)控制器，其電路包括有接觸器主觸頭電路(1)、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路(2)、控制變壓器(3)、接地端連有水位探頭(41)的整流濾波穩(wěn)壓電路(4)、控制端接有上水位控制探頭(51)和下水位控制探頭(52)的水位控制電路(5)以及控制端接有報(bào)警水位探頭(61)的報(bào)警電路(6)，其中控制變壓器(3)的一組電源輸出繞組與整流濾波穩(wěn)壓電路(4)的交流電源輸入端相連，整流濾波穩(wěn)壓電路(4)的直流電源輸出端分別與水位控制電路(5)和報(bào)警電路(6)的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，其特征在于，還具有一個(gè)由水位控制電路(5)提供水位控制信號(hào)并對(duì)接觸器主觸頭電路(1)進(jìn)行接通或關(guān)斷控制的接觸器線包及其直流供電電路(7)，該接觸器線包及其直流供電電路(7)具有兩組交流電源輸入端，其中一組交流電源輸入端與控制變壓器(3)的另一組電源輸出繞組相連，所述整流濾波穩(wěn)壓電路(4)的直流電源輸出端還與電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路(2)的直流電源輸入端相接以提供直流工作電源，水位控制電路(5)則給電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路(2)的直流電源輸入端提供控制直流工作電源接通或關(guān)斷的水位控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路(2)與接觸器線包及其直流供電電路(7)相接以提供缺相和過載保護(hù)控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井抽水自動(dòng)控制器，其特征在于，接觸器主觸頭電路(1)由接觸器KA1的常開觸頭KA1-1、KA1-2和KA1-3構(gòu)成；控制變壓器(3)具有輸入繞組(31)和兩輸出繞組(32)與(33)；整流濾波穩(wěn)壓電路(4)由二極管D1至D4、電容C1與C2、三端集成穩(wěn)壓電路IC1與IC2及水位探頭(41)連接組成；水位控制電路(5)由三極管BG1、直流繼電器J1的線包、電阻R1與R2、電容C3、接觸器KA1的輔助常開觸頭KA1-5、上水位控制探頭(51)及下水位控制探頭(52)連接組成；報(bào)警電路(6)由三極管BG2、直流繼電器J2的線包及其常開觸頭J2-1、揚(yáng)聲器FB、電阻R3與R4、電容C4及報(bào)警水位探頭(61)連接組成；電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路(2)由電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1與直流繼電器J1的常開觸頭J1-2連接組成；接觸器線包及其直流供電電路(7)由接觸器KA1的線包、二極管D5與D6、電容C5、接觸器KA1的輔助常閉觸頭KA1-4、直流繼電器J1的常開觸頭J1-1及電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器DBF1的缺相與過載保護(hù)常閉觸頭DBF1-1連接組成。
專利摘要礦井抽水自動(dòng)控制器由接觸器主觸頭電路1、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)電路2、控制變壓器3、整流濾波穩(wěn)壓電路4、水位控制電路5、報(bào)警電路6和接觸器線包及其直流供電電路7連接組成。其特征是將接觸器由現(xiàn)有交流供電起動(dòng)改為直流供電起動(dòng),使得接觸器不受交流供電電壓波動(dòng)的影響而可靠地吸合,從而保證水泵電機(jī)正?？煽康毓ぷ鳌Ｍ瑫r(shí)還將電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器改用直流穩(wěn)壓供電,即使交流供電電壓下降到100伏,其缺相與過載保護(hù)動(dòng)作照樣可靠。
文檔編號(hào)F04D15/00GK2403922SQ9925002
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1999年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者趙庚 申請(qǐng)人:趙庚