[发明专利]煤矿井下电力驱动多回转式执行机构可逆磁力启动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下可逆磁力启动器，尤其是涉及一种煤矿井下电力驱动多回转式执行机构的可逆磁力启动器。

背景技术

随着矿井开采的现动化水平的提升，手动多回转式执行机构已不能满足煤矿自动化的要求，无论是新矿建设还是老矿的改造，大、中型手动多回转式执行机构正逐渐被电力驱动的多回转式执行机构所代替。

多回转式执行机构的驱动为电力驱动，磁力启动器实现多回转式执行机构的开启、闭合、停止、本地/远程控制等各种功能，并对多回转式执行机构进行行程、扭矩、漏地闭锁、过载、短路、断相、欠过压等各种保护。目前使用的多回转式执行机构的可逆磁力启动器为单片机系统控制或者分立元件系统控制。

但在工作条件恶劣、电磁环境复杂、干扰信号强的煤矿井下使用，现有的多回转式执行机构的可逆磁力启动器存在着以下问题：

（1）可靠性、稳定性和抗干扰性差，误动作现象时常发生；

（2）本地/远程控制、自保持/瞬动运行选择需断电后，拆卸隔爆接线腔更改接线来才能实现，不能根据需要实时改变使用，不够安全、便捷。

（3）控制多回转式执行机构正、反转的交流接触器因电压或磁力线圈等问题出现故障，不能正常工作时，可逆磁力启动器没有判断交流接触器吸合与否，并对其进行保护功能。

由于以上等问题，造成煤矿生产和安全出现事故隐患，亟待予以改进。

发明内容

为解决目前单片机系统控制或者分立元件系统控制的多回转式执行机构的可逆磁力启动器存在的上述问题，本发明提供一种可靠性高、抗干扰能力强、功能齐全的电力驱动多回转式执行机构可逆磁力启动器。

本发明具有的主要功能有：（1）实现对多回转式执行机构的本地/远程控制、开启、闭合、停止、自保/瞬动、行程限位、扭矩极限等控制；（2）实时监控多回转式执行机构工作中出现的接触器触点未闭合、电流过载、电流短路、缺相、欠过压、漏地闭锁电阻等故障，实现对多回转式执行机构的综合保护；（3）本地/远程控制、自保持/瞬动运行选择可在面板上用按键设置，实现实时改变。（4）利用触摸屏对相关工作参数予以设置，动态显示多回转式执行机构的开度大小及相关参数，并实时显示故障的类型和参数；（5）对多回转式执行机构的工作状况、发生的故障和时间等保存至触摸屏中，并能实时查看。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：改用可靠性高、抗干扰能力强的工业领域用的可编程控制器为控制核心。磁力启动器面板上设有触摸屏、开启（↑）、闭合（↓）、停止（确认）三个按键和工作模式/试验模式选择开关，两侧分别有隔离换向开关和隔爆接线腔。

主回路的三相电流由隔爆接线腔引入磁力启动器中，经隔离换向开关和熔断器接入控制多回转式执行机构正、反转的两交流接触器的输入触点上，接触器的输出触点引出磁力启动器，其间有阻容吸收电路，最后接到控制多回转式执行机构动作的三相电机上。

三个霍尔电流互感器分别套在输入三相电机的主电源上，用以采集实时电流；漏地闭锁电阻采用附加24V直流电压取得；多回转式执行机构开度和扭矩大小取自多回转式执行机构中的传感器。

主回路交流电压660/380V经隔离变压器产生220V和36V电压，220V交流电压输入到24V稳压电源中，产生24V直流电压提供给可编程控制器、触摸屏和漏地闭锁电阻检测电路中，36V交流电压用于两交流接触器的工作电压。

由漏地闭锁电阻、电压、电流、多回转式执行机构开度大小采样回路，采集三相电机的漏地闭锁电阻、电压、电流、多回转式执行机构开度等模拟信号，经信号处理板转化为直流模拟量信号，再送入模拟量/数字量模块转换成数字信号，送进可编程控制器中。

多回转式执行机构的本地控制开启、闭合和停止按键，远程控制开启、闭合和停止按键，行程开关上、下限信号，开、闭时扭矩极限信号，两接触器触点检测信号，均接入到可编程控制器的输入点中，可编程控制器的输出点接入两个接触器的控制线圈上，用以控制三相电机的正、反转。

可编程控制器依据采集到得参数和信号，进行分析和判别，进而控制多回转式执行机构三相电机的运行。设定参数、性能测试、多回转式执行机构的工作状况、工作参数、运行故障等信息均经可编程控制器处理后显示在触摸屏上。

井下因隔爆要求不能直接使用触摸屏。为此，借用隔爆面板上试验模式/工作模式选择开关和多回转式执行机构开启、闭合、停止按键配合使用，产生出不同的按键功能。具体如下：