專(zhuān)利名稱(chēng)：螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及螺桿式冷水機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
螺桿式冷水機(jī)組均為三相供電，所以螺桿式冷水機(jī)組中的壓縮機(jī)需要有完善的三相保護(hù)，一般應(yīng)包含動(dòng)靜態(tài)缺相、壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)等。目前國(guó)內(nèi)通常采用的保護(hù)機(jī)制需要使用多個(gè)檢測(cè)部件，包括三相檢測(cè)器、熱繼電器、壓縮機(jī)內(nèi)置保護(hù)器，在檢測(cè)到故障時(shí)通過(guò)控制器預(yù)留的若干開(kāi)關(guān)量通道反饋給控制器，由于螺桿式冷水機(jī)組的壓縮機(jī)的實(shí)際負(fù)荷往往只有額定功率的60% 70%，在此種情況下缺相，其缺相運(yùn)行電流往往不會(huì)超過(guò)熱繼電器的整定值，導(dǎo)致不能及時(shí)保護(hù)，而三相檢測(cè)器往往只能檢測(cè)供電電源，無(wú)法監(jiān)控機(jī)組內(nèi)部缺相。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供不受電流大小影響、響應(yīng)速度快、保護(hù)更加可靠的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，包括壓縮機(jī)主回路、接觸器控制回路，它還包括弱電控制回路，弱電控制回路中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對(duì)應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KAl的線圈，繼電器KAl的觸點(diǎn)與接觸器控制回路連接。采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)電流采樣裝置采樣每組線電流和相電流Ic與Il、Ib與13或Ia與12其中一組的值，傳輸?shù)娇刂破?，在壓縮機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行時(shí)，控制器通過(guò)對(duì)相電流和線電流進(jìn)行運(yùn)算分析，判斷壓縮機(jī)是否為缺相啟動(dòng)、缺相運(yùn)行、過(guò)載等情況，并控制繼電器KAl通斷進(jìn)行保護(hù)，控制器運(yùn)算分析不受電流大小的影響，并且控制器信息處理能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快。作為改進(jìn)，所述的電流采樣裝置為第一電流變送器和第二電流變送器，具有準(zhǔn)確度高、集成化程度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、優(yōu)良的溫度特性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的控制器輸出端還連接繼電器KA2的線圈，繼電器KA2的觸點(diǎn)與警報(bào)指示燈連接，繼電器KA2控制警報(bào)電路通斷，當(dāng)所述的控制器判定壓縮機(jī)缺相運(yùn)行、缺相啟動(dòng)或過(guò)載時(shí)，控制器同時(shí)發(fā)出指令給繼電器KA2，繼電器KA2觸點(diǎn)閉合，從而啟動(dòng)警報(bào)指示燈，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。作為更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的控制器是型號(hào)為SC-80HC的PLC，能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)。

[0010]圖I是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、壓縮機(jī)主回路；2、接觸器控制回路；3、弱電控制回路；4、第一電流變送器；5、第二電流變送器；6、警報(bào)指示燈。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。由圖I所示本實(shí)用新型螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖可知，它包括壓縮機(jī)主回路I、接觸器控制回路2，它還包括弱電控制回路3，弱電控制回路3中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對(duì)應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KAl的線圈，繼電器KAl的觸點(diǎn)與接觸器控制回路2連接。所述的電流采樣裝置為第一電流變送器4和第二電流變送器5。所述的控制器輸出端還連接繼電器KA2的線圈，繼電器KA2的觸點(diǎn)與警報(bào)指示燈 6連接。所述的控制器是型號(hào)為SC-80HC的PLC。電流變送器采樣每組線電流和相電流Ic與11、Ib與13或Ia與12其中一組的值， 傳輸?shù)絇LC，在壓縮機(jī)星形接法啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)PLC檢測(cè)到任意一個(gè)電流為零或任意一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的任意一個(gè)電流大于上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電流，判定壓縮機(jī)為缺相啟動(dòng)，PLC發(fā)出指令給繼電器 KA1，繼電器KAl觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)接觸器控制回路，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)缺相啟動(dòng)保護(hù)；并且PLC預(yù)設(shè)壓縮機(jī)三角接法線電流與相電流的比值Ic: 11或Ib: 13或Ia: 12為
I.732 (三相壓縮機(jī)中普遍為大家所熟知的結(jié)論，這里不做過(guò)多論述)，壓縮機(jī)三角接法運(yùn)行時(shí)，當(dāng)PLC檢測(cè)到Ic: Il或Ib: 13或Ia: 12的值不為I. 732，判定壓縮機(jī)缺相運(yùn)行，PLC發(fā)出指令給繼電器KA1，繼電器KAl觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)接觸器控制回路，實(shí)壓縮機(jī)三角接法缺相運(yùn)行保護(hù)；PLC預(yù)設(shè)壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的線電流值或相電流值，當(dāng)PLC檢測(cè)到任意一個(gè)線電流超過(guò)預(yù)設(shè)的線電流值或任意一個(gè)相電流超過(guò)預(yù)設(shè)的線電流值持續(xù)若干分鐘，判定壓縮機(jī)過(guò)載，PLC發(fā)出指令給繼電器KA1，繼電器KAl觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)接觸器控制回路。實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)。各項(xiàng)保護(hù)的運(yùn)算過(guò)程如下I、壓縮機(jī)缺相啟動(dòng)保護(hù)壓縮機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)瞬間電流即為啟動(dòng)電流(一般為額定電流的3 7倍， 采用星形接法降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3)，隨著壓縮機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，繞組電流迅速下降至正常運(yùn)行電流。當(dāng)壓縮機(jī)缺一相啟動(dòng)時(shí)，未缺的二相繞組相當(dāng)于串接在380V電源中，無(wú)法形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，壓縮機(jī)不能啟動(dòng)，該二相繞組上有短路電流流過(guò)。因壓縮機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，電流全部用于發(fā)熱，繞組溫度劇烈上升，其阻值迅速下降，此過(guò)程中電流持續(xù)上升，直至高溫將繞組燒斷。由上述可知,壓縮機(jī)正常啟動(dòng)與缺相啟動(dòng)的電流變化趨勢(shì)是相反的。結(jié)合上述分析，壓縮機(jī)的缺相啟動(dòng)保護(hù)方案如下
4[0026]壓縮機(jī)星形接法啟動(dòng)時(shí)間一般為3-7S，在星形接法啟動(dòng)過(guò)程中取至少兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，如圖5所示，通過(guò)電流互感器采集壓縮機(jī)這幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)的線電流Ic和相電流II，當(dāng)缺 LI相啟動(dòng)時(shí)，11=0，Ic變大；當(dāng)缺L2相啟動(dòng)時(shí)，Il和Ic都變大；當(dāng)缺L3相啟動(dòng)時(shí)，Il變大，Ic=O0有上述分析可得，PLC 一旦檢測(cè)到電流為O或一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電流大于上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電流，也就是電流為O或電流變大時(shí)，判定為壓縮機(jī)缺相啟動(dòng)，PLC發(fā)出指令，繼電器 KAl觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)接觸器控制回路，同時(shí)繼電器KA2觸點(diǎn)閉合，可輸出警報(bào)。同時(shí)當(dāng)采樣的線電流與相電流為Ib與13或Ia與12時(shí)，判定方法同上，判定結(jié)果也于上述結(jié)論一致。2、壓縮機(jī)缺相運(yùn)行保護(hù)應(yīng)用壓縮機(jī)三角接法線電流與相電流的比值為1.732的原理，如圖2，IciIl= Ib:I3= Ia:12=1. 732。壓縮機(jī)三角接法運(yùn)行時(shí)，根據(jù)缺相點(diǎn)的不同，其電路會(huì)隨之變化，具體分析如下I)電源LI相缺相時(shí)，繞組Tl、T2串聯(lián)后與T3并聯(lián)，兩端接380V 單相電源，電路簡(jiǎn)化如圖3所示，電流計(jì)算如下Ia=O,根據(jù)并聯(lián)電路工作原理，Ι1=Ι3=Ι2ΧΤ2/(Τ1+Τ3)=0· 512，Ib=Ic=Il+I2=l. 512Ia/I2=0, Ib/I3=3,Ic/Il=3同理可得，當(dāng)電源L2相缺相時(shí)，Ia/I2=3, Ib/I3=0, Ic/Il=3 ;當(dāng)電源L3相缺相時(shí)， Ia/I2=3, Ib/I3=3,Ic/Il=0。由以上計(jì)算可知，無(wú)論LI、L2、L3哪相電源線缺相時(shí)，Ic/Il Φ 1.732。2) Tl相繞組斷線(如接觸器主觸點(diǎn)A點(diǎn)接觸不良)時(shí)，Tl相電流為0，另兩相繞組有相差120°電角度的電流，電路簡(jiǎn)化如圖4所示，電流計(jì)算如下11=0，假設(shè) Ι2=Ιχ(Φ=0。), Ι3=Ιχ(Φ=120° )，則Ic=I2+I3=l. 732Ix, Ia=I3=Ix, Ib=I2=IxIa/I2=l, Ib/I3=l, Ic/Il= 00同理可得，當(dāng)T2相繞組斷線時(shí)，Ia/I2=①,Ib/I3=l, Ic/Il=l ;當(dāng)T3相繞組斷線時(shí)，Ia/I2=l, Ib/I3=①,Ic/Il=l.由以上計(jì)算可知，無(wú)論T1、T2、T3哪相繞組斷線時(shí)，Ic/Il I. 732結(jié)合上述分析，壓縮機(jī)的缺相運(yùn)行保護(hù)方案如下通過(guò)電流互感器采集壓縮機(jī)的線電流與相電流(如圖2，可以是Ic與II、Ib與13 或Ia與12)，壓縮機(jī)三角接法運(yùn)行過(guò)程中，PLC—旦檢測(cè)到Ic/Il Φ I. 732，判定壓縮機(jī)缺相運(yùn)行，PLC發(fā)出指令，繼電器KAl觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)接觸器控制回路，同時(shí)繼電器KA2觸點(diǎn)閉合，可輸出警報(bào)。同時(shí)當(dāng)采樣的線電流與相電流為Ib與13或Ia與12時(shí)，判定方法同上，判定結(jié)果也于上述結(jié)論一致。3、壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)通過(guò)電流互感器采集電流，同樣可以監(jiān)控壓縮機(jī)的過(guò)載情況，保護(hù)方案如下PLC預(yù)設(shè)壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的線電流值或相電流值(正常運(yùn)行時(shí)的線電流和相電流根據(jù)壓縮機(jī)功率不同視具體情況而設(shè))，電流互感器采集線電流和相電流，當(dāng)PLC檢測(cè)到任意一個(gè)線電流超過(guò)預(yù)設(shè)的線電流值或任意一個(gè)相電流超過(guò)預(yù)設(shè)的線電流值T分鐘(T可以自己設(shè)定，比如設(shè)為1)，判定壓縮機(jī)過(guò)載，PLC發(fā)出指令，繼電器KAl觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)接觸器控制回路，同時(shí)繼電器KA2觸點(diǎn)閉合，可輸出警報(bào)。
權(quán)利要求1.一種螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，包括壓縮機(jī)主回路(I)、接觸器控制回路(2)，其特征在于它還包括弱電控制回路(3)，弱電控制回路(3)中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對(duì)應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KAl的線圈，繼電器KAl的觸點(diǎn)與接觸器控制回路(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，其特征在于所述的電流采樣裝置為第一電流變送器(4)和第二電流變送器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，其特征在于所述的控制器輸出端還連接繼電器KA2的線圈，繼電器KA2的觸點(diǎn)與警報(bào)指示燈(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，其特征在于所述的控制器是型號(hào)為SC-80HC的PLC。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種螺桿式冷水機(jī)組的三相保護(hù)裝置，包括壓縮機(jī)主回路(1)、接觸器控制回路(2)，其特征在于它還包括弱電控制回路(3)，弱電控制回路(3)中的電流采樣裝置采樣端分別設(shè)于壓縮機(jī)三相線的任意一相線和對(duì)應(yīng)的供電線，電流采樣裝置輸出端連接控制器輸入端，控制器輸出端連接繼電器KA1的線圈，繼電器KA1的觸點(diǎn)與接觸器控制回路(2)連接。本實(shí)用新型不受電流大小影響、響應(yīng)速度快、保護(hù)更加可靠。
文檔編號(hào)H02H3/08GK202353179SQ20112054859
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者曹丹輝, 朱甬, 王豐華 申請(qǐng)人:埃美圣龍(寧波)機(jī)械有限公司