本實(shí)用新型涉及三角形啟動(dòng)控制線路,屬于抽油機(jī)電路領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在石油企業(yè)中,抽油機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)一般采用異步電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)控制線路和變頻器控制線路。異步電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)控制線路,控制線路簡(jiǎn)單可靠,電器的維修工作量少,成本低,但電動(dòng)機(jī)功率損耗大,不節(jié)能;變頻器控制線路,控制線路復(fù)雜,成本高,但電動(dòng)機(jī)功率損耗小,節(jié)能。
目前抽油機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大,運(yùn)行平穩(wěn)時(shí)負(fù)載降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)目前抽油機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大,運(yùn)行平穩(wěn)時(shí)負(fù)載降低的需要,設(shè)計(jì)了三角形啟動(dòng)控制線路。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
該三角形啟動(dòng)控制線路,其電路是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過程,在啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形,每相繞組承受的電壓為電源的相電壓(380V),提高啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩,而在其啟動(dòng)后期則按預(yù)先整定的時(shí)間換接成星接法,每相繞組承受的電壓為電源的線電壓(220V),電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率降低,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。
所述控制線路工作原理:
按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1線圈得電,電動(dòng)機(jī)M接入電源,同時(shí),時(shí)間繼電器KT及接觸器KM2線圈得電;
接觸器KM2線圈得電,其常開主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)M定子繞組在三角形連接下運(yùn)行。KM2的常閉輔助觸點(diǎn)斷開,保證了接觸器KM3不得電;
時(shí)間繼電器KT的常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合;常閉觸點(diǎn)延時(shí)繼開,切斷KM2線圈電源,其主觸點(diǎn)斷開而常閉輔助觸點(diǎn)閉合;
接觸器KM3線圈得電,其主觸點(diǎn)閉合,使電動(dòng)機(jī)M由三角形啟動(dòng)切換為星形運(yùn)行。
所述控制線路停車:
按SB1 輔助電路斷電 各接觸器釋放電動(dòng)機(jī)斷電停車;
線路在KM2與KM3之間設(shè)有輔助觸點(diǎn)聯(lián)鎖,防止它們同時(shí)動(dòng)作造成短路;
線路轉(zhuǎn)入三角接運(yùn)行后,KM3的常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?,切除時(shí)間繼電器KT、接觸器KM2,避免KT、KM2線圈長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而空耗電能,并延長(zhǎng)其壽命。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)采用三角形啟動(dòng)是提高相電壓,(三角形相電壓是380V),提高啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。為防止電機(jī)由于電流過大過熱,啟動(dòng)后馬上換成Y接,降低相電壓(Y接相電壓是220V)電流,使電機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。線路較簡(jiǎn)單,投資少。其缺點(diǎn)是三角形啟動(dòng)時(shí)電流是額定電流的4-7倍,過大的啟動(dòng)電流會(huì)降低電動(dòng)機(jī)壽命,致使變壓器二次電壓大幅度下降,減少電動(dòng)機(jī)本身的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,甚至使電動(dòng)機(jī)根本無法啟動(dòng),還要影響同一供電網(wǎng)路中其它設(shè)備的正常工作。所以該線路適用于帶負(fù)載或重載啟動(dòng),運(yùn)行后負(fù)載降低的場(chǎng)合。另外應(yīng)注意,三角形聯(lián)接時(shí)要注意其旋轉(zhuǎn)方向的一致性。
控制線路具備了欠壓和失壓的保護(hù)能力以后,有如下三個(gè)方面優(yōu)點(diǎn):
防止電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)在重負(fù)載情況下的低壓運(yùn)行;避免電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)而造成電壓的嚴(yán)重下降;防止電源電壓恢復(fù)時(shí),電動(dòng)機(jī)突然起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),造成設(shè)備和人身事故。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型整體電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示:三角形啟動(dòng)控制線路,其電路是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過程,在啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形,每相繞組承受的電壓為電源的相電壓(380V),提高啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩,而在其啟動(dòng)后期則按預(yù)先整定的時(shí)間換接成星接法,每相繞組承受的電壓為電源的線電壓(220V),電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率降低,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。
所述控制線路工作原理:按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1線圈得電,電動(dòng)機(jī)M接入電源。同時(shí),時(shí)間繼電器KT及接觸器KM2線圈得電;接觸器KM2線圈得電,其常開主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)M定子繞組在三角形連接下運(yùn)行。KM2的常閉輔助觸點(diǎn)斷開,保證了接觸器KM3不得電;時(shí)間繼電器KT的常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合;常閉觸點(diǎn)延時(shí)繼開,切斷KM2線圈電源,其主觸點(diǎn)斷開而常閉輔助觸點(diǎn)閉合;接觸器KM3線圈得電,其主觸點(diǎn)閉合,使電動(dòng)機(jī)M由三角形啟動(dòng)切換為星形運(yùn)行。所述控制線路停車:按SB1 輔助電路斷電 各接觸器釋放電動(dòng)機(jī)斷電停車;線路在KM2與KM3之間設(shè)有輔助觸點(diǎn)聯(lián)鎖,防止它們同時(shí)動(dòng)作造成短路;線路轉(zhuǎn)入三角接運(yùn)行后,KM3的常閉觸點(diǎn)分?jǐn)啵谐龝r(shí)間繼電器KT、接觸器KM2,避免KT、KM2線圈長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而空耗電能,并延長(zhǎng)其壽命。
線路保護(hù)環(huán)節(jié):(1)短路保護(hù):短路時(shí)通過熔斷器FU的熔體熔斷切開主電路。(2)過載保護(hù):通過熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。由于熱繼電器的熱慣性比較大,即使熱元件上流過幾倍額定電流的電流,熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間不太長(zhǎng)的情況下,熱繼電器經(jīng)得起電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的沖擊而不會(huì)動(dòng)作。只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載下FR才動(dòng)作,斷開控制電路,接觸器KM失電,切斷電動(dòng)機(jī)主電路,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。(3)欠壓和失壓保護(hù):當(dāng)電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí),如果電源電壓由于某種原因消失,那么在電源電壓恢復(fù)時(shí),電動(dòng)機(jī)就將自行起動(dòng),這就可能造成生產(chǎn)設(shè)備的損壞,甚至造成人身事故。對(duì)電網(wǎng)來說,同時(shí)有許多電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備自行起動(dòng)也會(huì)引起不允許的過電流及瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。為了防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)叫失壓保護(hù)或零壓保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放,造成控制線路不正常工作,可能產(chǎn)生事故;電源電壓過分地降低也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)。因此需要在電源電壓降到一定允許值以下時(shí)將電源切斷,這就是欠電壓保護(hù)。欠壓和失壓保護(hù)是通過接觸器KM的自鎖觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行中,由于某種原因使電網(wǎng)電壓消失或降低,當(dāng)電壓低于接觸器線圈的釋放電壓時(shí),接觸器釋放,自鎖觸點(diǎn)斷開,同時(shí)主觸點(diǎn)斷開,切斷電動(dòng)機(jī)電源,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。如果電源電壓恢復(fù)正常,由于自鎖解除,電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行起動(dòng),避免了意外事故發(fā)生。只有操作人員再次按下SB2后,電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)采用三角形啟動(dòng)是提高相電壓,(三角形相電壓是380V),提高啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。為防止電機(jī)由于電流過大過熱,啟動(dòng)后馬上換成Y接,降低相電壓(Y接相電壓是220V)電流,使電機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。線路較簡(jiǎn)單,投資少。其缺點(diǎn)是三角形啟動(dòng)時(shí)電流是額定電流的4-7倍,過大的啟動(dòng)電流會(huì)降低電動(dòng)機(jī)壽命,致使變壓器二次電壓大幅度下降,減少電動(dòng)機(jī)本身的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,甚至使電動(dòng)機(jī)根本無法啟動(dòng),還要影響同一供電網(wǎng)路中其它設(shè)備的正常工作。所以該線路適用于帶負(fù)載或重載啟動(dòng),運(yùn)行后負(fù)載降低的場(chǎng)合。另外應(yīng)注意,三角形聯(lián)接時(shí)要注意其旋轉(zhuǎn)方向的一致性。
控制線路具備了欠壓和失壓的保護(hù)能力以后,有如下三個(gè)方面優(yōu)點(diǎn):防止電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)在重負(fù)載情況下的低壓運(yùn)行;避免電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)而造成電壓的嚴(yán)重下降;防止電源電壓恢復(fù)時(shí),電動(dòng)機(jī)突然起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),造成設(shè)備和人身事故。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi),可輕易想到的變化,都應(yīng)涵蓋在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。