CN201699398U - 矿用电机防爆型温度智能控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种矿用电机防爆型温度智能控制装置，用于定子绕组中预埋有测温元件和电加热器矿用电机。由红外接收部分、环境温度采集部分、预留通讯口部分、电流控制部分、显示部分、时钟芯片部分、中央控制部分、PWM调制控制部分、设置部分、信息采集转化部分、状态采集部分、漏电闭锁部分组成。本实用新型能对所处地方狭窄、环境恶劣的矿用电机，通过调节加热元件通过电流大小控制电机温度的变化，使电机停机后的温度按预设程序自动降温至环境温度，从而防止了电机组成各材料间因膨胀系数不同，在温度发生骤变时导致的各材料间的相对移动，使电机在停机阶段的温度上升和下降率控制在合理范围，有效地保护电机的正常使用、延长使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用电机防爆型温度智能控制装置，用于定子绕组中预埋有测温元件和电加热器的矿用电机。
背景技术
矿用电机(包括电机的定子和转子)是一个不均质体，它由绕组铜和铝、硅钢、绝缘胶、绝缘层、以及填充物等几种材料组成，由于其温度特性、膨胀系数各不相同，温度的骤升或骤降对电机影响很大，特别是在煤矿或其他隧道安装电机地方狭窄，所处环境恶劣，又不时受到石块砸打等，电机有时会莫名其妙地烧毁。为了保护和延长电机的寿命对电机的温度骤变应采取干预措施，因此在矿用电机定子一般都预埋有测温元件和电加热器。
目前无论是国内外知名电机厂，一般都在电机中预埋有测温元件和电加热器电机整机出厂，但对电机的温度控制装置则由配套电器厂来设计完成。更有甚者，配套电器厂干脆对电加热器视为可有可无，置之不理，既不预设计，实际中更不应用，使电加热器形同虚设，由于电机生产厂与配套电器厂对电机的管理出现空当或脱节，造成了对电机温度在停机期间的控制与保护的空白。现时，有的配套电器厂设计了与大中型电机配套温度控制装置，但其适用于普通场合，而不适用在有爆炸危险性的地方。矿用电机因使用环境差，就会使电机在起、停时产生呼吸现象，使外界的灰尘、潮气等进入电机内部，这样就易于造成维修间隔缩短，增加维修次数和成本，更容易在使用中烧毁电机。
实用新型内容
本实用新型的目的：就是通过在矿用电机停止瞬间通过Atmeg64芯片实现温度智能控制与温度保护，使电机在停机期间的温度缓慢均衡变化，防止电机组成各材料间因膨胀系数不同，在温度发生骤变时导致的电机各材料间的相对移动，降低内部损耗，从而有效地保护电机的正常使用、延长电机使用寿命而设计的一种矿用电机防爆型温度智能控制装置。
本实用新型的技术解决方案是：由红外接收部分、环境温度采集部分、预留通讯口部分、电流控制部分、显示部分、时钟芯片部分、中央控制部分、PWM调制控制部分、设置部分、信息采集转化部分、状态采集部分、漏电闭锁部分组成。
红外接收部分是RPM638，输出接中央控制部分的25管脚；环境温度采集部分输出连接中央控制部分的26管脚；预留通讯口部分输出接中央控制部分的27、28脚；电流控制部分由集成芯片U55和电阻R52、R53组成，对于集成芯片U55，电阻R52一端接集成芯片的6管脚，另一端接接线端子J52的1管脚后与可控硅的的上端相连，集成芯片U55的4管脚通过漏电闭锁部分中继电器K4常闭点，接接线端子J5的2管脚，它的输入端接PWM调制控制部分的12管脚；显示部分的7-14管脚与中央控制部分的44-51管脚连接；时钟芯片部分的输出端5、6、7管脚与中央控制部分的7、8、9管脚连接；中央控制部分是逻辑判断与红外接受部分、环境温度采集部分、预留通讯口部分、显示部分、时钟芯片部分、PWM调制控制部分、设置部分、信息采集转化部分、状态采集部分连接；PWM调制控制部分的3、4、7、8、13、14、17、18管脚输入接中央控制部分的44-51管脚，输出接电流控制部分；设置部分由按钮S1、S2、S3、S4、S5、S6及电阻排R21组成，一端接地，另一端输出与中央控制部分的14-19连接，信息采集转化部分是MBW-1240，它的输入端连接电机的测温元件，输出端连接中央控制部分7的54-61管脚连接模/数转换；状态采集部分由R11、R10电阻排，光耦01、接线端子J12、发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4组成，输入接电机控制器，输出与中央控制部分的35-38管脚相连；漏电闭锁部分输入通过开关S4连接火线，输出连接电流控制部分接线端子J52的2管脚和集成芯片U55的4管脚。
所述漏电闭锁部分输入一端通过开关S4连接火线，另一端接地，开关S4输出端通过电阻R93、二极管D7、电阻R92接24伏电源，集成芯片U14的1、2管脚连接通过电阻R98、R97、电容C95接7管脚，3、13、14管脚连接在一起接地，4管脚接5伏电源，5管脚通过电阻R94接地，6管脚通过电阻R95接地，且通过电阻R96接7管脚，8管脚通过电阻R101接9管脚，9管脚通过电阻R100接电阻R99与R102的连接点上，电阻R102另一端接地，电阻R99另一端连接在电阻R98、R97的连接点上，10管脚接地，11管脚接电源24伏，12管脚通过电阻R91接二极管D7与电阻R92连接点上，电容C91的一端接12管脚，另一端接地，电容C92一端接24伏电源，电容C94一端接电阻R97、R98、R99接点上，另一端均接地，8管脚通过可变电阻RW92与电阻R103的分压经R104接集成芯片U17的1管脚，稳压管D8、电容C93并联在电阻R103两端；集成芯片U17的2管脚接24伏电源，电阻R107与可变电阻RW94串联接24伏电源，二者分压接4管脚，电阻R105与可变电阻RW93串联接24伏电源，分压接在8管脚，4管脚输出经电阻R116与R117的分压接三极管Q4的基极，Q4发射极接地，集电极通过中间继电器线圈K4接5伏电源，二极管D12并联在线圈K4两端，K4的常闭点一端接电流控制部分接线端子J52的2管脚，一端接集成芯片U55的4管脚。
本实用新型的优点是：由于矿用电机防爆型温度智能控制装置，能对处在地方狭窄、环境恶劣的矿用电机，通过调节加热元件通过电流的大小控制电机温度的变化，使电机停机后的温度按预设程序自动降温至环境温度。从而防止了电机组成各材料间因膨胀系数不同，在温度发生骤变时导致的电机各材料间的相对移动，使电机在停机阶段的温度上升和下降率控制在合理范围，保证电机安全使用，有效地保护电机的正常使用、延长电机使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型电路示意图
1、红外接收部分 主要是接受遥控器发出的控制信号
2、环境温度采集部分 采集电机环境温度
3、预留通讯口部分 为将来与上位机通讯留的通讯口
4、电流控制部分 通过改变电流大小以调整温度
5、显示部分 显示电机工作状态及温度
6、时钟芯片部分 提供基准时钟
7、中央控制部分 逻辑判断
8、PWM调制控制部分 对双向可控硅触发脉冲宽度调制
9、设置部分 通过按键来对装置进行必要设置
10、信息采集转化部分 主要对电机的温度信号采集转化为装置可用信号
11、状态采集部分 检测电机的工作状态
12、漏电闭锁部分 系统投入前首先对负载侧进行漏电检测，若漏电
闭锁否则允许系统启动
具体实施方式
现结合附图对本实用新型说明如下：
由图1所示，本实用新型是由：红外接收部分1、环境温度采集部分2、预留通讯口部分3、电流控制部分4、显示部分5、时钟芯片部分6、中央控制部分7、PWM调制控制部分8、设置部分9、信息采集转化部分10、状态采集部分11、漏电闭锁部分12组成。
红外接收部分1是RPM638，它主要接收红外遥控器发出的控制信号，输出接中央控制部分7的25管脚；环境温度采集部分2是采集电机环境温度，输出连接中央控制部分7的26管脚；预留通讯口部分3为将来与上位机通讯留的通讯口，输出接中央控制部分7的27、28脚；电流控制部分4由集成芯片U55和电阻R52、R53组成，对于集成芯片U55，电阻R52一端接集成芯片的6管脚，另一端接接线端子J52的1管脚后与可控硅的上端相连，集成芯片U55的4管脚通过漏电闭锁部分12中继电器K4常闭点，接接线端子J52的2脚与可控硅控制极相连，它的输入端接PWM调制部分8的12管脚；显示部分5的7、8、9、10、11、12、13、14管脚与中央控制部分7的44、45、46、47、48、49、50、51管脚连接，显示电机的控制状态；时钟芯片部分6的输出端5、6、7管脚与中央控制部分7的7、8、9管脚连接，为其提供基准时钟；中央控制部分7是逻辑判断发出指令部分，它与红外接受部分1、环境温度采集部分2、预留通讯口部分3、显示部分5、时钟芯片部分6，PWM调制控制部分8、设置部分9、信息采集转化部分10、状态采集部分11连接；PWM调制控制部分8的输入3、4、7、8、13、14、17、18管脚接中央控制部分7的44、45、46、47、48、49、50、51管脚，输出接电流控制部分4；设置部分9由按钮S1、S2、S3、S4、S5、S6及电阻排R21组成，一端接地，另一端输出与中央控制部分7的14、15、16、17、18、19管脚连接；信息采集转化部分10是MBW-1240，它的输入端连接电机的测温元件，输出端通过滑动电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9连接中央控制部分7的54、55、56、57、58、59、60、61管脚连接模/数转换；状态采集11由R11、R10电阻排，光耦01、接线端子J12、发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4组成，输入接电机控制器，输出通过光耦01的10、12、14、16与中央控制部分7的35、36、37、38管脚相连；漏电闭锁部分12输入通过开关S4连接火线，输出连接电流控制部分4接线端子J52的2管脚和集成芯片U55的4管脚。
漏电闭锁部分12输入一端通过开关S4连接火线，另一端接地，开关S4输出端通过电阻R93、二极管D7、电阻R92接24伏电源，集成芯片U14的1、2管脚连接通过电阻R98、R97、电容C95接7管脚，集成芯片U14的3、13、14管脚连接在一起接地，4管脚接5伏电源，5管脚通过电阻R94接地，6管脚通过电阻R95接地，且通过电阻R96接7管脚，8管脚通过电阻R101接9管脚，9管脚通过电阻R100接电阻R99与R102的连接点上，电阻R102另一端接地，电阻R99另一端连接在电阻R98、R97的连接点上，10管脚接地，11管脚接电源24伏，12管脚通过电阻R91接二极管D7与电阻R92连接点上，电容C91的一端接12管脚，另一端接地，电容C92一端接24伏电源，电容C94一端接电阻R97、R98、R99接点上，另一端均接地，集成芯片U14由8管脚通过可变电阻RW92与电阻R103的分压经电阻R104接集成芯片U17的1管脚，稳压管D8、电容C93并联在电阻R103两端；集成芯片U17的2管脚接24伏电源，电阻R107与可变电阻RW94串联接24伏电源，二者分压接集成芯片U17的4管脚，电阻R105与可变电阻RW93串联接24伏电源，分压接在集成芯片U17的8管脚，4管脚输出经电阻R116与R117的分压接三极管Q4的基极，Q4发射极接地，集电极通过中间继电器线圈K4接5伏电源，二极管D12并联在线圈K4两端，K4的常闭点一端接电流控制部分4的接线端子J52的2管脚，一端接集成芯片U55的4管脚。
当电机停机时首先是漏电闭锁部分12进行工作，对负载侧进行漏电检测，若漏电闭锁否则允许系统启动，继电器的常闭点连接在可控硅的控制回路。由状态采集部分11检测到电机停止工作信号后给中央控制部分7信号，通过中央控制部分7来检测信号采集转化部分10提供数值进行比较判断，自动发出相应指令，通过PWM调制控制部分8去调节电流控制部分4，随时调节电机加热元件通过的电流大小，使电机温升按照预定的温度曲线降至环境温度，为达到温度的精确控制，本装置通过电流控制部分4的输出与电机内加热元件连接，由状态采集部分11连接电机进线控制器闭点，当电机停机时给装置启动信号，根据预设的程序自动分析判断，达到控制电机按设计程序至环境温度。
Claims (2)
1.一种矿用电机防爆型温度智能控制装置，其特征在于：由红外接收部分(1)、环境温度采集部分(2)、预留通讯口部分(3)、电流控制部分(4)、显示部分(5)、时钟芯片部分(6)、中央控制部分(7)、PWM调制控制部分(8)、设置部分(9)、信息采集转化部分(10)、状态采集部分(11)、漏电闭锁部分(12)组成，
红外接收部分(1)是RPM638，输出接中央控制部分(7)的25管脚；环境温度采集部分(2)输出连接中央控制部分(7)的26管脚；预留通讯口部分(3)输出接中央控制部分(7)的27、28脚；电流控制部分(4)由集成芯片U55和电阻R52、R53组成，对于集成芯片U55，电阻R52一端接集成芯片的6管脚，另一端接接线端子J52的1管脚后与可控硅的上端相连，集成芯片U55的4管脚通过漏电闭锁部分(12)中继电器K4常闭点，接接线端子J52的2管脚，它的输入端接PWM调制控制部分(8)的12管脚；显示部分(5)的7-14管脚与中央控制部分(7)的44-51管脚连接；时钟芯片部分(6)的输出端5、6、7管脚与中央控制部分(7)的7、8、9管脚连接；中央控制部分(7)是逻辑判断与红外接受部分(1)、环境温度采集部分(2)、预留通讯口部分(3)、显示部分(5)、时钟芯片部分(6)、PWM调制控制部分(8)、设置部分(9)、信息采集转化部分(10)、状态采集部分(11)连接；PWM调制控制部分(8)的3、4、7、8、13、14、17、18管脚输入接中央控制部分(7)的44-51管脚，输出接电流控制部分(4)；设置部分(9)由按钮S1、S2、S3、S4、S5、S6及电阻排R21组成，一端接地，另一端输出与中央控制部分(7)的14-19连接；信息采集转化部分(10)是MBW-1240，它的输入端连接电机的测温元件，输出端连接中央控制部分(7)的54-61管脚连接模/数转换；状态采集(11)由R11、R10电阻排，光耦01、接线端子J12、发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4组成，输入接电机控制器，输出与中央控制部分(7)的35-38管脚相连；漏电闭锁部分(12)输入通过开关S4连接火线，输出连接电流控制部分(4)接线端子J52的2管脚和集成芯片U55的4管脚。
2.根据权利要求1所述的矿用电机防爆型温度智能控制装置，其特征是：漏电闭锁部分(12)输入一端通过开关S4连接火线，另一端接地，开关S4输出端通过电阻R93、二极管D7、电阻R92接24伏电源，集成芯片U14的1、2管脚连接通过电阻R98、R97、电容C95接7管脚，3、13、14管脚连接在一起接地，4管脚接5伏电源，5管脚通过电阻R94接地，6管脚通过电阻R95接地，且通过电阻R96接7管脚，8管脚通过电阻R101接9管脚，9管脚通过电阻R100接电阻R99与R102的连接点上，电阻R102另一端接地，电阻R99另一端连接在电阻R98、R97的连接点上，10管脚接地，11管脚接电源24伏，12管脚通过电阻R91接二极管D7与电阻R92连接点上，电容C91的一端接12管脚，另一端接地，电容C92一端接24伏电源，电容C94一端接电阻R97、R98、R99接点上，另一端均接地，8管脚通过可变电阻RW92与电阻R103的分压经R104接集成芯片U17的1管脚，稳压管D8、电容C93并联在电阻R103两端；集成芯片U17的2管脚接24伏电源，电阻R107与可变电阻RW94串联接24伏电源，二者分压接4管脚，电阻R105与可变电阻RW93串联接24伏电源，分压接在8管脚，4管脚输出经电阻R116与R117的分压接三极管Q4的基极，Q4发射极接地，集电极通过中间继电器线圈K4接5伏电源，二极管D12并联在线圈K4两端，K4的常闭点一端接电流控制部分(4)接线端子J52的2管脚，一端接集成芯片U55的4管脚。
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