低壓電機單機再起動控制器的設計與實現(xiàn)

高軍民　張紅旺

摘要：工業(yè)生產(chǎn)活動中，電機的連續(xù)穩(wěn)定運行是保證日常工作有序開展的先決條件。實際生產(chǎn)中影響低壓電機停止運轉的因素較多，如雷擊、電路短路、自動重合閘關閉等，對工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)影響較大。隨著經(jīng)濟活動的不斷深入開展，相關的能源需求也在穩(wěn)步攀升，尤其是煤炭能源的開采，輸煤膠帶機的運轉一旦停止將會造成嚴重的安全事故。因此就需要一套合理科學的低壓電機單機再起動控制器來保障煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)。

前言：輸煤膠帶機是煤礦企業(yè)日常生活生產(chǎn)的重要使用設備之一，也是開采的煤炭能夠及時迅速的輸送到地面的重要保障。一旦輸煤膠帶機的電機因為種種客觀因素造成停止運轉，將會對整體工作造成重要的影響。因此煤礦企業(yè)迫切需要能有一套低壓電機單機再起動控制器來保證電機能夠平穩(wěn)運行。基于此背景下本文針對低壓電機單機再起動控制器的結構和組成進行研究，繼而設計出一套科學合理的控制系統(tǒng)來保障企業(yè)日常生產(chǎn)，推動我國經(jīng)濟平穩(wěn)有序運行，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 工作原理解析

低壓電機單機再起動控制器主要是通過實時監(jiān)測供電網(wǎng)絡的電壓變化情況來調節(jié)電機的運轉，保證在電網(wǎng)突然出現(xiàn)電壓降低或者消失的情況下，低壓電機單機再起動控制器能夠在系統(tǒng)預設時間內將電機再次起動的控制系統(tǒng)，當電壓降低或者消失時間小于系統(tǒng)預設時間，通過低壓電機單機再起動控制器可以正常自動運轉電機，促使整個傳送系統(tǒng)進入工作狀態(tài)，如果斷電時間超過了系統(tǒng)預設時間則系統(tǒng)不啟動，電機停止運轉。

其中T為系統(tǒng)預設的斷電時間周期，Tm為斷電時間相應上限，如果T>Tm那么低壓電機單機再起動控制器不工作；如果T

2.硬件系統(tǒng)構成分析

2.1.檢測模塊

檢測模塊是整個低壓電機單機再起動控制器的主要構成部分，通過檢測模塊的使用能夠對運行的電機接觸器輔助觸點的開關狀態(tài)進行監(jiān)測，對電機運行的電壓進行選擇，以保證能夠滿足電機運轉的需求。當電壓出現(xiàn)降低或者消失的狀況時，檢測模塊針對電壓信號的異常起動針對性的保護設置，通過觸點的使用來逐漸降低電機功率，避免電壓突然降低導致電機受到損傷，在電壓恢復平穩(wěn)后對電壓信號進行檢測，確保穩(wěn)定后起動電機，帶動整個輸煤膠帶機的正常運轉。針對電壓閃絡現(xiàn)象，本系統(tǒng)采用的是硬件邏輯模塊檢測，其成本較低能夠被煤礦企業(yè)廣泛采用，降低生產(chǎn)成本的支出。

2.2.電源模塊

電源模塊是整個低壓電機單機再起動控制器的主要動力來源，其相應的電源模塊構成較多，主要為數(shù)字系統(tǒng)電源以及開關量輸入的檢測電源等，在煤礦的輸煤膠帶機中還相應的增加了備用電源模塊，保證輸煤膠帶機在電壓出現(xiàn)閃絡現(xiàn)象導致電壓不穩(wěn)定電機所需要的額定功率無法達到設定目標從而對電機造成損害，當電壓不穩(wěn)或者消失，檢測模塊輸出信號，啟動備用電源來保證電機能夠持續(xù)運轉一段時間，支持到電壓穩(wěn)定時備用電源自動關閉從而保證整個電路系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，電機不會受到損害，提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。

2.3.顯示模塊

顯示模塊是整個低壓電機單機再起動控制器的信號顯示裝置，系統(tǒng)讀整體的電壓信號的強弱和數(shù)值的變化情況通過顯示模塊顯示給相關工作人員來進行下一步工作的開展或者檢修整個系統(tǒng)，解決出現(xiàn)問題的部位，保證輸煤膠帶機能夠正常運行。

2.4.RTC模塊

當?shù)蛪弘姍C單機再起動控制器自動起動電機運轉時，需要記錄相應的數(shù)據(jù)和時間點，以方便查閱工作，RTC模塊起到的作用就是將電機的運轉時間和信號準確記錄，以保證電壓閃絡發(fā)生的具體時間和變化情況，保證直觀清晰的反映出電機的運轉狀況，為相關工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。

3.系統(tǒng)軟件功能

3.1.自動重啟功能

當電壓恢復時，通過低壓電機單機再起動控制器檢測模塊發(fā)出的可以正常起動電機的指令，系統(tǒng)自動進行電機起動，此功能的使用保證了系統(tǒng)的反應能夠與實際同步，縮短反應的時間，排除了因為人為疏忽導致的電機未啟動而導致的整個系統(tǒng)未能運行的狀況。

3.2.歷史記錄功能

每次電機停止運行和低壓電機單機再起動控制器起動電機的時刻都會被系統(tǒng)準確記錄在系統(tǒng)當中，以方便工作人員進行日常工作的檢查和系統(tǒng)維護時相應指標數(shù)據(jù)的使用，查詢歷史記錄可以對電機進行有效的維護等方面工作的有效開展。

3.3.超長計時的處理

后備電源由于受到了體積、成本等因素的限制導致不可能長時間的啟用來支持電機的長時間運轉，而實際的電壓閃絡現(xiàn)象持續(xù)的時間可能較長，超過了系統(tǒng)反應的時間，造成控制系統(tǒng)在電壓穩(wěn)定后也無法正常自動起動電機的現(xiàn)象發(fā)生。

超長計時的處理則是犧牲掉了部分的精度來保證系統(tǒng)能夠在較長時間內處理電機的自動起動工作，通常時間為180s，如果超過了計時長度則會損失部分精度下延長工作時間，但是時間持續(xù)較短，相對于超長計時的處理問題，精度的損失是客戶完全可以接受的。

4.總結

以上重點介紹了低壓電機單機再起動控制器的系統(tǒng)構成以及運轉原理，相應的探究希望可以為其他研究提供幫助，推動煤礦企業(yè)向前穩(wěn)步發(fā)展，為社會經(jīng)濟活動提供能源所需。

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