一种起重机电机定子异常失电保护故障模拟装置的制作方法

本实用新型涉及起重机故障模拟技术领域，具体涉及一种起重机电机定子异常失电保护故障模拟装置。

背景技术：

国家质检总局特设局发布的《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》(375号文)，tsgq0002—2008《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》，tsgq7016—2016《起重机械安装改造重大维修监督检验规则》和gb6067.1-2010《起重机械安全规程第1部分：总则》对起重机电动机定子异常失电保护均提出了相关要求：起重机应当具有正反向接触器故障保护功能,防止电动机失电而制动器仍然在通电,导致电动机失速造成重物坠落。即当正反向接触器故障导致电动机失控时，制动器应立刻上闸。

桥(门)式起重机，尤其是对吊运熔融金属和其它危险物品的桥(门)式起重机必须设置电机定子异常失电保护装置，以防止起升机构正反向接触器故障发生而制动器未及时断电合闸，造成重物坠落事故。然而目前国内外市场上并没有关于起重机电动机定子异常失电保护功能模拟的检测仪器，现场检测还处于简单的人工验证阶段，存在依赖检验员的主观经验，效率低、自动化程度低，容易遗漏隐患等缺点。因此安全地模拟起重机定子异常失电事故检测系统的研制是很有必要的，从而可以大大降低现场检测操作的复杂性，提高检验的自动化程度，提高效率和隐患发现率，可以用于起重机械安装、调试、维保和检验检测单位，此外其分类模拟功能可用于模拟事故，可为事故鉴定和事故原因分析提供一种技术手段。因此，该方法的研究及其仪器装备的开发对提高质检行业科技装备水平，防范起重机安全事故具有重要的意义。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种起重机电机定子异常失电保护故障模拟装置，用于起重机模拟事故，为事故鉴定和事故原因分析提供一种技术手段。

本实用新型的内容如下：

一种起重机电机定子异常失电保护故障模拟装置，包括依次连接的单片机、驱动单元和执行单元，所述执行单元分别与起重机的动力回路和控制回路连接，并用于模拟不同故障原因导致的起重机电机定子异常失电情况；

所述单片机用于数据接收和处理以及给所述执行单元发送控制信号；

所述驱动单元用于将所述单片机的控制信号转换为执行单元的控制信号，并驱动所述执行单元动作。

优选的，所述动力回路包括上升接触器、下降接触器、制动器接触器和电机，所述控制回路包括挡位切换单元，上升接触器的主触点ks1的一端和下降接触器的主触点kx1的一端分别与电源连接，主触点ks1的另一端和主触点kx1的另一端分别与电机连接，连接节点分别为节点a和节点b；

下降接触器的常闭辅助触点kx2的一端与挡位切换单元连接，常闭辅助触点kx2的另一端与上升接触器的线圈ks连接，连接节点为节点c，上升接触器的常闭辅助触点ks2的一端与挡位切换单元连接，常闭辅助触点ks2另一端下降接触器的线圈kx连接，连接节点为节点d；

上升接触器的常开辅助触点ks3、下降接触器的常开辅助触点kx3和制动器接触器的常开辅助触点kzd3并联后的一端与电源连接，并联后的另一端通过挡位切换单元与制动器接触器线圈kzd连接。

优选的，所述执行单元包括三相接触器k1、三相接触器k2、继电器j1和继电器j2，三相接触器k1的主触点串接于所述节点a，三相接触器k2的主触点串接于所述节点b，继电器j1的主触点串接于所述节点c，继电器j2的主触点串接于所述节点d。

优选的，所述单片机还连接有rs485通讯接口，rs485通讯接口用于与外设的控制显示系统连接。

优选的，所述驱动单元包括与依次连接的光电隔离器件和达林顿管驱动器u4，光电隔离器件的输入端与所述单片机连接，达林顿管驱动器u4的输出端与所述执行单元连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过单片机根据不同的故障原因给执行单元发送控制信号，用以进行起重机故障模拟，可为事故鉴定和事故原因分析提供一种技术手段。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例的原理框图；

图2所示为本实用新型实施例的使用时的接线图；

图3所示为本实用新型实施例的动力回路电路原理图；

图4所示为本实用新型实施例的控制回路电路原理图；

图5所示为本实用新型实施例的驱动单元的电路原理图。

具体实施方式

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

请参照图1，本实施例公开的一种起重机电机定子异常失电保护故障模拟装置，包括依次连接的单片机1、驱动单元2和执行单元3，所述执行单元3分别与起重机的动力回路和控制回路连接，并用于模拟不同故障原因导致的起重机电机定子异常失电情况；

所述单片机1还连接有rs485通讯接口，rs485通讯接口用于与外设的控制显示系统5连接，控制显示系统5采用电子计算机，控制显示系统5还连接有电流检测系统，所述单片机1用于接收和处理外部设备发送的数据，如接收来自控制显示系统5的不同故障类型的模拟数据并将模拟数据转换为控制信号，以及给所述执行单元3发送控制信号；所述驱动单元2用于将所述单片机1的控制信号转换为执行单元3的控制信号，并驱动所述执行单元3动作。

请参照图2-4，所述动力回路包括上升接触器、下降接触器、制动器接触器和电机，所述控制回路包括挡位切换单元6，上升接触器的主触点ks1的一端和下降接触器的主触点kx1的一端分别与电源连接，主触点ks1的另一端和主触点kx1的另一端分别与电机连接，连接节点分别为节点a和节点b；

下降接触器的常闭辅助触点kx2的一端与挡位切换单元6连接，常闭辅助触点kx2的另一端与上升接触器的线圈ks连接，连接节点为节点c，上升接触器的常闭辅助触点ks2的一端与挡位切换单元6连接，常闭辅助触点ks2另一端下降接触器的线圈kx连接，连接节点为节点d，从而构成互锁电路，防止因误操作引起的电路异常；

上升接触器的常开辅助触点ks3、下降接触器的常开辅助触点kx3和制动器接触器的常开辅助触点kzd3并联后的一端与电源连接，并联后的另一端通过挡位切换单元6与制动器接触器线圈kzd连接。

请参照图5，所述驱动单元2包括与依次连接的光电隔离器件21和达林顿管驱动器u4，光电隔离器件21采用型号为tlp521-2的芯片，光电隔离器件21的输入端与所述单片机1连接，达林顿管驱动器u4采用型号为uln2803的芯片，达林顿管驱动器u4的输出端与所述执行单元3连接。

请参照图2-4，所述执行单元3包括三相接触器k1、三相接触器k2、继电器j1和继电器j2，在进行故障模拟时，三相接触器k1的主触点串接于所述节点a，三相接触器k2的主触点串接于所述节点b，继电器j1的主触点串接于所述节点c，继电器j2的主触点串接于所述节点d，电流检测系统与起重机的制动器接触器的控制回路连接，单片机1根据不同的故障联系分别控制三相接触器k1、三相接触器k2、继电器j1和继电器j2接通或开路，进行起重机异常失电故障模拟。故障类型包括上升接触器控制回路故障、上升接触器动力回路故障、下降接触器控制回路故障、下降接触器动力回路故障、上升接触器动力回路及控制回路均故障、下降接触器动力回路及控制回路均故障中的至少一种。当三相接触器k1开路时，用以模拟上升接触器动力回路故障；当三相接触器k2开路时，用以模拟下降接触器动力回路故障；当继电器j1开路时，用以模拟上升接触器控制回路故障，当继电器j2开路时，用以模拟下降接触器控制回路故障，当三相接触器k1和继电器j1同时开路时，用以模拟上升接触器动力回路和控制回路同时故障；当三相接触器k2和继电器j2同时开路时，用以模拟下降接触器动力回路和控制回路同时故障。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。在本实用新型的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。