一种矿用可控硅电力启动器的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备装置领域，尤其涉及一种矿用可控硅电力启动器。


背景技术：

2.现有技术中，可控硅技术已广泛应用于高铁、工业整流、自动化控制上，而可控硅工作时的温度必须控制在一定范围，目前可控硅的冷却方式有风冷、水冷和油冷三种方式，但这些大多使用在地面大型通电设备中，且有专门的冷却系统。
3.煤矿井下空间狭小，既潮湿又有瓦斯、粉尘等易产生爆炸事故，所以电器开关等都安装在一个基本密封的，内部至少能承受8公斤爆炸压力而外壳不能变形的钢壳内，即防（隔）爆开关。而钢壳内空间越小，空气越不流动，散热越困难，所以一些功率较大的可控硅等电子产品少有在矿山井下使用。目前，也少有发现防爆开关壳内使用大功率可控硅电子开关，也少有发现在煤电钻上使用可控硅电子开关。
4.但是安装在防爆壳内的机械触点开关，启动设备时触点会产生较大的火花，可能点燃壳内瓦斯引起爆炸，只是因为采用了较宽的隔爆面，爆炸物产生的烟气通过隔爆面慢慢溢出时，烟气温度已经冷却到不能点燃壳外的瓦斯。但是一旦发生隔爆面损坏的情况后果就十分危险。
5.如果壳内装上无火花的电子开关，可以大幅减少防爆壳内启动时发生的瓦斯爆炸现象，也能有效防止壳内烟气泄露等风险，只需定期检查防爆壳内接线柱螺柱，避免其发生松动后在震动时产生火花。
6.但是现有技术中如模块式集成电路控制，用晶体管控制来实现控制极的连通，这种方式虽然比较先进，但是需要电源、变压器、整流器等，导致体积大，不适合井下及防爆开关内使用。
7.现有技术中又如电磁式继电器，靠电源经过铁芯线圈产生磁力来闭合簧片，当线圈断电，磁力消失后，簧片的返回是靠弹簧的拉力来实现的，因为需要电源、线圈、弹簧等零部件，导致体积大，也不适用于煤电钻电子开关。另外有一种不需用电而靠磁铁来控制的干簧管控制，当磁铁靠近时，玻璃管中的簧片吸合，当磁铁离去，正常情况时簧片返回，由于簧片触头间隙很小、易磁化，常发生簧片不能分离的现象，造成电机失控，因此可靠性存在缺陷。
8.基于此，我们提出一种更加适用于矿山专用防爆开关及煤电钻内的电子启动器，将可控硅管工作时产生的热量，通过变压器油（或其它绝缘性、半固态性的油脂、脂类物质等）传导到防爆开关金属外壳或电机的金属外壳进行散热，实现在矿用防（隔）爆开关内使用的大功率可控硅电子开关启动器。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种矿用可控硅电力启动器，本实用新型采用的技术方案是：
10.一种矿用可控硅电力启动器，包括可控硅开关和电机防爆外壳，所述可控硅开关包括金属油盒，金属油盒的盖板下方设置有两块绝缘板，一侧的绝缘板侧壁上设置有可控硅，可控硅通过主回路连接线与金属油盒盖板顶部的接线柱连通；另一侧的绝缘板侧壁上设置有两片簧片，簧片通过控制线与可控硅连通；所述金属油盒固定设置于电机防爆外壳内，电机防爆外壳的侧壁上贯穿设置有推杆，推杆位于电机防爆外壳内的一端连接有磁铁。
11.进一步的，所述可控硅为双向可控硅vt且分为二组设置于绝缘板侧壁上，主电路为采用两相，另一相直接连通电动机d，主电路上各组双向可控硅vt均与电阻r及磁控开关k并联之后两端分别与电动机）和干式变压器b连接，且出线端采用阻容并联防止反向感抗电压损坏双向可控硅vt。
12.进一步的，所述金属油盒通过固定螺栓固定于电机外壳的开关室的底板上。
13.进一步的，所述推杆位于电机防爆外壳外的一端设置有手柄，手柄与电机防爆外壳的侧壁之间设置有弹簧。
14.进一步的，所述推杆位于电机防爆外壳内的一端开设有凹槽，该凹槽内设置有磁铁，且磁铁通过固定螺栓与推杆固定连接。
15.进一步的，所述金属油盒内装满变压器油或绝缘性、半固态性的油脂、腊类物质。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型采用双向可控硅，触发回路采用电阻分压式，不另加触发电源，出线端采用阻容并联防止方向感抗电压损坏可控硅，保持了机械触点开关的导通性能，且可控硅的温升处于最低状态。其中主电路采用控制二相（另相直接通电动机）来达到控制三相电机的目的，因为煤电钻的线电压是127v，相电压约75v，每相用一只双向可控硅即可。
18.当磁铁靠近簧片时，两只簧片闭合，两相两只双向可控硅触发极接通触发电压，t1、t2主端子180
°
导通，电机运转；当磁铁离开簧片一定距离时，簧片返回，可控硅截止，电机停止运转。
19.1.本实用新型采用可控硅电子开关具有效率高、寿命长、维护简单、操作方便、无火花等优势，能解决机械触点开关一系列问题如产生火花、触点易烧坏或焊住、在采煤工作面上经常发生故障，影响生产任务完成等。
20.可控硅在井下的散热问题解决后，电子开关可逐步进入矿井使用，与以前机械触点开关比较是种技术进步，防爆壳内电子开关的应用也能有效解决现有的矿山电气开关老、重、笨的旧模式。
21.2.本实用新型利用了现有的防爆金属外壳或电机外壳散热，不需要专门的散热口；本实用新型采用垂吊式簧片，在磁力退出后加强了簧片的回弹力，提高了可靠性。与电磁继电器相比，不需要另外的电源、铁芯、线圈、弹簧等零部件，节省了空间与成本，因此本实用新型安装在防爆壳内可节约许多钢材，具有更明显的经济效益，具有较好的推广性。
22.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.图1为本实用新型的电子开关的整体结构示意图。
24.图2为本实用新型的电子开关的安装示意图。
25.图3为本实用新型的可控硅管的电路连接示意图。
26.图中所述文字标注表示为： 1、接线柱；2、绝缘板；3、控制线；4、簧片；5、金属油盒；6、主回路连接线；7、可控硅；8、电机防爆外壳；9、手柄；10、弹簧；11、推杆；12、固定螺栓；13、磁铁；14、可控硅开关；15、开关室；16、电机外壳；b、干式变压器；c、电容； d、电动机；k、磁控开关；vt、双向可控硅；r、电阻。
具体实施方式
27.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
28.请参阅图1，是本实用新型提供的一种矿用可控硅电力启动器一较佳实施例的结构示意图。
29.一种矿用可控硅电力启动器，包括可控硅开关14和电机防爆外壳8，所述可控硅开关14包括金
30.属油盒5，金属油盒5的盖板下方设置有两块绝缘板2，一侧的绝缘板2侧壁上设置有可控硅7，可控硅7通过主回路连接线6与金属油盒5盖板顶部的接线柱1连通；另一侧的绝缘板2侧壁上设置有两片簧片4，簧片4通过控制线3与可控硅7连通；所述金属油盒5固定设置于电机防爆外壳16内，电机防爆外壳8的侧壁上贯穿设置有推杆11，推杆11位于电机防爆外壳8内的一端连接有磁铁13。所述金属油盒5内装满变压器油或绝缘性、半固态性的油脂、腊类物质。
31.优选的，请参照图3所示，所述可控硅7为双向可控硅vt且分为二组设置于绝缘板2侧壁上，主电路为采用两相，另一相直接连通电动机d，主电路上各组双向可控硅vt均与电阻r及磁控开关k并联之后两端分别与电动机d和干式变压器b连接，且出线端采用阻容并联防止反向感抗电压损坏双向可控硅vt。
32.优选的，请参照图2所示，所述金属油盒5通过固定螺栓12固定于电机外壳16的开关室15的底板上。
33.优选的，请参照图1所示，所述推杆11位于电机防爆外壳8外的一端设置有手柄9，手柄9与电机防爆外壳8的侧壁之间设置有弹簧10。所述推杆11位于电机防爆外壳8内的一端开设有凹槽，该凹槽内设置有磁铁13，且磁铁13通过固定螺栓12与推杆11固定连接。
34.本实用新型使用时，每相电源中采用二只可控硅管对接，四只可控硅管分二组分别控制二相电源的开与关，达到启动或关闭三相电机的目的。
35.通过推动推杆带动磁铁位移，当磁铁靠近簧片时，两片簧片闭合，使四只可控硅管的控制极接通，可控硅开通，电动机运转；当磁铁离开簧片一定距离时簧片返回，可控硅截止，电动机停止运转。
36.当可控硅工作时产生的热量通过变压器油传导至金属油盒的侧壁，再传导至电机防爆外壳上，经过电机风扇吹冷，或自热冷却。虽然电动机运转会发热，但电钻是断断续续工作的，即时开时停。开钻时，电钻风扇工作进行风冷，停止时，自热冷却，所以电机温度不会超出可控硅的额定温度。
37.本实用新型方案不仅适用于井下防爆开关，也适用于煤电钻电子开关，技术内容是相同的。安装在其它防爆开关壳内的电子开关启动器以控制三相为宜，增加一只双向可
控硅即可。由于其它防爆开关壳内空间相对煤电钻壳内空间大很多，电子开关是安装在金属壳上，而不是安装在电机上，因此具有更多的方便与经济优势。
38.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
39.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护。