一种氧枪旋转电机保护系统的制作方法

本发明涉及熔炼设备技术领域，尤其是一种氧枪旋转电机保护系统。

背景技术：

目前有色金属冶炼行业迅猛发展，用于有色金属冶金行业的设备、工艺也逐渐进化。氧气底吹炼铅炉及氧气底吹炼铜炉是冶金行业中新型的工艺设备，氧气底吹熔炼炉是对传统铜冶炼工艺的重大改进，氧气底吹炼铜工艺具有能耗低、污染少、效率高、操作环境好等优点，在氧气底吹炼铜冶金炉上氧枪装置是生产运行的关键设备。

目前的氧枪旋转电机控制回路是普通的现场按钮启、停，热继电器过载保护的控制方式，由于现场工艺情况特殊，氧枪容易结料经常机械卡死，引起电机过载，热继电器保护动作，热继电器动作后，现场处理结料完后，必须要一名电工到配电房复位热继电器后，中控或者现场按钮才能重新启动氧枪电机。而热继电器调整过载电流都存在机械性缺点，不够精准，容易导致电机的损坏。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种氧枪旋转电机保护系统，能够在故障处理完毕后及时对电机进行复位，而且能够在电机过载时及时断开电源。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种氧枪旋转电机保护系统，包括负载电路、控制电路、电机保护器及远程控制模块，

所述负载电路包括负载电源、驱动电机及接触器第一触头，所述负载电源接入电网，所述驱动电机通过所述接触器第一触头与所述负载电源电连接；所述驱动电机用于驱动氧枪的转动；

所述控制电路包括控制电源、接触器线圈、电机控制模块及保护触点，所述控制电源通过变压器与所述负载电源电连接；所述电机控制模块一端通过所述接触器线圈与所述控制电源的零线端电连接，另一端与所述控制电源的火线端电连接；所述电机控制模块通过控制所述接触器线圈的得电或失电，使所述接触器第一触头进行闭合或打开，以控制所述驱动电机的启动或停止；

所述保护触点两端分别与所述电机控制模块及所述控制电源的火线端电连接；

所述电机保护器与所述电机控制模块电连接，所述远程控制模块能够通过所述电机保护器为所述接触器线圈提供得电或失电信号，以使所述远程控制模块能够控制所述驱动电机的启动或停止；

所述电机保护器与所述保护触点电连接，以使所述电机保护器通过所述保护触点获取所述电机控制模块的电流数据，所述电机保护器根据所述电机控制模块的电流大小控制所述保护触点进行打开，以使所述电机控制模块与所述控制电源断开连接；

所述电机保护器设有复位按钮，所述复位按钮与所述电机保护器电连接，通过按下所述复位按钮，所述电机保护器能够控制所述保护触点闭合；

所述远程控制模块与所述电机控制模块的通信端口电连接，并能够为所述电机保护器提供复位信号，以使所述电机保护器能够控制所述保护触点闭合。

进一步地，所述电机控制模块包括启动按钮、停止按钮及接触器第二触头，所述启动按钮一端依次与所述停止按钮、所述保护触点及所述控制电源的火线端电连接，另一端依次与接触器线圈及所述控制电源的零线端电连接；所述接触器第二触头与所述启动按钮并联。

进一步地，所述控制电路还包括隔离模块，所述隔离模块包括隔离触点、继电器线圈及继电器触头，所述隔离触点一端与所述控制电源的火线端电连接，另一端通过所述继电器线圈与所述控制电源的零线端电连接，所述隔离触点还与所述电机保护器电连接；所述继电器触头一端依次与所述保护触点及所述控制电源的火线端电连接，另一端依次与所述接触器线圈及所述控制电源的零线端电连接。

进一步地，所述控制电路还包括转换开关，所述转换开关分别与所述电机控制模块及所述继电器触头电连接，并且所述转换开关依次与所述保护触点及所述控制电源的火线电连接；所述转换开关还与所述电机保护器电连接，以通过切换所述转换开关，能够使所述驱动电机由所述电机保护器和所述电机控制模块中任一进行控制，能够使所述保护触点由所述电机保护器和所述复位按钮中任一进行控制。

进一步地，所述电机保护器设有控制方式显示模块，所述控制方式显示模块与所述电机保护器电连接，以通过所述电机保护器获取所述转换开关的状态信号。

进一步地，所述控制电源的火线端靠近所述变压器的一端设有断路器及熔断器，所述断路器及所述熔断器串联在所述控制电源的火线端，所述断路器与所述电机保护器电连接，所述电机保护器设有断路器状态显示模块，所述断路器状态显示模块通过所述电机保护器获取所述断路器的开合状态。

进一步地，所述控制电路还包括停机显示模块，所述停机显示模块包括接触器第三触头及停机指示灯，所述接触器第三触头一端与所述控制电源的火线端电连接，另一端依次与所述停机指示灯及所述控制电源的零线端电连接。

进一步地，所述接触器线圈的两端并联有运行指示灯。

进一步地，所述驱动电机设有转速检测模块，所述转速检测模块用于检测所述驱动电机的转速，并与所述电机保护器电连接，所述远程控制模块通过所述电机保护器获取所述转速检测模块的数据，以使所述远程控制模块能够获取所述驱动电机的转速。

本发明的有益效果是：

1.在电机保护器的作用下，当氧枪出现结料而导致机械卡死时，驱动电机过载，电机保护器通过触点获取电机控制模块的电流数据，从而准确判断驱动电机处于过载状态，并且通过控制保护触点断开，使得电机控制模块控制接触器线圈失电，接触器线圈失电后，接触器第一触头同时断开，使得驱动电机从负载电源上断开，从而实现了驱动电机的过载保护。当需要复位时，通过按下复位按钮，使得电机保护器获得复位信号，从而控制保护触点闭合，使得电机控制模块重新接入控制电源，实现了驱动电机的故障复位。在远程控制模块的作用下，能够对电机保护器输入控制信号，以远程对驱动电机的进行启停控制及复位控制，在修复的过程中能够快速调试复位，不需要再派电工去配电房手动复位，提高了工作效率。

2.在转换开关的作用下，能够切换驱动电机的控制方式及保护触点的控制方式，使得驱动电机只能够通过电机保护器及电机控制模块中任一进行控制，和使得保护触点由电机保护器和复位按钮中任一进行控制，防止控制方式的错乱，而导致在故障恢复的过程中，驱动电机意外启动造成事故的发生。

3.由于结料使缓慢堆结的，从而使得驱动电机的负载逐渐变大，当驱动电机的负载变大时驱动电机的转速降低，本发明中在转速检测模块的作用下，能够实时检查驱动电机的转速，通过远程控制模块能够实时通过了解驱动电机的转速而判断氧枪是否存在结料的情况，在驱动电机转速出现下降时，工作人员能够及时处理，以提前对即将机械卡死的驱动电机进行维护，减少因驱动电机过载而停机的情况出现。

附图说明

图1是本发明一较佳实施方式的氧枪旋转电机保护系统的电路图。

图2是本发明一较佳实施方式的氧枪旋转电机保护系统的电机保护器控制框图。

图中，1-变压器，11-负载电源，12-驱动电机，13-接触器第一触头，21-控制电源，22-接触器线圈，23-电机控制模块，231-启动按钮，232-停止按钮，233-接触器第二触头，24-保护触点，25-隔离模块，251-隔离触点，252-继电器线圈，253-继电器触头，26-转换开关，27-停机显示模块，271-接触器第三触头，272-停机指示灯，28-断路器，29-熔断器，3-电机保护器，31-复位按钮，32-控制方式显示模块，33-断路器状态显示模块，34-转速检查模块，4-远程控制模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1和图2，本发明一较佳实施方式的氧枪旋转电机保护系统，包括负载电路、控制电路、电机保护器3及远程控制模块4。

负载电路包括负载电源11、驱动电机12及接触器第一触头13，负载电源11接入电网，驱动电机12通过接触器第一触头13与负载电源11电连接。驱动电机12用于驱动氧枪的转动。

控制电路包括控制电源21、接触器线圈22、电机控制模块23及保护触，控制电源21通过变压器1与负载电源11电连接。

电机控制模块23一端通过接触器线圈22与控制电源21的零线端电连接，另一端与控制电源21的火线端电连接；电机控制模块23通过控制接触器线圈22的得电或失电，使接触器第一触头13进行闭合或打开，以控制驱动电机12的启动或停止。

本实施例中，电机控制模块23包括启动按钮231、停止按钮232及接触器第二触头233，启动按钮231一端依次与停止按钮232、保护触点24及控制电源21的火线端电连接，另一端依次与接触器线圈22及控制电源21的零线端电连接；接触器第二触头233与启动按钮并联。

当按下启动按钮231，常开状态的启动按钮231瞬时闭合，从而接触器线圈22得电，使得接触器第二触头233闭合，使得接触器线圈22、接触器第二触头233与控制电源21构成闭合的回路，同时接触器第一触头13闭合，使得驱动电机12接入负载电源11，从而实现了驱动电机12的启动。当按下停止按钮232，常闭的停止按钮232瞬时打开，从而接触器线圈22失电，使得接触器第二触头233闭合，使得接触器线圈22、接触器第二触头233与控制电源21之间的闭合的回路断开，同时接触器第一触头13打开，使得驱动电机12退出负载电源11，从而实现了驱动电机12的停止。

本实施例中，接触器线圈22的两端并联有运行指示灯。通过运行指示灯能够提醒工作人员驱动电机12处于运行状态。

控制电路还包括停机显示模块27，停机显示模块27包括接触器第三触头271及停机指示灯272，接触器第三触头271一端与控制电源21的火线端电连接，另一端依次与停机指示灯272及控制电源21的零线端电连接。本实施例中，接触器第三触头271为常闭触头，当接触器线圈22失电时，接触器第三触头271保持常闭状态，停机指示灯272亮起，提示工作人员驱动电机12处于停机状态；当接触器线圈22得电时，接触器第三触头271的常闭状态变为打开状态，停机指示灯272熄灭，停机信号解除。

保护触点24两端分别与电机控制模块23及控制电源21的火线端电连接。

电机保护器3与电机控制模块23电连接，远程控制模块4能够通过电机保护器3为接触器线圈22提供得电或失电信号，以使远程控制模块4能够控制驱动电机12的启动或停止。本实施例中，电机保护器3的输出端与接触器线圈22连接，使得远程控制模块4将驱动电机12启停信号发送到电机保护器3，电机保护器3控制接触器线圈22的得电或失电。

电机保护器3与保护触点24电连接，以使电机保护器3通过保护触点24获取电机控制模块23的电流数据，电机保护器3根据电机控制模块23的电流大小控制保护触点24进行打开，以使电机控制模块23与控制电源21断开连接。本实施例的保护触点24与电机保护器3的输出端连接。

电机保护器3设有复位按钮31，复位按钮31与电机保护器3电连接，通过按下复位按钮31，电机保护器3能够控制保护触点24闭合。复位按钮31与电机保护器3的输入端及电源端连接。

远程控制模块4与电机保护器3的通信端口电连接，并能够为电机保护器3提供复位信号，以使电机保护器3能够控制保护触点24闭合。

在电机保护器3的作用下，当氧枪出现结料而导致机械卡死时，驱动电机12过载，电机保护器3通过触点获取电机控制模块23的电流数据，从而准确判断驱动电机12处于过载状态，并且通过控制保护触点24断开，使得电机控制模块23控制接触器线圈22失电，接触器线圈22失电后，接触器第一触头13同时断开，使得驱动电机12从负载电源11上断开，从而实现了驱动电机12的过载保护。当需要复位时，通过按下复位按钮31，使得电机保护器3获得复位信号，从而控制保护触点24闭合，使得电机控制模块23重新接入控制电源21，实现了驱动电机12的故障复位。在远程控制模块4的作用下，能够对电机保护器3输入控制信号，以远程对驱动电机12的进行启停控制及复位控制，在修复的过程中能够快速调试复位，不需要再派电工去配电房手动复位，提高了工作效率。

控制电路还包括隔离模块25，隔离模块25包括隔离触点251及继电器，隔离触点251一端与控制电源21的火线端电连接，另一端通过继电器线圈252与控制电源21的零线端电连接，隔离触点251还与电机保护器3电连接。继电器触头253一端依次与保护触点24及控制电源21的火线端电连接，另一端依次与接触器线圈22及控制电源21的零线端电连接。本实施例中，隔离触点251与电机保护器3的输出端连接，当电机保护器3发出复位信号时，电机保护器3能够控制隔离触点251闭合。

在隔离模块25的作用下，当需要复位时，按下复位按钮31，隔离触点251闭合，使得接触器线圈22得电，从而接触器触头闭合，使得经过保护触点24进入电机保护器3的电量信号变为开关信号，减少了控制电源21的电流对电机保护器3的冲击，从而对电机保护器3进行了隔离保护，防止电机保护器3被烧坏。

控制电路还包括转换开关26，转换开关26位于保护触点24与电机控制模块23及继电器触头连接的线路上，转换开关26分别与电机控制模块23及继电器触头电连接，并且转换开关26依次与保护触点24及控制电源21的火线电连接；转换开关26还与电机保护器3电连接，以通过切换转换开关26，能够使驱动电机12由电机保护器3和电机控制模块23中任一进行控制，能够使保护触点24由电机保护器3和复位按钮31中任一进行控制。本实施例中，转换开关26的型号为kw38d-164n0393/2，转换开关26分别与电机保护器3的trip端、输入端及电源端电连接。

在转换开关26的作用下，能够切换驱动电机12的控制方式及保护触点24的控制方式，使得驱动电机12只能够通过电机保护器3及电机控制模块23中任一进行控制，和使得保护触点24由电机保护器3和复位按钮31中任一进行控制，防止控制方式的错乱，而导致在故障恢复的过程中，驱动电机12意外启动造成事故的发生。

本实施例中，电机保护器3设有控制方式显示模块32，控制方式显示模块32与电机保护器3电连接，以通过电机保护器3获取转换开关26的状态信号。在控制方式显示模块32的作用下，能够使工作人员了解当前的驱动电机12和保护触点24是通过何种方式控制。控制方式显示模块32与电机保护器3的输入端连接。

控制电源21的火线端靠近变压器1的一端设有断路器28及熔断器29，断路器28及熔断器29串联在控制电源21的火线端，断路器28与电机保护器3电连接，电机保护器3设有断路器状态显示模块33，断路器状态显示模块33通过电机保护器3获取断路器28的开合状态。断路器状态显示模块33与电机保护器3的输入端连接。

在断路器状态显示模块33的作用下，便于工作人员判断驱动电机12停机的原因是否是由断路器28断开造成的，提高工作人员的检修效率。

本实施例中，远程控制模块4为dcs系统，并且能够通过电机保护器3获取控制方式显示模块32、断路器状态显示模块33和的数据，以使工作人员能够在远处了解控制的方式及断路器28的情况。

驱动电机12设有转速检测模块，转速检测模块用于检测驱动电机12的转速，并与电机保护器3电连接，远程控制模块4通过电机保护器3获取转速检测模块的数据，以使远程控制模块4能够获取驱动电机12的转速。本实施例中，转速检测模块与电机保护器3的输入端电连接。

由于结料是缓慢地堆结的，从而使得驱动电机12的负载逐渐变大，当驱动电机12的负载变大时驱动电机12的转速降低，本发明中在转速检测模块的作用下，能够实时检查驱动电机12的转速，通过远程控制模块4能够实时通过了解驱动电机12的转速而判断氧枪是否存在结料的情况，在驱动电机12转速出现下降时，工作人员能够及时处理，以提前对即将机械卡死的驱动电机12进行维护，减少因驱动电机12过载而停机的情况出现。

本实施例的驱动电机12过载保护过程为：电机保护器3通过触点获取电机控制模块23的电流数据，当驱动电机12过载后，电机保护器3控制保护触点24断开，使得接触器线圈22失电，接触器第一触头13同时断开，使得驱动电机12从负载电源11上断开，从而实现了驱动电机12的过载保护。

本实施例的驱动电机12远程复位过程为：将转换开关26打到远程控制方式，在远程控制模块4输入复位信号，电机保护器3获得复位信号，从而控制保护触点24闭合，使得电机控制模块23重新接入控制电源21，在电机保护器3获得复位信号的同时，电机保护器3控制隔离触点251闭合，得接触器线圈22得电，从而接触器触头闭合，使得经过保护触点24进入电机保护器3的电量信号变为开关信号，减少了控制电源21的电流对电机保护器3的冲击。

本实施例的驱动电机12就地复位过程为：将转换开关26打到就地控制方式，按下复位按钮31，电机保护器3获得复位信号，从而控制保护触点24闭合，使得电机控制模块23重新接入控制电源21，在按下复位按钮31的同时，电机保护器3控制隔离触点251闭合，得接触器线圈22得电，从而接触器触头闭合，使得经过保护触点24进入电机保护器3的电量信号变为开关信号，减少了控制电源21的电流对电机保护器3的冲击。