一种高压变频电动机的节能散热控制器的制作方法

1.本实用新型一种高压变频电动机的节能散热控制器，属于高压变频电动机的节能散热控制器技术领域。


背景技术：

2.近几年来，工业生产突飞猛进，各类大型设备配套大功率电动机，几百千瓦甚至几千千瓦，企业为了节约能源，降本增效，均选用变频电机，尤其在钢铁企业，大型设备更多。之前，一直就是无论环境温度如何变化，无论电动机负荷多大，只要高压变频电机开启，与之配套的三台（甚至4台或更多）冷却风机就开启，即使在数九寒天零下20度的北方室外，也不会停，就是为了防止如果手动停了冷却风机，一旦高压变频电机定子温度或前后轴承温度高了，不能自动开启冷却风机降温，导致烧毁高压电机。但是，当前这一做法耗能大。


技术实现要素：

3.本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种高压变频电动机的节能散热控制器硬件结构的改进。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高压变频电动机的节能散热控制器，包括箱体，所述箱体内部设置有控制电路板，所述箱体的正面设置有控制面板，所述控制面板上设置有选择开关sa、按钮sb、指示灯rd，所述控制电路板上集成有电气主回路和手/自动控制回路，所述电气主回路包括一个主断路器qf和至少两个冷却风机的断路器，多个冷却风机的电气主回路上分别连接有交流接触器和过热继电器；
5.所述手/自动控制回路上设置有一个主断路器qf4，多个冷却风机的控制回路并联设置，其中第一冷却风机控制回路单路设置，其余冷却风机控制回路通过选择开关sa进行手动、自动控制，其中自动控制回路上通过中间继电器控制冷却风机；
6.所述手/自动控制回路上还设置有一台温控仪wky，温控仪的输出信号与中间继电器的线圈串联。
7.所述电气主回路具体包括一个主断路器qf和三个分别控制冷却风机的断路器qf1-qf3，其中三个冷却风机的电气主回路上分别连接有交流接触器km1-km3和过热继电器fr1-fr3；
8.所述手/自动控制回路上设置有一个主断路器qf4，三个冷却风机的控制回路并联设置，其中第一冷却风机控制回路单路设置，第二冷却风机、第三冷却风机控制回路通过选择开关sa进行手动、自动控制，其中自动控制回路上通过中间继电器k1控制第二冷却风机，通过中间继电器k2控制第三冷却风机；
9.所述手/自动控制回路上还设置有一台温控仪wky，温控仪的第一输出信号al1与中间继电器k1的线圈串联，温控仪的第二输出信号al2与中间继电器k2的线圈串联。
10.所述温控仪wky的温度感应探头分别设置在高压变频电动机的定子及轴承处，测量高压变频电动机的电子及轴承温度。
11.所述按钮sb具体设置有六个，分别为sb1-sb6，其中sb1、sb2分别为第一冷却分机的分闸按钮和合闸按钮，sb3、sb4分别为第二冷却分机的分闸按钮和合闸按钮，sb5、sb6分别为第三冷却分机的分闸按钮和合闸按钮，sb2并联交流接触器km1的常开触点，sb4并联交流接触器km2的常开触点，sb6并联交流接触器km3的常开触点。
12.所述指示灯rd具体设置为三个，分别为rd1-rd3，分别指示第一冷却风机、第二冷却风机、第三冷却风机的状态，其中rd1与交流接触器km1的常开触点的串接，rd2与交流接触器km2的常开触点的串接，rd3与交流接触器km3的常开触点的串接。
13.所述电气主回路的电路结构如下：
14.所述电气主回路包括连接在电源进线端的主断路器qf，所述主断路器qf的出线端并接有断路器qf1、断路器qf2、断路器qf3，其中断路器qf1串接交流接触器km1、过热继电器fr1后连接第一冷却风机的电机md1，断路器qf2串接交流接触器km2、过热继电器fr2后连接第二冷却风机的电机md2，断路器qf3串接交流接触器km3、过热继电器fr3后连接第三冷却风机的电机md3。
15.本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的高压变频电动机的节能散热控制器采用手/自动控制，在秋冬季来临时，只强制开一台冷却风机，另外几台风机自动控制，随高压变频电机定子和轴承温度高低而启停，为企业节约用电，为低碳减排节约能源。
附图说明
16.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
17.图1为本实用新型控制器的电气主回路电路图；
18.图2为本实用新型控制器的手/自动控制回路电路图。
具体实施方式
19.如图1和图2所示，本实用新型一种高压变频电动机的节能散热控制器，包括箱体，所述箱体内部设置有控制电路板，所述箱体的正面设置有控制面板，所述控制面板上设置有选择开关sa、按钮sb、指示灯rd，所述控制电路板上集成有电气主回路和手/自动控制回路，所述电气主回路包括一个主断路器qf和至少两个冷却风机的断路器，多个冷却风机的电气主回路上分别连接有交流接触器和过热继电器；
20.所述手/自动控制回路上设置有一个主断路器qf4，多个冷却风机的控制回路并联设置，其中第一冷却风机控制回路单路设置，其余冷却风机控制回路通过选择开关sa进行手动、自动控制，其中自动控制回路上通过中间继电器控制冷却风机；
21.所述手/自动控制回路上还设置有一台温控仪wky，温控仪的输出信号与中间继电器的线圈串联。
22.所述电气主回路具体包括一个主断路器qf和三个分别控制冷却风机的断路器qf1-qf3，其中三个冷却风机的电气主回路上分别连接有交流接触器km1-km3和过热继电器fr1-fr3；
23.所述手/自动控制回路上设置有一个主断路器qf4，三个冷却风机的控制回路并联设置，其中第一冷却风机控制回路单路设置，第二冷却风机、第三冷却风机控制回路通过选
择开关sa进行手动、自动控制，其中自动控制回路上通过中间继电器k1控制第二冷却风机，通过中间继电器k2控制第三冷却风机；
24.所述手/自动控制回路上还设置有一台温控仪wky，温控仪的第一输出信号al1与中间继电器k1的线圈串联，温控仪的第二输出信号al2与中间继电器k2的线圈串联。
25.所述温控仪wky的温度感应探头分别设置在高压变频电动机的定子及轴承处，测量高压变频电动机的电子及轴承温度。
26.所述按钮sb具体设置有六个，分别为sb1-sb6，其中sb1、sb2分别为第一冷却分机的分闸按钮和合闸按钮，sb3、sb4分别为第二冷却分机的分闸按钮和合闸按钮，sb5、sb6分别为第三冷却分机的分闸按钮和合闸按钮，sb2并联交流接触器km1的常开触点，sb4并联交流接触器km2的常开触点，sb6并联交流接触器km3的常开触点。
27.所述指示灯rd具体设置为三个，分别为rd1-rd3，分别指示第一冷却风机、第二冷却风机、第三冷却风机的状态，其中rd1与交流接触器km1的常开触点的串接，rd2与交流接触器km2的常开触点的串接，rd3与交流接触器km3的常开触点的串接。
28.所述电气主回路的电路结构如下：
29.所述电气主回路包括连接在电源进线端的主断路器qf，所述主断路器qf的出线端并接有断路器qf1、断路器qf2、断路器qf3，其中断路器qf1串接交流接触器km1、过热继电器fr1后连接第一冷却风机的电机md1，断路器qf2串接交流接触器km2、过热继电器fr2后连接第二冷却风机的电机md2，断路器qf3串接交流接触器km3、过热继电器fr3后连接第三冷却风机的电机md3。
30.本实用新型提供的高压变频电动机节能散热控制器，可以根据具体场景设置2台冷却风机或3台、4台冷却风机，在根据企业具体的应用，下面根据设置三台冷却风机的数量对本实用新型进行详细说明。
31.本实用新型设置三台冷却风机时，包括5个空气断路器（qf、qf1-qf4）、3个交流接触器（km1-km3）、3个过热继电器（fr1-fr3）、6个操作按钮（sb1-sb6）、3个指示灯（rd1-rd3）、1个转换开关sa、1台温控仪wky、2个中间继电器（k1、k2），组合成一台高压变频电动机节能散热控制器。包括电气主回路及手/自动控制回路，配置外接冷却风机电源端子及高压电动机定子温度和轴承温度信号端子。根据环境温度变化可切换手/自动，在确保高压变频电动机散热良好的情况下，达到节能效果。
32.本实用新型的控制器将原来3台单独控制的冷却风机集中在一个控制器内，3台冷却风机其中1台常开，另外两台根据高压变频电机定子及轴承温度高低自动启、停，进行散热。
33.本实用新型的控制器安装于现场高压变频电动机机旁，岗位操作员工可随时通过温控仪观察高压变频电机定子及轴承温度，也可根据面板指示灯随时观察3台冷却风机运行状况。
34.本实用新型设置三台冷却风机时的工作原理为：合上qf、 qf1-qf4断路器，当春夏季节时（每年5月—10月），sa选择开关置于“手动”，开启三台冷却风机。当秋冬季节来临时（11月—来年4月），将sa置于“自动”，1#冷却风机不受手/自动影响，一直运行，当高压变频电机定子温度（一般有6个），只要有一个高于80℃，或电机前轴承温度高于55℃时，温控器输出al1启动信号，k1闭合，2#冷却风机开启；当高压变频电机定子温度其中有一个高于80
℃，或电机后轴承温度高于55℃时，温控器输出al2启动信号，k2闭合，3#冷却风机开启；当高压变频电机定子温度低于70℃和前轴承温度低于50℃时，温控器al1启动信号消失，k1断开，2#冷却风机停止；当高压变频电机定子温度低于70℃和后轴承温度低于50℃时，温控器al2启动信号消失，k2断开，3#冷却风机停止。
35.本实用新型的控制器集控制、保护、节能于一体，既确保了企业安全生产，又实现了节约用电，并方便了各级巡检人员现场观察电机温度和散热风机开启状态，并预留了与plc或dcs系统联锁接口。本实用新型采用的温控仪具体采用现有型号的温控仪，并根据需要设置的探头数量进行具体选择，例如型号为ohr-g400/g400r系列液晶四路pid调节器/调节记录仪，通过温控仪对采集的电机定子和轴承温度进行判断。
36.本实用新型制作一台高压变频电动机节能散热控制器，据试验数据记录，每年11月到来年4月，5个月期间，2#、3#停用时间能达到100天以上，冷却风机额定功率为5.5kw，保守按100天计算，每台实际运行功率为5kw，一年可节约用电量2台
×
5 kw
×
24小时
×
100天＝2.4万kwh，折合电费1.2万元。如果一个钢铁企业，有50台高压变频电机安装该设备，只需投资3.25万元，即每年可为企业至少节约用电120万度，二氧化碳减排1380吨，直接节约资金60万元以上。
37.关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
38.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。