基于不同开关电路的先导启动装置的制作方法

本技术涉及一种应用于爆炸性气体环境及煤矿井下领域的采煤机、连采机、掘锚机等设备的先导启动回路，尤其是涉及一种基于不同开关电路的先导启动装置。

背景技术：

1、采煤机、连采机、掘锚机等井下开采设备(下文以采煤机为例)的启动、停止通常由先导控制回路来完成的，如图1所示，所述先导控制回路主要有三部分组成：(1)组合开关，适用于对采煤机、连采机、掘锚机等井下开采设备或多台电动机进行启停控制，设置有组合开关控制器、接收先导信号的先导模块；(2)连接组合开关和采煤机等设备的动力电缆，包含主动力电缆和三根控制线；(3)采煤机等设备上的先导启动装置。由组合开关通过检测先导启动装置返回的先导信号来确保接地的连续性，然后控制组合开关中对应的接触器吸合来给采煤机送电。常用组合开关的先导控制方式主要有两种，即单点先导控制与复杂先导控制。

2、针对组合开关的两种先导控制方式，采煤机的先导回路装置也有两种。如图2所示为复杂先导模式，先导回路装置包括采煤机上的隔离开关反馈点、甲烷断电仪继电器控制的输出触点、停止按钮、启动按钮，并联于启动按钮上的电阻r、串联于回路中的二极管d(二极管起到整流作用)，还包括动力电缆的控制线、以及组合开关中接收先导信号的先导模块(复杂模式下在组合开关中由变压器、直流继电器k等共同组成)。与启动按钮并联的电阻r称为自保电阻，它与先导模块的直流继电器k配合，其功能是保持运行中继电器k触点处于吸合状态，使先导模块输出先导信号给组合开关控制器。正常在没有按下启动按钮时，并联在启动按钮上的自保电阻r使先导回路保持通路。但此时先导回路的保持电流＜启动电流，从而直流继电器k的常开触点处于断开状态，先导模块不会释放给控制器启动信号。当按下启动按钮，由于自保电阻r被短路，此时先导回路电流较大，满足先导回路启动电流，直流继电器k的常开触点闭合，先导模块输出启动信号，组合开关控制器接收后通过逻辑处理输出启动命令，使组合开关中对应的接触器线圈得电，接触器吸合，组合开关就会向采煤机送电。由于启动按钮为自复位按钮，当松开按钮后，电阻r取值合适，使回路电流维持在先导释放电流和吸合电流之间，直流继电器k仍继续维持在吸合状态。所以继续维持给采煤机送电。只有先导回路中串联的任一接点断开，回路电流为0。则直流继电器k的常开触点释放，接触器也释放，组合开关停止向采煤机供电。操作步骤为：在确定组合开关主断路器合闸和环境甲烷浓度低于1％情况下，按下煤机机身启动按钮，大约3s后，松开启动按钮，采煤机得电。

3、图3为单点先导控制，先导回路由采煤机上的隔离开关反馈点、甲烷断电仪继电器控制的输出触点、停止按钮、启动按钮，串联于回路中的二极管d，以及动力电缆的控制芯线，组合开关中接收先导信号的先导模块组成。单点模式下，当启动按钮按下，二极管d将组合开关上的交流先导信号进行整流，整流信号沿着电缆中的地线返回到组合开关的先导模块，先导模块识别到整流信号后会输出启动信号，组合开关控制器接收后通过逻辑处理输出启动命令，使接触器线圈得电，接触器吸合，组合开关就会向采煤机送电。只要先导回路中串联的任一接点断开，二极管d未接入到先导回路中，先导信号未经过整流直接反馈到先导模块，先导模块不输出启动信号，接触器释放，组合开关停止向采煤机供电。因此实际使用中，启动按钮需要选用自锁开关，闭合启动按钮后，先导回路导通，采煤机得电。但先导回路上通常需要串联甲烷断电仪的继电器输出触点，若现场瓦斯超限，甲烷断电仪继电器控制输出触点断开，导致先导回路断开，采煤机断电停机，当瓦斯降至范围内，继电器输出触点直接闭合，先导回路导通，采煤机在没经过启动按钮操作的情况下直接得电，存在风险。

4、一般来说，采煤机只具备一种先导回路启动方法，但是不确定现场的配套组合开关是哪一种先导控制方式(复杂先导控制和单点先导控制)，这就会导致现场出现采煤机先导回路与组合开关的先导控制方式不匹配的情况，需要在现场将采煤机开盖对先导回路进行变更，增加或者删除器件，同时还需要将启动按钮进行自复位和自锁按钮切换，耗时耗力，且实现较为麻烦。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种基于不同开关电路的先导启动装置，解决复杂先导模式和单点先导控制只设置一种的问题，其技术方案如下所述：

2、一种基于不同开关电路的先导启动装置，包括二极管，以及并联设置的启动按钮、继电器和多个自保电阻，所述继电器的线圈通过采煤机内部开关电源供电；并联设置的继电器和多个自保电阻的末端互不连接，二极管的一端引脚接地，另一端引脚连接启动按钮的后端引脚，或者连接其中一个自保电阻的末端。

3、所述启动按钮选用自复位按钮。

4、复杂先导模式时，二极管的另一端引脚连接自保电阻的末端，所述自保电阻设置有两个，为并列设置的第一电阻和第二电阻。

5、所述第一电阻为560ω电阻，第二电阻为30ω电阻，根据所需自保电阻的阻值进行选择。

6、所述自保电阻设置有扩充其他阻值的电阻接口。

7、所述先导启动装置的pcb板加装外壳进行封装。

8、所述先导启动装置的对外接口分为st接口、两个sr接口、24v+接口、24vg接口，所述两个sr接口分别用于接启动按钮的引脚两端，所述st接口用于接停止按钮的后端引脚，所述停止按钮位于启动按钮前面，所述24v+接口、24vg接口接采煤机内部开关电源输出，并对继电器的线圈供电。

9、所述先导启动装置所在的先导回路装置，包括依次连接的隔离开关反馈点、甲烷断电仪继电器控制的输出触点、停止按钮、先导启动装置。

10、所述启动按钮的前端引脚、继电器的前端引脚、多个自保电阻的前端引脚和停止按钮的后端引脚相连接。

11、所述基于不同开关电路的先导启动装置，兼容组合开关的两种先导控制方式，对外接口保持不变，只需根据现场组合开关控制方式切换接线即可，操作简单可行。

技术特征：

1.一种基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：包括二极管，以及并联设置的启动按钮、继电器和多个自保电阻，所述继电器的线圈通过采煤机内部开关电源供电；并联设置的继电器和多个自保电阻的末端互不连接，二极管的一端引脚接地，另一端引脚连接启动按钮的后端引脚，或者连接其中一个自保电阻的末端。

2.根据权利要求1所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述启动按钮选用自复位按钮。

3.根据权利要求1所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：复杂先导模式时，二极管的另一端引脚连接自保电阻的末端，所述自保电阻设置有两个，为并列设置的第一电阻和第二电阻。

4.根据权利要求3所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述第一电阻为560ω电阻，第二电阻为30ω电阻，根据所需自保电阻的阻值进行选择。

5.根据权利要求3所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述自保电阻设置有扩充其他阻值的电阻接口。

6.根据权利要求1所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述先导启动装置的pcb板加装外壳进行封装。

7.根据权利要求1所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述先导启动装置的对外接口分为st接口、两个sr接口、24v+接口、24vg接口，所述两个sr接口分别用于接启动按钮的引脚两端，所述st接口用于接停止按钮的后端引脚，所述停止按钮位于启动按钮前面，所述24v+接口、24vg接口接采煤机内部开关电源输出，并对继电器的线圈供电。

8.根据权利要求1所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述先导启动装置所在的先导回路装置，包括依次连接的隔离开关反馈点、甲烷断电仪继电器控制的输出触点、停止按钮、先导启动装置。

9.根据权利要求7所述的基于不同开关电路的先导启动装置，其特征在于：所述启动按钮的前端引脚、继电器的前端引脚、多个自保电阻的前端引脚和停止按钮的后端引脚相连接。

技术总结
本技术提供一种基于不同开关电路的先导启动装置，包括二极管，以及并联设置的启动按钮、继电器和多个自保电阻，所述继电器的线圈通过采煤机内部开关电源供电；并联设置的继电器和多个自保电阻的末端互不连接，二极管的一端引脚接地，另一端引脚连接启动按钮的后端引脚，或者连接其中一个自保电阻的末端。所述基于不同开关电路的先导启动装置，兼容组合开关的两种先导控制方式，对外接口保持不变，只需根据现场组合开关控制方式切换接线即可，操作简单可行。

技术研发人员：徐琳,秦文彬,陈建斌,张彬,姚山建,张家鸣,迟硕,虞磊,吴永强,李富钰,张珍
受保护的技术使用者：华夏天信智能物联股份有限公司
技术研发日：20230630
技术公布日：2024/1/15