CN111585484A - 可逆型控制与保护开关电器及其可逆控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可逆型控制与保护开关电器及其可逆控制方法，其包括控制与保护开关电器本体和可逆模块，可逆模块内部设置有可逆电磁铁，本发明通过控制与保护开关电器本体的控制模块对可逆模块进行控制以实现可逆模块的换向，本发明的可逆型控制与保护开关电器电路结构简单，控制可靠性高，操作简便，解决了现有的可逆性控制与保护开关电器故障率高，操作繁琐，易出错等问题。

Description

可逆型控制与保护开关电器及其可逆控制方法

技术领域

本发明涉及电气开关领域，具体为一种可逆型控制与保护开关电器及其可逆控制方法。

背景技术

可逆型控制与保护开关电器是在控制与保护开关电器上连接了可逆模块来实现电机的正反转，如图1所示为原有的可逆型控制与保护开关电器的电路原理图，其控制原理为：按下K1按钮，可逆模块的可逆电磁铁的可逆线圈两端接通A1，A2，线圈产生磁场，磁场力把铁心吸到正向，控制与保护开关电器本体的A3，A4接通，本体电磁铁吸合，主回路正向接通，同时13,14接通，11,12断开，13,14接通使A3，A4一直处于接通状态，本体电磁铁一直处于吸合状态；11,12断开，可逆线圈失电，防止线圈一直得电发热。要使电机反转，按下K3，A3，A4失电，本体电磁铁断开，11,12吸合，13,14断开。按下K2按钮，反向线圈得电，铁心吸到反向，A3，A4接通，本体电磁铁吸合，主回路反向接通，同时13,14接通，11,12断开。这种控制方式，在需要换向时(例如：从正转变为反转)，需要先按下停机开关K3，使得控制与保护开关电器的本体电磁铁先断开，然后再按下反转控制开关K2，在此过程中要有多组触头转换，包括可逆模块中Sk：Az转Af；Ss：Az转Af；Sb：Bz转Bf,控制与保护开关电器本体中11与12,13与14，共5组触头的转换，在理论上，这些触头的转换都是瞬间完成的，但是，因为触头数量较多，任何一组转换不好，都有可能使电机转向失败，这种可逆控制方式故障率高，而且操作繁琐，因此需要对现有的可逆型控制与保护开关电器进行改进。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术中所指出现有的可逆型控制与保护开关电器存在的故障率高，操作繁琐，容易出错的问题，提供一种能够解决前述问题的可逆型控制与保护开关电器。

实现本发明的发明目的的技术方案如下：

一种可逆型控制与保护开关电器，其包括控制与保护开关电器本体和可逆模块，可逆模块内部设置有可逆电磁铁，可逆电磁铁的可逆线圈的正向接线端连接控制与保护开关电器的正转电源输出端，可逆线圈的反向接线端连接控制与保护开关电器的反转电源输出端，可逆线圈的公共端连接控制与保护开关电器的电源负极接线端，并与电源负极连接，可逆模块的电源正极接线端与控制与保护开关电器本体的电源正极接线端连接，并通过总开关与电源正极连接，可逆模块的控制信号端与控制与保护开关电器的控制信号电源端连接，可逆模块的控制信号端通过正转控制开关与控制与保护开关电器的正转控制信号输入端连接，可逆模块的控制信号端通过反转控制开关与控制与保护开关电器的反转控制信号输入端连接，可逆模块的控制信号端通过停机控制开关与控制与保护开关电器的停机控制信号输入端连接，可逆模块的可逆线圈状态反馈端与控制与保护开关电器的反馈信号输入端连接，控制与保护开关电器的本体电磁铁线圈两端接通，控制与保护开关电器的控制模块中内置有检测可逆模块正反向的检测模块和控制可逆模块换向的换向模块，检测模块通过检测可逆线圈状态反馈端与控制信号电源端是否导通来判断可逆线圈的正反向状态，换向模块通过控制正转电源输出端和反转电源输出端来控制可逆线圈的换向。

为了使本体电磁铁断开、可逆模块换向以及本体电磁铁吸合的动作按照先后顺序进行，上述方案中，所述的控制与保护开关电器的控制模块中还设置有用于控制可逆模块换向延时和本体电磁铁吸合延时的延时控制模块。

本发明的第二个发明目的在于提供一种控制与保护开关电器的可逆控制方法，其包括以下步骤：

(1)启动控制与保护开关电器，控制与保护开关电器的控制模块判断停机开关是否闭合，如果停机开关断开，则控制与保护开关电器的控制模块向本体电磁铁发送信号，使本体电磁铁断开，电机停止工作；如果停机开关闭合，则进行步骤(2)；

(2)控制与保护开关电器的控制模块判断正转开关和反转开关中哪个开关闭合，如果正转开关闭合，进行步骤(3)，如果反转开关闭合，运行步骤(4)；

(3)控制与保护开关电器的控制模块判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果处于正向导通，控制模块不发送控制信号，电机正常正向转动；如果可逆模块处于反向导通，控制与保护开关电器的控制模块发出控制信号使控制与保护开关电器本体电磁铁断开，然后控制模块发送控制信号使可逆模块转变为正向导通，然后再发送控制信号使本体电磁铁闭合，电机正向运行；

(4)控制与保护开关电器的控制模块判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果处于反向导通，控制模块不发送控制信号，电机正常反向转动；如果可逆模块处于正向导通，控制与保护开关电器的控制模块发出控制信号使控制与保护开关电器本体电磁铁断开，然后控制模块发送控制信号使可逆模块转变为反向导通，然后再发送控制信号使本体电磁铁闭合，电机反向运行。

上述方案中，控制与保护开关电器的控制模块通过判断反馈信号输入端是否与控制信号电源端导通来判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果反馈信号输入端与控制信号电源端导通，则说明可逆模块正向导通，如果反馈信号输入端与控制信号电源端不导通，则说明可逆模块反向导通。

上述方案中，控制与保护开关电器的控制模块通过判断反馈信号输入端是否与控制信号电源端导通来判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果反馈信号输入端与控制信号电源端不导通，则说明可逆模块正向导通，如果反馈信号输入端与控制信号电源端导通，则说明可逆模块反向导通。

在上述方案的步骤(3)和(4)中，可逆模块换向结束后，控制与保护开关电器本体的控制模块发送信号，使可逆线圈与电源正极接线端断开，防止可逆线圈一直得电发热而烧坏。

上述方案中，为了使本体电磁铁断开、可逆模块换向以及本体电磁铁吸合的动作按照先后顺序进行，步骤(3)中，如果可逆模块处于反向导通，控制与保护开关电器的控制模块发送控制信号使本体电磁铁断开后延时一定时间，再发送信号使可逆模块换向为正向导通，然后再延时一端时间发送信号使本体电磁铁闭合；步骤(4)中，如果可逆模块处于正向导通，控制与保护开关电器的控制模块发送控制信号使本体电磁铁断开后延时一定时间，再发送信号使可逆模块换向为反向导通，然后再延时一端时间发送信号使本体电磁铁闭合。

本发明的可逆型控制与保护开关电器的优点在于：本发明的可逆型控制与保护开关电器，采用了控制与保护开关电器的控制模块的功能，控制可逆模块的换向、本体电磁铁的闭合和断开的操作，相对于传统的触头控制方式，控制的准确性更高，而且在可逆模块换向时，可以设置发送控制信号延时，使本体电磁铁断开、可逆模块换向、本体电磁铁闭合的操作按顺序进行，避免了在可逆模块错误的发生，可以更好的保护电机，防止电机烧坏。本发明的可逆型控制与保护开关电器相对于以前的可逆性控制与保护开关电器电路结构简化，操作上更加简便，当电机从正转状态要转变为反转状态时，或从反转状态转变为正转状态时，只需要闭合反转开关即可，不需要手动断开本体电磁铁，换向的过程完全靠控制与保护开关电器的控制模块来实现，操作简单方便，也在极大程度上降低了错误的发生，对电机起到更好的保护作用。

附图说明

图1为以前的可逆型控制与保护开关电器的电路示意图；

图2为本发明的可逆型控制与保护开关电器的电路示意图；

图3为可逆模块的电路简图；

图4为本发明的可逆型控制与保护开关电器的控制流程图；

图中，1为控制与保护开关电器本体，2为可逆模块，3为可逆线圈，K为总开关，K1为正转控制开关，K2为反转控制开关，K3为停机控制开关。

具体实施方式

参照图2所示的一种可逆型控制与保护开关电器，其包括控制与保护开关电器本体1和可逆模块2，可逆模块2内部设置有可逆电磁铁，可逆电磁铁的可逆线圈3的正向接线端Az连接控制与保护开关电器的正转电源输出端24，可逆线圈3的反向接线端Af连接控制与保护开关电器的反转电源输出端34，可逆线圈3的公共端A2连接控制与保护开关电器的电源负极接线端，并与电源负极连接，可逆模块2的电源正极接线端A1与控制与保护开关电器本体1的电源正极接线端连接，并通过总开关K与电源正极连接，可逆模块2的控制信号端81与控制与保护开关电器的控制信号电源端连接，可逆模块2的控制信号端81通过正转控制开关K1与控制与保护开关电器的正转控制信号输入端DI1连接，可逆模块2的控制信号端81通过反转控制开关K2与控制与保护开关电器的反转控制信号输入端DI2连接，可逆模块2的控制信号端81通过停机控制开关K3与控制与保护开关电器的停机控制信号输入端DI3连接，可逆模块2的可逆线圈3状态反馈端84与控制与保护开关电器的反馈信号输入端DI4连接，控制与保护开关电器的本体电磁铁线圈两端A3与A4接通，控制与保护开关电器的控制模块中内置有检测可逆模块2正反向的检测模块和控制可逆模块2换向的换向模块，检测模块通过检测可逆线圈3状态反馈端84与控制信号电源端81是否导通来判断可逆线圈3的正反向状态，换向模块通过控制正转电源输出端24和反转电源输出端34来控制可逆线圈3的换向。

上述方案中，为了使本体电磁铁断开、可逆模块2换向以及本体电磁铁吸合的动作按照先后顺序进行，所述的控制与保护开关电器的控制模块中还设置有用于控制可逆模块2换向延时和本体电磁铁吸合延时的延时控制模块。

一种控制与保护开关电器的可逆控制方法，其包括以下步骤：

(1)启动控制与保护开关电器，控制与保护开关电器的控制模块判断停机开关K3是否闭合，如果停机开关K3断开，则控制与保护开关电器的控制模块向本体电磁铁发送信号，使本体电磁铁断开，电机停止工作；如果停机开关K3闭合，则进行步骤(2)；

(2)控制与保护开关电器的控制模块判断正转开关K1和反转开关K2中哪个开关闭合，如果正转开关K1闭合，进行步骤(3)，如果反转开关K2闭合，运行步骤(4)；

(3)控制与保护开关电器的控制模块判断可逆模块2的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果处于正向导通，控制模块不发送控制信号，电机正常正向转动；如果可逆模块2处于反向导通，控制与保护开关电器的控制模块发出控制信号使控制与保护开关电器本体1电磁铁断开，然后控制模块发送控制信号使可逆模块2转变为正向导通，然后再发送控制信号使本体电磁铁闭合，电机正向运行；

(4)控制与保护开关电器的控制模块判断可逆模块2的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果处于反向导通，控制模块不发送控制信号，电机正常反向转动；如果可逆模块2处于正向导通，控制与保护开关电器的控制模块发出控制信号使控制与保护开关电器本体1电磁铁断开，然后控制模块发送控制信号使可逆模块2转变为反向导通，然后再发送控制信号使本体电磁铁闭合，电机反向运行。

上述方案中，控制与保护开关电器的控制模块通过判断反馈信号输入端84是否与控制信号电源端81导通来判断可逆模块2的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如图3中反馈模块的电路简图所示，如果反馈信号输入端84与控制信号电源端81导通，则说明可逆模块2反向导通，如果反馈信号输入端84与控制信号电源端81不导通，则说明可逆模块2正向导通。判断方式可以通过判断反馈信号输入端84与控制信号电源端81的电压或电阻的方式来实现。

上述方案中，控制与保护开关电器的控制模块通过控制电源正极接线端与正转电源输出端或反转电源输出端的导通控制可逆模块2的正向导通或反向导通，如果电源正极接线端与正转电源输出端导通，则可逆模块2的电磁铁正向线圈导通，磁场力将铁心吸引到正向，电磁铁正向导通，如果电源正极接线端与反转电源输出端导通，则可逆模块2的电磁铁反向线圈导通，磁场力将铁心吸引到反向，电磁铁反向导通。

在上述方案的步骤(3)和(4)中，可逆模块2换向结束后，控制与保护开关电器本体1的控制模块发送信号，使可逆线圈3与电源正极接线端断开，防止可逆线圈3一直得电发热而烧坏。

上述方案中，为了使本体电磁铁断开、可逆模块2换向以及本体电磁铁吸合的动作按照先后顺序进行，步骤(3)中，如果可逆模块2处于反向导通，控制与保护开关电器的控制模块发送控制信号使本体电磁铁断开后延时一定时间，再发送信号使可逆模块2换向为正向导通，然后再延时一端时间发送信号使本体电磁铁闭合；步骤(4)中，如果可逆模块2处于正向导通，控制与保护开关电器的控制模块发送控制信号使本体电磁铁断开后延时一定时间，再发送信号使可逆模块2换向为反向导通，然后再延时一端时间发送信号使本体电磁铁闭合。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种可逆型控制与保护开关电器，其特征在于：其包括控制与保护开关电器本体和可逆模块，可逆模块内部设置有可逆电磁铁，可逆电磁铁的可逆线圈的正向接线端连接控制与保护开关电器的正转电源输出端，可逆线圈的反向接线端连接控制与保护开关电器的反转电源输出端，可逆线圈的公共端连接控制与保护开关电器的电源负极接线端，并与电源负极连接，可逆模块的电源正极接线端与控制与保护开关电器本体的电源正极接线端连接，并通过总开关与电源正极连接，可逆模块的控制信号端与控制与保护开关电器的控制信号电源端连接，可逆模块的控制信号端通过正转控制开关与控制与保护开关电器的正转控制信号输入端连接，可逆模块的控制信号端通过反转控制开关与控制与保护开关电器的反转控制信号输入端连接，可逆模块的控制信号端通过停机控制开关与控制与保护开关电器的停机控制信号输入端连接，可逆模块的可逆线圈状态反馈端与控制与保护开关电器的反馈信号输入端连接，控制与保护开关电器的本体电磁铁线圈两端接通，控制与保护开关电器的控制模块中内置有检测可逆模块正反向的检测模块和控制可逆模块换向的换向模块，检测模块通过检测可逆线圈状态反馈端与控制信号电源端是否导通来判断可逆线圈的正反向状态，换向模块通过控制正转电源输出端和反转电源输出端来控制可逆线圈的换向。

2.根据权利要求1所述的可逆型控制与保护开关电器，其特征在于：所述的控制与保护开关电器的控制模块中还设置有用于控制可逆模块换向延时和本体电磁铁吸合延时的延时控制模块。

3.一种控制与保护开关电器的可逆控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)启动控制与保护开关电器，控制与保护开关电器的控制模块判断停机开关是否闭合，如果停机开关断开，则控制与保护开关电器的控制模块向本体电磁铁发送信号，使本体电磁铁断开，电机停止工作；如果停机开关闭合，则进行步骤(2)；

(2)控制与保护开关电器的控制模块判断正转开关和反转开关中哪个开关闭合，如果正转开关闭合，进行步骤(3)，如果反转开关闭合，运行步骤(4)；

(3)控制与保护开关电器的控制模块判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果处于正向导通，控制模块不发送控制信号，电机正常正向转动；如果可逆模块处于反向导通，控制与保护开关电器的控制模块发出控制信号使控制与保护开关电器本体电磁铁断开，然后控制模块发送控制信号使可逆模块转变为正向导通，然后再发送控制信号使本体电磁铁闭合，电机正向运行；

(4)控制与保护开关电器的控制模块判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果处于反向导通，控制模块不发送控制信号，电机正常反向转动；如果可逆模块处于正向导通，控制与保护开关电器的控制模块发出控制信号使控制与保护开关电器本体电磁铁断开，然后控制模块发送控制信号使可逆模块转变为反向导通，然后再发送控制信号使本体电磁铁闭合，电机反向运行。

4.根据权利要求3所述的控制与保护开关电器的可逆控制方法，其特征在于：控制与保护开关电器的控制模块通过判断反馈信号输入端是否与控制信号电源端导通来判断可逆模块的电磁铁处于正向导通还是反向导通，如果反馈信号输入端与控制信号电源端不导通，则说明可逆模块正向导通，如果反馈信号输入端与控制信号电源端导通，则说明可逆模块反向导通。

5.根据权利要求3所述的控制与保护开关电器的可逆控制方法，其特征在于：控制与保护开关电器的控制模块通过控制可逆模块的电源正极接线端与正转电源输出端或反转电源输出端的导通控制可逆模块的电磁铁的正向导通或反向导通，如果可逆模块的电源正极接线端与正转电源输出端导通，则可逆模块的电磁铁正向线圈导通，磁场力将铁心吸引到正向，电磁铁正向导通，如果可逆模块的电源正极接线端与反转电源输出端导通，则可逆模块的电磁铁反向线圈导通，磁场力将铁心吸引到反向，电磁铁反向导通。

6.根据权利要求3所述的控制与保护开关电器的可逆控制方法，其特征在于：步骤(3)中，如果可逆模块处于反向导通，控制与保护开关电器的控制模块发送控制信号使本体电磁铁断开后延时一定时间，再发送信号使可逆模块换向为正向导通，然后再延时一段时间发送信号使本体电磁铁闭合。

7.根据权利要求3所述的控制与保护开关电器的可逆控制方法，其特征在于：步骤(4)中，如果可逆模块处于正向导通，控制与保护开关电器的控制模块发送控制信号使本体电磁铁断开后延时一定时间，再发送信号使可逆模块换向为反向导通，然后再延时一段时间发送信号使本体电磁铁闭合。

8.根据权利要求3至7中任意一项所述的控制与保护开关电器的可逆控制方法，其特征在于：步骤(3)和(4)中，可逆模块换向结束后，控制与保护开关电器本体的控制模块发送信号，使可逆线圈与可逆模块的电源正极接线端断开，防止可逆线圈一直得电发热而烧坏。

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