浅析升降机电子控制器
- 作者:admin 来源:网络 日期:2009-4-7 22:14:18
- 摘要：文章针对机械制动型升降机的常见故障，提出了改造方案：采用双向晶闸管实现正反转控制以替代交流接触器，采用直流运行的制动器以替代交流制动，采用漏电开关和电动机保护器作为安全保护器，可提高性能的可靠性和使用的安全性。
关键词：升降机；电子控制器；控制原理
一、实际问题及其解决方案
升降机通常被广泛应用于重物的上下运输，如建筑工地材料的运输，它普遍采用正反转与机械抱闸制动线路，但在使用中通常会出现交流接触器或制动器被卡住的现象，致使接触器线圈及其触点被烧，或者制动器线圈被烧毁，严重影响生产，并有安全隐患。为了解决这一问题，笔者采用上述措施予以解决。其控制线路如下图所示：
二、控制原理简述
笔者设计的控制电路主要由主电路、控制电路、断电制动电路、触发电路、电动机保护电路组成。其电路原理如下所述。
1．主电路。三相电源经漏电开关QS、熔断器（1FU1～1FU3）、双向晶闸管（1VT1、1VT2、2VT1、2VT2）、电动机综合保护器BHJ通入电动机。其中双向晶闸管1VT1与1VT2用于正转控制，2VT1与2VT2用于反转控制，电动机M有两相线接入直流运行的制动器线路以实现断电制动功能。
2．控制电路。控制变压器TM1将380V电压降低为9V，经整流桥IC1、电容C1滤波后，一方面供给直流继电器KA1与KA2的控制电源；另一方面经稳压集成块IC2稳压得到5V的直流电压以供给集成电路IC3与IC4的工作电源。其中1KA是正转控制继电器，2KA是反转控制继电器；SB1是正转启动按钮，SB2是反转启动按钮，SB3是停止按钮。电动机运转时其保护器BHJ自动投入运行。由此可见，按下SB1时，其触点使R2处于高电平，与非门IC3A输出低电平，并使IC3B维持输出高电平，IC4A输出高电平，使Q1导通而使KA1动作，KA1a与KA1b闭合以使1VT1与1VT2被触发导通，电动机正转而使升降机上升。与此同时由D1维持R2处于高电平状态。同理，升降机停机后，按下SB2，使Q2导通而使KA1动作，KA2a与KA2b闭合以使2VT1与2VT2被触发导通，电动机反转而使升降机下降。按下SB3（或保护器BHJ动作）而使其触点断开，IC3A与IC3B有低电平输入而使其输出高电平，IC4A与IC4B都处于低电平，Q1和Q2截止，使KA1与KA2断电，升降机立即停机。
3．断电制动电路。当电动机启动时，制动线圈T得电，单向晶闸管3VT的控制极电流由电容C7、R15、D13，流经制动线圈T，于是3VT导通，T中流过自右到左的电流，而在电源负半周时，3VT截止，二极管D9～D12为T续流提供回路，T中仍然流过自右到左的电流，经几周波后，C7充电结束，3VT便一直处于截止状态。在此之后，由变压器TM2次级输出低电压36V经D9～D12整流后得到的低压直流使电磁铁保持吸合，R13、R14是电容C7的放电电阻，在制动线圈T的吸合与保持过程中，由于它的放电速度低于电容C7的充电速度，故不影响T的正常动作。当电动机断电后，制动电路同时断电，C7经R13、R14放电，以备下一次启动。压敏电阻R16用于制动电路过电压保护。
4．触发电路。触发电源由相线L1，一方面经R6与C3降压，再经D4、D3、D5与C5得到6V直流电压，供给1VT1与2VT1作为直流触发电源；另一方面经R7与C4降压，再经D7、D6、D8与C6得到6V直流电压，供给1VT2与2VT2作为直流触发电源。当正转启动时，1KA吸合，由其触点分别向1VT和2VT提供触发电压，使1VT和2VT全触发导通，以便电动机正转启动运转；当反转启动时，2KA吸合，3VT和4VT触发导通，以便电动机反转启动运转。
5．电动机保护电路。电动机运转过程中，若出现过载或断相故障，电动机保护器BHJ动作，其触点切断控制电路而使1KA或2KA断电，使双向晶闸管停止触发，确保电动机停止工作。
三、制作要求及注意事项
1．按电路图将电子元器件布置在电路板上，并焊接好电子元件和接好线路，将电动机保护器BHJ、漏电保护器QS、控制变压器、熔断器装在控制箱内，而按钮装在箱门上，检查安装正确无误即可投入调试和使用。要注意控制电路的绝缘应大于1?，并与主电路有足够的安全距离以防电击。
2．双向晶闸管需要安装合适的散热器，并根据电动机额定电流的4倍选择电流容量，以防电动机启动时出现过载。
3．电动机保护器应选择合理，按电动机额定电流整定其动作电流值，以2S作为动作时间，以防电动机启动时出现误动作。
4．漏电开关应选择合理，其动作电流不大于30mA，动作时间为0.1S，根据说明书进行接线安装，制作结束后应进行通电试按一次，并在使用中每月试按一次，以检查其完好性以确保使用安全。http://www.dxlww.net代写论文网
四、使用评价
该控制器具有使用安全、性能可靠的特点。首先，它与交流接触器控制电路相比，采用双向晶闸管替代接触器主触头，可避免电火花烧损主触头的故障的发生；其次，它与交流断电制动器相比，采用直流运行的制动器，可避免制动器被卡而烧坏线圈的故障发生。再次，它采用电动机保护器替代传统的热继电器，可起到电动机综合快速保护作用（包括断相、过载保护）；采用漏电开关，可防止设备漏电、人身触电的事故发生，确保人身和设备安全。通过多年的设备改造实践证明，该控制器是值得推广应用的。
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