[發明專利]船用電動閥門電氣性能調試裝置

有效

• 申請號: 201110458597.0
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102539969A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 曹力剛;李晶;李福杰;史鴻嶼;郭延波;史磊;史衍強;程翹
• 申請（專利權）人: 渤海造船廠集團有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 魏勇

1.船用電動閥門電氣性能調試裝置，其特征是：

1)、調試臺結構

調試臺由操作面板(1.1)、柜體內的主控電路板(1.2)、三相四線制380V電源開關(1.3)、柜體內的電源變換器(1.4)組成；

2)、調試臺面板組成

在操作面板(1.1)上部分別設有三相380VD1、三相220VD2、單相220VD3和直流220VD4指示燈，中部設有正序指示燈D7、開關計時顯示屏X1和X2，右側設有清零開關N1和N2，還設有查燈開關N?3和過扭切除開關N4，下部設有開燈、關燈指示燈D8和D9，開燈、過扭燈和關燈指示D10、D11、D12，開燈、關燈指示燈D13和D14，最下部全封閥調試開關K1、球閥調試開關K2和電磁閥調試開關K3；其中：電源指示燈D1-D6、正相序燈D7、開關閥計時顯示屏X1/X2/，閥門操作開關K1-K3/，閥門位置指示燈D8-D14、清零按鈕N1/N2、查燈按鈕N3過扭切除按鈕N4；

3)、電源變換器

電源變換器組成：接入380V交流電，經過開關KK1(1.40)，輸入到三相變壓器(1.41)中，經過變壓獲得交流220V電源，通過三相交流220V電源輸出端(1.42)輸出，供全封式電磁閥關閥用；在三相變壓器前后電路上分別接有電壓表C1和C2，交流三相380V電源線與中性線N構成單相220V電源，在線路上接入電壓表C3和C4，并直接通過整流橋BG1(1.450)整流后，形成直流220V電源，?通過直流220V電源輸出端(1.45)輸出，作為供電磁閥用；經過變壓器T2(1.46)變壓后，分別通過整流橋BG21.430，供給直流5V輸出端(1.43)，供計時器板用；另一個整流橋BG?3(1.440)，供給直流12V輸出端(1.44)，供閥位控制板用；

模擬式電壓指示表C1-C4分別指示三相交流380V、三相交流220V、單相交流220V、和直流220V的電壓值，下面的D1-D6電源指示燈作為輔助電源指示；正相序燈D7的信號由主控板的相序自動檢測電路提供，開關閥計時以0.01秒的分辨率顯示開關閥時間，信號由主控板的閥門開關計時器部分提供；清零按鈕N1/N2對開關閥計時進行清零操作，查燈按鈕N3提供對臺面上的信號燈D7-D14進行查燈操作，過扭切除按鈕在球閥操作出現過扭時提供操作電源信號；閥門開關K1-K3以對三種電動閥進行開關操作；

在柜體內的電源變換器中設有三相交流變壓器T1、柜體上的電源開關KK1、單相交流變壓器T2、操作面板上的電壓表C1-C4、整流橋BG1-BG3、操作面板上的電源指示燈D1-D6；

外部提供的三相四線制的交流380V電源通過開關KK1、三相變壓器T1后變為三相220V交流電，作為全封閥的關閥電源；三相四線制交流380V電源中A相電源和中線N產生單相220V電源，該電源通過整流橋BC1產生直流220V電源，作為電磁閥的工作電源用；單相交流220V電源還通過變壓器T2、整流橋BG2/BG3、產生5V和12V直流電源，分別供給主控電路板上的計時器板和閥位控制板用；

安裝在前面板上的指示燈D1、D2分別接在三相380V電源的A/B相和B/C相上作為三相380V電源是否缺相的輔助指示燈；安裝在前?面板上的指示燈D3、D4分別接在三相220V電源的A/B相和B/C相上作為三相220V電源是否缺相的指示燈；安裝在前面板上的指示燈D5接在單相交流220V的電源兩端，指示燈D6接在直流220V電源兩端，作為電源輔助指示燈；

整個控制臺內的電源變換器最后輸出的電源有三相380V交流電源、三相220V交流電源、單相220V交流電源、直流220V電源、直流5V和12V六種電源；

4)、電動閥控制電路

(2.1)為電動閥原帶的控制電路，(2.2)為閥位控制板，全封式電動閥的控制部分由FK1閥位控制板(2.2)作為閥位的控制，操作面板上的閥門開關燈D8/D9、操作面板上的查燈開關N3、操作面板上的全封閥操作開關燈D8/D9、操作面板上的查燈開關N3、操作面板上的全封閥操作開關K1、主接觸器G6/G7組成；其中閥位控制板FK1由J1-J7輸出接線端子、繼電器G1-G5及其觸點、續流二極管D01/DO2組成，完成對全封式電動閥的閥體上的干簧管觸點的驅動和保護功能；在閥位控制板電路中，連接有D8閥開燈和D9閥關燈，在閥位控制板電路外連接有由交流220V驅動的全封閥操作開關K1，電源通過繼電器G6和G7與閥位控制板連接；

閥位控制板用于電動閥的動作調試使用；

5)、諧波式電動閥的控制電路

諧波自帶控制電路(3.1)，補充控制電路(3.2)，在補充控制電路中，輸入12V電源，通過K2諧波式電動閥操作開關，與開閥固態繼電器KF1和關閥固態繼電器GF1與諧波自帶控制電路相連接，?在直流12V電源的連接線上接有N4過扭切除開關，經過過扭切除開關后的導線通過閥開燈D5、過扭燈D6和閥關燈D7與諧波自帶控制電路連接；經過與K2連接的與開關閥計時取樣接口IN2連接；完成對諧波式電動閥的開關動作、開關指示及保護功能；

控制電路部分由直流12V電源輸入端子IN1、操作面板上的過扭切除開關N4、操作面板上的諧波式電動閥操作開關K2、開閥固態繼電器KF1、關閥固態繼電器GF1、開閥固態繼電器KF1的常開觸點KF1-1、關閥固態繼電器GF1的常開觸點GF1-1、開關閥計時取樣端子IN2、三相交流380V電源、操作面板上的閥開燈D5/閥關燈D7/過扭燈D6組成，當諧波式電動閥操作開關K2撥到開位置時，12V電源通過開關加到開閥固態繼電器KF1的兩側，然后在一側通過閥體上的閥開開關K1的長閉觸點和過力矩開關N1的長閉觸點形成回路，這樣開閥固態繼電器KF1的常開觸點閉合KF1-1閉合，三相380V電源就加到諧波式電動閥電機上，諧波式電動閥開，當閥門開到開極限時候，閥開開關K1的長閉觸點斷開，常開觸點閉合，此時開閥固態繼電器KF1失電，其常開觸點閉合KF1-1脫開，球閥電機失電停止，同時閥開燈D5得電點亮，提示閥門開到開極限，此時只能進行關操作，避免閥門破壞；閥門開關的過程與開的相反；過扭切除開關的用途是在閥門出現人為開關產生的開關過扭狀態時，由于過力矩開關NO1的長閉觸點脫開，所以此時開關閥門操作都不起作用時候，按下過扭切除開關后，仍能夠電動開關閥門，起到控制作用；

6)、電磁閥的控制電路

電磁閥控制電路由電磁閥控制電路(4.2)和電磁閥閥體內部電?路(4.1)部分組成，完成對電磁閥DC1的開關動作即開關指示功能；圖中，K3為電磁閥操作開關，D13和D09為開關燈，D14為電磁閥控制器；

電磁閥控制部分由機柜內部電源單元1.4的直流220V電源、操作面板上的電磁閥操作開關K3、接觸器KQ4及常開觸點KQ4-1、操作面板上的開閥燈D13、續流二極管D09、操作面板上的電磁閥開燈D14及12V直流電源組成，電磁閥的閥體部分有帶干簧管指示和不帶有干簧管的兩種；

當開關K4合上后，接觸器KQ4在接通交流220V電后其常開觸點KQ4-1閉合，此時直流220V電壓通過KQ4-1送到電磁閥上，打開電磁閥，同時開閥燈D13亮，續流二極管D09是為了泄放關閥后產生的感生電動勢、保護電磁閥和電路；在帶有干簧管的電磁閥打開后，其干簧管觸點閉合，直流12V電壓通過干簧管的電磁閥G-01的觸點1、2加到操作面板上的指示燈D14上，指示電磁閥DC1已經打開；

7)、閥門開關計時器電路

由開關計時器電路由100HZ定時信號產生電路(5.1)、開關計時觸發信號產生電路(5.2)和數碼管顯示電路(5.3)組成；該電路放在主控電路板上，閥門開關計時器電路由100HZ定時信號產生電路、開關計時器觸發信號產生電路、LED數碼管顯示電路三部分組成，完成對閥門開關的自動精確計時功能；

第一部分電路是100HZ定時信號產生電路(5.1)，功能是產生后續計時電路所需的精確定時頻率信號，具體電路由非門U11、電阻?R11、晶振JT、電容C11、C12組成產生的100HZ的精確信號，該信號進入由U12和U13組成的千分頻網絡中最后產生的100HZ的精確定時頻率信號連續到第三部分電路的U1和U5的9腳上；

第二部分是開關計時觸發信號產生電路(5.2)，該電路功能是為第三部分電路提供開關計時觸發信號，具體電路：由操作面板上的全封閥操作開關K1和諧波式電動閥操作開關K2觸點提供兩種閥門的開關計時觸發信號，開關計時信號經J1進入主電路板中，然后經電阻R15、U10A、U10B進行整形后接到第三部分電路中U1-U4的4腳上；關計時信號經J1進入主電路板中，然后經電阻R16、U10C/U10D進行整形后接到第三部分電路中U5-U8的4腳上；開清零信號由面板上的開復零按鈕產生，通過J1進入主電路板，然后連接至由電阻和電容組成的分壓網絡，最后連接至第三部分的U5-U8的5腳上；

第三部分是LED數碼管顯示電路(5.3)，功能是驅動數碼管，顯示開關閥時間；具體電路：由8個驅動顯示器件U1-U8及56個限流電阻、8個數碼管組成；

8)、相序自動檢測電路

該電路放在主控電路板上，由380V電網電壓采集處理電路(6.1)、相序判斷電路(6.2)和聲光報警電路(6.3)三部分電路組成，共同完成相序的自動檢測；

第一部分是380V電網電壓采集處理電路(6.1)，此電路功能是將380V電壓網絡進行降壓、隔離后產生的三相12V直流電壓輸送到第二部分的相序判定電路中去；具體電路：從三相變壓器T1的原邊輸入的380V電源的A/B/C三相分別連接到主電路板J6插座的1、2、?3上，然后A相電源進入由電阻R41和R42、二極管D1和D2、12V穩壓管WY1和WY2、電阻R40和R41、發光二極管L1、光電耦合器G05組成的電壓采集處理電路；B相電源進入由電阻R43和R44、二極管D3和D4、12V穩壓管WY3和WY4、電阻R45和R46、發光二極管L2、光電耦合器G06組成的電壓采集處理電路，將B相的380V電壓通過光電耦合器G06耦合到相序判定電路中的B相上；C相電源進入由電阻R48和R49、二極管D5和D6、12V穩壓管WY5和WY6、電阻R50和R51、發光二極管L3、光電耦合器G07耦合到相序判定電路中的C相上，在相序判定電路中對三相電源AS/B/C進行判定，采用光電耦合器是為了防止高壓的380V系統進入后面的低壓直流12V直流系統中；

第二部分電路是相序判定電路(6.2)，該電路的作用是判定出三相電的A/B/C相是否為正序；具體電路：由光電耦合G05/G06/G07采集到的與380V系統隔離的三相電源A/B/C三相12V電壓分別進入與非門U21中進行處理，其中A相12V電源連接到與非門U21的5腳和8腳上，B相12V電源連接到與非門21的12腳上，C相12V電源連接到與非門U21的9腳上，然后U21的4腳連接到U21的1腳上，U21的6腳連接到U21的13腳上，U21的10腳連接到U21的2腳上，U21的3腳連接到U21的13腳上，U21的11腳是最后的輸出電壓，此時如果輸入380V電壓為正序，U21的11腳輸出負脈沖，如果輸入380V為逆序，U21的11腳輸出高電平，然后此信號進入第三部分的聲光報警電路中；

第三部分電路為聲光報警電路(6.3)，此電路功能是將第二部?分輸出的脈沖或電平信號進行處理，然后驅動蜂鳴器或是相序燈提示用戶輸入380V電壓網絡的相序是正序還是逆序；具體電路：由第二部分電路的U21的11腳的信號經過電阻R53后連接到一個四運算放大器U22的9腳上，U22全接成比較器的方式，U22的10腳、5腳、3腳相連并連接至由R56、R57組成的電阻分壓網絡上，U22的8腳連接至隔離二極管D7的正向端上，D7的負向端連接到由電位器P1、電阻R55、電容C24組成的幅度調節網絡上，同時D7的負向端還連接到U22的6腳，U2的7腳連接到U22D?12腳上，U22的12腳、13腳、14腳組成了電壓跟隨器，驅動報警蜂鳴器BEEP，U22D?1腳連接至面板上的正相序燈D7上。?