[實用新型]一種電磁線圈溫度保護裝置

有效

• 申請號: 201320665253.1
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN203536936U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張承臣;吳永博;唐奇;鄧雪嬌
• 申請（專利權）人: 沈陽隆基電磁科技股份有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李壯男

一、技術領域

本實用新型涉及電磁設備上的電磁線圈溫度保護裝置。

二、背景技術

電磁線圈對于溫度的承載能力有一定的限度，若線圈溫度過高，會對線圈的使用壽命及性能造成很大的影響。傳統電磁線圈的溫度保護方法主要是采用熱電偶或溫度探頭檢測，其檢測位置只是具體的監測點，不能做到全面的監控，尤其對于體積過大的負載更為明顯。因此迫切需要一種能夠全面監控整個電磁線圈溫升情況的保護方法及其裝置。

三、發明內容

本實用新型的目的是提供一種電磁線圈溫度保護裝置，能夠依據電阻率隨溫度變化全面的檢測整個電磁線圈的溫升情況，并做出相應的動作，使電磁線圈得以有效的保護。

本實用新型采用技術方案是：電磁線圈溫度保護裝置要由可編程控制器、整流單元、電磁線圈、電流變送器和電壓變送器組成，交流電源經交流接觸器的主觸點通過整流單元給電磁線圈提供直流電壓，電磁線圈連接有電流變送器和電壓變送器，電流變送器和電壓變送器的輸出信號連接到可編程控制器，可編程控制器輸出端連接交流接觸器線圈、開關電源和報警器，開關電源給電流變送器和電壓變送器提供電源。

在電磁線圈通電時，電流變送器與電壓變送器同時檢測線圈內通過的電流和線圈兩端電壓，再將數據反饋給可編程控制器PLC計算線圈的即時電阻。由于導電材料的電阻率隨溫度的變化而按一定的規律不斷改變。根據溫升公式ΔT=（R_熱/R_設計-1）/Κ可以推導出繞阻的平均溫度，并輸出相對應的控制動作信號。

由于金屬的電阻率隨溫度的變化而不斷改變，根據這一原理，可編程控制器PLC將電流變送器DL1與電壓變送器DY1反饋的數據通過內部運算計算出電磁線圈YA1的實時阻值。根據溫升公式ΔT=（R_熱/R_冷-1）/Κ及電磁線特性得到R_報警=（ΔT_報警Κ+1）×R_冷和R_故障=（ΔT_故障Κ+1）×R_冷，其中ΔT為溫升；ΔT_報警為線圈處于溫度報警狀態的溫升；ΔT_故障為線圈處于溫度故障狀態時的溫升；R_熱為線圈的熱態阻值；R_冷為線圈的冷態阻值；R_報警為線圈處于溫度報警時的阻值；R_故障為線圈處于溫度故障時的阻值；Κ為線圈的溫度系數。在可編程控制器PLC的數據存儲區預先設置一個報警阻值R_報警和一個故障阻值R_故障。當線圈實時阻值大于或等于報警阻值R_報警且小于故障阻值R_故障時，可編程控制器PLC輸出報警信號。當線圈實時阻值大于或等于故障阻值R_故障時，可編程控制器PLC輸出故障信號。

本實用新型基于電阻率隨溫度變化的原理監控電磁線圈的溫度變化，并通過可編程控制單元經內部處理運算控制整流單元的輸出，能夠全面的檢測整個電磁線圈的溫升變化情況，并做出相應的動作，以保護電磁線圈。本裝置方法也可與傳統方式配合使用。

四、附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖；

圖2為本實用新型可編程控制器的電路原理圖；

圖3為本實用新型開關電源的電路原理圖。

五、具體實施方式

電磁線圈溫度保護裝置要由可編程控制器PLC、整流單元、電磁線圈YA1、電流變送器DL1和電壓變送器DY1組成，交流電源經交流接觸器KM1的主觸點通過整流單元給電磁線圈YA1提供直流電壓，電磁線圈YA1連接有電流變送器DL1和電壓變送器DY1，電流變送器DL1和電壓變送器DY1的輸出信號連接到可編程控制器PLC，可編程控制器PLC輸出端連接交流接觸器KM1線圈、開關電源N1和報警器YB1、YB2，開關電源N1給電流變送器DL1和電壓變送器DY1提供電源。可編程控制器PLC由主控單元PLC1和擴展模塊PLC2組成；在主控單元PLC1的信號輸入端接有啟動按鈕SB1和停止按鈕SB2，電流變送器DL1和電壓變送器DY1的輸出信號分別連接到擴展模塊PLC2的A+、A-端和B+、B-端。整流單元包括三相半控橋整流模塊V1和可控硅觸發器PCB1，三相半控橋整流模塊V1由可控硅觸發器PCB1提供脈沖信號，可控硅觸發器PCB1上接有給定電位器RP1，在電磁線圈YA1電路上串接有分流器RS1，分流器RS1的電壓信號輸入到可控硅觸發器PCB1。可編程控制器PLC的主控單元PLC1為?CPU226，擴展模塊PLC2為EM235；整流單元V1的三相半控橋整流模塊為MT/DS160-16；可控硅觸發器PCB1為LGQC-3-11；分流器RS1為FL-2/150A/75mV；電流變送器DL1為BDLH-Z4aG11-200A；電壓變送器DY1為BDYG-Z4aG21-600V；開關電源N1為SY-60-S24；交流接觸器KM1為LC1-D95M7C。當按下啟動按鈕SB1后，可編程控制單元PLC控制交流接觸器KM1吸合，此時整流單元中的三相半控橋整流模塊V1交流側得電，通過調節觸發板PCB1的給定電位器RP1，觸發板PCB1提供3路脈沖信號給三相半控橋整流模塊V1，三相半控橋整流模塊V1輸出相應的直流電給電磁線圈YA1。分流器RS1的電壓信號實時反饋給可控硅觸發器PCB1，觸發板PCB1根據反饋值進一步控制3路脈沖輸出，保證三相半控橋整流模塊V1輸出的直流電流大小恒定不變。勵磁控制線穿過電流變送器DL1，電流變送器DL1實時檢測勵磁控制線上的直流電流大小，并且根據電流大小輸出標準電流信號給可編程控制單元擴展模塊PLC2的模擬量輸入第一回路“A+、A-”。電壓變送器DY1實時檢測電磁線圈YA1兩端直流電壓大小，并且根據電壓大小輸出標準電流信號給可編程控制單元擴展模塊PLC2的模擬量輸入第二回路“B+、B-”。可編程控制器PLC將電流變送器DL1與電壓變送器DY1輸出的數據根據溫升公式ΔT=（R_熱/R_冷-1）/Κ通過內部運算計算出負載YA1的實時阻值R_熱。在主控單元PLC1的內部存儲區設置報警阻值R_報警和故障阻值R_故障。主控單元PLC1實時比對實時阻值R_熱與報警阻值R_報警和故障阻值R_故障之間的關系。當線圈實時阻值R_熱大于或等于報警阻值R_報警且小于故障阻值R_故障時，可編程控制器PLC輸出報警信號，此時聲光報警器YB1啟動，提示操作人員增大線圈散熱能力。當線圈實時阻值大于或等于故障阻值R_故障時，可編程控制器PLC輸出故障信號，此時聲光報警器YB2啟動，同時控制交流接觸器KM1斷開。當按下停止按鈕SB2后，可編程控制器PLC控制交流接觸器KM1斷開。