专利名称：多电机保护与故障检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机故障检测装置，特别涉及一种用于主电机驱动的电力拖
动系统中的多电机保护与故障快速检测控制装置。
背景技术：
在船台、码头、船坞区域，传统的继电控制的门机电力拖动系统中，通常规格不同 的门座式起重机(以下简称门机)大约有二十几台，最大的门机起重量为200吨，行走机 构行走主电机加上辅助小型电机总数有48台，小一点门机起重量也有45吨，行走机构行 走主电机加上辅助电机有36台。在运行过程中，只要有一台电机发生故障，都会引起整台 门机的停止工作，因此在最短的时间内以最快的速度查找并排出故障电机恢复生产是非常 关键的。如果行走主电机为12只，则一般分成2 3组分别启动，每组用2只总电流继电 器保护。在目前较为普遍的采用变频器驱动的电力拖动系统中，每只主电机设置了一个主 电机保护元器件，如主电机空气断路器(空气断路器又称空气开关)，但它们的辅助电机， 比如刹车电机与冷却风机电机，都分别只有一个总的保护空气开关，如刹车电机空气断路 器或冷却风机电机空气断路器，且这些保护元件与空气开关都置于位置较高的行走电气房 中，每一个保护元件与某一电机的对应关系并不直观，加上每台门机在不同方位时，每台行 走电机的称号不一样。而且不同时期设计制造安装的门机，每台行走电机在原理图上也有 不统一的标识符。这就给快速抢修工作带来了极大的麻烦。以一个由12台主电机5YD1 5YD12驱动的门机电力拖动系统为例如图la 图ld所示的多电机保护控制电路，有12台 主电机5YD1 5YD12， 12台刹车电机5TD1 5TD12， 12台风机电机5FD1 5FD12。 12台 主电机空气断路器5Q101 5Q112与刹车电机总空气断路器5Q2、风机电机总空气断路器 5Q3 —同置于一台电柜中，若主电机5YD1 5YD12中有一只故障，虽然从理论上讲可以按图 la 图ld中的PLC控制器(ProgrammableLogic Controller,可编程逻辑控制器)输入状 态查出是哪个编号的电机已发生故障，但实践中由于原理图中电机的编号与实际中某个电 机的对应关系并不直观，往往不是每个维修人员都能很快查找出来的，况且在某些设计中， 是几台主电机保护信号共进一个PLC控制器输入点，若是刹车电机5TD1 5TD12中有一个 发生故障，则只会引起刹车电机5TD1 5TD12的总空气断路器5Q2动作，而要在12台主电 机5YD1 5YD12中立即查找出是哪台主电机发生了故障，则十分麻烦且相当繁琐。同理， 当风机电机发生故障时，检修也是同样的不方便。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有的在多电机驱动的电力拖动系
统中当其中一台电机发生故障时，不能快速排查出故障电机而延误生产的缺陷，提供一种
能快速排查出故障电机，并能提高系统运行效率的多电机保护与故障检测装置。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种多电机保护与故障
检测装置，其包括分别与一PLC控制器相连的至少十二台主电机，至少十二台刹车电机，至少十二台风机电机，多只空气断路器，其特点在于，所述至少十二台主电机，所述至少十二
台刹车电机，所述至少十二台风机电机均至少分成四组，每台主电机均分别连接一空气断
路器；每组刹车电机和每组风机电机均分别连接一所述的空气断路器；该多电机保护与故
障检测装置还包括至少四组电机保护检测电路，各组该电机保护检测电路由相互并联的一
中间继电器控制支路及一指示灯控制支路组成，各组该电机保护检测电路包括分别与一
组该主电机，一组该刹车电机及一组该风机电机相连的各只该空气断路器，一中间继电器
及一指示灯，所有该空气断路器均为四极制，该中间继电器至少带有一�？サ�、一常闭触
点及一电磁线圈，其中，该指示灯控制支路至少由相互串接的该中间继电器的常闭触点与
该指示灯组成，该中间继电器控制支路由所有该空气断路器的第四极依次串接，并与该中
间继电器的电磁线圈串接组成，该中间继电器的一�？サ憬尤敫肞LC控制器。 其中，该装置还包括至少四台带一箱门的保护箱，该装置的电机保护检测电路为
四组电机保护检测电路，各保护箱内分别置有一路该电机保护检测电路的所有该空气断路
器及该中间继电器，各组该电机保护检测电路的指示灯均设于各该保护箱的箱门上。 其中，该十二台主电机分成相互并联的四组，各组主电机包括相互并联的三台主
电机，各台主电机分别串接一该空气断路器。 其中，该十二台刹车电机分成相互并联的四组，各组刹车电机包括三台相互并联的刹车电机，各组刹车电机的该空气断路器通过一总的空气开关接入该PLC控制器。[0008] 其中，该十二台风机电机组分成相互并联的四组，各组风机电机包括三台相互并联的风机电机，各组风机电机的该空气断路器通过一总的空气开关接入该PLC控制器。[0009] 其中，各该中间继电器及该指示灯控制支路的电源为该刹车电机用电源或该风冷电机用电源，或为一单独提供的电源。 其中，各该中间继电器及该指示灯控制支路的电源为该刹车电机用电源或该风冷电机用电源，或为一单独提供的电源。 本实用新型的积极进步效果在于本实用新型可以根据各保护箱箱门上的指示灯的明暗状态，把故障电机先锁定在只控制四分之一电机总量的某一门腿保护箱内，然后根据该保护箱内已发生动作空气断路器的编号，立即找出故障电机并加以排除。因此能以快捷的速度修理设备，恢复系统生产，这样就大大减少了维修的时间，提高了系统工作效率。
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la为现有的电lb为现有的电lc为现有的电ld为现有的电2a为本实用新2b为本实用新2c为本实用新2d为本实用新3a为本实用新3b为本实用新
力拖动系统中主电机的电气控制图。力拖动系统中刹车电机的电气控制图。力拖动系统中风机电机的电气控制图。力拖动系统的PLC控制器的端子接线图。型一较佳实施例的主电机的电气控制图。型一较佳实施例的刹车电机的电气控制图。型一较佳实施例的风机电机的电气控制图。型一较佳实施例的PLC控制器的端子接线图。型一较佳实施例1#保护箱的电机保护检测电路图,型一较佳实施例2#保护箱的电机保护检测电路图,
4[0022] 图3c为本实用新型一较佳实施例3#保护箱的电机保护检测电路图。[0023] 图3d为本实用新型一较佳实施例4#保护箱的电机保护检测电路图。
具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。 本实用新型提供一种多电机保护与故障检测装置，该多电机保护与故障检测装置
专用于门机电力拖动系统中电机故障的排查。该多电机保护与故障检测装置包括分别与一
PLC控制器相连的至少四组相互并联的主电机，至少四组相互并联的刹车电机，至少四组相
互并联的风机电机，多只空气断路器，其中，每组主电机包括相互并联的三台主电机，每台
主电机设置专用的主电机空气断路器进行保护。每组刹车电机包括三台相互并联的刹车电
机，每组刹车电机以每门腿相同功能为单位设置一个总的保护空气断路器，每组风机电机
包括三台相互并联的风机电机，每组风机电机也以每门腿相同功能为单位设置一个总的保
护空气断路器。本实用新型的多电机保护与故障检测装置还包括至少四组电机保护检测电
路，每路电机保护检测电路由一中间继电器控制支路及一指示灯控制支路相互并联组成，
各组电机保护检测电路包括分别与一组主电机，一组刹车电机及一组风机电机相连的各
只该空气断路器，一中间继电器及一指示灯。本实施例的门机行走系统中包括四组电机保
护检测电路，四组门机行走机构主电机，四组刹车电机及四组风机电机，多个空气断路器及
四个中间继电器，四只指示灯。各中间继电器至少带有一�？サ�、一常闭触点及一电磁线
圈，所有空气断路器均采用四极制，每一路指示灯控制支路由一中间继电器的常闭触点与
一指示灯串接组成，用来提示本门腿所辖范围内电机是否已发生故障。每一中间继电器控
制支路通过将该支路的各空气断路器的第四极依次串接后控制一个中间继电器的电磁线
圈，用以取得每台电机故障时空气断路器的动作信号，各主电机组的空气断路器的动作信
号通过与其相连的中间继电器的一常开触点接入PLC控制器，以确保主电机驱动的整个电
力拖动系统的安全工作。控制中间继电器及指示灯回路的电源可根据具体线路情况借用刹
车电机电源或风机电机电源，或敷线专门供给。 为了便于排查，本实施例中将各组电机保护检测电路控制下的三只主电机空气断路器及一中间继电器、一只箱门指示灯分装在四台门腿保护箱内，而每三只刹车电机共用的一只刹车电机空气断路器与每三只风机电机共用的一只风机电机空气断路器也分别置于同一个门腿保护箱内。这样维修人员达到现场的第一时间内就可以根据四个分门腿上的保护箱箱门上指示灯明暗状态，把故障电机先锁定在只有四分之一电机总量的某一分门腿范围内，然后根据保护箱内已发生动作空气断路器的编号，立即找出故障电机并加以排除。[0027] 下面结合图2a 图2d、图3a 图3d具体说明本实用新型装置的检测原理本实施例的12台主电机5YD卜^也成四组，12台刹车电机5TD卜^分成四组，12台风机电机5FD卜^也分成四组。将四组主电机5YD卜^的十二只空气断路器5Q101 5Q112分装在四台门腿保护箱内，在四组刹车电机5TD工 12中，每三台刹车电机与每三台风机电机各自分别用一只空气断路器保护，也分别置于该同一个保护箱内，与每三台风机电机各自分别用一只空气断路器保护，同时，在同一个保护箱内加装同一组电机保护检测电路控制下一只中间继电器及一只箱门指示灯。如图3a所示的1#门腿保护箱为例，在1#门腿保护箱内安装有一组电机保护检测电路控制下的一组主电机5YD卜3的空气断路器5Q101、5Q102、5Q103，一组刹车电机5TD^合用的一只空气断路器5Q201、一组风机电机5FD卜3合用的一只空气断路器5Q301。当该组主电机5YD卜3，该组刹车电机5TD卜3及该组风机电机5FD卜3中任一台电机发生故障时，都会引起该组主电机的空气断路器5Q101、5Q102、5Q103、该组刹车电机5TD工 3合用的空气断路器5Q201 ，该组风机电机5FD工 3合用的空气断路器5Q301中某一个动作，使同置于该1#门腿保护箱内的中间继电器5KA1的电磁线圈失电，此时PLC控制器的输入点(703、00108)信号改变，则行走运行系统进入停车程序，同时由于中间继电器5KA1的电磁线圈失电，则与该中间继电器5KA1的常闭触点串接且位于1#电气保护箱箱门上的指示灯导通点亮，以此指示故障电机发生在1#门腿保护箱的范围内。 同理，当其他组电机发生故障时，其相应门腿保护箱箱门上的指示灯就会点亮，这样就将故障排查范围縮小该门腿保护箱内控制的只有四分之一总量的电机排查范围内，因此大大縮短了故障排查时间，能以快捷的速度修理设备，恢复生产，这样就大大减少了维修的时间，提高了工作效率。本实施例中的多电机驱动的门机行走电气控制部分为现有技术，在此不作赘述。 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求一种多电机保护与故障检测装置，其包括分别与一PLC控制器相连的至少十二台主电机，至少十二台刹车电机，至少十二台风机电机，多只空气断路器，其特征在于，所述至少十二台主电机，所述至少十二台刹车电机，所述至少十二台风机电机均至少分成四组，所述每台主电机均分别连接一所述的空气断路器；每组刹车电机和每组风机电机均分别连接一所述的空气断路器；该多电机保护与故障检测装置还包括至少四组电机保护检测电路，各组该电机保护检测电路由相互并联的一中间继电器控制支路及一指示灯控制支路组成，各组该电机保护检测电路包括分别与一组该主电机，一组该刹车电机及一组该风机电机相连的各只该空气断路器，一中间继电器及一指示灯，所有该空气断路器均为四极制，该中间继电器至少带有一常开触点、一常闭触点及一电磁线圈，其中，该指示灯控制支路至少由相互串接的该中间继电器的常闭触点与该指示灯组成，该中间继电器控制支路由所有该空气断路器的第四极依次串接，并与该中间继电器的电磁线圈串接组成，该中间继电器的一�？サ憬尤敫肞LC控制器。
2. 如权利要求1所述的多电机保护与故障检测装置，其特征在于，该装置还包括至少 四台带一箱门的保护箱，该装置的电机保护检测电路为四组电机保护检测电路，各保护箱 内分别置有一组该电机保护检测电路的所有该空气断路器及该中间继电器，各组该电机保 护检测电路的指示灯均设于各该保护箱的箱门上。
3. 如权利要求2所述的多电机保护与故障检测装置，其特征在于，该十二台主电机分 成相互并联的四组，各组主电机包括相互并联的三台主电机，各台主电机分别串接一该空 气断路器。
4. 如权利要求3所述的多电机保护与故障检测装置，其特征在于，该十二台刹车电机 分成相互并联的四组，各组刹车电机包括三台相互并联的刹车电机，各组刹车电机的该空 气断路器通过一总的空气开关接入该PLC控制器。
5. 如权利要求4所述的多电机保护与故障检测装置，其特征在于，该十二台风机电机 组分成相互并联的四组，各组风机电机包括三台相互并联的风机电机，各组风机电机的该 空气断路器通过一总的空气开关接入该PLC控制器。
6. 如权利要求1至5中任意一项所述的多电机保护与故障检测装置，其特征在于，各该 中间继电器及该指示灯控制支路的电源为该刹车电机用电源或该风冷电机用电源，或为一 单独提供的电源。
专利摘要本实用新型公开了一种多电机保护与故障检测装置，其包括分别与一PLC控制器相连的至少十二台主电机，至少十二台刹车电机，至少十二台风机电机，多个空气断路器及故障指示灯等器件，其中，所述至少十二台主电机，至少十二台刹车电机，至少十二台风机电机均按控制要求至少分成四组，每台主电机均分别由一空气断路器保护；每组刹车电机和每组风机电机均分别由一空气断路器保护；该装置还包括至少四组电机保护检测电路，各组该电机保护检测电路由相互并联的一个中间继电器控制支路及一个指示灯控制支路组成，采用本实用新型，在多电机驱动的电力拖动系统中，当其中任一台电机发生故障时，均能够快速排查出故障电机，并能显著提高系统运行效率。
文档编号G01R31/34GK201466683SQ200920075979
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者徐立成, 辛鸿明, 邵庆明 申请人:上海船厂船舶有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
