一种真空泵电动机散热冷却系统的制作方法

1.本发明属于真空泵散热技术领域，特别涉及一种真空泵电动机散热冷却系统。


背景技术：

2.随着我国经济持续高速发展，真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头，真空泵通过电动机驱动，真空泵电动机在使用过程中存在损耗，温度会不断升高，由于电动机使用的绝缘材料对温度的限制，如不能很好的对其进行冷却，会影响电机的使用寿命。
3.现有2
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660mw空冷机组，真空泵电机选型为：y2-355l4-12，卧式安装，功率：185kw；转速：493r/min，绝缘等级：f级，额定电流：379a，额定电压：380v，冷却方式：风扇自冷。在设备运行过程中，电机本体温度65℃-70℃，轴承温度55℃左右，运行环境温度15-25℃，比较相同环境下其他低压电机，本体及轴承温度偏高15-25℃，会使得绝缘碳化，失去绝缘作用，减少使用寿命，甚至造成电机绕组短路故障，设备的安全稳定运行存在较大的隐患。目前通过风扇自冷的方式对真空泵电动机进行冷却，风扇转速较低，冷却风量较小导致电机冷却效果差，电动机本体及轴承温度偏高，长时间运行方式下对电机绕组绝缘及轴承润滑脂劣化影响较大。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明提出了一种真空泵电动机散热冷却系统，能够通过远程控制冷却电机对真空泵电机进行散热，同时也可以现场控制冷却风机对真空泵电机进行散热，冷却效果良好，保障了真空泵电机的长时间稳定运行。
5.本发明具体技术方案为：一种真空泵电动机散热冷却系统，包括：冷却风机、接线盒、集散控制系统dcs、控制柜和开关电源；
6.所述接线盒安装于所述冷却风机上，所述电源开关通过控制柜与所述接线盒电连接形成冷却风机的供电回路；冷却风机设置与电动机尾部，
7.同时，在所述电动机尾部设置的自冷风扇与所述冷却风机形成冷却装置；
8.所述集散控制系统dcs设置于控制室中并通过tcp通讯协议方式与控制柜建立通讯连接。
9.进一步的，所述控制柜，包括：热继电器fr1、接触器km1、启动按钮ha1和停止按钮ta1；
10.其中，所述接触器km1的主触点与所述热继电器fr1的主触点串联在主电路中与所述冷却风机相连，所述接触器km1的常闭辅助触点与所述停止按钮ta1连接形成电机停运指示电路。
11.进一步的，所述控制柜还包括：继电器ka1和继电器ka2；所述继电器ka1的线圈与集散控制系统dcs的合闸启动接点串联形成远程启动控制电路；所述继电器ka2的线圈与集散控制系统dcs的分闸停止接点串联形成远程停止控制电路。
12.进一步的，所述控制柜还包括：转换开关zk1，所述转换开关zk1的就地端触点与停
止按钮ta1的常闭按钮、启动按钮ha1的常开按钮、热继电器fr1辅助触点和接触器km1线圈依次串联形成就地控制电路；其中，所述接触器km1线圈a1端和a2端分别对应连接所述启动按钮ha1指示灯的x2端和x1端形成电机运行指示电路。
13.进一步的，所述接触器km1常开触点的14端和13端分别对应连接所述启动按钮ha1常开触点的3端和4端，形成接触器km1的常开触点与启动按钮ha1常开触点并联。
14.进一步的，所述转换开关zk1的远方触点与继电器ka2的常闭触点和继电器ka1的常开触点依次串联连接，同时，所述转换开关zk1的远方触点的3端与101端连接，所述继电器ka1的常闭触点5端与109端连接。
15.进一步的，所述接触器km1常开触点的53端和54端分别对应连接所述继电器ka1常开触点的9端和5端，形成远方控制电路。
16.进一步的，接触器km1常开触点的73端和74端分别对应连接于701端和702端；转换开关zk1的3端和4端分别对应连接703端和704端；热继电器断电延时常开触点的97端和98端分别对应连接705端和706端；集散控制系统dcs采集冷却风机运行状况和下发控制指令。
17.进一步的，本控制系统采用三相四线制电源供电，通过本系统连接至少一台以上冷却风机。
18.本发明的有益效果：
19.基于上述技术方案，本发明通过接线盒安装于冷却风机上，电源开关通过控制柜与接线盒电连接形成冷却风机的供电回路；冷却风机设置与电动机尾部，同时，在电动机尾部设置的自冷风扇与冷却风机形成冷却装置；集散控制系统dcs设置于控制室中并通过tcp通讯协议方式与控制柜建立通讯连接。集散控制系统dcs远程控制控制柜中的电气装置从而间接达到控制冷却风机工作，同时，也可以现场控制冷却风机对真空泵电机进行散热，冷却效果良好，保障了真空泵电机的长时间稳定运行。
20.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出了本发明一种真空泵电动机散热冷却系统示意图；
23.图2示出了本发明一种真空泵电动机散热冷却系统主电路图；
24.图3示出了本发明一种真空泵电动机散热冷却系统控制电气图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。在本技术中，术语“上”、
[0027][0028]“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。
[0029]
参见图1，一种真空泵电动机散热冷却系统，包括：冷却风机、接线盒、集散控制系统dcs、控制柜和开关电源；所述接线盒安装于所述冷却风机上，所述电源开关通过控制柜与所述接线盒电连接形成冷却风机的供电回路；冷却风机设置与电动机尾部，同时，在所述电动机尾部设置的自冷风扇与所述冷却风机形成冷却装置；所述集散控制系统dcs设置于控制室中并通过tcp通讯协议方式与控制柜建立通讯连接。
[0030]
具体来说，本发明通过集散控制系统dcs对控制柜的远程控制并且对冷却风机工作状况进行监控，达到对冷却风机的控制和监控目的，同时也可以通过设置在冷却风机旁的控制柜通过就地控制回路进行现场控制冷却风机，本发明中采用的开关电源为380v三相交流电。
[0031]
参见图2和图3本发明实施方式中，所述控制柜，包括：热继电器fr1、接触器km1、启动按钮ha1和停止按钮ta1；由于本发明中采用的电源为三相四线制的380v电源，通过在主电路中设置热继电器fr1能够为主电路提供保障，防止主电路在运行中因温度过高导致烧毁主电路绝缘层发生断路或短路及火灾。
[0032]
具体来说，所述接触器km1的主触点与所述热继电器fr1的主触点串联在主电路中与所述冷却风机相连，所述接触器km1的常闭辅助触点与所述停止按钮ta1连接形成电机停运指示电路。电机停运指示电路能够获取到冷却风机的停止运行状态，当接触器km1正常接通运行时，接触器km1常闭辅助触点断开，停止按钮ta1的指示灯不亮，当冷却风机运行停止时，接触器km1断电，接触器km1常闭辅助触点闭合，停止按钮ta1的指示灯通电点亮，指示系统运行故障。
[0033]
所述控制柜还包括：继电器ka1和继电器ka2；所述继电器ka1的线圈与集散控制系统dcs的合闸启动接点串联形成远程启动控制电路；所述继电器ka2的线圈与集散控制系统dcs的分闸停止接点串联形成远程停止控制电路。
[0034]
具体来说，集散控制系统dcs发出合闸信号时，集散控制系统dcs的合闸启动开关闭合，继电器ka1线圈通电，继电器ka1的常开触点闭合，同时远方控制启动，远方控制的3端和4端接通，使得接触器km1得电,接触器km1线圈吸合，冷却风机启动运行。集散控制系统dcs发出分闸信号时，集散控制系统dcs的分闸停止开关闭合，继电器ka2线圈通电，继电器ka2的常闭触点断开，使得接触器km1失电，接触器km1线圈断开，冷却风机停止运行。实现了通过集散控制系统dcs远程控制冷却风机的启动和停止。
[0035]
本发明中的控制柜还包括：转换开关zk1，所述转换开关zk1的就地端触点与停止按钮ta1的常闭按钮、启动按钮ha1的常开按钮、热继电器fr1辅助触点和接触器km1线圈依次串联形成就地控制电路；其中，所述接触器km1线圈a1端和a2端分别对应连接所述启动按钮ha1指示灯的x2端和x1端形成电机运行指示电路。为了实现现场控制，本发明设置了就地
控制电路。所述接触器km1常开触点的14端和13端分别对应连接所述启动按钮ha1常开触点的3端和4端，形成接触器km1的常开触点与启动按钮ha1常开触点并联。
[0036]
具体地，转换开关zk1从4端接通到3端时就地控制启动，停止按钮ta1的常闭按钮在正常状态下处于闭合状态，当现场按下启动按钮ha1的常开按钮时接触器km1线圈得电，主电路接通，冷却风机启动运行；同时，接触器的常开触点闭合，端子14与端子13接通形成自锁电路，保证冷却风机的长期稳定运行。当按下停止按钮ta1的常闭按钮，控制电路中的接触器km1线圈失电，冷却风机停止运行，当接触器km1线圈得电时，与线圈并联的启动按钮指示灯亮起，表示接触器启动正常运行。
[0037]
在一些可选的实施方式中，所述转换开关zk1的远方触点与继电器ka2的常闭触点和继电器ka1的常开触点依次串联连接，同时，所述转换开关zk1的远方触点的3端与101端连接，所述继电器ka1的常闭触点5端与109端连接。所述接触器km1常开触点的53端和54端分别对应连接所述继电器ka1常开触点的9端和5端，形成远方控制电路。通过加入接触器km1常开触点形成自锁回路，使得系统长期稳定得电从而使得冷却风机稳定运行。
[0038]
在一些可选的实施方式中，本发明通过接触器km1常开触点的73端和74端分别对应连接于701端和702端；转换开关zk1的3端和4端分别对应连接703端和704端；热继电器断电延时常开触点的97端和98端分别对应连接705端和706端；集散控制系统dcs采集冷却风机运行状况和下发控制指令。基于上述技术方案，集散控制系统dcs能够直接控制冷却风机的启动与停止，同时还能监控冷却系统的运行状态，通过设置故障灯，能够现场直观获取冷却系统运行状态吗，也可通过集散控制系统dcs获取运行情况和运行状态。
[0039]
在一些可选的实施方式中，本控制系统采用三相四线制电源供电，通过本系统连接至少一台以上冷却风机。参见图1，本冷却系统可应用于真空泵a冷却风机还可应用于真空泵b冷却风机因此可以多台冷却风机共用同一电源。
[0040]
基于上述技术方案，本发明通过接线盒安装于冷却风机上，电源开关通过控制柜与接线盒电连接形成冷却风机的供电回路；冷却风机设置与电动机尾部，同时，在电动机尾部设置的自冷风扇与冷却风机形成冷却装置；集散控制系统dcs设置于控制室中并通过tcp通讯协议方式与控制柜建立通讯连接。集散控制系统dcs远程控制控制柜中的电气装置从而间接达到控制冷却风机工作，同时，也可以现场控制冷却风机对真空泵电机进行散热，冷却效果良好，保障了真空泵电机的长时间稳定运行。
[0041]
以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种真空泵电动机散热冷却系统，其特征在于，包括：冷却风机、接线盒、集散控制系统dcs、控制柜和开关电源；所述接线盒安装于所述冷却风机上，所述电源开关通过控制柜与所述接线盒电连接形成冷却风机的供电回路；冷却风机设置与电动机尾部，同时，在所述电动机尾部设置的自冷风扇与所述冷却风机形成冷却装置；所述集散控制系统dcs设置于控制室中并通过tcp通讯协议方式与控制柜建立通讯连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制柜，包括：热继电器fr1、接触器km1、启动按钮ha1和停止按钮ta1；其中，所述接触器km1的主触点与所述热继电器fr1的主触点串联在主电路中与所述冷却风机相连，所述接触器km1的常闭辅助触点与所述停止按钮ta1连接形成电机停运指示电路。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述控制柜还包括：继电器ka1和继电器ka2；所述继电器ka1的线圈与集散控制系统dcs的合闸启动接点串联形成远程启动控制电路；所述继电器ka2的线圈与集散控制系统dcs的分闸停止接点串联形成远程停止控制电路。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制柜还包括：转换开关zk1，所述转换开关zk1的就地端触点与停止按钮ta1的常闭按钮、启动按钮ha1的常开按钮、热继电器fr1辅助触点和接触器km1线圈依次串联形成就地控制电路；其中，所述接触器km1线圈a1端和a2端分别对应连接所述启动按钮ha1指示灯的x2端和x1端形成电机运行指示电路。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述接触器km1常开触点的14端和13端分别对应连接所述启动按钮ha1常开触点的3端和4端，形成接触器km1的常开触点与启动按钮ha1常开触点并联。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述转换开关zk1的远方触点与继电器ka2的常闭触点和继电器ka1的常开触点依次串联连接，同时，所述转换开关zk1的远方触点的3端与101端连接，所述继电器ka1的常闭触点5端与109端连接。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接触器km1常开触点的53端和54端分别对应连接所述继电器ka1常开触点的9端和5端，形成远方控制电路。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，接触器km1常开触点的73端和74端分别对应连接于701端和702端；转换开关zk1的3端和4端分别对应连接703端和704端；热继电器断电延时常开触点的97端和98端分别对应连接705端和706端；集散控制系统dcs采集冷却风机运行状况和下发控制指令。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，本控制系统采用三相四线制电源供电，通过本系统连接至少一台以上冷却风机。

技术总结
本发明属于真空泵散热技术领域，特别涉及一种真空泵电动机散热冷却系统。通过接线盒安装于冷却风机上，电源开关通过控制柜与接线盒电连接形成冷却风机的供电回路；冷却风机设置与电动机尾部，同时，在电动机尾部设置的自冷风扇与冷却风机形成冷却装置；集散控制系统DCS设置于控制室中并通过TCP通讯协议方式与控制柜建立通讯连接。集散控制系统DCS远程控制控制柜中的电气装置从而间接达到控制冷却风机工作，同时，也可以现场控制冷却风机对真空泵电机进行散热，冷却效果良好，保障了真空泵电机的长时间稳定运行。泵电机的长时间稳定运行。泵电机的长时间稳定运行。


技术研发人员：林杨斌 何志强 何建军 顾祥林 费俊章 杨浩 沈秉岩 卜启超 张轩羽
受保护的技术使用者：国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司 青海黄河上游水电开发有限责任公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/14