一种阀门电机的控制电路及控制方法与流程

1.本发明属于核电领域，具体涉及一种阀门电机的控制电路及控制方法。


背景技术：

2.电动阀门开或关行程的某个或某些阶段会出现高转矩大电流的情形，可能导致阀门电机的热过载保护在不适宜的时机动作以保护电机的绝缘或不致于过热烧毁，但在保护电机的同时却可能妨碍阀门安全功能(如关阀或开阀)的执行。例如，安全级阀门的电机因过载保护动作而被切断供电，从而无法执行需求的安全功能。
3.而对基准事故后需即时执行安全功能的安全级阀门而言，安全功能的执行是处于首要地位的。因此，目前对于阀门电机的设计包括：针对安全级阀门则不设计热过载保护以保证其安全功能的执行，针对非安全级阀门则设计热过载保护。但阀门在处于定期或维护试验中极易发生热过载问题，亟需一种控制电路使安全级阀门处于定期或维护试验时能投入热过载保护以防止电机因开阀或关阀时过热烧毁，造成经济损失，而在正常运行时退出热过载保护从而保证安全功能优先。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种阀门电机的控制电路及控制方法，可为安全级阀门在定期或维护试验时投入热过载保护，从而避免发生过热烧毁的情况造成经济损失，并保证安全级阀门在正常运行时的安全功能优先。
5.第一方面，本发明实施例提供一种阀门电机的控制电路，包括动力回路和控制回路。
6.控制回路包括控制电源、第一继电器004xr、可拆卸的试验按钮盒、第一控制单元、远控开阀单元、远控关阀单元、阀门行程和/或力矩开关，以及开阀辅助继电器001xo、关阀辅助继电器001xf。可拆卸的试验按钮盒包括第一导体、开阀按钮、关阀按钮。第一继电器004xr的常闭触点与动力回路的热继电器001xs的常闭触点并联之后，再与第一控制单元串联，以构成第一支路。第一继电器004xr的线圈与可拆卸的试验按钮盒的第一导体串联，以构成第二支路。可拆卸的试验按钮盒的开阀按钮与远控开阀单元并联之后，再与阀门行程和/或力矩开关、开阀辅助继电器001xo的线圈串联，以构成第三支路。可拆卸的试验按钮盒的关阀按钮与远控关阀单元并联之后，再与阀门行程和/或力矩开关、关阀辅助继电器001xf的线圈串联，以构成第四支路。其中，第一支路、第二支路、第三支路，以及第四支路并联后再与控制电源连接。
7.当可拆卸的试验按钮盒插入所述电路中时，第一继电器004xr的线圈得电，第一继电器004xr的常闭触点断开，以用于投入阀门电机的热过载保护，在可拆卸的试验按钮盒从所述电路中拔出后，第一继电器004xr的线圈失电，第一继电器004xr的常闭触点闭合，以用于旁路所述阀门电机的热过载保护。
8.优选地，所述第一支路还包括连接片004js。连接片004js与第一继电器004xr的常
闭触点串联之后，再与热继电器001xs的常闭触点并联。
9.优选地，第一控制单元包括并联的第五支路和第六支路。第五支路包括依次串联连接的开阀辅助继电器001xo的常开触点、关阀接触器002ja的常闭触点、开阀接触器001ja的线圈。第六支路包括依次串联连接的关阀辅助继电器001xf的常开触点、开阀接触器001ja的常闭触点、关阀接触器002ja的线圈。
10.优选地，远控开阀单元包括远控开阀继电器001xr的常开触点、远控关阀继电器002xr的常闭触点、开阀接触器001ja的常开触点。远控开阀继电器001xr的常开触点与开阀接触器001ja的常开触点并联之后，再与远控关阀继电器002xr的常闭触点串联。
11.远控关阀单元包括远控开阀继电器001xr的常闭触点、远控关阀继电器002xr的常开触点、关阀接触器002ja的常开触点。远控关阀继电器002xr的常开触点与关阀接触器002ja的常开触点并联之后，再与远控开阀继电器001xr的常闭触点串联。
12.优选地，动力回路包括供电电源、开阀接触器001ja、关阀接触器002ja、热继电器001xs。开阀接触器001ja的主触点与关阀接触器002ja的主触点并联之后，其进线端与供电电源连接，其出线端与热继电器001xs的线圈、阀门电机串联。
13.第二方面，本发明实施例还提供一种阀门电机的控制方法，阀门电机采用第一方面所述的阀门电机的控制电路；所述方法包括：在所述控制电路中插入可拆卸的试验按钮盒，以投入阀门电机的热过载保护，或者，在所述控制电路中拔出可拆卸的试验按钮盒，以旁路阀门电机的热过载保护。
14.优选地，采用第一方面所述的阀门电机的控制电路，在拔出可拆卸的试验按钮盒之后，所述方法还包括：控制连接片004js处于导通状态，以用于旁路阀门电机的热过载保护；或控制连接片004js处于断开状态，以投入阀门电机的热过载保护。
15.本发明的阀门电机的控制电路及控制方法，由于第一继电器004xr的常闭触点与热继电器的常闭触点并联，其线圈与可拆卸的试验按钮盒连接。在可拆卸的试验按钮盒插入后，第一继电器004xr的线圈得电，常闭触点断开，以用于投入阀门电机的热过载保护，以及在可拆卸的试验按钮盒拔出后，第一继电器004xr的线圈失电，常闭触点闭合，以用于旁路阀门电机的热过载保护。从而实现安全级阀门在试验时具有热过载保护功能，而在正常运行时，旁路(退出)热过载保护功能从而保证安全功能优先。
附图说明
16.图1：为本发明实施例1的阀门电机的控制电路示意图。
17.图中：001ja
‑
开阀接触器；002ja
‑
关阀接触器；001xs
‑
热继电器；001xo
‑
开阀辅助继电器；001xf
‑
关阀辅助继电器；001xr
‑
远控开阀继电器的辅助触点；002xr
‑
远控关阀继电器的辅助触点；
18.002pj
‑
可拆卸的试验按钮盒；001js
‑
隔离器；mov
‑
阀门电机；
19.004xr
‑
第一继电器；004js
‑
连接片。
具体实施方式
20.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
21.实施例1：
22.核电厂的电动阀门均设置有就地控制和远程控制两种方式，正常运行时阀门工作在远程控制方式，在检修、调试、试验或某些极端条件下可以通过在控制电路中插入可拆卸的试验按钮盒002pj实现就地控制。
23.如图1所示，本实施例提供一种阀门电机的控制电路，包括动力回路和控制回路。需要说明的是，由于本实施例的控制电路主要应用于就地控制方式中，故图1未完整显示远程控制回路结构。
24.控制回路包括控制电源、第一继电器004xr、可拆卸的试验按钮盒、第一控制单元、远控开阀单元、远控关阀单元、阀门行程和/或力矩开关，以及开阀辅助继电器001xo、关阀辅助继电器001xf。
25.其中，可拆卸的试验按钮盒002pj包括第一导体、开阀按钮、关阀按钮。第一继电器004xr的常闭触点与动力回路的热继电器001xs的常闭触点并联之后，再与第一控制单元串联，以构成第一支路。第一继电器004xr的线圈与可拆卸的试验按钮盒002pj的第一导体串联，以构成第二支路。可拆卸的试验按钮盒002pj的开阀按钮与远控开阀单元并联之后，再与阀门行程和/或力矩开关、开阀辅助继电器001xo的线圈串联，以构成第三支路。可拆卸的试验按钮盒002pj的关阀按钮与远控关阀单元并联之后，再与阀门行程和/或力矩开关、关阀辅助继电器001xf的线圈串联，以构成第四支路。其中，第一支路、第二支路、第三支路，以及第四支路并联后再与控制电源连接。第一继电器004xr可采用常规的辅助继电器，如和泉的rh3b系列继电器。
26.当可拆卸的试验按钮盒002pj插入控制电路中时，第一继电器004xr的线圈得电，第一继电器004xr的常闭触点断开，以用于投入阀门电机的热过载保护，即当阀门电机在运转过程中出现热过载时，热过载继电器001xs的常闭触点断开，开阀接触器的线圈或关阀接触器的线圈失电，开阀接触器的主触点或关阀接触器的主触点断开，从而阀门电机因失电而停止运转，阀门电机得到热过载保护。在可拆卸的试验按钮盒002pj从控制电路中拔出后，第一继电器004xr的线圈失电，第一继电器004xr的常闭触点闭合，以用于旁路(退出)所述阀门电机的热过载保护，即当阀门电机在运转过程中出现热过载时，热过载继电器001xs的常闭触点断开，由于第一继电器004xr的常闭触点闭合，故热过载继电器001xs的常闭触点处于闭合或断开状态，均无法作用于开阀接触器的主触点或关阀接触器的主触点，故阀门电机无热过载保护。因此，通过设置第一继电器004xr并将之与热继电器的常闭触点并联，实现阀门电机的热过载保护的旁路控制，可为核电厂的安全级阀门在定期或维护试验时投入热过载保护，从而避免发生过热烧毁的情况造成经济损失，并保证安全级阀门在正常运行时的安全功能优先，保证核电厂的安全性。
27.可选地，第一支路还包括连接片004js。连接片004js与第一继电器004xr的常闭触点串联之后，再与热继电器001xs的常闭触点并联。
28.本实施例中，在第一支路中设置连接片004js与第一继电器004xr的常闭触点串联，实现安全级阀门和非安全级阀门的控制电路的标准化设计。例如，在可拆卸的试验按钮盒002pj插入后，不管连接片004js处于导通或断开状态，均投入热过载保护，实现安全级阀门和非安全级阀门在定期或维护试验时具有热过载保护功能。在可拆卸的试验按钮盒002pj拔出后，对于安全级阀门需将连接片004js设于导通状态，以使安全级阀门在正常运
行时旁路热过载保护，以保证安全功能的首要地位；对于非安全级阀门，由于其事故后无即时执行的安全功能需求，因此，需将连接片004js设于断开状态，以使非安全级阀门在正常运行时具有热过载保护功能。连接片004js可采用魏德米勒的stl5系列控制端子。由于核电厂的电动阀门的数量众多，故推广应用本实施例中的阀门电机的控制电路，具有结构简单，改动范围小，成本可控的推广价值。
29.优选地，第一控制单元包括并联的第五支路和第六支路。第五支路包括依次串联连接的开阀辅助继电器001xo的常开触点、关阀接触器002ja的常闭触点、开阀接触器001ja的线圈。第六支路包括依次串联连接的关阀辅助继电器001xf的常开触点、开阀接触器001ja的常闭触点、关阀接触器002ja的线圈。
30.优选地，远控开阀单元包括远控开阀继电器001xr的常开触点、远控关阀继电器002xr的常闭触点、开阀接触器001ja的常开触点。远控开阀单元，用于根据远程控制的开阀命令进行相应动作，其中，远控开阀继电器001xr的常开触点与开阀接触器001ja的常开触点并联之后，再与远控关阀继电器002xr的常闭触点串联。
31.远控关阀单元包括远控开阀继电器001xr的常闭触点、远控关阀继电器002xr的常开触点、关阀接触器002ja的常开触点。远控关阀单元，用于根据远程控制的关阀命令进行相应动作，其中，远控关阀继电器002xr的常开触点与关阀接触器002ja的常开触点并联之后，再与远控开阀继电器001xr的常闭触点串联。
32.优选地，动力回路包括供电电源、开阀接触器001ja、关阀接触器002ja、热继电器001xs。开阀接触器001ja的主触点与关阀接触器002ja的主触点并联之后，其进线端与供电电源连接，其出线端与热继电器001xs的线圈、阀门电机串联。其中，阀门电机为交流电源驱动或直流电源驱动。
33.阀门电机的控制电路的工作原理：
34.(1)插入可拆卸的试验按钮盒002pj，并按下开阀按钮：与第一导体串联的第一继电器004xr的线圈得电，第一支路中的第一继电器004xr的常闭触点断开。与开阀按钮串联的阀门行程和/或力矩开关导通，第三支路中的开阀辅助继电器001xo的线圈得电，第五支路中的开阀辅助继电器001xo的常开触点闭合，开阀接触器001ja的线圈得电，动力回路中的开阀接触器001ja的主触点闭合，阀门电机运转以实现开阀动作。当阀门电机运转时出现热过载，热过载继电器001xs动作，第一支路中的热过载继电器001xs的常闭触点断开，由于与其并联的第一继电器004xr的常闭触点也处于断开状态，故第五支路的开阀接触器001ja的线圈失电，动力回路的开阀接触器001ja的主触点断开，阀门电机失电停止运转，故阀门电机得到热过载保护。插入可拆卸的试验按钮盒002pj，并按下关阀按钮时，控制电路的工作原理类似，此处不再赘述。因此，在对阀门进行定期或维护试验、调试时，插入可拆卸的试验按钮盒002pj，投入热过载保护。需要说明的是，在插入可拆卸的试验按钮盒002pj后，对于安全级阀门或非安全级阀门而言，连接片004js的状态不会影响投入热过载保护。
35.(2)拔出可拆卸的试验按钮盒002pj(即处于远程控制方式)，并远程控制开阀：第一导体拔出，与其串联的第一继电器004xr的线圈失电，第一支路中的第一继电器004xr的常闭触点闭合。远控开阀单元中的远控开阀继电器001xr的常开触点闭合、远控关阀单元中的远控开阀继电器001xr的常闭触点断开，由于远控关阀继电器002xr的常闭触点为闭合状态，与远控开阀单元连接的阀门行程和/或力矩开关导通，第三支路中的开阀辅助继电器
001xo的线圈得电，第五支路中的开阀辅助继电器001xo的常开触点闭合，开阀接触器001ja的线圈得电，动力回路中的开阀接触器001ja的主触点闭合，阀门电机运转以实现开阀动作。由于第一继电器004xr的常闭触点处于闭合状态，热继电器001xs常闭触点的状态(闭合或断开)无法作用于开阀接触器001ja的主触点或关阀接触器002ja的主触点，从而旁路(退出)了热过载保护。拔出可拆卸的试验按钮盒002pj，并远程控制关阀的工作原理类似，此处不再赘述。
36.(3)对于安全级阀门而言，在拔出可拆卸的试验按钮盒002pj(即处于远程控制方式)后，应将连接片004js处于导通状态，以用于旁路阀门电机的热过载保护，使安全级阀门在正常运行时保证安全功能优先，其工作原理此处不再赘述；对于非安全级阀门，由于其无需执行安全功能，应将连接片004js处于断开状态，以投入阀门电机的热过载保护，其工作原理此处不再赘述。
37.本实施例的阀门电机的控制电路，通过引入与热继电器001xs常闭触点并联的第一继电器004xr常闭触点，且在可拆卸的试验按钮盒002pj中设置第一导体，以使可拆卸的试验按钮盒002pj在插入控制电路时，其第一导体与第一继电器004xr的线圈串联，从而实现安全级阀门自动旁路热过载保护，解决了安全级阀门电机mov在事故时自动旁路热过载保护的要求，满足核安全对阀门电机mov热过载保护配置的要求。其次，通过引入与第一继电器004xr常闭触点串联的连接片004js，可选择投入和退出自动旁路热过载的功能，非安全级阀门的控制回路同样可以采用，用于阀门电机的控制电路的标准化。此外，对现有的阀门电机mov的控制电路的改动非常小，只增加两组简单部件(第一继电器004xr和连接片004js)，设计简洁，投入成本低，由于核电厂的阀门数量较多，故该控制电路可以在核电厂广泛推广，具有较高的经济价值。
38.实施例2：
39.本实施例提供一种阀门电机的控制方法，阀门电机采用实施例1所述的阀门电机的控制电路；所述方法包括：
40.在所述控制电路中插入可拆卸的试验按钮盒002pj，以投入阀门电机的热过载保护，或者，在所述控制电路中拔出可拆卸的试验按钮盒002pj，以旁路阀门电机的热过载保护。
41.可选地，采用实施例1中包括连接片004js的阀门电机的控制电路，在拔出可拆卸的试验按钮盒之后，所述方法还包括：
42.控制连接片004js处于导通状态，以用于旁路阀门电机的热过载保护；或控制连接片004js处于断开状态，以投入阀门电机的热过载保护。
43.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。