專利名稱：變頻器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變頻器控制裝置，尤其是一種模塊化變頻器控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)以變頻器為主的電機(jī)調(diào)速裝置提出了越來(lái)越高的要求， 尤其是高性能、高可靠的控制技術(shù)。目前變頻器配電設(shè)計(jì)中，控制裝置的各個(gè)器件布局在一塊安裝板上。由于控制裝置的各個(gè)模塊有些需要手動(dòng)安裝、調(diào)整，在安裝調(diào)整過程中，會(huì)影響安裝板上的其他模塊; 另外，在電路板的各個(gè)模塊，有用于強(qiáng)電控制的模塊，有用于弱電控制的模塊，在一塊安裝板上，會(huì)造成相互之間的信號(hào)干擾。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種變頻器控制裝置，目的是解決上述安裝在一塊安裝板上的各個(gè)模塊之間信號(hào)干擾，且在安裝過程中，相互影響的問題。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種變頻器控制裝置，包括控制強(qiáng)電的電源板和開關(guān)柜電源板、控制風(fēng)機(jī)電源的冷卻系統(tǒng)電源板、控制弱電的濾波轉(zhuǎn)換板和信號(hào)調(diào)整板；所述控制強(qiáng)電的電源板連接濾波轉(zhuǎn)換板和開關(guān)柜電源板；所述濾波轉(zhuǎn)換板連接信號(hào)調(diào)整板；所述控制強(qiáng)電的電源板和冷卻系統(tǒng)電源板設(shè)置于變頻器控制裝置上層；所述濾波轉(zhuǎn)換板、信號(hào)調(diào)整板、開關(guān)柜電源板設(shè)置于變頻器控制裝置下層。所述電源板包括互為主備的電源控制電路、以及與其連接且控制主備電源控制電路切換的電源切換邏輯回路；所述電源控制電路包括相互連接的電源過流保護(hù)模塊、電源掉電檢測(cè)模塊；所述電源掉電檢測(cè)模塊連接所述電源切換邏輯回路。所述電源切換邏輯回路為雙電源自動(dòng)切換開關(guān)或雙接觸器切換回路。所述開關(guān)柜電源板包括電源過流保護(hù)模塊、繼電器邏輯控制模塊和電流電壓信號(hào)檢測(cè)模塊；所述電源過流保護(hù)模塊連接所述控制強(qiáng)電的電源板和繼電器邏輯控制模塊。所述濾波轉(zhuǎn)換板包括電源濾波轉(zhuǎn)換模塊、脈沖群抑制模塊和電源轉(zhuǎn)換模塊；所述電源濾波轉(zhuǎn)換模塊連接所述控制強(qiáng)電的電源板和脈沖群抑制模塊；所述脈沖群抑制模塊連接至少一個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊。所述信號(hào)調(diào)整板包括對(duì)內(nèi)接口模塊、對(duì)外接口模塊、輸出繼電器模塊、輸出接口模塊、PLC模塊和信號(hào)隔離模塊；所述PLC模塊連接對(duì)內(nèi)接口模塊、輸出繼電器模塊和信號(hào)隔離模塊；所述輸出接口模塊連接所述輸出繼電器模塊；所述對(duì)外接口模塊連接所述信號(hào)隔離模塊。所述冷卻系統(tǒng)電源板包括至少一個(gè)風(fēng)機(jī)過流保護(hù)模塊和風(fēng)機(jī)起?？刂颇K；所述至少一個(gè)風(fēng)機(jī)過流保護(hù)模塊連接所述風(fēng)機(jī)起停控制模塊。所述電源板上還至少設(shè)置有以下接口之一單路電源接口、雙路電源接口、直流電源擴(kuò)展接口。所述濾波轉(zhuǎn)換板上還設(shè)置有直流電源接口、交流電源擴(kuò)展口或直流電源接口和交流電源擴(kuò)展口的組合。所述信號(hào)調(diào)整板、開關(guān)柜電源板上均至少設(shè)置有以下接口之一一拖一手動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口、一拖一自動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口、一拖二手動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)控制柜內(nèi)器件按照不同功能、不同回路、不同抗干擾能力進(jìn)行重新布局，電源板、開關(guān)柜電源板、冷卻系統(tǒng)電源板屬于強(qiáng)電部分，濾波轉(zhuǎn)換板、信號(hào)調(diào)整板屬于弱電部分，前后對(duì)后者的信號(hào)干擾較大，分開后有效減少線路交叉干擾。又因?yàn)?，電源板和冷卻系統(tǒng)電源板需要人工手動(dòng)操作，安裝時(shí)將以上兩塊板子置于控制柜的上層；濾波轉(zhuǎn)換板、信號(hào)調(diào)整板、開關(guān)柜電源板無(wú)需人工操作，將其置于控制柜的下層，這種設(shè)計(jì)便于安裝、控制。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型由于每塊電路板上都有預(yù)留擴(kuò)展接口，所以，為后期客戶個(gè)性化的功能訂制服務(wù)帶來(lái)很大的便利。

圖1為本實(shí)用新型模塊化控制裝置的連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
為清楚說明本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面給出優(yōu)選的實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明。參見圖1，圖1是本實(shí)用新型模塊化變頻器控制裝置的連接關(guān)系圖，該控制裝置包括電源板、濾波轉(zhuǎn)換板、信號(hào)調(diào)整板、冷卻系統(tǒng)電源板、開關(guān)柜電源板。電源板上集成了 2個(gè)電源過流保護(hù)模塊、2個(gè)電源掉電檢測(cè)模塊、1個(gè)電源切換邏輯回路系統(tǒng)。電源板上集成了互為主備的電源控制電路、以及與其連接且控制所述主備切換的電源切換邏輯回路；所述電源控制電路包括相互連接的電源過流保護(hù)模塊、電源掉電檢測(cè)模塊。兩路外部供電系統(tǒng)對(duì)電源板進(jìn)行供電，也稱為雙電源供電系統(tǒng)，此電源一般為 220V、50HZ，或者是DC220V，一路為主控電源，也稱為主電源控制回路，一路為備用電源，也稱為備用電源控制回路，在通常情況下，主控電源對(duì)整個(gè)控制裝置進(jìn)行供電，當(dāng)主控電源出現(xiàn)故障時(shí)，電源切換邏輯回路自動(dòng)將供電模式切換至備用電源，電源邏輯切換回路一般為雙電源自動(dòng)切換開關(guān)或雙接觸器切換回路。各模塊作用具體為電流過流保護(hù)模塊當(dāng)目前的工作電流大于電流的臨界值時(shí)，此模塊自動(dòng)迅速切除供電電源系統(tǒng)，通常使用微型斷路器、熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作。電源掉電檢測(cè)模塊當(dāng)目前的電源供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，比如掉電、線路故障，此模塊給出故障信號(hào)，并傳送給電源切換邏輯回路，電源切換邏輯回路收到信號(hào)后，自動(dòng)切換至備用電源供電系統(tǒng)，從而保證變頻器正常工作。另外此模塊還將電源掉電檢測(cè)信號(hào)傳給開關(guān)柜電源板的繼電器邏輯控制模塊，繼電器邏輯控制模塊根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行報(bào)警故障判斷。通常使用的繼電器，接觸器等來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能。[0027]電源切換邏輯回路系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)采用互為主備雙電源供電，一般情況下，采用主控電源供電，當(dāng)此電源掉電時(shí)此邏輯回路系統(tǒng)負(fù)責(zé)將電源切換到備用電源上，保證控制系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。通常使用雙電源自動(dòng)切換開關(guān)，或者雙接觸器切換回路來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作等。進(jìn)一步地，電源板上預(yù)留有幾處擴(kuò)展接口，分別為單路AC220V，50Hz電源接口 ；雙路AC220V，50Hz電源接口 ；直流DC220V電源接口。靈活性好，可以滿足不同的工作場(chǎng)合。濾波轉(zhuǎn)換板上集成了電源濾波模塊，脈沖群抑制模塊，3個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊，其中2 個(gè)為預(yù)留接口。各模塊作用具體為電源濾波模塊此模塊對(duì)電源板提供的電源進(jìn)行濾波，用于提高電源的質(zhì)量。脈沖群抑制模塊當(dāng)電感負(fù)載斷開時(shí)，會(huì)在斷點(diǎn)處產(chǎn)生數(shù)千伏的瞬態(tài)脈沖群 (串)，這種干擾會(huì)通過電源線或信號(hào)線通過傳導(dǎo)(或輻射)進(jìn)入測(cè)量和控制裝置，使裝置的數(shù)字電路失效。此模塊即為抑制這類脈沖群對(duì)電源質(zhì)量的干擾。電源轉(zhuǎn)換模塊將由電源板提供的電源轉(zhuǎn)換為控制裝置需要的電源形式，如將 AC220V、50Hz 轉(zhuǎn)換為 DC24V，DC15V, DC5V 形式的電源。進(jìn)一步地，濾波轉(zhuǎn)換板上預(yù)留有多處擴(kuò)展接口，分別為DCMV，DC15V，DC5V, AC220V、50HZ電源接口，靈活性強(qiáng)，兼容性好。外部供電電源流經(jīng)電源板后，進(jìn)入此濾波轉(zhuǎn)換板進(jìn)行電源濾波、干擾抑制，然后再通過電源轉(zhuǎn)換模塊將接入的電源轉(zhuǎn)換為控制裝置內(nèi)部需要的電源形式，比如DC24V, DC士 15V，DC5V，AC220V等。信號(hào)調(diào)整板上集成了 PLC模塊，對(duì)外接口模塊，對(duì)內(nèi)接口模塊，信號(hào)隔離模塊，輸出繼電器模塊，輸出接口模塊。各模塊的作用具體為對(duì)內(nèi)接口模塊對(duì)控制裝置內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行采集，并送給控制裝置，通常使用TB端子等來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能。對(duì)外接口模塊對(duì)外部控制信號(hào)進(jìn)行采集，并送至控制裝置中，通常使用TB端子等實(shí)現(xiàn)此功能。PLC模塊對(duì)內(nèi)部、外部所采集到的信號(hào)進(jìn)行邏輯處理；信號(hào)隔離模塊對(duì)外部干擾信號(hào)進(jìn)行隔離，通常使用信號(hào)隔離器來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作。輸出繼電器模塊由PLC輸出的擴(kuò)展繼電器組成，用于信號(hào)擴(kuò)展，通常使用匪2NJ 等繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作。輸出接口模塊變頻器輸出信號(hào)給用戶的接口 ；對(duì)內(nèi)接口模塊將采集變頻器內(nèi)部信號(hào)且送至PLC模塊進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)；對(duì)外接口模塊將采集外部信號(hào)經(jīng)信號(hào)隔離模傳送給PLC模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，PLC模塊將控制裝置狀態(tài)傳送給繼電器輸出模塊，接著再送至輸出接口模塊，目的將變頻器信號(hào)采集狀態(tài)、信號(hào)邏輯處理、隔離外部信號(hào)的干擾狀態(tài)反饋給遠(yuǎn)程控制裝置。進(jìn)一步地，用戶可根據(jù)不同的系統(tǒng)旁路方式設(shè)計(jì)不同的信號(hào)調(diào)整板，信號(hào)調(diào)整板上至少預(yù)留以下接口之一一拖一手、自動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口、一拖二手動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口。開關(guān)柜電源部分集成了電源過流保護(hù)模塊，繼電器邏輯控制模塊，電流電壓信號(hào)檢測(cè)模塊。各模塊的作用為電源過流保護(hù)模塊對(duì)開關(guān)柜低壓供電回路進(jìn)行過流保護(hù)；當(dāng)工作電壓大于臨界值時(shí)自動(dòng)切斷低壓電源。繼電器邏輯控制模塊控制裝置通過繼電器邏輯控制模塊對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行分合閘控制，切換控制等。電流電壓檢測(cè)模塊對(duì)開關(guān)柜的輸入輸出電壓，電流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并送至控制裝置進(jìn)行采樣分析。開關(guān)柜電源通過電源過流過壓的二級(jí)保護(hù)后，送至開關(guān)柜，供開關(guān)柜的二次電源； 繼電器邏輯控制模塊實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)開關(guān)柜的控制；電流電壓信號(hào)檢測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)柜的輸入輸出電流，電壓值的信號(hào)檢測(cè)。進(jìn)一步地，開關(guān)柜電源板針對(duì)不同的開關(guān)柜至少留有以下幾處擴(kuò)展接口之一，其分別為一拖一手動(dòng)開關(guān)柜電源接口、一拖一自動(dòng)開關(guān)柜電源接口、一拖二手動(dòng)開關(guān)柜電源接口、一拖二自動(dòng)開關(guān)柜電源接口。冷卻系統(tǒng)電源板集成了風(fēng)機(jī)過流保護(hù)模塊，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制模塊。各模塊的作用為風(fēng)機(jī)過流保護(hù)模塊用戶控制風(fēng)機(jī)的過流保護(hù)，通常使用斷路器，或電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作等。風(fēng)機(jī)起?？刂颇K對(duì)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/停止進(jìn)行控制，通常使用接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作寸。冷卻風(fēng)機(jī)電源板用于給高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)供給電源，并對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制。在這套控制裝置中，其中冷卻系統(tǒng)電源板采用獨(dú)立的供電系統(tǒng)，其原因是因?yàn)殡妷旱燃?jí)與雙電源供電系統(tǒng)的電壓等級(jí)不同所致。對(duì)于本實(shí)用新型實(shí)施例中所闡述的裝置，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變頻器控制裝置，其特征在于，包括控制強(qiáng)電的電源板和開關(guān)柜電源板、控制風(fēng)機(jī)電源的冷卻系統(tǒng)電源板、控制弱電的濾波轉(zhuǎn)換板和信號(hào)調(diào)整板；所述控制強(qiáng)電的電源板連接濾波轉(zhuǎn)換板和開關(guān)柜電源板；所述濾波轉(zhuǎn)換板連接信號(hào)調(diào)整板；所述控制強(qiáng)電的電源板和冷卻系統(tǒng)電源板設(shè)置于變頻器控制裝置上層；所述濾波轉(zhuǎn)換板、信號(hào)調(diào)整板、開關(guān)柜電源板設(shè)置于變頻器控制裝置下層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電源板包括互為主備的電源控制電路、以及與其連接且控制主備電源控制電路切換的電源切換邏輯回路；所述電源控制電路包括相互連接的電源過流保護(hù)模塊、電源掉電檢測(cè)模塊；所述電源掉電檢測(cè)模塊連接所述電源切換邏輯回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電源切換邏輯回路為雙電源自動(dòng)切換開關(guān)或雙接觸器切換回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)柜電源板包括電源過流保護(hù)模塊、繼電器邏輯控制模塊和電流電壓信號(hào)檢測(cè)模塊；所述電源過流保護(hù)模塊連接所述控制強(qiáng)電的電源板和繼電器邏輯控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波轉(zhuǎn)換板包括電源濾波轉(zhuǎn)換模塊、脈沖群抑制模塊和電源轉(zhuǎn)換模塊； 所述電源濾波轉(zhuǎn)換模塊連接所述控制強(qiáng)電的電源板和脈沖群抑制模塊；所述脈沖群抑制模塊連接至少一個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)整板包括對(duì)內(nèi)接口模塊、對(duì)外接口模塊、輸出繼電器模塊、輸出接口模塊、PLC模塊和信號(hào)隔離模塊；所述PLC模塊連接對(duì)內(nèi)接口模塊、輸出繼電器模塊和信號(hào)隔離模塊；所述輸出接口模塊連接所述輸出繼電器模塊；所述對(duì)外接口模塊連接所述信號(hào)隔離模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)電源板包括至少一個(gè)風(fēng)機(jī)過流保護(hù)模塊和風(fēng)機(jī)起停控制模塊；所述至少一個(gè)風(fēng)機(jī)過流保護(hù)模塊連接所述風(fēng)機(jī)起停控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制強(qiáng)電的電源板上還至少設(shè)置有以下接口之一單路電源接口、雙路電源接口、直流電源擴(kuò)展接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波轉(zhuǎn)換板上還設(shè)置有直流電源接口、交流電源擴(kuò)展口或直流電源接口和交流電源擴(kuò)展口的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)整板、開關(guān)柜電源板上均至少設(shè)置有以下接口之一一拖一手動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口、一拖一自動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口、一拖二手動(dòng)信號(hào)擴(kuò)展接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模塊化的變頻器控制裝置，包括用于強(qiáng)電控制的電源板、開關(guān)柜電源板和控制風(fēng)機(jī)電源的冷卻系統(tǒng)電源板；用于弱電控制的濾波轉(zhuǎn)換板、信號(hào)調(diào)整板；用于電源保護(hù)的所述電源板分別連接用于濾波及電源轉(zhuǎn)換的所述濾波轉(zhuǎn)換板、用于控制開關(guān)柜電源的所述開關(guān)柜電源板；所述濾波轉(zhuǎn)換板連接用于變頻信號(hào)調(diào)整的所述信號(hào)調(diào)整板。該技術(shù)方案根據(jù)不同的功能作用、回路原理對(duì)高壓變頻器控制裝置內(nèi)的器件進(jìn)行了重新的布局，強(qiáng)電和弱電分開有效減少線路交叉干擾；將需要手動(dòng)操作的部分放在控制柜的上層，無(wú)需手動(dòng)操作的部分放在控制柜的底層。本設(shè)計(jì)方案其優(yōu)點(diǎn)在于便于操作維修、工作可靠穩(wěn)定、擴(kuò)展性好。
文檔編號(hào)H02M1/00GK202135046SQ201120243850
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者衛(wèi)三民, 周京華, 李俠, 蘇位峰, 茍銳鋒, 陳佳寶, 黃小光 申請(qǐng)人:中國(guó)西電電氣股份有限公司, 北京西電華清科技有限公司