一种直流支撑装置制造方法及图纸

一种直流支撑装置，属于变频器不间断供电技术领域。该直流支撑装置包括电感器、变频器直流母线，还包括充电模块、直流支撑母线、电池组和系统监控模块；所述充电模块的交流输入端连接电感器，充电模块的直流输出端连接电池组，电池组与直流支撑母线相连，系统监控模块分别与直流支撑母线和电池组相连；该直流支撑装置在交流电网供电电压，低于变频器低压保护值时，实现了变频器的交流供电模式和电池组供电模式的毫秒级切换，确保变频器始终处于不间断运行状态；实现了由变频器带动交流电机驱动的重要设备，在电网发生毫秒级的断电故障时，仍具备连续性生产的能力，避免造成严重的经济损失。

【技术实现步骤摘要】

一种直流支撑装置，属于变频器不间断供电

技术介绍
长期以来，在石化、化纤、制药、钢铁、集成电路芯片、玻璃等行业的工艺生产中，存在由变频器带动交流电机驱动的重要设备，当电网发生晃电、甚至毫秒级的断电等供电故障时，均有可能使电机驱动的动力设备受到较大的扰动甚至停机，造成连续性生产中断，设备损坏，产生大量的次品、废品，造成严重的经济损失。现有技术下，当交流电网发生秒级以上的晃电故障时，针对变频器的防晃电措施比较先进；但当交流电网在毫秒级内发生晃电时，现有技术针对变频器的晃电故障无能为力，给上述行业带来重大经济损失。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种使变频器在毫秒级内防晃电的直流支撑装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该直流支撑装置，包括电感器、变频器直流母线，还包括充电模块、直流支撑母线、电池组和系统监控模块；所述充电模块的交流输入端连接电感器，充电模块的直流输出端连接电池组，电池组与直流支撑母线相连，系统监控模块分别与直流支撑母线和电池组相连。优选的，所述系统监控模块包括一个开关模块和一个电池管理系统，所述开关模块连接变频器直流母线与直流支撑母线，电池管理系统与电池组相连。优选的，所述开关模块为容量2~6KVA的KTS系列冗余开关。优选的，所述开关模块包括一个压差控制器和一个静态开关，压差控制器与静态开关相连，直流支撑母线通过压差控制器与变频器直流母线相连，电池组通过静态开关与直流支撑母线相连。优选的，所述压差控制器为直流压差控制电子开关RTC-101。优选的，所述静态开关为双向可控硅。优选的，所述电池管理系统为智能电池管理系统MMBM-3。优选的，所述充电模块为UPS电池充电机IBCE-6030。优选的，所述电池组为铅酸蓄电池组。工作过程：当交流电网供电电压在变频器正常工作电压范围时，系统监控模块断开直流支撑母线与变频器直流母线的连接，充电模块对电池组进行浮充电储能；当交流电网供电电压低于变频器低压保护值时，系统监控模块瞬时连接直流支撑母线与变频器直流母线，变频器瞬时由交流供电模式转换为电池组供电模式，确保变频器处于不间断电力运行状态。与现有技术相比，该直流支撑装置的上述技术方案所具有的有益效果是：1、在现有变频器运行电路中，设置该直流支撑装置，实现了在交流电网供电电压低于变频器低压保护值时，变频器的交流供电模式和电池组供电模式的瞬间切换，确保变频器始终处于不间断运行状态；实现了由变频器带动交流电机驱动的重要设备，在电网发生晃电时，仍具备连续性生产的能力，避免造成严重的经济损失。2、该直流支撑装置采用开关模块直接连接变频器直流母线与直流支撑母线的电路结构，实现了在交流电网供电电压低于变频器低压保护值时，变频器的交流供电模式和电池组供电模式的毫秒级切换，运行可靠、电力损耗低，并且在交流电网供电恢复正常时，实现了对铅酸蓄电池组的浮充电储能功能。3、该直流支撑装置采用压差控制器与静态开关相连、直流支撑母线通过压差控制器与变频器直流母线相连、电池组通过静态开关与直流支撑母线相连的结构，装置成本低、安装方便，压差设置范围宽、调整方式多样。附图说明图1直流支撑装置结构框图。图2冗余开关型直流支撑装置结构框图。图3压差控制器型直流支撑装置结构框图。具体实施方式下面结合附图1~3对本技术直流支撑装置做进一步说明。图1为直流支撑装置结构框图，该直流支撑装置，包括充电模块、直流支撑母线、电池组和系统监控模块；所述充电模块的交流输入端连接电感器，充电模块的直流输出端连接电池组，电池组与直流支撑母线相连，系统监控模块分别与直流支撑母线和电池组相连。交流电网市电经电感器滤波、整流电路整流后，通过变频器直流母线给变频器主电路供电，变频器主电路控制与其连接的交流电机运行。在上述运行电路中设置直流支撑装置，直流支撑装置中的充电模块的交流输入端连接电感器的输出端，直流支撑装置中的系统监控模块连接变频器直流母线和直流支撑母线，当交流电网供电电压在变频器正常工作电压范围时，系统监控模块断开直流支撑母线与变频器直流母线的连接，充电模块对电池组进行浮充电储能；当交流电网供电电压低于变频器低压保护值时，系统监控模块瞬时连接直流支撑母线与变频器直流母线，变频器瞬时由交流供电模式转换为电池组供电模式，确保变频器处于不间断电力运行状态。该直流支撑装置实现了由变频器带动交流电机驱动的重要设备，在电网发生晃电时，仍具备连续性生产的能力，避免造成严重的经济损失。实施例1为本技术最佳实施例。实施例1：图2为冗余开关型直流支撑装置结构框图，图1中的系统监控模块为一个开关模块和一个电池管理系统，开关模块为容量2~6KVA的KTS系列冗余开关，电池管理系统为智能电池管理系统MMBM-3，电网市电供电电压额定值为380V，KTS系列冗余开关连接变频器直流母线与直流支撑母线，智能电池管理系统MMBM-3与电池组相连，电池组的电池单体规格为12V/65Ah的铅酸蓄电池组。75KW变频器的低压保护点为348V，变频器直流母线电压在492V，电池组选用41节单体规格为12V/65Ah的铅酸蓄电池组。当交流电网市电供电电压低于348V时，KTS系列冗余开关根据变频器直流母线与直流支撑母线的电压差，在毫秒级内接通变频器直流母线与直流支撑母线的连接，变为铅酸蓄电池组供电模式，当交流电网市电供电电压恢复到变频器正常工作电压点时，变频器直流母线电压立刻上升；当变频器直流母线电压大于直流支撑系统母线电压时，KTS系列冗余开关延迟2S切断变频器直流母线与直流支撑母线的连接，此时UPS电池充电机IBCE-6030对41节铅酸蓄电池进行浮充补电。智能电池管理系统MMBM-3可在线实时监测蓄电池组各单体电压、组端电压、充放电电流和温度等，支持LAN、RS232、RS485等通信接口；KTS冗余开关具备两个输入电源端口，切换过程采用电子开关补偿、切换时间短，切换完成后转为机械开关供电，电力损耗低；铅酸蓄电池组供电平稳、安全、成本低；UPS电池充电机IBCE-6030，输出电压范围为DC100V~600V，输出电流0~30A连续可调，电流调节细度为1A，充电控制精度为1%，定时器0~99小时连续可调，工作电源交流380V，整机效率≥0.85。直流支撑装置采用KTS系统冗余开关直接连接变频器直流母线与直流支撑母线的电路结构，实现了在交流电网供电电压低于变频器低压保护值时，变频器的交流供电模式和电池组供电模式的毫秒级切换，运行可靠、电力损耗低，并且在交流电网供电恢复正常时，实现了对铅酸蓄电池组的浮充电储能功能，铅酸蓄电池组使用寿命长。实施例2：图3为压差控制器型直流支撑装置结构框图，图1中的系统监控模块包括一个压差控制器和一个静态开关，压差控制器为直流压差控制电子开关RTC-101，其连接变频器直流母线与直流支撑母线，静态开关为双向可控硅，其连接直流支撑母线与电池组，电池组为38节单体规格为12V/80Ah的铅酸蓄电池串联组成的铅酸蓄电池组。100Kw的变频器在交流电网晃电大于其85%的波动范围时，直流支撑系统立即自动投入运行。电网市电供电电压额定值为380V，当变频器的直流母线电压低于456V时，直流压差控制电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流支撑装置，包括电感器、变频器直流母线，其特征在于：还包括充电模块、直流支撑母线、电池组和系统监控模块；所述充电模块的交流输入端连接电感器，充电模块的直流输出端连接电池组，电池组与直流支撑母线相连，系统监控模块分别与直流支撑母线和电池组相连。

【技术特征摘要】
1.一种直流支撑装置，包括电感器、变频器直流母线，其特征在于：还包括充电模块、直流支撑母线、电池组和系统监控模块；所述充电模块的交流输入端连接电感器，充电模块的直流输出端连接电池组，电池组与直流支撑母线相连，系统监控模块分别与直流支撑母线和电池组相连。2.根据权利要求1所述的直流支撑装置，其特征在于：所述系统监控模块包括一个开关模块和一个电池管理系统，所述开关模块连接变频器直流母线与直流支撑母线，电池管理系统与电池组相连。3.根据权利要求2所述的直流支撑装置，其特征在于：所述开关模块为容量2~6KVA的KTS系列冗余开关。4.根据权利要求2所述的直流支撑装置，其特征在于：所述开关模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐功，栾洪超，张志刚，库进刚，张汝琦，
申请(专利权)人：山东开泰石化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37