一种变频器预充电控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种变频器预充电控制系统，属于电机控制技术领域；通过在现有变频器控制单元CU中并联继电器KA1，在现有公共直流母线装置控制线路图中并联主回路、控制回路，保证了在直流母线不停电的情况下，安全、快捷的实现了对单台变频器进行停送电的目的，杜绝了由于送电时电流冲击对变频器的损坏，降低了维护工作的危险性。此系统在实际的应用中已经对单台变频器实现了事故处理，维护了生产线的正常运行，取得了良好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变频器预充电控制系统，属于电机控制

技术介绍
公共直流母线采用单独的整流/回馈装置，为系统提供一定功率的直流电源，调速用变频器直接挂接在直流母线上。当系统工作在电动状态时，变频器从母线上获取电能；当系统工作在发电状态时，能量通过母线及回馈装置直接回馈给电网，以达到节能、提高设备运行可靠性等目的。图1为现有公共直流母线装置控制线路图，如图1所示，使用公共直流母线装置时，直流母线电源DCP经进线熔断器F1，DCV经F2进线熔断器后与隔离开关Q1的进线端子连接，Q1的出线端子与变频器相连接。如果变频器发生设备问题需要进行维护或更换时时，需要把整个直流母线停电，否则当变频器通过隔离开关Q1接通电源瞬间，由于之前直流母线上的储能元件电容两端电压为0，在电源接通的瞬间会产生很大的冲击电流，电源压降增大，形成对电网的干扰，同时损坏熔断器F1、F2，变频器电容等电气元件，合闸瞬间产生电弧也会对人身造成伤害；但是停直流母线就表示在直流母线上所带的变频器都要停止运行，这会造成更大的生产损失。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种变频器预充电控制系统，保证在直流母线不断电情况下实现对单台变频器的安全维护或更换。解决上述技术问题的技术方案是：一种变频器预充电控制系统，包括公共直流母线装置控制线路和变频器控制单元CU输出控制线路，其改进之处为：它还包括主回路、控制回路及并联于变频器控制单元CU输出控制线路中的继电器KA1；所述主回路由塑壳开关Q2和预充电电阻R1、R2构成，进线熔断器F1的端子1与直流电源正极DCP连接，出线端子2与预充电塑壳开关Q2的端子2并联，预充电塑壳开关Q2的端子1、端子3串联；进线熔断器F2的端子1与直流电源负极DCV连接，出线端子2与预充电塑壳开关Q2的端子5并联；预充电塑壳开关Q2的端子4与预充电电阻R1的端子1串接，预充电电阻R1的端子2与隔离开关Q1的出线端子2并联；预充电塑壳开关Q2的端子6与预充电电阻R2的端子1串联，预充电电阻R2的端子2与隔离开关Q1出线端子6并联；所述控制回路由控制电源、端子排X1和X2、变频器控制单元CU、充电完成指示灯H1、隔离开关Q1合闸指示灯H2和预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3构成，端子排X1与电源火线端L和变频器控制单元CU中继电器KA1的辅助触点端子9连接，端子排X2与充电完成指示灯H1的端子1和变频器控制单元CU中继电器KA1的辅助触点端子11连接，充电完成指示灯H1的端子2与控制电源零线N连接；隔离开关Q1的辅助触点端子7与控制电源的火线L连接，端子8与隔离开关Q1合闸指示灯H2的端子3连接，隔离开关Q1合闸指示灯H2的端子4与控制电源的零线N连接；预充电塑壳开关Q2的辅助触点端子7与控制电源的火线L连接，端子8与预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3的端子5连接，预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3的端子6与控制电源的零线N连接。上述的一种变频器预充电控制系统，所述预充电电阻R1、R2为40W/120欧姆电阻；所述直流电源DCP/DCV电压为510V；所述控制回路中控制电源L/N为220V。上述的一种变频器预充电控制系统，所述变频器控制单元CU中继电器KA1的线圈A1端子连接CU的12端子为直流24V正，A2端子连接CU的13端子M为直流24V负，利用CU控制单元的DO输出来控制KA1继电器的线圈，从而控制预充电完成指示灯H1的状态。本系统创新使用了变频器系统自带的自由功能块中的比较功能块，在比较功能块中，定义变频器充电电压值为输入值，1.5倍的直流母线电压值为输入值的上限最大值，当变频器预充电电压值达到上限最大值时，比较功能块逻辑运算结果输出为1；为了控制变频器控制单元CU中KA1继电器的输出，赋值直流母线控制电压一般为510V，赋值预充电电压上限最大值为直流母线电压的1.5倍，即当变频器在进行预充电时，当变频器检测到预充电电压为直流母线电压的1.5倍时，功能块逻辑运算结果输出为1，此时预充电结束；通过对变频器控制单元CU的OUT/INPUT输入输出模块进行配置，使变频器控制单元CU中12，13端子DO的输出与功能块逻辑运算结果的输出相对应，即输出值为1时，DO输出，即KA1继电器线圈得电，QU为0时，KA1线圈不得电，当变频器控制单元CU中KA1线圈得电时，KA1继电器的9、11辅助常开触点得电，充电完成指示灯H1指示灯得电，提示操作人员预充电完成，变频器隔离开关Q1可以进行合闸操作。当变频器从正常运行状态到变频器断电状态时，首先从HMI画面传动分闸，然后在变频器柜后直接把隔离开关Q1由ON合闸状态分断到OFF分闸状态。此时隔离开关Q1合闸指示灯H2由亮变为灭状态，此时等变频器电容放电一段时间后可以对变频器进行维护更换工作。当变频器需要送电操作即变频器从断电状态至正常运行准备状态时。此时首先确认隔离开关Q1合闸指示灯H2、预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3在灭的状态，然后将柜内预充电塑壳开关Q2合闸，Q2的辅助触点7、8接通，预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3亮，提示变频器开始预充电；此时直流母线电源经熔断器F1、F2，预充电塑壳开关Q2，预充电电阻R1、R2，与变频器串联在一起，构成一个预充电回路；由于变频器内多为电容元件，此时预充电电阻R1、R2与变频器串联在预充电电路中起到分压限流的作用，防止变频器电压突变；预充电塑壳开关Q2合闸后，直流母线电源就会通过预充电电阻R1、R2开始向变频器充电，变频器的电压由0V开始逐渐上升，直到变频器的电压达到预充电电压为止。当预充电电压达到设定值后，变频器控制单元CU通过内部逻辑运算，使KA1的线圈得电，KA1的辅助常开触点9、11接通，预充电完成指示灯H1亮，提示变频器预充电完成，可以进行隔离开关Q1合闸操作；H1指示灯亮后，将隔离开关Q1由OFF合闸至ON位置，隔离开关Q1合闸后，隔离开关Q1合闸指示灯H2亮，此时变频器合闸操作结束；为了防止误操作，隔离开关Q1合闸结束后将预充电塑壳开关Q2断开，此时预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3灭。本技术的有益效果为：通过该系统的改进，保证了在直流母线不停电的情况下，安全、快捷的实现了对单台变频器进行停送电的目的，杜绝了由于送电时电流冲击对变频器的损坏，降低了维护工作的危险性。此系统在实际的应用中已经对单台变频器实现了事故处理，维护了生产线的正常运行，取得了良好的效果。附图说明图1为现有公共直流母线装置控制线路图；图2为现有变频器控制单元CU输出控制线路图；图3为本技术变频器控制单元CU输出控制线路图；图4为本技术整体布线图；图中标记为：变频器14。具体实施方式图3和图4显示，本技术一种变频器预充电控制系统，包括公共直流母线装置控制线路、变频器控制单元CU输出控制线路、主回路、控制回路及并联于变频器控制单元CU输出控制线路中的继电器KA1；主回路由塑壳开关Q2和预充电电阻R1、R2构成，R1、R2为40W/12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器预充电控制系统，包括公共直流母线装置控制线路和变频器控制单元CU输出控制线路，其特征在于：它还包括主回路、控制回路及并联于变频器控制单元CU输出控制线路中的继电器KA1；所述主回路由塑壳开关Q2和预充电电阻R1、R2构成，进线熔断器F1的端子1与直流电源正极DCP连接，出线端子2与预充电塑壳开关Q2 的端子2并联，预充电塑壳开关Q2的端子1、端子3串联；进线熔断器F2的端子1与直流电源负极DCV连接，出线端子2与预充电塑壳开关Q2的端子5并联；预充电塑壳开关Q2的端子4与预充电电阻R1的端子1串接，预充电电阻R1的端子2与隔离开关Q1的出线端子2并联；预充电塑壳开关Q2的端子6与预充电电阻R2的端子1串联，预充电电阻R2的端子2与隔离开关Q1出线端子6并联；所述控制回路由控制电源、端子排X1和X2、变频器控制单元CU、充电完成指示灯H1、隔离开关Q1合闸指示灯H2和预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3构成，端子排X1与电源火线端L和变频器控制单元CU中继电器KA1的辅助触点端子9连接，端子排X2与充电完成指示灯H1的端子1和变频器控制单元CU中继电器KA1的辅助触点端子11连接，充电完成指示灯H1的端子2与控制电源零线N连接；隔离开关Q1的辅助触点端子7与控制电源的火线L连接，端子8与隔离开关Q1合闸指示灯H2的端子3连接，隔离开关Q1合闸指示灯H2的端子4与控制电源的零线N连接；预充电塑壳开关Q2的辅助触点端子7与控制电源的火线L连接，端子8与预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3的端子5连接，预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3的端子6与控制电源的零线N连接。...

【技术特征摘要】
1.一种变频器预充电控制系统，包括公共直流母线装置控制线路和变频器控制单元CU输出控制线路，其特征在于：它还包括主回路、控制回路及并联于变频器控制单元CU输出控制线路中的继电器KA1；所述主回路由塑壳开关Q2和预充电电阻R1、R2构成，进线熔断器F1的端子1与直流电源正极DCP连接，出线端子2与预充电塑壳开关Q2的端子2并联，预充电塑壳开关Q2的端子1、端子3串联；进线熔断器F2的端子1与直流电源负极DCV连接，出线端子2与预充电塑壳开关Q2的端子5并联；预充电塑壳开关Q2的端子4与预充电电阻R1的端子1串接，预充电电阻R1的端子2与隔离开关Q1的出线端子2并联；预充电塑壳开关Q2的端子6与预充电电阻R2的端子1串联，预充电电阻R2的端子2与隔离开关Q1出线端子6并联；所述控制回路由控制电源、端子排X1和X2、变频器控制单元CU、充电完成指示灯H1、隔离开关Q1合闸指示灯H2和预充电塑壳开关Q2合闸指示灯H3构成，端子排X1与电源火线端L和变频器控制单元CU中继电器KA1的辅助触点端子9连接，端子排X2与充电完成指示灯H1的端子1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李硕亮，邹贵，陈同江，常义川，王兵义，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司邯郸分公司，
类型：新型
国别省市：河北;13