一种高压变频器机械旁路制造技术

本实用新型专利技术的高压变频器机械旁路，包括主控板、机械旁路板和旁路接触器，每个高压变频器的输出端均设置有旁路接触器，主控板与机械旁路板之间设置有信号中转板，主控板经光纤与中转板光纤接收座相连接，光纤发射座经光纤与旁路板光纤接收座相通信，以实现光纤通信；旁路板光纤接收座依次经非门电路、光耦电路与旁路接触器的控制端相连接，以对旁路接触器线圈的通断电状态进行控制。本实用新型专利技术的高压变频器机械旁路，具备机械旁路功能的高压变频器可在有限数量下的单元损坏，如单元过压、单元通讯故障、单元IGBT损坏等单元故障情况下，自动冗余故障单元，而变频器具有故障自动复位功能，故障单元自动冗余后便可继续运行。

A mechanical bypass of high voltage inverter

【技术实现步骤摘要】
一种高压变频器机械旁路
本技术涉及一种高压变频器机械旁路，更具体的说，尤其涉及一种的高压变频器机械旁路。
技术介绍
高压变频器在电气传动领域的应用具有极其深远的意义，高压变频器被广泛应用在发电、石油、煤矿、冶金等行业。考虑到很多现场对变频器的稳定性要求较高，为避免高压变频器因单元故障而造成停机为客户带来经济损失并提高高压变频器的可靠性，一种可进行单元自动冗余的高压变频器机械旁路技术便油然而生。目前，机械旁路控制系统常直接与主控板进行信息交互，即相当于主控直接控制机械旁路接触器，但此种方案又成倍提高了主控系统执行信息处理的工作量，延长主控系统执行的周期时间，会造成整套主控系统执行效率的下降。假设高压变频器整机额定输入电压为10kV，功率为1000kW，共18个功率单元，每个单元的输入电压为690VAC，因此要求接触器额定电流≥144A，且主触点额定电压应≥1kVAC，线圈使用24V控制，进行设计时必须保证接触器可靠动作，由于接触器安装在功率单元柜内，存在10kV高压干扰，因此必须保证接触器的电源稳定不允许丢失。
技术实现思路
本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种高压变频器机械旁路。本技术的高压变频器机械旁路，包括主控板、机械旁路板和旁路接触器，每个高压变频器的输出端均设置有旁路接触器，高压变频器的一个输出端经旁路接触器的常闭点后输出至负载，高压变频器的两个输出端接于旁路接触器的常开点上；其特征在于：所述主控板与机械旁路板之间设置有信号中转板，信号中转板由微处理器及与其相连接的中转板光纤接收座、光纤发射座电路组成，光纤发射座电路连接有光纤发射座；机械旁路板上设置有旁路板光纤接收座；所述主控板经光纤与中转板光纤接收座相连接，以实现主控板与信号中转板的通信，所述光纤发射座经光纤与旁路板光纤接收座相通信，以实现信号中转板与机械旁路板的通信；所述旁路板光纤接收座依次经非门电路、光耦电路与旁路接触器的控制端相连接，以对旁路接触器线圈的通断电状态进行控制。本技术的高压变频器机械旁路，所述信号中转板中的微处理器采用CPLD器件，信号中转板中设置有第一5V电源转换模块和3.3V电源转换模块，主控板传输的光信号通过第一5V电源转换模块转换为5V电信号，5V电信号再通过3.3V电源转换模块转化为3.3V电信号传送到CPLD微处理器；信号中转板中光纤发射座的数量为24个。本技术的高压变频器机械旁路，所述机械旁路板中设置有降压变压器、AC/DC转换模块和第二5V电源转换模块。本技术的高压变频器机械旁路，所述主控板和信号中转板安装在主控柜内，所述机械旁路板和旁路接触器安装于变频器功率柜内。本技术的高压变频器机械旁路，所述机械旁路板、旁路接触器和降压变压器均安装在一个机械旁路盒内。本技术的有益效果是：本技术的高压变频器机械旁路，可在整机运行故障时不停机自动冗余单元而继续运行，项功能对于多种现场的应用具有重大意义，例如钢厂、水泥厂、火电厂此类长期作用而需要变频器长期运行的现场，每次停机都会带来巨大的经济损失；具备机械旁路功能的高压变频器可在有限数量下的单元损坏，如单元过压、单元通讯故障、单元IGBT损坏等单元故障情况下，自动冗余故障单元。而变频器具有故障自动复位功能，故障单元自动冗余后便可继续运行。附图说明图1为本技术的高压变频器机械旁路的电路原理图；图2为高压变频器主回路连接示意图；图3为本技术的高压变频器机械旁路的逻辑流程图；图4为本技术中信号中转板的原理示意图；图5为本技术中机械旁路板的原理示意图。图中：1主控板，2信号中转板，3机械旁路板，4旁路接触器，5微处理器，6中转板光纤接收座，7光纤发射座电路，8光纤发射座，9旁路板光纤接收座；10变频器，11第一5V电源转换模块，123.3V电源转换模块，13非门电路，14光耦电路，15降压变压器，16AC/DC转换模块，17第二5V电源转换模块。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，给出了本技术的高压变频器机械旁路的电路原理图，其由主控板1、信号中转板2、机械旁路板3和旁路接触器4组成，如图2所示，给出了高压变频器主回路连接示意图，所示的旁路接触器4设置于变频器的输出端，变频器的一个输出端经旁路接触器4的常闭点输出至负载，变频器的两个输出端接于旁路接触器4的同一个常开点上，当高压变频器无故障时，旁路接触器4的线圈不通电，旁路接触器4不动作，高压变频器正常输出；当高压变频器出现单元过压、单元通讯故障、单元IGBT损坏等单元故障情况下，旁路接触器4的线圈通电，旁路接触器4的常闭点断开、常开点闭合，相应的高压变频器停止输出，实现自动冗余。所示的信号中转板2由微处理器5、中转板光纤接收座6、光纤发射座电路7和光纤发射座8组成，微处理器5可采用CPLD器件，中转板光纤接收座6与微处理器5的信号输入端口相连接，微处理器5的输出端与光纤发射座电路7的输入端相连接，光纤发射座电路7的输出端与光纤发射座8相连接。所示的机械旁路板3中设置有旁路板光纤接收座9，主控板1经光纤与中转板光纤接收座6相连接，以实现主控板1与信号中转板2的光纤通信。光纤发射座8经光纤与旁路板光纤接收座9相连接，以实现信号中转板2与机械旁路板3的光纤通信。图3为高压变频器机械旁路的逻辑流程图，可见主控板1发出的控制信号，经信号中转板2转发后，可实现对若干（如24个）机械旁路板的控制。每一个变频器功率单元都与一个机械旁路板和机械旁路接触器相连接，保证功率单元的独立性，当某一个单元因故障而进行的动作不会对其他单元造成影响。以光纤中转板为媒介，单元将故障传入到主控板，主控板做出相应的逻辑判断与光纤中转板进行交互，避免了单元故障即要传输到主控系统又要传输到机械旁路系统的问题，且使用光纤进行信号传输避免高压柜内信号的干扰。如图4所示，给出了本专利技术中信号中转板的原理示意图，可见，信号中转板2中还设置有第一5V电源转换模块11和3.3V电源转换模块12，主控板（1）传输的光信号通过第一5V电源转换模块转换为5V电信号，5V电信号再通过3.3V电源转换模块转化为3.3V电信号传送到CPLD微处理器。如图5所示，给出了本技术中机械旁路板的原理示意图，其包括电源转换电路和信号驱动电路，其电源通过单元输入获得，然后通过降压变降压只电源模块输入电压，由电源模块输出相应的24V,5V和3.3V。其工作原理为当接收到信号中转板传送的光信号时，光信号通过一个非门提高驱动能力，利用光耦特性，当光信号存在时，光耦导通，机械旁路板输出24V，接触器动作。所述旁路接触器线圈的吸合电流最大0.5A，维持电流最大0.45A。机械旁路板3、旁路接触器4和降压变压器15均安装在一个机械旁路盒内，盒体安全密封，将此盒与功率单元进行电气连接即可完成硬件连接。通过本实施例的方案，在原有机型上增加机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压变频器机械旁路，包括主控板（1）、机械旁路板（3）和旁路接触器（4），每个高压变频器的输出端均设置有旁路接触器，高压变频器的一个输出端经旁路接触器的常闭点后输出至负载，高压变频器的两个输出端接于旁路接触器的常开点上；其特征在于：所述主控板（1）与机械旁路板（3）之间设置有信号中转板（2），信号中转板由微处理器（5）及与其相连接的中转板光纤接收座（6）、光纤发射座电路（7）组成，光纤发射座电路连接有光纤发射座（8）；机械旁路板（3）上设置有旁路板光纤接收座（9）；所述主控板经光纤与中转板光纤接收座相连接，以实现主控板与信号中转板的通信，所述光纤发射座（8）经光纤与旁路板光纤接收座（9）相通信，以实现信号中转板与机械旁路板的通信；所述旁路板光纤接收座依次经非门电路（13）、光耦电路（14）与旁路接触器（4）的控制端相连接，以对旁路接触器线圈的通断电状态进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压变频器机械旁路，包括主控板（1）、机械旁路板（3）和旁路接触器（4），每个高压变频器的输出端均设置有旁路接触器，高压变频器的一个输出端经旁路接触器的常闭点后输出至负载，高压变频器的两个输出端接于旁路接触器的常开点上；其特征在于：所述主控板（1）与机械旁路板（3）之间设置有信号中转板（2），信号中转板由微处理器（5）及与其相连接的中转板光纤接收座（6）、光纤发射座电路（7）组成，光纤发射座电路连接有光纤发射座（8）；机械旁路板（3）上设置有旁路板光纤接收座（9）；所述主控板经光纤与中转板光纤接收座相连接，以实现主控板与信号中转板的通信，所述光纤发射座（8）经光纤与旁路板光纤接收座（9）相通信，以实现信号中转板与机械旁路板的通信；所述旁路板光纤接收座依次经非门电路（13）、光耦电路（14）与旁路接触器（4）的控制端相连接，以对旁路接触器线圈的通断电状态进行控制。


2.根据权利要求1所述的高压变频器机械旁路，其特征在于：所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少明，黄建军，孔令凯，林法坤，
申请(专利权)人：新风光电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37