一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置，包括：可编程逻辑控制器、风压开关、胶皮管和风冷晶闸管功率单元；所述风冷晶闸管功率单元的外壳为风道，所述可编程逻辑控制器与风压开关连接，所述胶皮管的一端与风压开关连接，所述胶皮管的另一端安装于风冷晶闸管功率单元的风道内。风压作为衡量散热风机的一个重要指标，通过检测整流电源风道内的压力的情况，便可以较为直观的反应出散热风机的工作情况；本实用新型专利技术更多的关注于强迫风冷是晶闸管变流器中功率单元散热风机的检测及故障保护，避免由于保护不及时造成晶闸管的损坏及事故扩大化；通过可编程逻辑控制器与电气部分进行连锁，使检测和保护更为灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置
本技术属于电力电子
，具体涉及一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置。
技术介绍
强迫风冷是晶闸管变流器常用的一种冷却形式。通过风机驱使气流经过晶闸管散热器表面，从而将晶闸管所发散的热量带走，从而保证晶闸管的正常工作。一旦风机出现故障，气流速度减慢，无法带走晶闸管所发散的热量，长时间的热积累将造成晶闸管的损坏，从而影响到整个电源系统的稳定运行。因此，如何迅速准确的检测风机故障对于风冷整流电源显得尤为重要。风压作为衡量散热风机的一个重要指标，通过检测整流电源风机出口的压力的情况，便可以较为直观的反应出散热风机的工作情况。现有技术一的技术方案：一般风冷晶闸管功率单元使用的散热风机电功率较小，因此常采用微型断路器或热继电器对散热风机线路进行保护。微型断路器保护：当风机线路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。热继电器保护：利用风机线路电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。热继电器动作时间准确性一般。现有技术一的缺点：1、微型断路器作为线路的常规保护方式，只能在风机线路出现短路或过载情况下进行保护，并不能直接反应风机工作的状态；2、热继电器是利用电流产生热效应对风机运行状态进行判断，在线路过载的情况进行保护，同样不能直接反应风机工作的状态，并且检测精度差，可靠性不能保证。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置；晶闸管功率单元的设计是大功率电力电子变换器设计极为关键的环节，在通过大电流工作时，晶闸管的发热和散热问题需要妥善的解决，否则会对整机的可靠性造成重大的影响。就风冷功率单元而言，通过风机驱使气流经过晶闸管散热器表面，从而将晶闸管所发散的热量带走，从而保证晶闸管的正常工作。一旦风机出现故障，气流速度减慢，无法带走晶闸管所发散的热量，长时间的热积累将造成晶闸管的损坏，从而影响到整个电源系统的稳定运行。因此，风机的状态监测和保护就变得尤为重要。本技术实现了：1、采用风压开关对晶闸管功率单元散热风机的运行状态进行实时监测，散热风机出现故障时，可以及时、准确的发出报警信号，并进行保护；2、将风压开关的信号接入可编程逻辑控制器(PLC)，实现了风机故障信号与电气的控制连锁，故障的检测和保护更为灵活、可靠。为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置，包括：可编程逻辑控制器1(PLC)、风压开关2、胶皮管3和风冷晶闸管功率单元4；所述风冷晶闸管功率单元4外壳即为风道，所述可编程逻辑控制器1与风压开关2连接，所述胶皮管3的一端与风压开关2连接，所述胶皮管3的另一端安装于风冷晶闸管功率单元4的风道内。所述可编程逻辑控制器1，用于采集所检测风机的状态信号、风压开关2的输出信号和电源设备是否运行的信号，通过程序判断风压开关动作，当风压开关关闭时，停机并输出故障信号。所述风压开关2作为风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置中的风压探测装置，通过利用风冷晶闸管功率单元4内的气体静压来推动开关以实现电流的通断，从而推动微动开关的动作。所述胶皮管3作为风压开关的取样装置，一端安装于晶闸管功率单元的风道内，风道内气流通过胶皮管3引入风压开关，从而与外部大气压形成气压差。在上述方案的基础上，所述风冷晶闸管功率单元4根据变流器主电路设计，包含若干个晶闸管，所述晶闸管是通过空气流动进行散热的装置。在上述方案的基础上，所述可编程逻辑控制器1采用西门子的PLC，S7-1200系列。在上述方案的基础上，所述胶皮管3采用空心胶皮管，所述胶皮管3安装于风道内，与风向的夹角呈30°。在上述方案的基础上，所述风压开关2有两个检测口：正压检测口和负压检测口；所述风压开关2包括两个腔体：正压腔和负压腔，用于通过两个腔体内压差检测空气流动的状态。在上述方案的基础上，所述正压腔和负压腔之间使用皮膜隔离。在上述方案的基础上，所述胶皮管3与风压开关2的负压检测口连接，所述正压检测口置于空气中。在上述方案的基础上，所述风压开关2上还设有微调装置，用于在调节时改变弹簧的压力大小，使风压开关2发生变化。本技术有益效果：(1)风压作为衡量散热风机的一个重要指标，通过检测整流电源风道内的压力的情况，便可以较为直观的反应出散热风机的工作情况；(2)本技术更多的关注于强迫风冷是晶闸管变流器中功率单元散热风机的检测及故障保护，避免由于保护不及时造成晶闸管的损坏及事故扩大化；(3)通过可编程逻辑控制器(PLC)与电气部分进行连锁，使检测和保护更为灵活。本技术的技术关键点和欲保护点：(1)采用风压开关对强迫风冷的晶闸管功率单元中风压状态进行检测，从而直观的判断晶闸管功率单元散热风机工作是否正常，避免了由于风机故障所引起晶闸管损坏及连锁故障；(2)通过可编程逻辑控制器(PLC)程序进行对风机的状态信号、电源运行状态信号和风压开关故障信号进行连锁判断，保证了故障信号的准确性，同时检测和保护也更为灵活、可靠。附图说明本技术有如下附图：图1为风机检测及故障保护系统图；图2为风机检测及故障保护功能流程图；具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。1)系统构成：本系统构成如图1所示：一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置，包括：可编程逻辑控制器1(PLC)、风压开关2、胶皮管3和风冷晶闸管功率单元4。如图1所示所述可编程逻辑控制器1(PLC)：采用西门子公司的S7-1200系列PLC，采集所检测风机的状态信号、风压开关2的输出信号和电源设备是否运行的信号，通过程序判断风压开关2动作，当风压开关关闭时，停机并输出故障信号。所述风压开关2：作为风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置中的风压探测装置、利用晶闸管功率单元内的气体静压来推动开关以实现电流的通断。从而推动微动开关的动作。所述胶皮管3：作为风压开关2的取样装置，安装于晶闸管功率单元的风道内，与风向呈30°角，风道内气流通过胶皮管3引入风压开关2，从而与外部大气压形成气压差。所述风冷晶闸管功率单元4：包括若干个晶闸管。2)技术方案：采用风压开关2作为一种晶闸管功率单元内空气流动情况的探测元件，风压开关2有两个检测口：正压检测口和负压检测口；所述风压开关2包括两个腔体：正压腔和负压腔，正压腔和负压腔之间使用皮膜隔离。所述胶皮管3的一端安装于晶闸管功率单元风道内，所述胶皮管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器(1)、风压开关(2)、胶皮管(3)和风冷晶闸管功率单元(4)；/n所述风冷晶闸管功率单元(4)的外壳为风道，所述可编程逻辑控制器(1)与风压开关(2)连接，所述胶皮管(3)的一端与风压开关(2)连接，所述胶皮管(3)的另一端安装于风冷晶闸管功率单元(4)的风道内；/n所述可编程逻辑控制器(1)，用于采集所检测风机的状态信号、风压开关(2)的输出信号和电源设备是否运行的信号，通过程序判断风压开关的动作，停机并输出故障信号；/n所述风压开关(2)作为风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置中的风压探测装置，通过利用风冷晶闸管功率单元(4)内的气体静压来推动开关以实现电流的通断，从而推动微动开关的动作；/n所述胶皮管(3)作为风压开关的取样装置，一端安装于晶闸管功率单元的风道内，风道内气流通过胶皮管(3)引入风压开关，从而与外部大气压形成气压差。/n

【技术特征摘要】
1.一种风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器(1)、风压开关(2)、胶皮管(3)和风冷晶闸管功率单元(4)；
所述风冷晶闸管功率单元(4)的外壳为风道，所述可编程逻辑控制器(1)与风压开关(2)连接，所述胶皮管(3)的一端与风压开关(2)连接，所述胶皮管(3)的另一端安装于风冷晶闸管功率单元(4)的风道内；
所述可编程逻辑控制器(1)，用于采集所检测风机的状态信号、风压开关(2)的输出信号和电源设备是否运行的信号，通过程序判断风压开关的动作，停机并输出故障信号；
所述风压开关(2)作为风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置中的风压探测装置，通过利用风冷晶闸管功率单元(4)内的气体静压来推动开关以实现电流的通断，从而推动微动开关的动作；
所述胶皮管(3)作为风压开关的取样装置，一端安装于晶闸管功率单元的风道内，风道内气流通过胶皮管(3)引入风压开关，从而与外部大气压形成气压差。


2.如权利要求1所述的风冷晶闸管功率单元风机故障的检测及保护装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐克峰，马建平，赵伟，宋红泽，付金明，武杰，郝平勇，
申请(专利权)人：河北亚天自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13