模块化装配的电机变频控制柜制造技术

模块化装配的电机变频控制柜，包括柜体，柜体上设有若干个安装位，还设有系统控制器，该系统控制器上设有与变频控制单元上的接线口对应的第二接线口；变频控制单元包括与安装位的大小匹配的壳体，变频控制单元上设有接线口、空气开关、触头联动开关操作手柄；内部设有功率单元、连杆、导电端子；连杆与触头联动开关操作手柄可以往复式机械联动，连杆上设有导电片，连杆的后端设有定位件，连杆机械联动过程中可实现导电片与导电端子的电气接通或断开，同时完成变频控制单元的锁紧和解锁功能。本发明专利技术中统一了变频控制单元的尺寸与装配方式，采用了模块化的安装方式；同时采用了联动开关来进行机械定位和电气通断，操作简易，装配方便。装配方便。装配方便。

【技术实现步骤摘要】
模块化装配的电机变频控制柜


[0001]本专利技术属于电机控制柜领域，具体涉及一种模块化装配的电机控制柜。

技术介绍

[0002]电机变频控制是一种通过变频技术与微电子技术，改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机转速的电力电子技术。电机变频控制装置可以是通用变频器，或者专门设计的变频功率单元。电机变频控制装置通常由整流单元（交流变直流）、滤波单元、逆变单元（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等主要单元组成。电机变频控制装置靠内部电路中的功率开关（例如IGBT）的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机系统的实际需要来改变电机转速，进而达到节能、调速的目的；此外，电机变频控制装置还配有很多保护功能，如过流、过压、过载保护等。随着工业自动化程度的不断提高，电机变频控制装置也得到了非常广泛的应用。
[0003]现有技术中，为了统一布线、安装、管理、维护，通常采用电机变频控制柜，其上设有若干个变频器单元，可广泛应用于冶金、化工、石油、供水、矿山、建材、电机行业等行业中。
[0004]目前，具体来看，在多泵或风机系统中，电机变频控制柜大都采用一台或多台通用变频器，固定安装在一个标准的工业电控柜中，形成电机变频控制柜；其控制器由PLC实现，通过专用的通信电缆与每台变频器连接，来传送电机转速指令和更新控制参数。但是，由于不同厂家的通用变频器的安装尺寸和方式存在很大差异，没有统一的标准，导致供货商的电机变频控制柜需要根据客户们的不同需求进行单独设计和加工，尽管在功能上是相同的，但是在设计和装配过程中上没有统一标准和流程，对产品成本和质量的管控水平低。
[0005]此外，对于终端用户，常规电控柜的维护不方便，变频器单元更换不仅工序复杂，而且时间长，在应用现场很难进行功率单元的维护、替换、升级；在特殊应用中，无法在电机变频控制柜上电运行时更换故障的变频器单元。
[0006]因此，基于以上现有技术中存在的问题，本申请提出电机变频控制柜模块化的设计方案，以实现用户应用的标准化。

技术实现思路

[0007]针对以上现有技术中的不足，本专利技术提供了一种电机变频控制柜模块化电机变频单元结构设计和组合方法，不仅适用于只有一台变频单元的系统，而且可扩展到多台电机变频控制的应用中。该专利技术统一了变频控制单元的尺寸与装配方式，采用模块化的安装方法；同时，应用特殊设计的多组触头联动开关实现机械装配和电气通断的双重功能，操作简易、方便。更重要地是，采用该方法设计的变频单元可以实现在同一机柜中其他电机变频单元正常通电运行的情况下，更换待维护或者故障变频控制单元，实现热插拔安装。
[0008]本专利技术通过下述技术方案得以解决。
[0009]模块化装配的电机变频控制柜，包括柜体，所述柜体中设有规则排列的若干个用
于安装变频控制单元的安装位；所述柜体中设有系统控制器，该系统控制器可以包括专用的控制板，或包括通用的可编程逻辑控制器（PLC），或类似功能的通用自动化控制设备；该系统控制器上设有与变频控制单元上的接线口一一对应的第二接线口，且两者之间通过可插拔的排线连接，也可通过带有屏蔽层的通讯信号电缆连接；所述变频控制单元包括与安装位的大小相匹配的壳体，所述变频控制单元的前端盖板上设有接线口、空气开关操作手柄、触头联动开关操作手柄；所述变频控制单元的内部设有功率单元、连杆、导电端子；所述连杆与触头联动开关操作手柄联动，所述连杆上设有导电片，所述连杆的后端设有定位件，连杆运动过程中可实现导电片与导电端子的接通或断开；同时，可通过定位件的卡入与脱出，实现变频控制单元安装定位中锁紧与解锁功能；所述接线口通过排线或屏蔽电缆连接在功率单元的对应插口上，所述功率单元、空气开关、导电端子之间导电连通。
[0010]本申请中的电机变频控制柜，采用了模块化可扩展的结构，具体体现在：柜体为其上的安装位为统一的通用结构，匹配的安装变频控制单元可以快速的安装和拆卸，可以根据需要在柜体上装配一定数量的安装变频控制单元，实现模块化安装；安装变频控制单元与安装位匹配，大小形状统一，为模块化单元，实现模块化安装。
[0011]本申请中的多组触头联动开关，采用机械联动结构，通过可移动连杆的平行往复式位移，或者旋转往复式位移，带动多组电气导电片作机械往复式移动，使每组导电片按照预定的两个不同位置，分别对应导电片卡入和脱出两个状态。连杆与操作手柄机械联动发生位移，实现导电片与对应的一对导电端子的电气接通或断开。
[0012]本申请中的多组触头联动开关，采用机械联动结构，通过可移动连杆的平行往复式位移，或者旋转往复式位移，带动定位件的卡入与脱出，实现变频控制单元安装定位、锁紧与解锁、安装状态指示的功能。
[0013]一种优选的实施方式中，多组触头联动开关可以设置有旋转操作往复式连杆、面板操作手柄、多组导电片和触头、定位件等。面板操作手柄只有两个工作位置：水平位置和垂直位置。面板操作手柄在水平位置时每组导电片处于脱出对应触头状态；面板操作手柄在垂直位置时每组导电片处于卡入对应触头状态。变频控制单元在安装前，面板操作手柄处于水平位置，即解锁状态。顺时针旋转面板操作手柄90度，手柄联动连杆顺时针转动90度，多组导电片固定在连杆上，连同操作手柄一起顺时针转动90度，实现每组导电片与对应的一对导电端子的电气接通；变频控制单元在安装完成后，面板操作手柄处于垂直位置，即锁紧状态，逆时针旋转面板操作手柄90度，手柄联动连杆逆时针转动90度，多组导电片固定在连杆上，连同操作手柄一起逆时针转动90度，实现每组导电片与对应的一对导电端子的电气断开，同时也实现解锁，可以取出变频控制单元。
[0014]一种优选的实施方式中，面板操作手柄带动往复式连杆，定位件固定在复式连杆上与其联动旋转。面板操作手柄处于水平位置时，变频控制单元处于解锁状态，可以安装或者拆卸；面板操作手柄处于垂直位置时，变频控制单元处于锁紧状态，可以上电和运行。面板操作手柄在水平位置时，定位件处于自由移动状态。顺时针旋转面板操作手柄90度，手柄联动连杆顺时针转动90度，定位件连同操作手柄一起顺时针转动90度，旋入机械固定和锁紧工位，变频控制单元安装工序结束；逆时针旋转面板操作手柄90度，手柄联动连杆逆时针转动90度，定位件连同操作手柄一起逆时针转动90度，旋出机械固定和锁紧工位，然后取出变频控制单元，取出工序结束。变频控制单元的安装与取出，在断电状态下对应定位件的脱
出状态，变频控制单元即能够在不影响其他单元工作的情况下，独立的拆下、装配变频控制单元，实现热插拔操作；在通电状态下对应定位件的卡入状态，此时变频控制单元不能被拔出，安全性高。
[0015]一种优选的实施方式中，所述柜体上设有端子排，所述端子排上设置有总空气开关和接触器，对柜体上的电器元件进行供电控制。
[0016]一种优选的实施方式中，所述柜体上的若干位安装位为上下两排设置，所述系统控制器设于上下两排安装位之间，结构紧凑，且方便上下两排安装位上的变频控制单元上的接线口与第二接线口的连接操作。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.模块化装配的电机变频控制柜，包括柜体（5），其特征在于，所述柜体（5）中设有规则排列的若干个用于安装变频控制单元（1）的安装位（55）；所述柜体（5）中设有系统控制器（51），该系统控制器（51）可以包括专用的控制板，或包括通用的可编程逻辑控制器，或通用的自动化控制设备；该系统控制器（51）上设有与变频控制单元（1）上的接线口（13）一一对应的第二接线口（53），且两者之间通过可插拔的排线连接，或通过带有屏蔽层的通讯信号电缆连接；所述变频控制单元（1）包括与安装位（55）大小相匹配的壳体，所述变频控制单元（1）的前端盖板上设有接线口（13）、空气开关操作手柄（11）、触头联动开关操作手柄（14）；所述变频控制单元（1）的内部设有功率单元（2）、连杆（141）、导电端子（32）；所述变频功率单元（2）为通用变频器产品或定制化的变频功率模块；所述连杆（141）与触头联动开关操作手柄（14）联动，所述连杆（141）上设有导电片（31），所述连杆（141）的后端设有定位件（142），连杆（141）运动过程中可实现导电片（31）与导电端子（32）的接通或断开，同时，可实现定位件（142）的卡入与脱出；所述接线口（13）通过排线或电缆（136）连接在功率单元（2）的对应插口上，所述功率单元（2）、空气开关（11）、导电端子（32）之间电气连通。2.根据权利要求1所述的模块化装配的电机变频控制柜，其特征在于，所述柜体（5）上设有端子排（52），所述端子排（52）上设置有总空气开关（521）和接触器（522）。3.根据权利要求1所述的模块化装配的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟颂，任贤建，牟介刚，
申请(专利权)人：宁波九荣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：