制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置製造方法
2023-12-11 03:37:32 3
制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置，其中，所述裝置包括可控單元、控制器、制動電阻箱，還包括電壓轉換單元及遠程控制單元；所述可控單元與所述控制器及所述制動電阻箱相連；所述電壓轉換單元與外部電源以及所述遠程控制單元相連；所述制動電阻箱與所述可控單元及所述遠程控制單元相連。本實用新型提供的制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置，可對制動電阻控制單元進行遠程報警監控和復位控制。
【專利說明】制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及報警監控與復位【技術領域】，特別涉及一種制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置。
【背景技術】
[0002]傳動變頻整流組廣泛應用在工業生產中，整流組中有制動電阻控制單元，其作用是當整流組母排電壓升高達到一定程度時激活制動電阻消耗多餘電能保護變頻器。傳動變頻整流組制動電阻廣泛應用，由於機組電機功率大，整流組發電狀態運行電機多，頻繁造成整流組電能過剩堆積，母排電壓升高。
[0003]為了解決上述問題，目前採用制動電阻控制裝置，該裝置面板上自帶有過載LED報警燈、過流LED報警燈、過熱LED報警燈和手動復位按鈕。圖1是現有的常規整流組制動電阻電路示意圖。
[0004]在圖1所示的整流組制動電阻電路中，整流組的正極母牌分別與可控單元I中的二極體D5的負極以及制動電阻箱4中的電阻R5相連，整流組負極母牌與三極體Q5的發射極相連，三極體Q5的基極與制動電阻單元的控制器2相連。控制器2分別與報警單元3的三個LED報警燈的正極以及手動復位按鈕的正負極連接，控制器2對報警信號和復位信號進行控制，三個LED報警燈的負極接地，當發生過流、過載或過熱時，相應的LED報警燈亮，消除故障後，進行手動復位。制動電阻箱4自帶保護斷路器，當電壓電流過高時，自斷保護器起到保護電路的作用。
[0005]然而，在如上所述圖1的裝置中，由於該裝置是安裝在整流組電器櫃內，而工業生產時出於技術及安全上的要求，此電器櫃門是關閉的，因此一旦制動電阻單元報警現場一級機系統上無法顯示報警，維修點檢人員不能及時得到報警反饋，就會發生該裝置報警後得不到及時處理的情況，進而導致嚴重後果，如整流組掉電停機，燒毀保險及變頻器等，一旦出現這些故障將會導致長時間停機，嚴重製約生產。
[0006]另外，該制動電阻控制裝置的復位操作必須打開1000V高壓電器櫃手動復位，具有一定的危險性。
[0007]因此，迫切需要本領域技術人員解決的問題是如何能夠實現制動電阻控制單元遠程監控及復位，確保故障能夠得到及時反饋和及時處理並實現遠程復位。
實用新型內容
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種制動電阻控制單元遠程報警監控與復位裝置，實現對制動電阻控制單元進行遠程報警監控和復位控制功能。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置，所述裝置包括可控單元、控制器、制動電阻箱、電壓轉換單元及遠程控制單元；所述可控單元分別與所述控制器及所述制動電阻箱相連；所述電壓轉換單元分別與外部電源以及所述遠程控制單元相連；所述制動電阻箱分別與所述可控單元及所述遠程控制單元相連。[0010]進一步地，該復位裝置還包括復位按鈕，所述復位按鈕為自動復位開關，其正負極均與所述控制器相連。
[0011]進一步地，該復位裝置還包括報警單元，所述報警單元包括至少一獲取電路異常信號的兀器件。
[0012]進一步地，所述獲取電路異常信號的元器件包括過流LED報警燈、過載LED報警燈和/或過熱LED報警燈，每個報警燈的正極均與所述控制器相連，每個報警燈的負極接地。
[0013]進一步地，該復位裝置還包括至少一對電壓轉換單元進行保護的保護電路；所述保護電路連接在所述控制器與所述電壓轉換單元之間。
[0014]進一步地，所述電壓轉換單元包括至少一個對電壓進行轉換的三極體；每個所述三極體連接在所述保護電路與所述遠程控制單元之間。
[0015]進一步地，所述遠程控制單元包括ET200站、PLC和人機界面；所述ET200站接收來自經過所述電壓轉換單元進行電壓轉換後的報警信號和制動電阻箱的報警信號，及輸出來自所述PLC的復位信號；所述PLC對來自所述ET200站處理過的報警信號以及來自所述人機界面的復位信號進行處理；所述人機界面用來顯示經過所述PLC處理過的報警信號以及顯示復位按鈕畫面，向所述PLC發送復位信號。
[0016]進一步地，所述ET200站包括通信板、數字輸入模板和數字輸出模板；所述數字輸入模板與所述電壓轉換單元及制動電阻箱相連，並與所述PLC相連；所述數字輸出模板通過所述保護電路與一開關元件相連。
[0017]進一步地，所述制動電阻箱包括:制動電阻R5和自斷保護器；所述制動電阻R5與所述可控單元相連；所述自斷保護器一端連接外部24V電源，另一端與所述ET200站的數字輸入模板相連。
[0018]進一步地，所述可控單元包括二極體D5和NPN型三極體Q5 ;所述二極體D5的正極與所述制動電阻單元的電阻R5的一端相連，並與三極體Q5的集電極相連；所述二極體D5的負極與所述制動電阻單元的電阻R5的另一端以及直流輸入端的正極相連；所述NPN型三極體Q5的基極與所述控制器相連，所述NPN型三極體Q5的集電極與所述二極體D5的正極相連，所述NPN型三極體Q5的發射極與直流輸入端的負極相連。
[0019]本實用新型提供的制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置，可對制動電阻控制單元進行遠程報警監控和復位控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型的實施例或現有技術的技術方案，下面對實施例中將要使用到的附圖作一些簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中的實施例，對於本領域的普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，也能得到其它相關的附圖。
[0021]圖1是現有常規的制動電阻單元報警與復位裝置電路結構圖。
[0022]圖2是本實用新型提供的制動電阻單元遠程報警與復位裝置電路結構圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員獲得的其它的實施例，也屬於本實用新型所保護的範圍。
[0024]參見圖2，本實用新型提供了一種制動電阻控制單元遠程報警監控與復位裝置，包括可控單元1、控制器2、報警單元3、制動電阻箱4、復位按鈕5、保護電路、電壓轉換單元及遠程控制單元7。可控單元I與控制器2以及制動電阻箱4相連，控制器2與報警單元3、復位按鈕5相連後，通過保護電路與電壓轉換單元相連，最後與遠程控制單元7相連。制動電阻箱4與可控單元I及遠程控制單元7相連。
[0025]可控單元I包括二極體D5和三極體Q5，二極體D5是作為續流二極體起保護作用的，當直流電壓降低到一定範圍後，控制器會切斷三極體Q5，這樣二極體D5與制動電阻箱4中的電阻R5組成一個迴路，由於電阻箱和電纜是具有感抗的，會產生感生電壓，這時續流二極體D5會消耗掉這些感生電壓產生的感生電能來保護直流電源和相關設備系統。
[0026]控制器2與可控單元I中的三極體Q5的基極相連，並與報警單元3的三個LED報警燈的正極和復位按鈕5的正負兩極相連。當直流電壓高於900V，控制器2就發出控制命令，斷開與三極體Q5的連接，這時可控單元中的D5與制動電阻箱4中的R5相連；而直流電壓低於900V時，控制器取消命令，與三極體Q5連接，起到穩定直流電壓的作用。另外，控制器判斷系統是否過流、過載、過熱(三極體Q5或電阻R4瞬時電流過大為過流，三極體Q5或電阻R5的電流較大並持續一段時間為過載，三極體Q5的溫度過高為過熱)並產生相應的報警信號。
[0027]報警單元3包括至少一獲取電路異常信號的元器件。在本實施例中，報警單元3包括三個LED報警燈，分別為過流LED報警燈、過載LED報警燈和過熱LED報警燈，當有異常狀況發生時，相應的LED報警燈就亮(如發生過流故障時，過流LED報警燈亮；發生過載故障時，過載LED報警燈亮；發生過熱故障時，過熱LED報警燈亮)，三個LED報警燈的報警電壓為5V，三個LED報警燈的正極與控制器2相連後，通過保護電路與相應的電壓轉換單元相連(過流LED報警燈的正極與第一 NPN型三極體Ql的基極相連，過載LED報警燈的正極與第二 NPN型三極體Q2的基極相連，過熱LED報警燈的正極與第三NPN型三極體Q3的基極相連)，最後與遠程控制單元中的ET200站的數字輸入模板相連，三個LED報警燈的負極接地。
[0028]保護電路包括至少一對電壓轉換單元起保護作用的保護單元。在本實施例中，保護單元包括第一保護電路6a、第二保護電路6b、第三保護電路6c和第四保護電路6d。第一保護電路6a包括電阻Rl和二極體D1，電阻Rl與過流LED報警燈的正極、控制器2及三極體Ql的基極相連，二極體Dl的正極與三極體Ql的基極及電阻Dl相連，負極接地。第二保護電路6b包括電阻R2和二極體D2，電阻R2與過載LED報警燈的正極、控制器2及三極體Q2的基極相連，二極體D2的正極與三極體Q2的基極及電阻D2相連，負極接地。第三保護電路6c包括電阻R3和二極體D3，電阻R3與過熱LED報警燈的正極、控制器2及三極體Q3的基極相連，二極體D3的正極與三極體Q3的基極及電阻D3相連，負極接地。第四保護電路6d包括電阻R4和二極體D4，電阻R4與三極體Q4的基極及ET200站的數字輸出模板相連，二極體D4的正極與三極體Q4的基極連接，負極接地。其中，四個保護電路均是對與其連接的相應NPN型三極體起保護作用，防止電流過大燒毀三極體。[0029]制動電阻箱4包括一電阻R5和一自路保護器，電阻R5的兩端分別與可控單元I的二極體D5的正負兩極相連，電阻R5的作用是當直流電壓過高時就接通，這個過程由電阻控制裝置自動控制，電阻R5接通後，通過電阻發熱的原理消耗多餘電能，使直流電壓保持正常，從而保護連接在傳動整流組母排上的設備；自斷保護器的一端與外部24V電源相連，另一端與ET200站的數字輸入模板相連，主要用來對保護電路進行報警保護，在正常情況下，自斷保護器處於斷開狀態，保護電路是正常工作的，而一旦保護電路斷開，自斷保護器就會閉合，這樣外部24V電源就通過自斷保護器輸入到ET200站的輸入模板，輸入模板將24V信號轉換成數位訊號通過Profibus網絡輸入到PLC處理器，這時PLC處理器就能識別該報警信號，以便及時處理故障。
[0030]電壓轉換單元包括第一 NPN型三極體Q1、第二 NPN型三極體Q2、第三NPN型三極體Q3和第四NPN型三極體Q4。第一 NPN型三極體Ql的基極與第一保護電路6a中的Rl和二極體Dl相連，集電極與外部24V電源相連，發射極與遠程控制單元中ET200站的數字輸入模板相連;第二 NPN型三極體Q2的基極與第二保護電路6b中的電阻R2和二極體D2相連，集電極與外部24V電源相連，發射極與遠程控制單元中ET200站的數字輸入模板相連；第三NPN型三極體Q3的基極與第三保護電路6c中的電阻R3和二極體D3相連，集電極與外部24V電源相連，發射極與遠程控制單元中ET200站的數字輸入模板相連；第四NPN型三極體Q4的基極與第四保護電路6d中的電阻R4和二極體D4相連，集電極與復位按鈕的正極以及控制器相連，發射極與復位按鈕的負極及控制器相連。
[0031 ] 其中，第一 NPN型三極體Ql、第二 NPN型三極體Q2和第三NPN型三極體Q3主要是將報警電壓5V轉換成ET200站可識別的24V電壓信號。第四NPN型三極體Q4主要起開關作用，對從ET200站傳輸來的復位信號進行接通和斷開控制。
[0032]遠程控制單元7包括ET200站、PLC和人機界面；ET200站包括通信板、數字輸入模板和數字輸出模板；數字輸入模板主要接收來自經過電壓轉換單元轉換過的報警信號，數字輸出模板主要輸出經過PLC處理過的復位信號。
[0033]ET200站接收來自報警單元3的報警信號經過NPN型三極體轉換後的24V電壓，並進行模/數轉換後，通過profibus網絡傳輸到PLC處理後，通過工業乙太網傳輸給人機界面，經過人機界面的處理後，報警信號就會在人機界面上顯示，並且做出復位按鈕畫面，當故障排除後(有時只是個小故障，不一定需要故障排除後，在故障發生時點擊人機界面上的復位按鈕也可)，用滑鼠點擊人機界面上的復位按鈕，人機界面就會發送復位信號，復位信號經過PLC處理後再傳輸到ET200站，ET200站對復位信號進行數/模轉換處理後通過其數字輸出模板傳輸給NPN型三極體Q4進行電壓轉換後再傳輸給復位按鈕5，復位按鈕5為自動復位開關，當有復位信號時，復位按鈕5就自動閉合。控制器2接收到復位信號之後，自動重啟(由控制器裝置自動控制)，此時報警單元3的三個LED報警燈也隨之熄滅。當控制器重啟後，復位按鈕也相應地斷開了，至此，完成了遠程復位的功能。
[0034]本實用新型提供的制動電阻遠程報警監控與復位裝置具有以下效果:
[0035]1、通過將報警信號傳輸到遠程的人機界面上，使報警信號可視化，維修檢點人員能夠及時得到報警反饋，繼而及時地處理故障，避免故障處理不及時帶來的嚴重後果；
[0036]2、通過電腦監控人機界面上的復位按鈕，可以對制動電阻單元進行遠程復位，避免現場復位的危險。[0037]最後所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種制動電阻單元遠程報警監控與復位裝置，包括可控單元、控制器、制動電阻箱，其特徵在於，還包括電壓轉換單元及遠程控制單元； 所述可控單元分別與所述控制器及所述制動電阻箱相連； 所述電壓轉換單元分別與外部電源以及所述遠程控制單元相連； 所述制動電阻箱分別與所述可控單元及所述遠程控制單元相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括復位按鈕，所述復位按鈕為自動復位開關，其正負極均與所述控制器相連。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括報警單元，所述報警單元包括至少一獲取電路異常信號的元器件。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述獲取電路異常信號的元器件包括: 過流LED報警燈、過載LED報警燈和/或過熱LED報警燈，每個報警燈的正極均與所述控制器相連，每個報警燈的負極接地。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括: 至少一對電壓轉換單元進行保護的保護電路；所述保護電路連接在所述控制器與所述電壓轉換單元之間。
6.根據 權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述電壓轉換單元包括: 至少一個對電壓進行轉換的三極體；每個所述三極體連接在所述保護電路與所述遠程控制單元之間。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述遠程控制單元包括: ET200站、PLC和人機界面； 所述ET200站接收來自經過所述電壓轉換單元進行電壓轉換後的報警信號和制動電阻箱的報警信號，及輸出來自所述PLC的復位信號； 所述PLC對來自所述ET200站處理過的報警信號以及來自所述人機界面的復位信號進行處理； 所述人機界面用來顯示經過所述PLC處理過的報警信號以及顯示復位按鈕畫面，向所述PLC發送復位信號。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述ET200站包括: 通信板、數字輸入模板和數字輸出模板； 所述數字輸入模板與所述電壓轉換單元及制動電阻箱相連，並與所述PLC相連； 所述數字輸出模板通過所述保護電路與一開關元件相連。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述制動電阻箱包括:制動電阻R5和自斷保護器； 所述制動電阻R5與所述可控單元相連； 所述自斷保護器一端連接外部24V電源，另一端與所述ET200站的數字輸入模板相連。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述可控單元包括: 二極體D5和NPN型三極體Q5 ； 所述二極體D5的正極與所述制動電阻單元的電阻R5的一端相連，並與三極體Q5的集電極相連；所述二極體D5的負極與所述制動電阻單元的電阻R5的另一端以及直流輸入端的正極相連；所述NPN型三極體Q5的基極與所述控制器相連，所述NPN型三極體Q5的集電極與所述二極體D5的正極相連，所 述NPN型三極體Q5的發射極與直流輸入端的負極相連。
【文檔編號】G05B19/418GK203520144SQ201320651089
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】肖旭 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司