具有過電流保護功能的高壓變頻器及其過電流保護方法
2024-02-11 12:21:15
專利名稱：具有過電流保護功能的高壓變頻器及其過電流保護方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓變頻器，具體涉及一種具有過電流保護功能的高壓變頻器及其過電流保護方法。
背景技術：
通過改變交流電頻率的方式實現交流電控制的技術就叫變頻技術，其核心是變頻器，它通過對供電頻率的轉換來實現電動機運轉速率的自動調節，把50Hz的固定電網頻率改為變化的頻率。同時，還使電源電壓調整到一定適應範圍。高壓變頻器因其具有可實現無極調速、變傳統電機為智能電機，顯著的節能效益，可將啟動電流控制在額定電流以內、無衝擊電流，對電網衝擊小，減少機械磨損、節約維護費用等優點，被廣泛應用於冶金、石化、電力、採礦、城市建設以及交通工業等行業。高壓變頻器包括依次相鄰設置的變壓器櫃、功率櫃及控制櫃，所述變壓器櫃主要為高壓隔離移相變壓器，完美消除電網側電壓、電流諧波；功率櫃是變頻器功率主電路的核心部分，由多個完全相同的功率單元組成，各功率單元的輸出電壓串聯疊加後組成輸出到電機的三相電壓；控制櫃是整個高壓變頻調速系統的核心，它根據用戶在本地或遠程的操作和設置，並採集系統中電壓、電流模擬量及各開關量，進行邏輯處理和計算後，決定並控制各功率單元的動作，進一步驅動電機，滿足輸出要求。高壓變頻器運行過程中，常會因輸入電壓異常、負載發生突變或異常、變頻器功率偏小等原因出現變頻器過電流故障。高壓變頻器出現過電流故障時，若不能第一時間發現並進行處理，將會損壞變頻器及外部設備，發生生產事故。為保護高壓變頻器及外部設備，避免生產事故的發生，需提供一種具有過電流保護功能的高壓變頻器。
發明內容
本發明目的是提供一種具有過電流保護功能的高壓變頻器及其過電流保護方法，自動檢測變頻器過電流故障、中斷變頻器的輸出、同時發出報警信號，自動保護變頻器及外部設備，避免生產事故的發生。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種具有過電流保護功能的高壓變頻器，包括分別設於所述高壓變頻器的任兩相繞組處、採集並輸出相電流信號的兩電流信號採樣模塊；接收所述電流信號、並將所述電流信號轉換成數位訊號輸出的模/數轉換模塊；接收所述數位訊號、並將該數位訊號與基準電流信號進行比對、輸出過電流信號的信號比對模塊；接收所述過電流信號、控制所述高壓變頻器功率輸出的主控制模塊；兩所述電流信號採樣模塊分別與模/數轉換模塊連接，所述模/數轉換模塊、信號比對模塊以及主控制模塊依次電氣連接。
上述技術方案中，所述高壓變頻器包括變壓器櫃和功率櫃，所述變壓器櫃內設有高壓隔離移相變壓器，所述功率櫃內設有複數個、由所述高壓隔離移相變壓器二次側供電的功率單元，所述高壓隔離移相變壓器的二次側與所述功率單元的輸入側均安裝有熔斷器。優選的，所述電流信號採樣模塊為電流霍爾傳感器。上述技術方案中，該高壓變頻器還包括控制櫃，所述控制柜上設有液晶顯示屏，所述過電流信號的功能代碼及內容顯示於該液晶顯示屏上。上述技術方案中，該高壓變頻器還包括與主控制模塊電氣連接、接收所述主控制模塊發出的報警信號的報警裝置。本發明還提供一種高壓變頻器的過電流保護方法，包括如下步驟(I)利用電流信號採樣模塊分別對高壓變頻器的任兩相繞組的相電流信號進行採樣；(2)利用模/數轉換模塊分別將步驟⑴中採集到的兩相電流信號進行模/數轉換；(3)利用信號比對模塊將步驟(2)中得到的數位訊號與基準電流信號進行比對，當所述數位訊號大於基準電流信號時輸出過電流信號；(4)高壓變頻器的主控制模塊接收步驟(3)的過電流信號，中斷高壓變頻器的功率輸出，高壓變頻器停止工作；(5)報警模塊接收主控制模塊發出的報警信號，警示工作人員高壓變頻器發生過電流故障。由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點1.本發明設置了可自動檢測變頻器過電流故障的電流信號採樣模塊，並在發生過電流故障時利用主控制模塊中斷變頻器的功率輸出，同時發出報警信號，自動保護高壓變頻器及外部設備，避免生產事故的發生。
圖1是本發明實施例一的結構示意圖；圖2是實施例一的工作原理框圖；其中1、功率櫃；2、變壓器櫃；3、控制櫃；30、液晶顯示屏。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述實施例一圖1所示，一種具有過電壓保護功能的高壓變頻器，其線電壓為6kV，採用1700V的IGBT，包括功率櫃1、變壓器櫃2和控制櫃3，所述變壓器櫃2內設有高壓隔離移相變壓器，所述功率櫃內設有15個、由所述高壓隔離移相變壓器二次側供電的功率單元，其中每相包含5個功率單元。所述高壓隔離移相變壓器的二次側與所述功率單元的輸入側均安裝有熔斷器。所述控制櫃3上設有液晶顯示屏30，所述過電流信號的功能代碼及內容顯示於該液晶顯示屏30上。
所述高壓變頻器還包括分別設於所述高壓變頻器的任兩相繞組處、採集並輸出相電流信號的兩電流信號採樣模塊，優選的，所述電流信號採樣模塊為電流霍爾傳感器；接收所述電流信號、並將所述電流信號轉換成數位訊號輸出的模/數轉換模塊；接收所述數位訊號、並將該數位訊號與基準電流信號進行比對、輸出過電流信號的信號比對模塊；接收所述過電流信號、控制所述高壓變頻器功率輸出的主控制模塊；與主控制模塊電氣連接、接收所述主控制模塊發出的報警信號的報警裝置；兩所述電流信號採樣模塊分別與模/數轉換模塊連接，所述模/數轉換模塊、信號比對模塊以及主控制模塊依次電氣連接。如圖2所示為本實施例的過電流保護原理圖，其包括如下步驟(I)利用電流信號採樣模塊分別對高壓變頻器的任兩相繞組的相電流信號進行採樣；(2)利用模/數轉換模塊分別將步驟⑴中採集到的兩相電流信號進行模/數轉換；(3)利用信號比對模塊將步驟(2)中得到的數位訊號與基準電流信號進行比對，當所述數位訊號大於基準電流信號時輸出過電流信號；(4)高壓變頻器的主控制模塊接收步驟(3)的過電流信號，中斷高壓變頻器的功率輸出，高壓變頻器停止工作；(5)報警模塊接收主控制模塊發出的報警信號，警示工作人員高壓變頻器發生過電流故障。由於本發明設置了可自動檢測變頻器過電流故障的電流信號採樣模塊，並在發生過電流故障時利用主控制模塊中斷變頻器的功率輸出，同時發出報警信號，自動保護高壓變頻器及外部設備，避免生產事故的發生。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種具有過電流保護功能的高壓變頻器，其特徵在於，包括分別設於所述高壓變頻器的任兩相繞組處、採集並輸出相電流信號的兩電流信號採樣模塊；接收所述電流信號、並將所述電流信號轉換成數位訊號輸出的模/數轉換模塊；接收所述數位訊號、並將該數位訊號與基準電流信號進行比對、輸出過電流信號的信號比對模塊；接收所述過電流信號、控制所述高壓變頻器功率輸出的主控制模塊；兩所述電流信號採樣模塊分別與模/數轉換模塊連接，所述模/數轉換模塊、信號比對模塊以及主控制模塊依次電氣連接。
2.根據權利要求1所述的具有過電流保護功能的高壓變頻器，其特徵在於，所述高壓變頻器包括變壓器櫃和功率櫃，所述變壓器櫃內設有高壓隔離移相變壓器，所述功率櫃內設有複數個、由所述高壓隔離移相變壓器二次側供電的功率單元，所述高壓隔離移相變壓器的二次側與所述功率單元的輸入側均安裝有熔斷器。
3.根據權利要求1所述的具有過電流保護功能的高壓變頻器，其特徵在於，所述電流信號採樣模塊為電流霍爾傳感器。
4.根據權利要求1所述的具有過電流保護功能的高壓變頻器，其特徵在於，該高壓變頻器還包括控制櫃，所述控制柜上設有液晶顯示屏，所述過電流信號的功能代碼及內容顯示於該液晶顯示屏上。
5.根據權利要求1所述的具有過電流保護功能的高壓變頻器，其特徵在於，該高壓變頻器還包括與主控制模塊電氣連接、接收所述主控制模塊發出的報警信號的報警裝置。
6.一種權利要求1所述的高壓變頻器的過電流保護方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)利用電流信號採樣模塊分別對高壓變頻器的任兩相繞組的相電流信號進行採樣；(2)利用模/數轉換模塊分別將步驟(I)中採集到的兩相電流信號進行模/數轉換；(3)利用信號比對模塊將步驟(2)中得到的數位訊號與基準電流信號進行比對，當所述數位訊號大於基準電流信號時輸出過電流信號；(4)高壓變頻器的主控制模塊接收步驟(3)的過電流信號，中斷高壓變頻器的功率輸出，高壓變頻器停止工作；(5)報警模塊接收主控制模塊發出的報警信號，警示工作人員高壓變頻器發生過電流故障。
全文摘要
本發明公開了一種具有過電流保護功能的高壓變頻器及其過電流保護方法，所述高壓變頻器包括分別設於所述高壓變頻器的任兩相繞組處、採集並輸出相電流信號的兩電流信號採樣模塊；接收所述電流信號、並將所述電流信號轉換成數位訊號輸出的模/數轉換模塊；接收所述數位訊號、並將該數位訊號與基準電流信號進行比對、輸出過電流信號的信號比對模塊；接收所述過電流信號、控制所述高壓變頻器功率輸出的主控制模塊。本發明設置了可自動檢測變頻器過電流故障的電流信號採樣模塊，並在發生過電流故障時利用主控制模塊中斷變頻器的功率輸出，同時發出報警信號，自動保護高壓變頻器及外部設備，避免生產事故的發生。
文檔編號H02H7/10GK103050946SQ201310020478
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者餘芙容 申請人:江蘇力普電子科技有限公司