具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
同时参见图1a、图1b,为本发明隧道除尘车的示意图。所述隧道除尘车包括密闭式车厢001,其通过车厢隔断002分成配电室100及除尘室200:
配电室100设置有推拉式密闭门003和散热口G1,散热口G1处可设置滤网。配电室100内部配置配电设备,所述配电设备由发电机(可选配辅助发电机,两者一般为柴油发电机)104、配电柜101及散热用风机103等组成,配电柜101连接发电机104取电,风机103由配电柜101供电,启动时将发电机104产生的热量吹出散热口G1外。
除尘室200设置有推拉式密闭门004、进风口G2、出风口G3,进风口G2、出风口G3处可设置滤网。除尘室200内部配置除尘设备。所述除尘设备其由风道204、过滤网201、吸尘用风机203及储尘袋202等组成,风道204连接在进风口G2和出风口G3之间,过滤网201设置在风道204内部靠近进风口G2一端,风机203设置在风道中靠近出风口G2的一端以连接配电柜101而获得电力,储尘袋202设置在过滤网201的下方以收集灰尘,
风机203可为多个,它们启动后使叶轮高速驱动,叶轮的叶片不断对空气做功,使叶轮处的空气得到能量,并以极高的速度排出。同时风道204前端的空气不断地补充叶轮中的空气,致使吸尘部内形成瞬时真空,即在吸尘部内与外界大气压形成一个相当高的负压差。在此负压差作用下,进气口处的灰尘随气流进入除尘设备的风道204,经过风道204内部的过滤器201过滤,将灰尘留在储尘袋202内,而空气经过滤后再排出除尘设备,至此完成了整个除尘过程。
本发明的隧道除尘车集成在车厢内,可以根据需要方便地运输到需要除尘的地方进行除尘,具有效率高、效果好、成本低等特点,十分适合隧道临时施工场地适用。
对于本发明实施例而言,普通的配电柜的不太适合,主要表现在:(1)一般地配电柜而言,其的布线结构大多数为左侧进线的主开关,右侧为出线室和电度表室,其中进线单元、出线单元和电度表室之间没有分为单独的隔室,不利于更换元件;(2)配电柜的走线方式为板前接线,可以看到明显的行线布线,且这种接线方式比较浪费导线,需要的加工工时也较长;(3)进线断路器到电度表之前为铜导线连接,对于表位较多的配电柜所需的铜导线较多,其走线和捆线都不方便;(4)配电柜的吊装结构均焊接在配电柜的箱体上,不便于进行挪用与管理;(5)不同的配电柜型号的吊装结构不相同,使得配电柜箱体的通用性较差。
为此,本发明的实施例优化设计一种配电柜及附属设备,由此来改善配电柜的产品性能,详细说明如下。
同时参见图2a~图2g,为本发明实施例配电柜箱体总装结构。所述配电柜的箱体设有进线开关室、电度表室和出线室:进线开关室设有门板1和后封板,室内设进线开关安装板12;电度表室设有门板2及电度表室后封板7,室内设电度表安装板10、电度表安装板11,其中门板2上面可以设置铅封4和密码锁5,以防他人非法打开;出线室设有门板3和出线开关后封板6,室内设出线开关的安装梁8,所述出线开关后封板6带拉扣9,可以方便开启/关闭。所述箱体侧壁设铭牌13以识别产品,后壁四角设置吊耳式的吊装结构14,以便安装配电柜的箱体,以下进一步说明。
同时参见图3a~图3c,为本发明实施例的配电柜布线结构。所述配电柜采用上中下分成三室的布局,其中:上部为进线开关室S1,设置有一进线断路器15,以线缆21接至电度表室S2;中部为电度表室S2,设置有若干电度表16;下部为出线室S3,设置有接地排20,保证出线接地方便。
本发明在配电柜的后侧设置有汇流排,进线断路器15与电度表16以汇流排18连接;这样可减少连接导线用量,一方面可节省成本,另一方面解决走线捆线的困难。
如图3a~图3c所示,电度表室S2设置有电气安装板19,电度表16安装于电气安装板19的前侧;而配电柜的进出走线为电气安装板19的板后走线,这有助于进一步节省铜导线用量。
此外,电气安装板19上设置有上汇流排安装条22和下汇流排安装条23,汇流排18的两端分别安装到上汇流排安装条22和下汇流排安装条23上,便于安装、固定汇流排18。
以上实施例中,汇流排18与进线断路器15之间通过导线连接;而电度表16的电缆17进线侧与汇流排18连接,出线侧与出线空气开关连接。因进线断路器15与电度表16之间主要通过汇流排18连接,可节省较多铜导线。
这种布线结构在配电柜后侧添加汇流排,既可节省导线成本,又可解决走线捆线的困难,其结构十分简单,安装、拆卸方便,制作成本较低,安全性能较好,因而具有较好的市场前景。
同时参见图4a~图4d,为采用本发明配电柜进出线结构的较优实例。所述配电柜S采用上中下分成三室的布局,其中:上部为进线开关室S1;中部为电度表室S2;下部为出线室S3。
上述配电柜的进线开关室S1、电度表室S2及出线室S3三室彼此分离开,外观美观简洁大方;也便于采用模块化的设计方式,对于单独更换某一个元件,只需改动相关零件就能使用,而无需大范围的更改,可节省很多设计时间,也给加工制造带来了很大的便利;特别地,配电柜相对原有配电柜的运行稳定性更好,安全性提高。
如图4a~图4d所示,进线开关室S1的顶板24上设置若干顶板进出线孔25,它们为顶板圆孔及顶板方孔,其中:顶板圆孔为通孔;顶板方孔为敲落孔。
如图4a~图4d所示,出线室S3的底板26上设置若干底板进出线孔27,它们为底板圆孔及底板方孔,其中:底板圆孔和底板方孔分别为敲落孔。
上述配电柜可通过吊装结构3实现落地式或壁挂式安装,其中的进出线的安装方式按如下方式进行:
1、底板上的圆孔、方孔及顶板上的方孔均为敲落孔,其中,顶板上的方孔及底板上的方孔需采用专业工具才能敲掉,而圆孔采用普通工具就可敲掉;
2、当配电柜为壁挂安装且进出线为明管时,可敲掉底板较小的圆孔或者顶板方孔,从而实现配电柜的下部或上部或上下部组合等方式的进出线;
3、将底板的较大方孔敲落,则可实现配电柜落地安装时的下部进出线;
4、以上方案可以兼顾配电柜的多种安装方式、多种进出线方式,从而实现配电柜的批量预制生产及用户的挪用!
以上实施例中,进出走线为采用电表安装板的板后走线方式,不能看到行线布线,接线快捷方便,节省工时,又能节省铜导;而之前的走线方式为板前走线,可以看到明显的行线布线,此种接线方式所需要的导线较多,且在走线布线时所花费的工时较多。
此外,配电柜后侧可添加汇流排,既可节省导线成本,又可解决走线捆线的困难。
另外,配电柜的外门采用封板加上螺栓固定的形式,当开关门时,可以直接取下,相对铰链门的形式,可节省很多开关门时所要占用的空间。
参见图5,为本发明配电柜吊装结构的一较优实施例。所述配电柜吊装结构(以下简称吊装结构)包括“L”型板14的吊耳,其中的第一侧板和第二侧板上开设有一吊孔141及多个安装孔142,其中可贯穿螺钉或螺栓的等紧固件,由此将“L”型板1安装到配电柜的箱体上。
可选地,安装孔142为多个圆孔,或为多个方孔,也可为一长圆槽。这样便于调整所述“L“型板1与配电柜箱体的装配高度,从而增加吊装结构的通用性。
上述吊装结构可由金属板材或其它材料折出第一侧板和第二侧板,由此形成一“L”型板14,然后在“L”型板的第一侧板和第二侧板上开设吊孔141及安装孔142即可。当然,所述“L”型板14也可通过铸造方式制成,在此不再赘述。
上述吊装结构可通过不同的装配角度与落地式配电柜或壁挂式配电柜配合,从而满足这两种配电柜的安装要求,以下简要说明。
同时参见图6a~图6d,为落地式配电柜的安装方式。装配时,将“L”型板14的其中一个侧板固定在箱体S上,另一个侧板向箱体外侧伸出,以便与墙壁或其它车厢侧壁固定。所述“L”型板14的安装高度与箱体S的上、下沿平齐,当然也可采用其它安装高度。
同时参见图7a~图7d,为壁挂式配电柜的安装方式。装配时,将“L”型板的两个侧板固定在箱体S的角上,并使“L”型板14上的吊孔141露出箱体S即可。完毕后,即可将配电柜吊挂在墙壁或其它车厢侧壁固定上。
由此可见,本发明吊装结构只要改变安装角度就可与落地式配电柜或壁挂式配电柜配合,从而满足这两种配电柜的安装要求,具有结构简单、安装便捷、安全可靠、通用性好等优点,因而市场前景较好。
本发明实施例还对风机的驱动模块进行了优化,所述驱动模块具有滤波退耦式抗干扰功能,以下进行说明。
本发明实施例中配电设备、除尘设备中的风机均优选为变频风机。不失一般性,这里以配电设备中的变频风机为例进行说明,它的驱动模块具有滤波退耦式抗干扰功能,以下进行说明。
参见图8a,为风机的驱动模块的较优实施例。所述风机的控制系统中,模块风机10其通过驱动模块102接至配电柜101的输出端,用以将配电柜101提供的交流电转换为风机103所需的交流电或直流电;特别地,所述驱动模块102的输入级设置有滤波退耦电路1020,它优选为RC滤波退耦电路,由串接的限流电阻R和滤波电容C构成,由此使得配电柜的输出正端和输出地端接入串接的限流电阻R和滤波电容C,可以抑制来自配电柜101的差模干扰,保证风机103数据传输的准确性。
本实施例中的滤波退耦电路1020为RC滤波退耦电路,其作为交流信号输入通道的前置模拟低通滤波器,兼有抗干扰的作用;交直流信号输入通道两个端子间接入退耦电容,可为高频差模干扰信号提供旁路。顺便指出地是,从抗干扰角度考虑,RC滤波器比LC滤波器好:RC滤波器是耗散式滤波器,可把噪声能量变成热能耗散掉了;LC滤波器则会产生附加的磁场干扰,因而电感要加屏蔽罩。
上述实施例中的驱动模块102可进行优化,本实例的驱动模块102依次包括整流电路1021、功率因素校正电路1022、滤波电路1023、逆变电路1024及微处理器电路1025、人机接口电路1026等部分,其中:整流电路1021由整流二极管或桥堆组成(优选为全桥整流电路),包括必要的干扰滤除电路,其主要功能是把交流电转换为直流电;功率因数校正电路1022为可选部件,由功率半导体及控制芯片组成,它还接至微处理器电路1025的功率因素校正端,作用是使输入电流接近正弦波,减少电网谐波含量,实现提高功率因数的目的;滤波电路1023(优选为RC滤波电路)主要由电解电容等元件组成,完成直流电的滤波平滑以及储能作用;逆变电路1024由功率模块及驱动电路组成,功率模块可以是智能功率模块,它还接至所述微处理器电路的驱动信号端,其主要功能是,完成直流电向三相交流电的转换,实现调频调压目的;微处理器电路1025由微处理器(DSP)及外围电路组成,其根据人机接口电路1026发来的命令,发出对应的指令信号,控制功率因数校正电路1022和逆变电路1024工作,并根据电路反馈信息,进行必要的电路保护和故障处理。这样,所述实施例通过微处理器电路控制驱动模块的输出模式,有利于灵活地按预定要求输出电压,从而满足不同用户的需求。
参见图8b,为驱动模块中部分电路结构的实施例。具体是用于风机的电机31的逆变电路与微处理器电路的实例,其工作方式为:市电经过整流电路1021变为直流电,通过电解电容滤波后,接入逆变电路1024的直流电源241的两端,所述直流电源241的两端间接入滤波电容。而微处理器电路1025的微处理器(MCU/DSP)251根据人机接口电路1026的设定信号,对风机103的电机1031进行控制。
本实施例中,所述逆变电路1024包括功率管驱动芯片10242,所述功率管驱动芯片10242接至微处理器电路1025的微处理器(MCU/DSP)10251,以便根据微处理器10251输出的脉冲宽度调制信号,驱动对应的功率管交替导通和关断。具体的,所述逆变电路1024包括六个功率管S1~S6,这六个功率管分成三组,每组功率管控制三相电机1031的一相绕组。
各个功率管的具体连接方式是:功率管S1、S2、S3的源极共同接直流电源10241的一端,功率管S4、S5、S6的漏极共同接直流电源10241的另一端,功率管S1的漏极和功率管S4的源极的连接点接电机的U相端子,功率管S2的漏极和功率管S5的源极的连接点接电机的V相端子,功率管S3的漏极和功率管S6的源极连接点接电机的W相端子;功率管,功率管S1、S2、S3、S4、S5、S6的栅极分别接功率管驱动芯片10242的一个输出端,所述功率管驱动芯片10242的各个输入端分别受微处理器10251的输出脉冲宽度调节信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6中的一路控制。
开机时,微处理器251根据设定的电机转速产生相应的6路脉冲宽度调制信号,即驱动信号PWM1~PWM6;通过功率管驱动芯片10242驱动6个功率管(MOSFET或IGBT)S1~S6;这些功率管的交替导通和关断,产生三相调制波形,输出电压可调、频率可变的三相交流电,输出到电机1031的U、V、W接线端,从而实现电机1031的无级变频调速。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。