CN106208851A - 一种中频柴油发电机组直流电源转换控制箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，包括控制箱箱体，控制箱箱体的上部正面设有控制器面板，控制器面板的内侧设有继电器安装支架，控制箱箱体的中部正面右侧设有整流桥安装板，控制箱箱体的中部左侧内部设有模块安装架，模块安装架包括模块挡板、模块固定板，相邻模块间设有模块隔板，模块安装架的下端设有模块面板，控制箱箱体的下部左侧内部设有监控器安装架，监控器安装架包括监控器挡板，监控器挡板与控制箱箱体左侧壁间设有监控器隔板A、监控器隔板B，监控器隔板B的下方设有空气开关安装支架，控制箱箱体的下部背面设有空气开关面板。本发明提供了一种高度集成的控制箱，具有结构紧凑，集成度高，部件关联性更优的特点。

Description

一种中频柴油发电机组直流电源转换控制箱

技术领域

本发明涉及一种电源控制箱，特别涉及一种中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，属于柴油发电机设备领域。

背景技术

目前，柴油发电机组输出DC48V控制箱大多采用柴油发电机组控制器和整流器独立分区域安装的结构。该结构需要较大的安装空间，且柴油发电机组控制器与整流器之间的关联性差，容易使柴油发电机组运行出现异常。控制箱是柴油发电机组的重要部分之一，要求在有限的空间内使各部件之间最优兼容。例如在通讯基站条件下，在狭小的空间内安装柴油发电机组，且要保证机组能正常工作。因此，这就要求柴油发电机组控制箱不仅要使机组正常工作，还必须要具有集成度高的特点。

发明内容

本发明中频柴油发电机组直流电源转换控制箱公开了新的方案，提供了一种高度集成的控制箱，解决了现有柴油发电机组控制模块安装空间大，部件间关联性差的问题。

本发明中频柴油发电机组直流电源转换控制箱包括控制箱箱体，控制箱箱体的上端、下端通过沿横向设置的控制箱安装板固定在设定位置上，控制箱箱体的上部正面设有控制器面板，控制器面板的内侧的控制箱箱体的内部沿横向设有继电器安装支架，控制箱箱体的中部正面右侧设有整流桥安装板，控制箱箱体的中部左侧内部设有模块安装架，模块安装架包括模块挡板、模块固定板，相邻模块间沿横向设有模块隔板，模块安装架的下端设有模块面板，控制箱箱体的下部左侧内部设有监控器安装架，监控器安装架包括监控器挡板，监控器挡板与控制箱箱体左侧壁间沿横向自上而下设有监控器隔板A、监控器隔板B，监控器隔板B的下方的控制箱箱体的内部沿横向设有空气开关安装支架，控制箱箱体的下部背面设有空气开关面板。

本发明中频柴油发电机组直流电源转换控制箱提供了一种高度集成的控制箱，具有结构紧凑，集成度高，部件关联性更优的特点。

附图说明

图1是本方案控制箱的主视示意图。

图1-1是图1中控制箱的左视示意图。

图2是控制箱箱体的示意图。

图3是控制器面板的示意图。

图4是模块固定板的示意图。

图5是控制箱安装板的主视示意图。

图5-1是图5中控制箱安装板的左视示意图。

图5-2是图5中控制箱安装板的俯视示意图。

图6是监控器隔板A的主视示意图。

图6-1是图6中监控器隔板A的右视示意图。

图6-2是图6中监控器隔板A的仰视示意图。

图7是监控器隔板B的主视示意图。

图7-1是图7中监控器隔板B的右视示意图。

图7-2是图7中监控器隔板B的仰视示意图。

图8是监控器挡板的主视示意图。

图8-1是图8中监控器挡板的右视示意图。

图8-2是图8中监控器挡板的左视示意图。

图8-3是图8中监控器挡板的仰视示意图。

图9是空气开关安装支架、继电器安装支架的主视示意图。

图9-1是图9中空气开关安装支架、继电器安装支架的右视示意图。

图9-2是图9中空气开关安装支架、继电器安装支架的仰视示意图。

图10是空气开关面板的主视示意图。

图10-1是图10中空气开关面板的右视示意图。

图10-2是图10中空气开关面板的俯视示意图。

图11是模块隔板的主视示意图。

图11-1是图11中模块隔板的左视示意图。

图11-2是图11中模块隔板的俯视示意图。

图12是模块挡板的主视示意图。

图12-1是图12中模块横挡板的右视示意图。

图12-2是图12中模块横挡板的左视示意图。

图12-3是图12中模块横挡板的仰视意图。

图13是模块面板的主视示意图。

图14是整流桥安装板的主视示意图。

图14-1是图14中整流桥安装板的仰视示意图。

图15是本方案的DC48V电源控制箱的电气原理图之一。

图16是本方案的DC48V电源控制箱的电气原理图之二。

图17是本方案的DC48V电源控制箱的电气原理图之三。

其中，1是弹簧螺钉，2是控制箱箱体，3是控制箱安装板，4是继电器安装支架，5是控制器面板，6是模块挡板，7是整流桥安装板，8是模块隔板，9是模块面板，10是监控器隔板A，11是监控器挡板，12是监控器隔板B，13是空气开关安装支架，14是六角螺栓，15是空气开关面板，16是模块固定板，17是整流模块，18是三相整流桥，19是MC2200监控模块，20是48V风扇，21是空气开关，22是柴油发电机组控制器，23是急停开关，24是继电器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明中频柴油发电机组直流电源转换控制箱示意图。中频柴油发电机组直流电源转换控制箱包括控制箱箱体，控制箱箱体的上端、下端通过沿横向设置的控制箱安装板固定在设定位置上，如图5所示，本方案的控制箱安装板采用角钢结构，角钢的两面上均设有规则排列的固定通孔，用来将控制箱箱体固定在设定的位置。控制箱箱体的上部正面设有控制器面板，控制器面板的内侧的控制箱箱体的内部沿横向设有继电器安装支架，如图9所示，继电器安装支架是一个横梁结构，这个横梁结构包括横截面呈“Π”形的条状曲板梁，曲板梁的两端设有固定板，固定板上设有一对螺纹孔，用于固定在箱体的内壁上。控制箱箱体的中部正面右侧设有整流桥安装板，如图14所示，整流桥安装板是截面呈“Π”形的曲板结构，曲板结构的两侧耳板上设有固定通孔，曲板结构的中部安装板上设有若干安装通孔。控制箱箱体的中部左侧内部设有模块安装架，模块安装架包括模块挡板、模块固定板，相邻模块间沿横向设有模块隔板，模块安装架的下端设有模块面板，控制箱箱体的下部左侧内部设有监控器安装架，监控器安装架包括监控器挡板，监控器挡板与控制箱箱体左侧壁间沿横向自上而下设有监控器隔板A、监控器隔板B，监控器隔板B的下方的控制箱箱体的内部沿横向设有空气开关安装支架，如图9所示，空气开关安装支架是一个横梁结构，这个横梁结构包括横截面呈“Π”形的条状曲板梁，曲板梁的两端设有固定板，固定板上设有一对螺纹孔，用于固定在箱体的内壁上。控制箱箱体的下部背面设有空气开关面板，如图10所示，空气开关面板包括面板，面板的一端上设有连接板，连接板上设有连接通孔，空气开关面板通过连接板固定在控制箱箱体上。上述方案的控制箱结构紧凑，优化了部件安装空间的利用，增强了个部件之间的关联性。

控制箱箱体的结构决定了其内部的空间设计和安排，是整个控制箱设备布局的基础，因此，本方案公开了一种优化设计的箱体结构，兼顾了结构的稳定性、易维护、安装、良好的通风散热性能。具体是，如图2所示，控制箱箱体是长方体结构，控制箱箱体的正面上设有若干部件安装螺孔，控制箱箱体的正面左侧壁上部设有圆形设备安装孔，控制箱箱体的正面右侧壁上部设有方形设备安装孔A，控制箱箱体的正面右侧壁下部设有方形设备安装孔B，控制箱箱体的背面边沿上部设有面板安装衬边，控制箱箱体的背面边沿下部设有空气开关面板安装槽，控制箱箱体的底面上设有若干规则排列的散热通风孔。进一步，为了保证箱体安装稳固，在一定时间内不易松动，本方案在面板安装衬边上还设有若干弹簧螺钉。

控制器面板是承载、安装控制器的重要框架部件，因此，本方案公开了一种在上述机箱方案构架下的优化设计的控制器面板，兼顾了结构的稳定性、易维护、安装、良好的通风散热性能。具体是，如图3所示，控制器面板包括面板、底板、左侧板、右侧板，面板的左侧上设有安装方孔A，面板的右侧上设有安装圆孔A，底板右上侧设有安装方孔B，左侧板、右侧板的对应位置上设有安装螺孔。上述开放式的框架结构既有利于安装维护，也有利于通风散热。

本方案的模块安装架包括模块挡板、模块固定板，相邻模块间沿横向设有模块隔板，模块安装架的下端设有模块面板，以上板件组成了一个形似柜状的安装空间，如图1-1、12所示，模块挡板是截面呈“工”字的曲板结构，模块挡板的两端设有挡板连接边板，模块挡板通过挡板连接边板固定在控制箱箱体的内部。如图4所示，模块固定板是截面呈“L”形的曲板结构，模块固定板上设有若干螺纹通孔，模块通过螺纹通孔与模块固定板连接。如图11所示，模块隔板的作用是辅助固定模块，模块隔板是截面呈“Π”形的曲板结构，曲板结构的内侧设有两条安装筋，曲板结构的上下边沿设有安装条，安装条上设有若干规则排列的安装孔。如图13所示，模块面板是上述柜状安装空间的底部，模块面板可以采用平板结构，在平板结构的角端设连接通孔，用于固定连接模块面板。

本方案的监控器安装架包括监控器挡板，监控器挡板与控制箱箱体左侧壁间沿横向自上而下设有监控器隔板A、监控器隔板B，以上板件组成了一个形似柜状的安装空间，如图1-1、8所示，监控器挡板是截面呈“工”字的曲板结构，监控器挡板的一端设有挡板连接边板，监控器挡板通过挡板连接边板固定在控制箱箱体的内部。如图6、7所示，监控器隔板A、监控器隔板B是结构基本类似的板件，也起到辅助固定监控器的作用，监控器隔板截面呈“Π”形的曲板结构，曲板结构的内侧设有两条安装筋，曲板结构的上下边沿设有安装条，安装条上设有若干规则排列的安装孔。

本方案的电源转换控制箱的箱体结构为其内部搭载的各类模块和板件提供了良好的空间布局设计，使得个部分模块的关联性得到加强。具体是控制箱箱体内设有机组输出DC48V控制系统，机组输出DC48V控制系统包括整流模块、三相整流桥、监控模块、48V风扇、空气开关、柴油发电机组控制器、急停开关、继电器。如图15、16、17所示，上述个模块优化组合实现各自的功能。为实现远程操控机组的目的，本方案的监控模块包括机组遥控开关模块、机组遥控通信模块、机组遥控检测模块、RS485标准接口、本地显示模块，远程操作人员通过机组遥控开关模块控制机组的启闭模式，远程操作人员通过机组遥控通信模块接收机组的工作状态信息，远程操作人员通过机组遥控检测模块检测机组的电压、电流、输出功率、总电能、输出频率、缸温、油压、燃油油量、启动电池电压、运行累计时间信息。进一步，本方案为了满足机组的深度智能化要求，还设计了高度智能化的模块，具体是机组遥控开关模块包括机组自启模块、机组自检模块、机组自投模块、机组自闭模块、机组自启失败报警模块，机组自启模块收到远程启动信号后触发启动循环，启动循环包括间隔设定时间的连续3次启动指令，机组自检模块在机组闲置设定的时间后启动机组运行设定的时间后关闭机组，机组自投模块自机组启动成功时开始在设定的时间内调节机组进入额定工况，机组自闭模块收到远程关闭信号后关闭机组，机组自启失败报警模块在启动循环失败后触发报警信号。而且，本方案的机组遥控检测模块还包括自动保护模块，机组遥控检测模块根据检测得到的机油压力低、过压、欠压、缺相、超速、低速的信号通过自动保护模块自动切断油路后触发报警信号。

本方案的控制箱可以实现全自动运行，也可实现手动操作，手动操作可随时干预自动控制的全过程。控制箱采用直流12V电启动，机组启动电源和控制电源共用直流12V阀控铅酸蓄电池组，蓄电池0.5小时率放电电流不低于蓄电池放电时电机的启动电流。控制箱具备手动启动和自动启动两种启动方式。控制箱具备电键手动停机和自动停机两种停机方式。控制箱具备手动紧急停机和事故自动紧急停机功能。手动紧急停车按钮应设在便于工作人员在地面操作的位置，且安装位置不影响机组的正常使用。本方案的自动启动功能具体是控制箱接收到“远程启动”干接点(触点)信号时，控制箱能自动启动(延时0～1小时可调)，启动成功率＞99％。1个启动循环包括3次启动，启动的间隔时间应为10s，机组启动第3次失败后，不再启动。自检功能具体是控制箱在相对较长时间(7～15天)未运行条件下，能自动启动、运行一段时间并自动停机(运行时间可设定)。自动投入功能具体是控制箱启动成功到额定工况时间为3分钟。自动停机功能具体是控制箱接收到“远程停机”干接点(触点)信号时，机组自动停机。自动保护功能具体是启动失败(三次启动不成功)，可发出警报。控制箱的监控功能具体是控制箱带有监控单元，具备本地显示，具备RS485标准接口，通信协议应参照YD/T 1363-2005《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统》的相关要求。本方案具备三遥功能，具体是遥控功能，即遥开机组，遥关机组。遥信功能，即工作状态(运行/停机)、工作方式(自动/手动)、过压、欠压、过载、油压低、缸温高、频率(转速)高、启动失败、启动电池电压低、燃油油位低报警，机组故障报警。遥测功能，即单相/三相电压、单相/三相电流、输出功率、总电能、输出频率(转速)、缸温、油压、燃油油量、启动电池电压、运行累计时间。监控模块的自动保护功能具体是控制箱具备机油压力低、过压、欠压、缺相、超速、低速等自动保护措施，能够自动切断油路并给出报警，提供短路承受能力和超速能力的相关数据。控制箱设有过载、短路保护措施，通过输出开关来实现，保护装置应能迅速可靠动作，且机组无损坏。

上述方案中涉及的电器、电路、模块以及电子元器件除特别说明之外，根据其实现的具体功能可以选择本领域通用的设计和方案，也可以根据实际需要选择其他设计和方案。

本方案的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱基于以上特点相比现有的产品具备突出的实质性特点和显著的进步。

本方案的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以单独存在，也可以相互包含，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (10)

1.一种中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征是包括控制箱箱体，所述控制箱箱体的上端、下端通过沿横向设置的控制箱安装板固定在设定位置上，所述控制箱箱体的上部正面设有控制器面板，所述控制器面板的内侧的所述控制箱箱体的内部沿横向设有继电器安装支架，所述控制箱箱体的中部正面右侧设有整流桥安装板，所述控制箱箱体的中部左侧内部设有模块安装架，所述模块安装架包括模块挡板、模块固定板，相邻模块间沿横向设有模块隔板，所述模块安装架的下端设有模块面板，所述控制箱箱体的下部左侧内部设有监控器安装架，所述监控器安装架包括监控器挡板，所述监控器挡板与所述控制箱箱体左侧壁间沿横向自上而下设有监控器隔板A、监控器隔板B，所述监控器隔板B的下方的所述控制箱箱体的内部沿横向设有空气开关安装支架，所述控制箱箱体的下部背面设有空气开关面板。

2.根据权利要求1所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述控制箱箱体是长方体结构，所述控制箱箱体的正面上设有若干部件安装螺孔，所述控制箱箱体的正面左侧壁上部设有圆形设备安装孔，所述控制箱箱体的正面右侧壁上部设有方形设备安装孔A，所述控制箱箱体的正面右侧壁下部设有方形设备安装孔B，所述控制箱箱体的背面边沿上部设有面板安装衬边，所述控制箱箱体的背面边沿下部设有空气开关面板安装槽，所述控制箱箱体的底面上设有若干规则排列的散热通风孔。

3.根据权利要求2所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，面板安装衬边上设有若干弹簧螺钉。

4.根据权利要求2所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述控制器面板包括面板、底板、左侧板、右侧板，所述面板的左侧上设有安装方孔A，所述面板的右侧上设有安装圆孔A，所述底板右上侧设有安装方孔B，所述左侧板、右侧板的对应位置上设有安装螺孔。

5.根据权利要求2所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述模块挡板是截面呈“工”字的曲板结构，所述模块挡板的两端设有挡板连接边板，所述模块挡板通过所述挡板连接边板固定在所述控制箱箱体的内部，所述模块固定板是截面呈“L”形的曲板结构，所述模块固定板上设有若干螺纹通孔，所述模块通过所述螺纹通孔与所述模块固定板连接。

6.根据权利要求2所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述监控器挡板是截面呈“工”字的曲板结构，所述监控器挡板的一端设有挡板连接边板，所述监控器挡板通过所述挡板连接边板固定在所述控制箱箱体的内部。

7.根据权利要求1所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述控制箱箱体内设有机组输出DC48V控制系统，所述机组输出DC48V控制系统包括整流模块、三相整流桥、监控模块、48V风扇、空气开关、柴油发电机组控制器、急停开关、继电器。

8.根据权利要求7所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述监控模块包括机组遥控开关模块、机组遥控通信模块、机组遥控检测模块、RS485标准接口、本地显示模块，远程操作人员通过所述机组遥控开关模块控制机组的启闭模式，远程操作人员通过所述机组遥控通信模块接收机组的工作状态信息，远程操作人员通过所述机组遥控检测模块检测机组的电压、电流、输出功率、总电能、输出频率、缸温、油压、燃油油量、启动电池电压、运行累计时间信息。

9.根据权利要求8所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述机组遥控开关模块包括机组自启模块、机组自检模块、机组自投模块、机组自闭模块、机组自启失败报警模块，所述机组自启模块收到远程启动信号后触发启动循环，所述启动循环包括间隔设定时间的连续3次启动指令，所述机组自检模块在机组闲置设定的时间后启动机组运行设定的时间后关闭机组，所述机组自投模块自机组启动成功时开始在设定的时间内调节机组进入额定工况，所述机组自闭模块收到远程关闭信号后关闭机组，所述机组自启失败报警模块在所述启动循环失败后触发报警信号。

10.根据权利要求8所述的中频柴油发电机组直流电源转换控制箱，其特征在于，所述机组遥控检测模块还包括自动保护模块，所述机组遥控检测模块根据检测得到的机油压力低、过压、欠压、缺相、超速、低速的信号通过所述自动保护模块自动切断油路后触发报警信号。