CN201928220U - 一种变频驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于第一、第二以及第三电机的变频驱动装置，其中该装置包括：第一变频器，该第一变频器经由第一刀闸与所述第一电机电连接；第二变频器，该第二变频器经由第二刀闸与所述第二电机电连接；断路器，该断路器与所述第三电机电连接；以及多个刀闸，该多个刀闸分别连接于第一变频器与第三电机之间、第二变频器与第三电机之间、所述断路器与第三电机之间、所述断路器与第二电机之间以及所述断路器与第一电机之间。本实用新型可满足三个电机定期轮换、工频备用和均衡运行的需求，提高了电机使用的灵活性和利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气控制领域，并且尤其涉及一种变频驱动装置。
背景技术
节能减排是当前重要工作之一，变频驱动已经列入国家发改委重点节能技术之一，目前工厂(例如，发电厂)单台机组配置三台50％容量(即，系统所需容量的50％)的转动设备，如给水泵、凝结水泵、风机等，均采用运行中二运一备的运行方式。如图1所示，现有的变频驱动装置包括变频器U1、变频器U3、刀闸QS41-1、刀闸QS41-2、刀闸QS41-3、刀闸QS43-1、刀闸QS43-2、刀闸QS43-3以及断路器QF2-1，电机M1和电机M3分别由变频器U1和变频器U3驱动，所述刀闸QS41-1和刀闸QS41-2分别设于变频器U1两端，刀闸QS41-3设于变频器U1的旁路上，刀闸QS41-1未连接变频器U1的一端经断路器QF41-1而接电源(图中所示为母线I)；相应地，刀闸QS43-1和刀闸QS43-2分别设于变频器U3两端，且刀闸QS43-3设于变频器U3的旁路上，刀闸QS43-1未连接变频器U3的一端经断路器QF43-1而接电源(图中所示为母线II)。电机M2直接经由断路器QF2-1接电源，以作为工频备用电机。在变频器U1和变频器U3之一出现故障、或电机M1和电机M3之一出现故障或运行时间过长时，可通过导通断路器QF2-1而使电机M2运行，并使出现故障或运行时间过程的电机停止工作，从而可保证机组依旧可照常运行。然而，由于电机M2未经变频器而直接与电源连接，因此其工频(50Hz)运行所导致的节流损失和效率降低会使得机组的运行经济效益变差。
为解决上述问题，另提出一种一拖一的变频驱动方式，如图2所示，该一拖一的变频驱动方式与上述二运一备的运行方式不同之处在于，针对电机M2增设了刀闸QS42-1、刀闸QS42-2、刀闸QS42-3以及变频器U2，其针对每一电机配备一变频器，该方式虽可解决工频备用电机工频运行所导致的节流损失和效率降低的问题，然而其增设了一套变频器及相应的三个切换刀闸，增加了整个变频驱动装置的成本，且增加了相应的检修成本，投资回报期长。另外，由于经变频器驱动的电机无法作为备用电机(因为其需要较长的启动时间)，因此，该一拖一的变频驱动方式亦无法满足机组安全经济运行的要求。
实用新型内容
为克服现有的二运一备及一拖一的运行方式所存在的上述缺陷，本实用新型特提供一种变频驱动装置，该变频驱动装置具有成本低廉、灵活性高、且满足节能需求的优点。
本实用新型提供的用于第一、第二以及第三电机的变频驱动装置包括：第一变频器，该第一变频器经由第一刀闸与所述第一电机电连接；第二变频器，该第二变频器经由第二刀闸与所述第二电机电连接；断路器，该断路器与所述第三电机电连接；以及多个刀闸，该多个刀闸分别连接于第一变频器与第三电机之间、第二变频器与第三电机之间、所述断路器与第三电机之间、所述断路器与第二电机之间以及所述断路器与第一电机之间。
本实用新型所提供的变频驱动装置不仅解决了现有的二运一备的运行方式所存在的节流损失和效率降低的问题，而且相较于现有的一拖一的运行方式，减少了变频器及刀闸的使用，成本较低，而且可满足三个电机定期轮换、工频备用和均衡运行的需求，提高了电机使用的灵活性和利用率。
附图说明
图1为现有的二运一备的运行方式的结构示意图；
图2为现有的一拖一的运行方式的结构示意图；
图3为本实用新型提供的二拖三变频驱动装置的结构示意图；
图4为根据本实用新型第一实施方式的二拖三变频驱动装置的结构示意图；以及
图5为根据本实用新型第二实施方式的二拖三变频驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。
图3为本实用新型提供的二拖三变频驱动装置的结构示意图。如图3所示，本实用新型提供了一种用于第一电机M1、第二电机M2以及第三电机M3的变频驱动装置，该装置包括：第一变频器U1，该第一变频器U1经由第一刀闸QS12与所述第一电机M1电连接；第二变频器U3，该第二变频器U3经由第二刀闸QS31与所述第二电机M3电连接；断路器QF11，该断路器QF11与所述第三电机M2电连接；以及多个刀闸，该多个刀闸分别为连接于第一变频器U1与第三电机M2之间的刀闸QS21、第二变频器U3与第三电机M2之间的刀闸QS23、所述断路器QF11与第三电机M2之间的刀闸QS22、所述断路器QF11与第二电机M3之间的刀闸QS32以及所述断路器QF11与第一电机M1之间的刀闸QS11。
现结合图3描述本实用新型提供的二拖三变频驱动装置具体工作过程。所示第一变频器U1经由断路器QF1连接电源(图中所示为母线I)，第二变频器U3经由断路器QF3连接电源(图中所示为母线II)，所示断路器QF11未与所述第三电机M2电连接的一端接母线I。注意，此处的断路器QF1和断路器QF3并非必须设置，可根据需要而设。
在变频驱动装置正常工作时，第一电机M1和第二电机M3分别在第一变频器U1和第二变频器U3的驱动下变频运行，第三电机M2工频备用。此时，断路器QF1、断路器QF3、刀闸QS22、第一刀闸QS12以及第二刀闸QS31导通，断路器QF11、刀闸QS11、刀闸QS21、刀闸QS23以及刀闸QS32断开。
在需进行轮换操作时，例如将第二电机M3变频运行倒换为第三电机M2变频运行，第二电机M3由变频运行倒换为工频备用，具体切换步骤如下：将刀闸QS22和第二刀闸QS31断开、刀闸QS32和刀闸QS23导通，此时便切换至第一电机M1和第三电机M2变频运行，第二电机M3工频备用。在此仅以第三电机M2由工频备用切换至变频运行且第二电机M3由变频运行切换至工频备用为例进行说明，亦可根据实际需要通过对刀闸QS11、第一刀闸QS12、刀闸QS21、刀闸QS22、刀闸QS23、第二刀闸QS31以及刀闸QS32进行操作而进行其他情形的切换，从而可在保证降低节流损失和提高效率的情况下，使得第一电机M1、第二电机M3以及第三电机M2得到均衡使用，避免因一者运行时间长而出现故障，另外亦可在电机出现故障时保证整个机组的不中断运行。
此外，本实用新型的变频驱动装置还可在所述第一变频器U1和第二变频器U3之一出现故障或存在其他故障时，通过导通断路器QF11以及该断路器QF11与工频备用电机之间的刀闸而使得工频备用电机启动运行，从而保证了整个机组的连续工作性。例如，在第一电机M1和第二电机M3变频运行且第三电机M2工频备用的情况下，当第二变频器U3出现故障时，可导通断路器QF11、刀闸QS22，启动第二电机M3。以上可看出，本实用新型的变频驱动装置克服了现有的一拖一方式不具备工频备用的缺陷，不仅同时兼顾了轮换操作与工频备用，而且可相较于现有的二运一备方式，仅增加了一刀闸QS22，成本低廉且节能减排。
其中，所述刀闸和断路器的控制可由人工实现，亦可在检测到相应的故障时，由程控机器执行所述刀闸和断路器的控制。
图4为根据本实用新型第一实施方式的二拖三变频驱动装置的结构示意图。为保证本实用新型的变频驱动装置的安全性以及方便检修，本实用新型提供的二拖三变频驱动装置还可包括多个安全接地刀闸，该多个安全接地刀闸分别连接于所述第一变频器U1的两端以及所述第二变频器U3的两端，从而可在某一变频器故障时，通过导通相应的安全接地刀闸而使该变频器断电，以便于对该变频器进行检修。如图4所示，第一变频器U1两端分别接有安全接地刀闸G1和安全接地刀闸G2，第二变频器U3两端分别接有安全接地刀闸G3和安全接地刀闸G4，从而可在例如第一变频器U1出现故障时，导通安全接地刀闸G1和安全接地刀闸G2，以使该第一变频器U1无电流通过，从而对其进行检修，保障人身安全。
图5为根据本实用新型第二实施方式的二拖三变频驱动装置的结构示意图。本实用新型提供的二拖三变频驱动装置还可包括多个电机接地刀闸，该多个电机接地刀闸分别连接于所述第一电机M1、第二电机M3以及第三电机M2与所述第一刀闸QS12、第二刀闸QS31或多个刀闸的连接点上，从而可在第一电机M1、第二电机M3和/或第三电机M2故障时，通过导通相应的电机接地刀闸而使第一电机M1、第二电机M3和/或第三电机M2断电，以便于对该第一电机M1、第二电机M3和/或第三电机M2进行检修。如图5所示，第一电机M1、第二电机M2以及第三电机M3与所述第一刀闸QS12、第二刀闸QS31或多个刀闸的连接点C1、连接点C2以及连接点C3上分别接有电机接地刀闸GM1、电机接地刀闸GM2以及电机接地刀闸GM3，从而可在例如第一电机M1出现故障时，导通电机接地刀闸GM1，以使第一电机M1无电流通过，从而对其进行检修。
其中，所述第一电机M1、第二电机M3以及第三电机M2可为相同的电机，以实现完成切换或使工频备用电机运行之后整个机组的输出功率与切换或使工频备用电机运行之前相同。
变频器的电机过电流定值是对变频器过载能力的主要考核指标之一，一般变频器提供的过电流定值是120％的电机额定电流及1分钟的定时限或反时限，但实际运行中工况剧烈变化时，容易造成变频器过载，造成变频器故障停机或闭锁输出，影响机组安全运行。优选地，所述第一变频器和/或第二变频器的过电流定值设置为150％的其当前驱动的电机的额定电流及1分钟的反时限延时，这样能够较好地满足工艺系统要求，可以保证机组长周期安全运行。实践证明，按此参数设置降低了变频器异常造成的设备停运的机率。
变频器的“上升时间”和“下降时间”是对变频器过载能力的另一主要考核指标，工程上往往忽略这两个参数，造成变频器经常过载。优选地，所述第一变频器U1和/或第二变频器U3的上升时间设置为其当前驱动的电机按工频全电压启动所需时间的2-3倍，下降时间设置为第一电机工频停运惰走到10％额定转速所需时间的1倍，这样既能够保证调节系统的动态响应要求以及变频器不会因为过载跳闸带来的风险。
本实用新型的变频驱动装置可通过灵活切换而实现节能减排、轮换操作以及工频备用，不仅克服了现有的二运一备方式因无法定期轮换而导致节流损失及效率低下的缺陷，而且克服了现有的一拖一方式不具备工频备用且因采用三个变频器而导致成本较高的缺陷。
虽然本实用新型已被上述实施例所公开，然而上述实施例并非用于限定本实用新型，任何本实用新型所属技术领域中技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，应当可以作出各种变动与修改。因此本实用新型的保护范围应当以所附权利要求书所界定的范围为准。
Claims (3)
1.一种用于第一、第二以及第三电机的变频驱动装置，其特征在于，该装置包括：
第一变频器，该第一变频器经由第一刀闸与所述第一电机电连接；
第二变频器，该第二变频器经由第二刀闸与所述第二电机电连接；
断路器，该断路器与所述第三电机电连接；以及
多个刀闸，该多个刀闸分别连接于第一变频器与第三电机之间、第二变频器与第三电机之间、所述断路器与第三电机之间、所述断路器与第二电机之间以及所述断路器与第一电机之间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括多个安全接地刀闸，该多个安全接地刀闸分别连接于所述第一变频器的两端以及所述第二变频器的两端。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括多个电机接地刀闸，该多个电机接地刀闸分别连接于所述第一、第二以及第三电机与所述第一刀闸、第二刀闸或多个刀闸的连接点上。
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2010
- 2010-10-29 CN CN2010205914139U patent/CN201928220U/zh not_active Expired - Lifetime
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