CN203387294U - 一种不间断电源供电的电气控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种不间断电源供电的电气控制装置，双电源切换器的输入端连接电源，双电源切换器的第一输出端通过断路器连接变频器的输入端，变频器的输出端通过输出电抗器连接负载；双电源切换器的第二输出端通过断路器与整流器、逆变器和变压器顺次连接后通过旁路开关连接到负载；充电模块的输入端连接断路器的输出端，充电模块的输出端直接与电池组连接；电池组通过二极管连接逆变器的输入端，同时电池组顺次通过直流开关、直流母线和二极管连接到所述变频器。既能输出交流，又能提供直流，还能稳压、稳频，既能在线零切换不间断提供交流，又能不间断提供直流，而且能够对变频电机进行调速，是一种安全、稳定、可靠的电气控制装置。

Description

一种不间断电源供电的电气控制装置

技术领域

本实用新型涉及电气控制领域，具体说是一种由不间断电源供电的电气控制装置。 

背景技术

不间断电源是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流，一部分能量给蓄电池组充电，另一部分能量经逆变器变成交流，经转换开关送到负载。目前工业压缩机组低压用电设备，如油泵等需要在外电失电的情况下能继续运行，直至机组完全停车，另外压缩机组一些低压电机需要通过改变频率来进行调速，因此需要工业用不间断电源控制装置UPS来完成。 

传统的UPS只能够提供不间断电源，不能够对电气设备进行操作控制。选用UPS可靠性也不强，因为工业控制系统的全部供电依赖于UPS的逆变器，万一出现意外将会导致整个系统断电。UPS自身要消耗15～20％的电能，导致工作效率低，并且成本也过高。 

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型为工业动力设备提供稳定供电保障及电气保护的控制装置。该装置既能输出交流，又能提供直流，还能稳压、稳频，既能在线零切换不间断提供交流，又能不间断提供直流，而且能够对变频电机进行调速，是一种稳定可靠的电气控制装置。 

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种由不间断供电的电气控制装置，双电源切换器1的输入端连接电源，双电源切换器1的第一输出端通过断路器9连接变频器8的输入端，变频器8的输出端通过输出电抗器12连接负载； 

双电源切换器1的第二输出端通过断路器9与整流器2、逆变器4和变压器 6顺次连接后通过旁路开关13连接到负载； 

充电模块3的输入端连接断路器9的输出端，充电模块3的输出端直接与电池组7连接； 

电池组7通过二极管10连接逆变器4的输入端，同时电池组7顺次通过直流开关11、直流母线14和二极管10连接到所述变频器8，检测控制电路5接在所述直流母线14两端。 

充电模块3为采用智能二段式充电设计，用于给电池组7充电的模块。 

所述检测控制电路5由DSP芯片构成，用于检测蓄电池电压、充电回路电压、直流母线电压的状态，并控制直流开关的通断。 

所述电池组7是在断电或系统故障时提供安全电源的装置。 

还包括外设LCD显示面板和控制面板。 

双电源切换器1的第一输入端和第二输入端分别连接不同电源的供电变压器。 

本实用新型的有益效果在于 

1.本装置是与电网互补工作，在电网出现意外时快速投入工作； 

2.本装置的成本较低，仅需传统UPS的1/3； 

3.本装置的效率较高，效率值在95％以上； 

4.本装置能够输出频率可调的交流电源，可以通过改变变频电机供电频率来达到改变电机转速的目的。 

附图说明

图1是本实用新型的总体电路图； 

其中，1为双电源切换器、2为整流器、3为充电模块、4为逆变器、5为检测控制电路、6为变压器、7为电池组、8为变频器、9为断路器、10为二极管、 11为直流开关、12为输出电抗器、13为旁路开关。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。 

如图1所示为本实用新型的总体电路图，本实用新型包括双电源切换器1、整流器2、充电模块3、逆变器4、检测控制电路5、变压器6、电池组7、变频器8、断路器9、二极管10、直流开关11、输出电抗器12和旁路开关13。所述的双电源切换器1放置在电源进线端，两路不同的供电变压器的外电网接至双电源切换器1上，由双电源切换器1输出工作电源，其中一路外电网作为主电源，另一路外电网作为备用电源，当一路电网断电时，另一路电网可以继续为系统提供电能。由双电源切换器1输出的电源接至各交流供电回路和直流供电回路的断路器9上，当断路器9接通后，交流供电回路通过变频器8后直接接至负载端。直流供电电源通过断路器9后接至整流器2和充电模块3上，充电模块3为电池组7浮动充电，整流器2把输入的交流电源整成直流，可以为直流供电回路供电，直流电源又可通过逆变器4再转换回交流电供普通交流负载使用，当检测控制电路5检测到直流母线信号异常，证明主电路发生故障，发出信号，打开直流开关11，电池组7收到信号后立即作为直流电源输出，保证系统正常工作。 

检测控制电路5由DSP芯片构成，通过DSP控制板检测电池电压、充电电压、直流母线电压是否正常，当DSP控制板检测到出现停电等供电线路故障时，立即发出信号使直流备用电源接通为逆变器4供电，逆变器4通过整流后继续为负载提供电能。由它来控制电池组7的直流电源何时为逆变器4输入直流电源，再经过整流，为交流用电设备提供不间断的交流电源。电池组7根据用户备用电流大小、备用时间长短以及电池放电特性曲线来确定电池容量。它在外电网故障时能够保证为机组提供安全电能。电源通过输出电抗器12实现滤波，使从该装置输出的电能消除谐波干扰。 

当负载具备起动条件后，通过装置柜面控制按钮即可起动，通过装置面板 显示屏能够清晰的掌握设备运行情况，当电机需要调速时，通过柜面变频器操作面板即可调整输出电流频率，达到改变电机转速的目的。 

运行时，先将控制柜进线电源断路器闭合，各主回路的断路器9闭合，各控制回路的断路器9闭合，起动柜内DSP控制板，观察柜面面板指示灯是否指示已经带电，通过柜面起动停止按钮进行启、停各回路负载，通过柜面LCD显示面板可以清楚观看柜内各电气参数。 

装置柜面LCD显示面板介绍如下： 

（1）主电指示灯：当市电接通时，该指示灯亮，显示绿色，表示市电供电状态正常。 

（2）逆变指示灯：逆变方式输出，该指示灯亮，显示红色。 

（3）故障指示灯：该指示灯（黄色）亮，有以下原因： 

a.逆变器温度过高； 

b.逆变电路故障报警； 

c.逆变过载关机转旁路； 

（4）切换键：用于LCD液晶显示菜单内容的切换。每按一下该键，菜单显示内容变换一次。 

（5）复位键：用于恢复声报警。按下此键，蜂鸣器重新鸣叫报警。 

（6）消音键：用于消除声报警。按下此键，声报警停止。 

（7）LCD菜单显示内容：显示输入电压、输出电压、电池电压、输出电流、故障类型。 

报警说明如下： 

有故障时，声光报警，故障灯亮，按“切换”键可查看故障类型。按“消音”键可消除声报警，按“复位”键可恢复声报警。 

Claims (6)

1.一种不间断电源供电的电气控制装置，其特征在于， 

双电源切换器（1）的输入端连接电源，双电源切换器（1）的第一输出端通过断路器（9）连接变频器（8）的输入端，变频器（8）的输出端通过输出电抗器（12）连接负载； 

双电源切换器（1）的第二输出端通过断路器（9）与整流器（2）、逆变器（4）和变压器（6）顺次连接后通过旁路开关（13）连接到负载； 

充电模块（3）的输入端连接断路器（9）的输出端，充电模块（3）的输出端直接与电池组（7）连接； 

电池组（7）通过二极管（10）连接逆变器（4）的输入端，同时电池组（7）顺次通过直流开关（11）、直流母线（14）和二极管（10）连接到所述变频器（8），检测控制电路（5）接在所述直流母线（14）两端。 

2.根据权利要求1所述的不间断电源供电的电气控制装置，其特征在于：所述充电模块（3）为采用智能二段式充电设计，用于给电池组（7）充电的模块。 

3.根据权利要求1所述的不间断电源供电的电气控制装置，其特征在于：所述检测控制电路（5）由DSP芯片构成，用于检测蓄电池电压、充电回路电压、直流母线电压的状态，并控制直流开关的通断。 

4.根据权利要求1所述的不间断电源供电的电气控制装置，其特征在于：所述电池组（7）是在断电或系统故障时提供安全电源的装置。 

5.根据权利要求1所述的不间断电源供电的电气控制装置，其特征在于：还包括外设LCD显示面板和控制面板。 

6.根据权利要求1所述的不间断电源供电的电气控制装置，其特征在于：双电源切换器（1）的第一输入端和第二输入端分别连接不同电源的供电变压器。 

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