CN203520144U - 制动电阻单元远程报警监控与复位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制动电阻单元远程报警监控与复位装置，其中，所述装置包括可控单元、控制器、制动电阻箱，还包括电压转换单元及远程控制单元；所述可控单元与所述控制器及所述制动电阻箱相连；所述电压转换单元与外部电源以及所述远程控制单元相连；所述制动电阻箱与所述可控单元及所述远程控制单元相连。本实用新型提供的制动电阻单元远程报警监控与复位装置，可对制动电阻控制单元进行远程报警监控和复位控制。

Description

制动电阻单元远程报警监控与复位装置

技术领域

本实用新型涉及报警监控与复位技术领域，特别涉及一种制动电阻单元远程报警监控与复位装置。

背景技术

传动变频整流组广泛应用在工业生产中，整流组中有制动电阻控制单元，其作用是当整流组母排电压升高达到一定程度时激活制动电阻消耗多余电能保护变频器。传动变频整流组制动电阻广泛应用，由于机组电机功率大，整流组发电状态运行电机多，频繁造成整流组电能过剩堆积，母排电压升高。

为了解决上述问题，目前采用制动电阻控制装置，该装置面板上自带有过载LED报警灯、过流LED报警灯、过热LED报警灯和手动复位按钮。图1是现有的常规整流组制动电阻电路示意图。

在图1所示的整流组制动电阻电路中，整流组的正极母牌分别与可控单元1中的二极管D5的负极以及制动电阻箱4中的电阻R5相连，整流组负极母牌与三极管Q5的发射极相连，三极管Q5的基极与制动电阻单元的控制器2相连。控制器2分别与报警单元3的三个LED报警灯的正极以及手动复位按钮的正负极连接，控制器2对报警信号和复位信号进行控制，三个LED报警灯的负极接地，当发生过流、过载或过热时，相应的LED报警灯亮，消除故障后，进行手动复位。制动电阻箱4自带保护断路器，当电压电流过高时，自断保护器起到保护电路的作用。

然而，在如上所述图1的装置中，由于该装置是安装在整流组电器柜内，而工业生产时出于技术及安全上的要求，此电器柜门是关闭的，因此一旦制动电阻单元报警现场一级机系统上无法显示报警，维修点检人员不能及时得到报警反馈，就会发生该装置报警后得不到及时处理的情况，进而导致严重后果，如整流组掉电停机，烧毁保险及变频器等，一旦出现这些故障将会导致长时间停机，严重制约生产。

另外，该制动电阻控制装置的复位操作必须打开1000V高压电器柜手动复位，具有一定的危险性。

因此，迫切需要本领域技术人员解决的问题是如何能够实现制动电阻控制单元远程监控及复位，确保故障能够得到及时反馈和及时处理并实现远程复位。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制动电阻控制单元远程报警监控与复位装置，实现对制动电阻控制单元进行远程报警监控和复位控制功能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制动电阻单元远程报警监控与复位装置，所述装置包括可控单元、控制器、制动电阻箱、电压转换单元及远程控制单元；所述可控单元分别与所述控制器及所述制动电阻箱相连；所述电压转换单元分别与外部电源以及所述远程控制单元相连；所述制动电阻箱分别与所述可控单元及所述远程控制单元相连。

进一步地，该复位装置还包括复位按钮，所述复位按钮为自动复位开关，其正负极均与所述控制器相连。

进一步地，该复位装置还包括报警单元，所述报警单元包括至少一获取电路异常信号的元器件。

进一步地，所述获取电路异常信号的元器件包括过流LED报警灯、过载LED报警灯和/或过热LED报警灯，每个报警灯的正极均与所述控制器相连，每个报警灯的负极接地。

进一步地，该复位装置还包括至少一对电压转换单元进行保护的保护电路；所述保护电路连接在所述控制器与所述电压转换单元之间。

进一步地，所述电压转换单元包括至少一个对电压进行转换的三极管；每个所述三极管连接在所述保护电路与所述远程控制单元之间。

进一步地，所述远程控制单元包括ET200站、PLC和人机界面；所述ET200站接收来自经过所述电压转换单元进行电压转换后的报警信号和制动电阻箱的报警信号，及输出来自所述PLC的复位信号；所述PLC对来自所述ET200站处理过的报警信号以及来自所述人机界面的复位信号进行处理；所述人机界面用来显示经过所述PLC处理过的报警信号以及显示复位按钮画面，向所述PLC发送复位信号。

进一步地，所述ET200站包括通信板、数字输入模板和数字输出模板；所述数字输入模板与所述电压转换单元及制动电阻箱相连，并与所述PLC相连；所述数字输出模板通过所述保护电路与一开关元件相连。

进一步地，所述制动电阻箱包括：制动电阻R5和自断保护器；所述制动电阻R5与所述可控单元相连；所述自断保护器一端连接外部24V电源，另一端与所述ET200站的数字输入模板相连。

进一步地，所述可控单元包括二极管D5和NPN型三极管Q5；所述二极管D5的正极与所述制动电阻单元的电阻R5的一端相连，并与三极管Q5的集电极相连；所述二极管D5的负极与所述制动电阻单元的电阻R5的另一端以及直流输入端的正极相连；所述NPN型三极管Q5的基极与所述控制器相连，所述NPN型三极管Q5的集电极与所述二极管D5的正极相连，所述NPN型三极管Q5的发射极与直流输入端的负极相连。

本实用新型提供的制动电阻单元远程报警监控与复位装置，可对制动电阻控制单元进行远程报警监控和复位控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面对实施例中将要使用到的附图作一些简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，也能得到其它相关的附图。

图1是现有常规的制动电阻单元报警与复位装置电路结构图。

图2是本实用新型提供的制动电阻单元远程报警与复位装置电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员获得的其它的实施例，也属于本实用新型所保护的范围。

参见图2，本实用新型提供了一种制动电阻控制单元远程报警监控与复位装置，包括可控单元1、控制器2、报警单元3、制动电阻箱4、复位按钮5、保护电路、电压转换单元及远程控制单元7。可控单元1与控制器2以及制动电阻箱4相连，控制器2与报警单元3、复位按钮5相连后，通过保护电路与电压转换单元相连，最后与远程控制单元7相连。制动电阻箱4与可控单元1及远程控制单元7相连。

可控单元1包括二极管D5和三极管Q5，二极管D5是作为续流二极管起保护作用的，当直流电压降低到一定范围后，控制器会切断三极管Q5，这样二极管D5与制动电阻箱4中的电阻R5组成一个回路，由于电阻箱和电缆是具有感抗的，会产生感生电压，这时续流二极管D5会消耗掉这些感生电压产生的感生电能来保护直流电源和相关设备系统。

控制器2与可控单元1中的三极管Q5的基极相连，并与报警单元3的三个LED报警灯的正极和复位按钮5的正负两极相连。当直流电压高于900V，控制器2就发出控制命令，断开与三极管Q5的连接，这时可控单元中的D5与制动电阻箱4中的R5相连；而直流电压低于900V时，控制器取消命令，与三极管Q5连接，起到稳定直流电压的作用。另外，控制器判断系统是否过流、过载、过热（三极管Q5或电阻R4瞬时电流过大为过流，三极管Q5或电阻R5的电流较大并持续一段时间为过载，三极管Q5的温度过高为过热）并产生相应的报警信号。

报警单元3包括至少一获取电路异常信号的元器件。在本实施例中，报警单元3包括三个LED报警灯，分别为过流LED报警灯、过载LED报警灯和过热LED报警灯，当有异常状况发生时，相应的LED报警灯就亮（如发生过流故障时，过流LED报警灯亮；发生过载故障时，过载LED报警灯亮；发生过热故障时，过热LED报警灯亮），三个LED报警灯的报警电压为5V,三个LED报警灯的正极与控制器2相连后，通过保护电路与相应的电压转换单元相连（过流LED报警灯的正极与第一NPN型三极管Q1的基极相连，过载LED报警灯的正极与第二NPN型三极管Q2的基极相连，过热LED报警灯的正极与第三NPN型三极管Q3的基极相连），最后与远程控制单元中的ET200站的数字输入模板相连，三个LED报警灯的负极接地。

保护电路包括至少一对电压转换单元起保护作用的保护单元。在本实施例中，保护单元包括第一保护电路6a、第二保护电路6b、第三保护电路6c和第四保护电路6d。第一保护电路6a包括电阻R1和二极管D1，电阻R1与过流LED报警灯的正极、控制器2及三极管Q1的基极相连，二极管D1的正极与三极管Q1的基极及电阻D1相连，负极接地。第二保护电路6b包括电阻R2和二极管D2，电阻R2与过载LED报警灯的正极、控制器2及三极管Q2的基极相连，二极管D2的正极与三极管Q2的基极及电阻D2相连，负极接地。第三保护电路6c包括电阻R3和二极管D3，电阻R3与过热LED报警灯的正极、控制器2及三极管Q3的基极相连，二极管D3的正极与三极管Q3的基极及电阻D3相连，负极接地。第四保护电路6d包括电阻R4和二极管D4，电阻R4与三极管Q4的基极及ET200站的数字输出模板相连，二极管D4的正极与三极管Q4的基极连接，负极接地。其中，四个保护电路均是对与其连接的相应NPN型三极管起保护作用，防止电流过大烧毁三极管。

制动电阻箱4包括一电阻R5和一自路保护器，电阻R5的两端分别与可控单元1的二极管D5的正负两极相连，电阻R5的作用是当直流电压过高时就接通，这个过程由电阻控制装置自动控制，电阻R5接通后，通过电阻发热的原理消耗多余电能，使直流电压保持正常，从而保护连接在传动整流组母排上的设备；自断保护器的一端与外部24V电源相连，另一端与ET200站的数字输入模板相连，主要用来对保护电路进行报警保护，在正常情况下，自断保护器处于断开状态，保护电路是正常工作的，而一旦保护电路断开，自断保护器就会闭合，这样外部24V电源就通过自断保护器输入到ET200站的输入模板，输入模板将24V信号转换成数字信号通过Profibus网络输入到PLC处理器，这时PLC处理器就能识别该报警信号，以便及时处理故障。

电压转换单元包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三NPN型三极管Q3和第四NPN型三极管Q4。第一NPN型三极管Q1的基极与第一保护电路6a中的R1和二极管D1相连，集电极与外部24V电源相连，发射极与远程控制单元中ET200站的数字输入模板相连；第二NPN型三极管Q2的基极与第二保护电路6b中的电阻R2和二极管D2相连，集电极与外部24V电源相连，发射极与远程控制单元中ET200站的数字输入模板相连；第三NPN型三极管Q3的基极与第三保护电路6c中的电阻R3和二极管D3相连，集电极与外部24V电源相连，发射极与远程控制单元中ET200站的数字输入模板相连；第四NPN型三极管Q4的基极与第四保护电路6d中的电阻R4和二极管D4相连，集电极与复位按钮的正极以及控制器相连，发射极与复位按钮的负极及控制器相连。

其中，第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2和第三NPN型三极管Q3主要是将报警电压5V转换成ET200站可识别的24V电压信号。第四NPN型三极管Q4主要起开关作用，对从ET200站传输来的复位信号进行接通和断开控制。

远程控制单元7包括ET200站、PLC和人机界面；ET200站包括通信板、数字输入模板和数字输出模板；数字输入模板主要接收来自经过电压转换单元转换过的报警信号，数字输出模板主要输出经过PLC处理过的复位信号。

ET200站接收来自报警单元3的报警信号经过NPN型三极管转换后的24V电压，并进行模/数转换后，通过profibus网络传输到PLC，经过PLC处理后，通过工业以太网传输给人机界面，经过人机界面的处理后，报警信号就会在人机界面上显示，并且做出复位按钮画面，当故障排除后（有时只是个小故障，不一定需要故障排除后，在故障发生时点击人机界面上的复位按钮也可），用鼠标点击人机界面上的复位按钮，人机界面就会发送复位信号，复位信号经过PLC处理后再传输到ET200站，ET200站对复位信号进行数/模转换处理后通过其数字输出模板传输给NPN型三极管Q4进行电压转换后再传输给复位按钮5，复位按钮5为自动复位开关，当有复位信号时，复位按钮5就自动闭合。控制器2接收到复位信号之后，自动重启（由控制器装置自动控制），此时报警单元3的三个LED报警灯也随之熄灭。当控制器重启后，复位按钮也相应地断开了，至此，完成了远程复位的功能。

本实用新型提供的制动电阻远程报警监控与复位装置具有以下效果：

1、通过将报警信号传输到远程的人机界面上，使报警信号可视化，维修检点人员能够及时得到报警反馈，继而及时地处理故障，避免故障处理不及时带来的严重后果；

2、通过电脑监控人机界面上的复位按钮，可以对制动电阻单元进行远程复位，避免现场复位的危险。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种制动电阻单元远程报警监控与复位装置，包括可控单元、控制器、制动电阻箱，其特征在于，还包括电压转换单元及远程控制单元；

所述可控单元分别与所述控制器及所述制动电阻箱相连；

所述电压转换单元分别与外部电源以及所述远程控制单元相连；

所述制动电阻箱分别与所述可控单元及所述远程控制单元相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括复位按钮，所述复位按钮为自动复位开关，其正负极均与所述控制器相连。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括报警单元，所述报警单元包括至少一获取电路异常信号的元器件。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述获取电路异常信号的元器件包括：

过流LED报警灯、过载LED报警灯和/或过热LED报警灯，每个报警灯的正极均与所述控制器相连，每个报警灯的负极接地。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

至少一对电压转换单元进行保护的保护电路；所述保护电路连接在所述控制器与所述电压转换单元之间。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电压转换单元包括：

至少一个对电压进行转换的三极管；每个所述三极管连接在所述保护电路与所述远程控制单元之间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述远程控制单元包括：

ET200站、PLC和人机界面；

所述ET200站接收来自经过所述电压转换单元进行电压转换后的报警信号和制动电阻箱的报警信号，及输出来自所述PLC的复位信号；

所述PLC对来自所述ET200站处理过的报警信号以及来自所述人机界面的复位信号进行处理；

所述人机界面用来显示经过所述PLC处理过的报警信号以及显示复位按钮画面，向所述PLC发送复位信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述ET200站包括：

通信板、数字输入模板和数字输出模板；

所述数字输入模板与所述电压转换单元及制动电阻箱相连，并与所述PLC相连；

所述数字输出模板通过所述保护电路与一开关元件相连。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述制动电阻箱包括：制动电阻R5和自断保护器；

所述制动电阻R5与所述可控单元相连；

所述自断保护器一端连接外部24V电源，另一端与所述ET200站的数字输入模板相连。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述可控单元包括：

二极管D5和NPN型三极管Q5；

所述二极管D5的正极与所述制动电阻单元的电阻R5的一端相连，并与三极管Q5的集电极相连；所述二极管D5的负极与所述制动电阻单元的电阻R5的另一端以及直流输入端的正极相连；

所述NPN型三极管Q5的基极与所述控制器相连，所述NPN型三极管Q5的集电极与所述二极管D5的正极相连，所述NPN型三极管Q5的发射极与直流输入端的负极相连。

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