CN204886751U - 一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，包括主电源、控制电源、电源分配柜、N个变频电源柜、变频电源切换柜和系统工控柜；所述变频电源切换柜中设有多个断路器；所述主电源经电源分配柜为变频电源柜中的整流逆变模块供电；整流逆变模块的输出侧通过变频电源切换柜中的断路器连接电磁搅拌装置；所述系统工控柜中设有断路器和PLC；所述控制电源经系统工控柜中的断路器为变频电源柜中的控制模块供电；所述变频电源柜中的控制模块与PLC通信连接；所述断路器的闭合与断开均受控于PLC；其中N和M均为大于或等于1的整数，且N>M。本实用新型结构简单，控制灵活方便，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统。
背景技术
现阶段电磁搅拌装置是炼钢厂连铸设备中一个不可或缺的组成部分。电磁搅拌装置由低压变频电源供电，低压变频电源中的逆变电路一般采用由绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组成的桥式逆变电路，在工作过程中只要有一个功率开关器件出现问题，电磁搅拌系统将不能正常工作，因此可靠性较低，影响正常的生产活动。
同时，随着多模式电磁控流技术(即MM‐EMS)发展，需要实现在同一连铸机上，将电磁控流的多种功能(如减速、加速、旋转、分区、制动等)结合起来，这需要多个电磁感应器协同工作，各个电磁感应器中通不同幅值、频率和相位的电流，这对整个低压变频电源系统的可靠性要求更高。因此需要一种具有多种电流输出能力、且整个系统的可靠性高的变频电源系统。
因此有必要设计一种新的用于电磁搅拌装置的变频电源系统。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供了一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，结构简单，控制灵活方便，可靠性高。
本实用新型的技术方案为：
一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，包括主电源、控制电源、电源分配柜、N个变频电源柜、变频电源切换柜和系统工控柜；
所述电源分配柜中设有多个断路器；
每个变频电源柜中均设有熔断器、整流逆变模块、控制模块、过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块；所述熔断器接于整流逆变模块的前端；整流逆变模块受控于控制模块；过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块的输出端均与控制模块相连；
所述主电源经电源分配柜为变频电源柜中的整流逆变模块供电；
所述系统工控柜中设有断路器和PLC；
所述控制电源经系统工控柜中的断路器为变频电源柜中的控制模块供电；
所述变频电源柜中的控制模块与PLC通信连接；所述断路器的闭合与断开均受控于PLC；
变频电源切换柜为以下两种结构中的一种：
1)所述变频电源切换柜中设有N×M个断路器；
N个变频电源柜中，每个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧各通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；
2)所述变频电源切换柜中设有M+(N-M)×M个断路器；
N个变频电源柜中，M个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧分别通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；另N-M个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧各通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；(即设置M个变频电源柜作为常用变频电源柜，与M个电磁搅拌装置一一对应供电，每个供电电路上各设一个断路器；另外设置N-M个变频电源柜作为备用变频电源柜，备用变频电源柜可以选择性地为M个电磁搅拌装置中的一个供电，每个供电电路上也各设一个断路器。)
PLC控制变频电源控制切换柜中的所有断路器的闭合与断开，使得在同一时间内，一个变频电源柜只给一个电磁搅拌装置供电，一个电磁搅拌装置也只由一个变频电源柜供电；
其中N和M均为大于或等于1的整数，且N>M。
所述PLC中设有通信模块，PLC通过通信模块与上位机通信连接。
所述变频电源柜中的熔断器的前端还设有接触器；所述接触器的闭合与断开受控于所述PLC。
所述N个变频电源柜中的接触器分别与电源分配柜中的N个断路器的一端相连，N个断路器的另一端接于点O，点O经另一断路器与主电源相连。
所述整流逆变模块包括整流电路、储能滤波电路和逆变电路；
所述逆变电路为三相桥式逆变电路；三相桥式逆变电路的每个桥臂包括两个IGBT；所述IGBT的通断均受控于所述控制模块；
所述整流电路为三相桥式整流电路。
所述控制模块包括DSP或FPGA。
所述控制模块与人机交互模块相连；所述人机交互模块用于设置逆变电路输出的三相电的频率和幅值。
所述N＝5，M＝3。
系统工控柜中还设有电源转换模块，用于将控制电源的电压转换为24v、15v、5v或3.3v，然后给PLC、控制模块(DSP或FPGA)和人机交互模块(触摸屏)供电。
有益效果：
本实用新型采用冗余设计，设置了N个变频电源柜的输出侧通过变频电源切换柜中的断路器为M个电磁搅拌装置供电，N>M，断路器的闭合与断开均受控于所述PLC；PLC控制变频电源控制切换柜中的所有断路器的闭合与断开，使得在同一时间内，一个变频电源柜只给一个电磁搅拌装置供电，一个电磁搅拌装置也只由一个变频电源柜供电。当任意一个变频电源柜中的控制模块通过过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块监测到变频电源出现故障时，控制模块将故障信号传送给PLC，PLC控制变频电源切换柜中的断路器的通断，自动立即旁路出现故障的变频电源柜，并把备用变频电源柜投入使用；不影响整个系统的正常工作，可靠性高，同时结构简单，紧凑。PLC中还设有通信模块，PLC通过通信模块与上位机通信连接，可以通过上位机对变频电源系统实现远程控制。
本实用新型的电源分配柜中设有多个断路器，可根据需要，将各个常用变频电源柜和备用变频电源柜单独断电进行检修维护，或多个常用变频电源柜和备用变频电源柜同时断电进行检修维护。
附图说明
图1为本实用新型的结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步具体说明。
如图1所示，本实用新型公开了一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，包括主电源、控制电源、电源分配柜、N个变频电源柜、变频电源切换柜和系统工控柜；
所述电源分配柜中设有多个断路器；
每个变频电源柜中均设有熔断器、整流逆变模块、控制模块、过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块；所述熔断器接于整流逆变模块的前端；整流逆变模块受控于控制模块；过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块的输出端均与控制模块相连；
所述主电源经电源分配柜为变频电源柜中的整流逆变模块供电；
所述系统工控柜中设有断路器和PLC；
所述控制电源经系统工控柜中的断路器为变频电源柜中的控制模块供电；
所述变频电源柜中的控制模块与PLC通信连接；所述断路器的闭合与断开均受控于PLC；
变频电源切换柜为以下两种结构中的一种：
1)所述变频电源切换柜中设有N×M个断路器；
N个变频电源柜中，每个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧各通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；
2)所述变频电源切换柜中设有M+(N-M)×M个断路器；
N个变频电源柜中，M个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧分别通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；另N-M个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧各通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；(即设置M个变频电源柜作为常用变频电源柜，与M个电磁搅拌装置一一对应供电，每个供电电路上各设一个断路器；另外设置N-M个变频电源柜作为备用变频电源柜，备用变频电源柜可以选择性地为M个电磁搅拌装置中的一个供电，每个供电电路上也各设一个断路器。)
PLC控制变频电源控制切换柜中的所有断路器的闭合与断开，使得在同一时间内，一个变频电源柜只给一个电磁搅拌装置供电，一个电磁搅拌装置也只由一个变频电源柜供电；
其中N和M均为大于或等于1的整数，且N>M。
所述PLC中设有通信模块，PLC通过通信模块与上位机通信连接。
所述变频电源柜中的熔断器的前端还设有接触器；所述接触器的闭合与断开受控于所述PLC。
所述N个变频电源柜中的接触器分别与电源分配柜中的N个断路器的一端相连，N个断路器的另一端接于点O，点O经另一断路器与主电源相连。
所述整流逆变模块包括整流电路、储能滤波电路和逆变电路；
所述逆变电路为三相桥式逆变电路；三相桥式逆变电路的每个桥臂包括两个IGBT；所述IGBT的通断均受控于所述控制模块；
所述整流电路为三相桥式整流电路。
所述控制模块包括DSP或FPGA。
所述控制模块与人机交互模块相连；所述人机交互模块用于设置逆变电路输出的三相电的频率和幅值。
所述N＝5，M＝3。
系统工控柜中还设有电源转换模块，用于将控制电源的电压转换为24v、15v、5v或3.3v，然后给PLC、控制模块(DSP或FPGA)和人机交互模块(触摸屏)供电。
本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，其特征在于，包括主电源、控制电源、电源分配柜、N个变频电源柜、变频电源切换柜和系统工控柜；
所述电源分配柜中设有多个断路器；
每个变频电源柜中均设有熔断器、整流逆变模块、控制模块、过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块；所述熔断器接于整流逆变模块的前端；整流逆变模块受控于控制模块；过流检测模块、过压检测模块和过热检测模块的输出端均与控制模块相连；
所述主电源经电源分配柜为变频电源柜中的整流逆变模块供电；
所述系统工控柜中设有断路器和PLC；
所述控制电源经系统工控柜中的断路器为变频电源柜中的控制模块供电；
所述变频电源柜中的控制模块与PLC通信连接；所述断路器的闭合与断开均受控于PLC；
变频电源切换柜为以下两种结构中的一种：
1)所述变频电源切换柜中设有N×M个断路器；
N个变频电源柜中，每个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧各通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；
2)所述变频电源切换柜中设有M+(N-M)×M个断路器；
N个变频电源柜中，M个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧分别通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；另N-M个变频电源柜的整流逆变模块的输出侧各通过变频电源切换柜中的M个断路器分别连接M个电磁搅拌装置；
PLC控制变频电源控制切换柜中的所有断路器的闭合与断开，使得在同一时间内，一个变频电源柜只给一个电磁搅拌装置供电，一个电磁搅拌装置也只由一个变频电源柜供电；
其中N和M均为大于或等于1的整数，且N>M。
2.根据权利要求1所述的用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，其特征在于，所述变频电源柜中的熔断器的前端还设有接触器；所述接触器的闭合与断开受控于所述PLC。
3.根据权利要求2所述的用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，其特征在于，所述N个变频电源柜中的接触器分别与电源分配柜中的N个断路器的一端相连，N个断路器的另一端接于点O，点O经另一断路器与主电源相连。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统，其特征在于，所述N＝5，M＝3。
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| CN201520499086.7U CN204886751U (zh) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统 |
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| CN201520499086.7U CN204886751U (zh) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统 |
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| CN201520499086.7U Active CN204886751U (zh) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 一种用于电磁搅拌装置的电动切换变频电源系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105680732A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-15 | 天津拓晟科技发展有限公司 | 电机双电源控制开关 |
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2015
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