CN213027523U - 一种给煤机变频器的稳压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种给煤机变频器的稳压系统，其包括变频器，还包括第一供电电源、第二供电电源、电源切换装置和UPS不间断电源装置，第一供电电源和第二供电电源的输出端均通过电源切换装置后耦接在UPS不间断电源装置的输入端上，UPS不间断电源装置的输出端耦接于变频器的供电接口上。第一供电电源作为最初与UPS不间断电源装置连接的电源，第一供电电源的电压大幅降低或是停电后，电源切换装置能够将供电线路切换到第二供电电源上，第一供电电源恢复后，电源切换装置又重新切换回第一供电电源，线路的切换需要数秒种的时间，在此期间内由UPS不间断电源装置中的备用直流电源来提供电能，不许考虑切换时间，满足变频器对于电压稳定性高的要求，不影响变频器的正常工作。

Description

一种给煤机变频器的稳压系统

技术领域

本实用新型涉及给煤机变频器的技术领域，尤其是涉及一种给煤机变频器的稳压系统。

背景技术

变频器调通过整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。发电厂中使用的给煤机基本上都采用变频器作为电机的调速控制驱动。

现有的变频器上都设有电源电压异常波动保护功能，当为变频器提供电能的电源电压突然降低到额定范围以下时，变频器内的电压随之下降至可工作电压以下，变频器保护将会动作，此时变频器处于闭锁输出状态，导致给煤机主电机停转，如果给煤机主电机停转时间过长，给煤机控制系统会判断故障而主动跳机，影响着火电厂的生产及电网的运行。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种给煤机变频器的稳压系统，其在电源电压扰动时降低对变频器正常工作造成的影响。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种给煤机变频器的稳压系统，包括变频器，还包括第一供电电源、第二供电电源、电源切换装置和UPS不间断电源装置，所述第一供电电源和第二供电电源的输出端均耦接于电源切换装置的一端，电源切换装置的另一端耦接在UPS不间断电源装置的输入端上，所述UPS不间断电源装置的输出端耦接于变频器的供电接口上，所述第一供电电源通过电源切换装置为UPS不间断电源装置供电，当第一供电电源的电压不稳定或是停电时，电源切换装置将第二供电电源切换到UPS不间断电源装置的供电回路中以代替第一供电电源；反之，电源切换装置将第一供电电源重新接回到供电回路中。

通过采用上述技术方案，第一供电电源作为最初与UPS不间断电源装置连接的电源，第一供电电源的电压大幅降低或是停电后，电源切换装置能够将供电线路切换到第二供电电源上，第一供电电源恢复后，电源切换装置又重新切换回第一供电电源，线路的切换需要数秒种的时间，在此期间内由UPS不间断电源装置中的备用直流电源来提供电能，不许考虑切换时间，满足变频器对于电压稳定性高的要求，不影响变频器的正常工作。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电源切换装置包括第一检测模块、第一基准模块、第一比较模块、第一控制模块和第一执行模块，第一检测模块用于检测第一供电电源的电压并输出相应的第一检测信号，第一基准模块用于提供与第一供电电源正常供电的下限电压相对应的第一基准信号，所述第一比较模块耦接于第一检测模块以接收第一检测信号并输出相应的第一比较信号，所述第一控制模块耦接于第一比较模块以接收第一比较信号并输出相应的第一控制信号，所述第一执行模块耦接于第一控制模块以接收第一控制信号并响应第一控制信号以选择第一供电电源或第二供电电源连接到UPS不间断电源装置上。

通过采用上述技术方案，变频器的正常工作电压为范围值，第一检测模块以最低的正常工作电压为基准，只要第一供电电源的供电电压仍处在正常工作电压范围内，仍将由第一供电电源来作为变频器的电源，而当第一供电电源的供电电压低于最低的正常工作电压，才会引起电源切换装置动作，避免第一供电电源发生小幅度扰动时就频繁切换的现象出现，延长电源切换装置的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述UPS不间断电源装置为电源切换装置供电。

通过采用上述技术方案，无论第一供电电源或是第二供电电源是否会出现扰动，在UPS不间断电源装置内部的备用直流电源没有失电前，均能够提供更加稳定的电压，使电源切换装置能够工作更加稳定，对于第一供电电源的电压检测更加准确，减少检测误差的出现。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括电量检测装置和报警模块，所述电量检测装置用于检测UPS不间断电源装置的电量并根据UPS不间断电源装置的电量控制报警模块的启动，当UPS不间断电源装置的电量较低时，报警模块发出告警；反之，报警模块不工作。

通过采用上述技术方案，当第一供电电源和第二供电电源均停电且停电时间较长时，UPS不间断电源装置内置的备用直流电源内的电量不足，报警模块启动，吸引工作人员的注意，方便工作人员有时间作出应对，降低变频器彻底断电后带来的影响。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电量检测装置包括第二检测模块、第二基准模块、第二比较模块和第二控制模块，第二检测模块用于检测UPS不间断电源装置输出的电压并输出相应的第二检测信号，第二基准模块用于提供与UPS不间断电源装置正常输出电压相对应的第二基准信号，所述第二比较模块耦接于第二检测模块以接收第二检测信号并输出相应的第二比较信号，所述第二控制模块耦接于第二比较模块以接收第二比较信号并输出相应的第二控制信号，所述报警模块耦接于第二控制模块以接收第二控制信号并响应第二控制信号以进行告警。

通过采用上述技术方案，可对第二基准模块的参数进行设定，改变触发告警时的备用直流电源的电量，使报警模块的使用能够更加贴近实际使用的情况，方便工作人员作出放应。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述变频器包括CPU和为CPU降温的风扇，还包括应急模块，所述应急模块耦接于第二控制模块以接收第二控制信号并响应第二控制信号以控制风扇的启闭，当UPS不间断电源装置内的电量不足时，应急模块将风扇关闭；反之，风扇正常工作。

通过采用上述技术方案，当UPS不间断电源装置内的直流电源电量不足以同时满足CPU和风扇的工作需要时，应急模块先关闭风扇的供电，使CPU能够得到更长久的供电，尽量延长CPU的工作时间，等待第一供电电源或者第二供电电源恢复供电，减少停机时间。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述报警模块为蜂鸣器，所述UPS不间断电源装置为报警模块供电。

通过采用上述技术方案，蜂鸣器的额定工作电压远小于变频器的额定工作电压，当UPS不间断电源装置内的直流电源电量不足以满足变频器工作需要时，蜂鸣器仍可以正常工作，有助于提醒工作人员对停电进行处理，及早地恢复正常供电。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置电源切换装置和UPS不间断电源装置，实现供电电源的平稳切换，使变频器能够维持稳定的工作状态；

2.通过设置电量检测装置和报警模块，在UPS不间断电源装置的备用直流电源电量较低时就开始发出告警，方便工作人员及时作出反应，有助于降低对变频器的损坏；

3.通过设置应急模块，在紧急状况下关闭风扇的供电，使CPU能够得到更长久的供电，尽量延长CPU的工作时间。

附图说明

图1是实施例中的整体结构示意图；

图2是实施例中电源切换装置的电路结构示意图；

图3是实施例中电量检测装置的电路结构示意图。

图中，1、第一供电电源；2、第二供电电源；3、变频器；4、电源切换装置；41、第一检测模块；42、第一基准模块；43、第一比较模块；44、第一控制模块；45、第一执行模块；5、UPS不间断电源装置；6、电量检测装置；61、第二检测模块；62、第二基准模块；63、第二比较模块；64、第二控制模块；7、报警模块；8、应急模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种给煤机变频器的稳压系统，包括第一供电电源1、第二供电电源2、电源切换装置4、UPS不间断电源装置5和变频器3。第一供电电源1和第二供电电源2为相互独立的380V电网电源，电源切换装置4先选择第一供电电源1为UPS不间断电源装置5和变频器3供电，当第一供电电源1的电压出现剧烈波动甚至停电时，电源切换装置4再将第二供电电源2接入到电路中。在第一供电电源1和第二供电电源2的切换过程中，由UPS不间断电源装置5为变频器3提供电能。

UPS不间断电源装置5为在线式UPS不间断电源。在线式UPS不间断电源是通过整流器先将交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出变频器3。在第一供电电源1或是第二供电电源2能够正常供电状况下，在线式UPS不间断电源的主要功能是稳压及防止电波干扰。而在第一供电电源1和第二供电电源2均停电时，则使用在线式UPS不间断电源中的备用直流电源给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此不存在切换时间问题，适用于变频器3对于电压稳定性高的要求。

参见图1，给煤机变频器3的稳压系统还包括电量检测装置6、应急模块8和报警模块7。变频器3包括CPU和专门为CPU 进行降温的风扇。在本实施例中，从UPS不间断电源装置5中直流回路中引出直流电源并命名为Vout1，UPS不间断电源装置5中逆变器输出的交流电为Vout2。Vout1为电源切换装置4、电量检测装置6、应急装置和报警模块7供电。Vout2为整个变频器3供电。

UPS不间断电源装置5中的备用直流电源为变频器3进行供电时，电量检测装置6检测备用直流电源中的电量，当备用直流电源中的电量较低时，报警模块7发出警报，应急模块8切断UPS不间断电源装置5对风扇的供电，以延长CPU的工作时间。由于CPU的工作即使得到延长，其延长时间也不会太久，使得CPU在延长时间内升高的温度仍处于允许的工作温度范围内，避免CPU出现损坏。

参见图2，电源切换装置4包括第一检测模块41、第一基准模块42、第一比较模块43、第一控制模块44和第一执行模块45，第一检测模块41用于检测第一供电电源1的电压并输出相应的第一检测信号，第一基准模块42用于提供与第一供电电源1正常供电的下限电压相对应的第一基准信号，第一比较模块43耦接于第一检测模块41以接收第一检测信号并输出相应的第一比较信号，第一控制模块44耦接于第一比较模块43以接收第一比较信号并输出相应的第一控制信号，第一执行模块45耦接于第一控制模块44以接收第一控制信号并响应第一控制信号以选择第一供电电源1或第二供电电源2连接到UPS不间断电源装置5上。

第一检测模块41为压传感器。第一基准模块42包括滑动变阻器RP1、电阻R2以及蓄电池，蓄电池提供电源VCC。第一比较模块43为比较器N1。第一控制模块44为三极管Q1，三极管Q1 为NPN型三极管且型号为2SC4019。第一执行模块45为继电器KM1。

滑动变阻器RP1和电阻R2串联，滑动变阻器RP1的另一端耦接于电源VCC，滑动变阻器RP1的滑动端耦接在滑动变阻器RP1和电阻R2之间的连接点上，比较器N1的同向输入端耦接于滑动变阻器RP1和电阻R2之间的连接点上，电压传感器的输出端耦接在比较器N1的反向输入端上。三极管Q1的基极耦接于比较器N1的输出端上，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极耦接于继电器KM1的一端，继电器KM1的另一端耦接于电源Vout2，继电器KM1的触点KM1-1一端耦接在UPS不间断电源装置5的输入端上，继电器KM1的触点KM1-1的另一端连接在第一供电电源1的输出接口上。

当第一检测信号不小于第一基准信号时，比较器N1输出低电压信号，二极管Q1不导通，继电器KM1不工作，继电器KM1的触点KM1-1保持与第一供电电源1的输出端接触，由第一供电电源1为UPS不间断电源装置5供电；当第一检测信号小于第一基准信号时，比较器N1输出高电压信号，二极管Q1导通，继电器KM1工作，继电器KM1的触点KM1-1跳变到第二供电电源2的输出端上，由第二供电电源2为UPS不间断电源装置5供电。

参见图3，电量检测装置6包括第二检测模块61、第二基准模块62、第二比较模块63和第二控制模块64，第二检测模块61用于检测UPS不间断电源装置5输出的电压并输出相应的第二检测信号，第二基准模块62用于提供与UPS不间断电源装置5正常输出电压相对应的第二基准信号，第二比较模块63耦接于第二检测模块61以接收第二检测信号并输出相应的第二比较信号，第二控制模块64耦接于第二比较模块63以接收第二比较信号并输出相应的第二控制信号，报警模块7耦接于第二控制模块64以接收第二控制信号并响应第二控制信号以进行告警。应急模块8耦接于第二控制模块64以接收第二控制信号并响应第二控制信号以控制风扇的启闭。

第二检测模块61为电阻R1。第二基准模块62包括滑动变阻器RP2、电阻R3以及同样提供电源VCC的蓄电池。第二比较模块63为比较器N2。第二控制模块64为三极管Q2，三极管Q2 为NPN型三极管且型号为2SC4019。报警模块7为电铃。应急模块8为继电器KM2。

电阻R1的一端耦接在直流电源Vout1，电阻R1的另一端耦接在比较器N2的反向输入端上。滑动变阻器R2和电阻R3串联，滑动变阻器RP2的另一端耦接于电源VCC，滑动变阻器RP2的滑动端耦接在滑动变阻器RP2和电阻R3之间的连接点上，比较器N2的同向输入端耦接于滑动变阻器RP2和电阻R3之间的连接点上，三极管Q2的基极耦接于比较器N2的输出端上，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极耦接于继电器KM2的一端，继电器KM2的另一端耦接于电铃的一端，电铃的另一端耦接于电源Vout2，继电器KM2的常闭触点KM2-1一端耦接在UPS不间断电源装置5的输出端上，继电器KM2的常闭触点KM2-1的另一端连接在风扇的供电接口上。

当第二检测信号不小于第二基准信号时，比较器N2输出低电压信号，二极管Q2不导通，电铃不发声，继电器KM2不工作，继电器KM2的常闭触点KM2-1保持电源Vout2与风扇供电接口之间的连接，由电源Vout2继续为风扇供电；当第二检测信号小于第二基准信号时，比较器N2输出高电压信号，二极管Q2导通，继电器KM2工作，继电器KM2的常闭触点KM2-1断开，使风扇停止工作。

本实施例的实施原理为：一般情况下，由第一供电电源1向UPS不间断电源装置5提供电能，UPS不间断电源装置5经行稳压后再提供给变频器3使用。当第一供电电源1的电压出现骤然大幅降低或是直接停电时，使得第一检测信号小于第一基准信号，比较器N1输出高电压信号，二极管Q1导通，继电器KM1工作，继电器KM1的触点KM1-1跳变到第二供电电源2的输出端上，由第二供电电源2代替第一供电电源1为UPS不间断电源装置5供电。若第一供电电源1能够恢复正常，使第一检测信号重新大于第一基准信号，二极管Q1关断，继电器KM1停止工作，二极管Q1导通，继电器KM1的触点KM1-1重新连接到第一供电电源1上。在第一供电电源1和第二供电电源2相互切换的期间内，UPS不间断电源装置5内的备用直流电源直接通过逆变器为变频器3提供交流电。若第二供电电源2作为UPS不间断电源装置5的供电电源期间内，第二供电电源2也出现骤然大幅降低或是直接停电现象时，同样由UPS不间断电源装置5内的备用直流电源直接进行供电。此时UPS不间断电源装置5内的备用直流电源输出的电能要远大于接受的电能，导致备用直流电源中的电量不断消耗。当备用直流电源输出的电量较低时，电铃报警，风扇的供电回路被断开。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种给煤机变频器的稳压系统，包括变频器(3)，其特征在于：还包括第一供电电源(1)、第二供电电源(2)、电源切换装置(4)和UPS不间断电源装置(5)，所述第一供电电源(1)和第二供电电源(2)的输出端均耦接于电源切换装置(4)的一端，电源切换装置(4)的另一端耦接在UPS不间断电源装置(5)的输入端上，所述UPS不间断电源装置(5)的输出端耦接于变频器(3)的供电接口上，所述第一供电电源(1)通过电源切换装置(4)为UPS不间断电源装置(5)供电，当第一供电电源(1)的电压不稳定或是停电时，电源切换装置(4)将第二供电电源(2)切换到UPS不间断电源装置(5)的供电回路中以代替第一供电电源(1)；反之，电源切换装置(4)将第一供电电源(1)重新接回到供电回路中。

2.根据权利要求1所述的一种给煤机变频器的稳压系统，其特征在于：所述电源切换装置(4)包括第一检测模块(41)、第一基准模块(42)、第一比较模块(43)、第一控制模块(44)和第一执行模块(45)，第一检测模块(41)用于检测第一供电电源(1)的电压并输出相应的第一检测信号，第一基准模块(42)用于提供与第一供电电源(1)正常供电的下限电压相对应的第一基准信号，所述第一比较模块(43)耦接于第一检测模块(41)以接收第一检测信号并输出相应的第一比较信号，所述第一控制模块(44)耦接于第一比较模块(43)以接收第一比较信号并输出相应的第一控制信号，所述第一执行模块(45)耦接于第一控制模块(44)以接收第一控制信号并响应第一控制信号以选择第一供电电源(1)或第二供电电源(2)连接到UPS不间断电源装置(5)上。

3.根据权利要求1所述的一种给煤机变频器的稳压系统，其特征在于：所述UPS不间断电源装置(5)为电源切换装置(4)供电。

4.根据权利要求1所述的一种给煤机变频器的稳压系统，其特征在于：还包括电量检测装置(6)和报警模块(7)，所述电量检测装置(6)用于检测UPS不间断电源装置(5)的电量并根据UPS不间断电源装置(5)的电量控制报警模块(7)的启动。

5.根据权利要求4所述的一种给煤机变频器的稳压系统，其特征在于：所述电量检测装置(6)包括第二检测模块(61)、第二基准模块(62)、第二比较模块(63)和第二控制模块(64)，第二检测模块(61)用于检测UPS不间断电源装置(5)输出的电压并输出相应的第二检测信号，第二基准模块(62)用于提供与UPS不间断电源装置(5)正常输出电压相对应的第二基准信号，所述第二比较模块(63)耦接于第二检测模块(61)以接收第二检测信号并输出相应的第二比较信号，所述第二控制模块(64)耦接于第二比较模块(63)以接收第二比较信号并输出相应的第二控制信号，所述报警模块(7)耦接于第二控制模块(64)以接收第二控制信号并响应第二控制信号以进行告警。

6.根据权利要求5所述的一种给煤机变频器的稳压系统，其特征在于：所述变频器(3)包括CPU和为CPU降温的风扇，还包括应急模块(8)，所述应急模块(8)耦接于第二控制模块(64)以接收第二控制信号并响应第二控制信号以控制风扇的启闭。

7.根据权利要求4所述的一种给煤机变频器的稳压系统，其特征在于：所述报警模块(7)为蜂鸣器，所述UPS不间断电源装置(5)为报警模块(7)供电。

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