CN213547396U - 一种基于5g网络的智能高压固态软起动柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，包括可控硅模块、高压真空接触器、脉冲放大模块、传感器模块、中央控制模块、触摸屏和5G信号传输模块；所述的可控硅模块设置在电机主回路上；所述的高压真空接触器并联于可控硅模块两端，并与中央控制模块电性相连；所述的脉冲放大模块两端分别连接可控硅模块和中央控制模块；所述的传感器模块两端分别连接电机主回路和中央控制模块；所述的触摸屏与中央控制模块通过RS485通讯接口连接；所述的5G信号传输模块与中央控制模块连接。本实用新型涉及高压起动技术领域，通过将5G技术和高压固态软起动器有机结合，实现用户对高压固态软起动器运行状态的智能化监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压起动技术领域，更具体地说，它涉及一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜。
背景技术
第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generati onwireless systems、5th-Generation，简称5G)是最新一代蜂窝移动通信技术，是4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统后的延伸，5G具有高宽带、大连接、低时延的特点。截至2019年底，我国已建成5G基站超过百万个，实现全国主要城市、乡镇以上区域连续覆盖，为各类应用发展奠定了良好的网络基础。随着5G技术的发展，越来越多的设备接入到5G网络中，新的服务和应用层出不穷。
高压固态软起动器是一种新型的中高压电机软起动器，主要适用于10KV以下的中高压交电动机，能够实现被控电机的输入电压按不同的要求而变化，达到不同的起动条件。然而现有的高压固态软起动器都没有利用5G技术，无法无延迟的进行运行状态远程在线监测和远程故障诊断，不能及时发现设备存在的问题，可靠性较低。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，通过将5G技术和高压固态软起动器有机结合，实现用户对高压固态软起动器运行状态的智能化监控。
本实用新型的技术方案是这样的：一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，包括可控硅模块、高压真空接触器、脉冲放大模块、传感器模块、中央控制模块、触摸屏和5G信号传输模块；所述的可控硅模块设置在电机主回路上；所述的高压真空接触器并联于可控硅模块两端，并与中央控制模块电性相连；所述的脉冲放大模块两端分别连接可控硅模块和中央控制模块；所述的传感器模块两端分别连接电机主回路和中央控制模块；所述的触摸屏与中央控制模块通过RS485通讯接口连接；所述的5G信号传输模块与中央控制模块连接。
进一步地，所述的中央控制模块包括CPU控制板、光纤触发板和采样板；所述的CPU控制板上设置有单片机微处理器；所述的光纤触发板一端连接CPU控制板，另一端连接脉冲放大模块；所述的采样板一端连接传感器模块，另一端连接CPU控制板。
进一步地，所述的5G信号传输模块包括通讯装置和天线；所述的通讯装置一端通过RS485通讯接口与中央控制器相连，另一端与天线相连；所述的天线与用户端远程通信连接。
进一步地，所述的传感器模块包括电压监测单元、电流监测单元、同步检测单元和续流角单元；所述的电压监测单元、电流监测单元、同步检测单元和续流角单元分别连接在电机主回路和中央控制模块之间。
进一步地，所述的可控硅模块由三组或五组反向并联的晶闸管组成，串联在电机主回路上。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1、本实用新型提供一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，以5G信号传输模块为载体，利用5G网络通信技术实现用户端与高压固态软起动器的信息交互，及时发现设备存在的问题，提高高压固态软起动器的运行可靠性。
2、本实用新型提供一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，通过传感器模块进行高压固态软起动器的电压监测、电流监测、同步检测和续流角监测，对整个运行状态的远程在线监测和远程故障诊断，实现了对高压固态软起动器全寿命周期的无人化智能管理。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的可控硅模块电路示意图；
图3为本实用新型的5G信号传输模块结构示意图；
图4为本实用新型的传感器模块结构示意图。
其中：M-电机。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
参阅附图，本实用新型提供一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，该起动柜包括可控硅模块、高压真空接触器、脉冲放大模块、传感器模块、中央控制模块、触摸屏和5G信号传输模块。以5G信号传输模块为载体，利用5G网络通信技术实现用户端与高压固态软起动器的信息交互，及时发现设备存在的问题，提高高压固态软起动器的运行可靠性。
可控硅模块由三组或五组反向并联的晶闸管组成，串联在电机主回路上。高压真空接触器并联于可控硅模块两端，并与中央控制模块电性相连，能够通过将可控硅模块短接，实现智能高压固态软起动柜的起动切除。脉冲放大模块两端分别连接可控硅模块和中央控制模块。传感器模块两端分别连接电机主回路和中央控制模块。触摸屏与中央控制模块通过RS485通讯接口连接，触摸屏内置集成了人性化可视菜单，用户可以方便、直观的在屏上进行起动、运行及保护参数设置，同时实时动态显示起动柜起动、运行及故障数据。5G信号传输模块与中央控制模块连接，通过传感器模块进行高压固态软起动器的电压监测、电流监测、同步检测和续流角监测，对整个运行状态的远程在线监测和远程故障诊断，实现了对高压固态软起动器全寿命周期的无人化智能管理。
优选的，中央控制模块包括CPU控制板、光纤触发板和采样板。CPU控制板上设置有单片机微处理器，可以实现同步信号检测与控制、光电隔离的开入开出控制及各种保护功能。CPU控制板通过单片机微处理器控制光纤触发板实现对可控硅模块的可控硅相位角触发精确控制，CPU控制板通过RS485通讯接口实现与触摸屏和5G信号传输模块的通讯与控制。
采样板一端连接传感器模块，另一端连接CPU控制板。采样板能够实现对传感器模块中的电压互感器、电流互感器传送过来的电压、电流模拟信号进行采集，并通过A/D转换器转换成数字信号后传到CPU控制板。
光纤触发板一端连接CPU控制板，另一端连接脉冲放大模块。光纤触发板能够实现将单片机微处理器提供的可控硅相位角精确控制触发电信号调制转化成为光信号，通过光纤传输到脉冲放大模块。
优选的，5G信号传输模块包括通讯装置和天线，通讯装置内设置有用于接收信息的输入端、用于传输信息的输出端和用于处理信息的处理器。通讯装置输入端通过RS485通讯接口与中央控制模块相连，输出端与天线相连。天线与用户端远程通信连接。通讯装置将中央控制模块传输过来高压固态软起动柜的起动、运行数据用于处理信息的处理器处理成5G信号，5G信号由天线发送到5G基站联入用户端。用户在用户端能够直观看到高压固态软起动柜实时起动、运行等数据，了解掌握高压固态软起动柜运行状态，从而实现远程监视。同时用户可以通过用户端控制高压固态软起动柜的起停，即用户端将控制命令转换成5G信号上传5G网络，天线将5G网络接收到用户的控制命令信号传输到通讯装置，经用于处理信息的处理器处理通过RS485通讯传输到中央控制模块从而实现对高压固态软起动柜的远程控制。
优选的，传感器模块包括电压监测单元、电流监测单元、同步检测单元和续流角单元。使用的传感器包括电压互感器、电流互感器，能够监测高压固态软起动柜实时的电流及电压情况，并将电流及电压转换为模拟信号后传输到中央控制模块的采样板。
以下是一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜的工作原理：
基于5G网络的智能高压固态软起动柜运行时，传感器模块的电压监测单元、电流监测单元、同步检测单元和续流角单元将高压固态软起动柜实时的电流及电压情况采集，传输给采样板。采样板将传送过来的电压、电流模拟信号进行采集，并通过A/D转换器转换成数字信号后传到CPU控制板。CPU控制板经过处理后将信息通过5G信号传输模块的通讯装置和天线发送到5G基站联入用户端，用户就能够直观了解高压固态软起动柜运行状态。
用户根据高压固态软起动柜的运行状态，发出控制命令。控制命令通过用户端转换成5G信号上传5G网络，天线将5G网络接收到用户的控制命令信号传输到通讯装置，经通讯装置内的处理器处理后通过RS485通讯接口传输到中央控制模块进行再处理。中央控制模块的光纤触发板将单片机微处理器处理后提供的可控硅相位角精确控制触发电信号调制转化成为光信号，通过光纤传输到脉冲放大模块。脉冲放大模块接收光纤触发板传送过来光调制信号，将24V直流电源调制成脉冲电流，脉冲电流通过脉冲变压器时，二次侧可感应出电流，将感应电流调制成脉冲触发信号用于可控硅触发，最终实现整个可控硅模块的触发，从而实现用户对高压固态软起动柜的运行状态在线监控。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (5)
1.一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，其特征在于，包括可控硅模块、高压真空接触器、脉冲放大模块、传感器模块、中央控制模块、触摸屏和5G信号传输模块；所述的可控硅模块设置在电机主回路上；所述的高压真空接触器并联于可控硅模块两端，并与中央控制模块电性相连；所述的脉冲放大模块两端分别连接可控硅模块和中央控制模块；所述的传感器模块两端分别连接电机主回路和中央控制模块；所述的触摸屏与中央控制模块通过RS485通讯接口连接；所述的5G信号传输模块与中央控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，其特征在于，所述的中央控制模块包括CPU控制板、光纤触发板和采样板；所述的CPU控制板上设置有单片机微处理器；所述的光纤触发板一端连接CPU控制板，另一端连接脉冲放大模块；所述的采样板一端连接传感器模块，另一端连接CPU控制板。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，其特征在于，所述的5G信号传输模块包括通讯装置和天线；所述的通讯装置一端通过RS485通讯接口与中央控制器相连，另一端与天线相连；所述的天线与用户端远程通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，其特征在于，所述的传感器模块包括电压监测单元、电流监测单元、同步检测单元和续流角单元；所述的电压监测单元、电流监测单元、同步检测单元和续流角单元分别连接在电机主回路和中央控制模块之间。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的智能高压固态软起动柜，其特征在于，所述的可控硅模块由三组或五组反向并联的晶闸管组成，串联在电机主回路上。
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