CN216981818U - 一种变频控制电路以及双电机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频控制电路以及双电机驱动系统，所述变频控制电路包括：主变频子电路，包括主变频器与主断路器，主变频器的输入端通过主断路器与电源端连接，主变频器的输出端用于连接对应的双电机，以驱动双电机运行；备用变频子电路，包括备用变频器与备用断路器，备用变频器的输入端通过备用断路器与电源端连接，备用变频器的输出端与主变频子电路连接的双电机对应连接。本申请可通过切换主断路器与备用断路器的通断，使得包含备用变频器的备用变频子电路启动和运行双电机，缩短了故障停机时间。

Description

一种变频控制电路以及双电机驱动系统

技术领域

本实用新型涉及驱动电路技术领域，尤其涉及一种变频控制电路以及双电机驱动系统。

背景技术

双驱动低压电机是工业生产中比较常见的动力设备，能够实现设备双侧的同步驱动，多用于振动筛、皮带机等设备的驱动。双驱动的形式虽然在一定程度上降低了电机的负荷，提高了设备的驱动能力，但由于其应用场合多为配料等关键工艺，保持其稳定运行十分重要。运行过程中，当驱动设备故障时设备停止运行，无法满足工艺要求。目前从设备稳定性角度来看，电机的传动设备故障几率高于电机本体。故障时，现有控制回路无法实现快速恢复双侧同步驱动的功能，导致对工艺环节造成影响。特别是现场多套传动设备故障时，对整个产线造成较大影响，且无法实现在线检修或更换。

双驱动电机在工业现场应用非常广泛，特别在工厂的配料过程控制中尤为重要，因此保证其稳定运行对连续性生产意义重大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种变频控制电路以及双电机驱动系统，通过在主变频子电路旁路增设备用变频子电路，使得在一套或多套主变频器出现故障时，可以通过切换主断路器与备用断路器的通断，使得包含备用变频器的备用变频子电路启动和运行双电机，从而缩短了故障停机时间。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

第一方面，本实用新型提供了一种变频控制电路，应用于双电机驱动系统中，所述电路包括：主变频子电路，包括主变频器与主断路器，所述主变频器的输入端通过所述主断路器与电源端连接，所述主变频器的输出端用于连接对应的双电机，以驱动所述双电机运行；备用变频子电路，包括备用变频器与备用断路器，所述备用变频器的输入端通过所述备用断路器与所述电源端连接，所述备用变频器的输出端与所述主变频子电路连接的所述双电机对应连接。

优选地，所述主变频子电路还包括：第一接触器以及第二接触器，所述主变频器输出端分别与所述第一接触器的输入端以及所述第二接触器的输入端连接，所述第一接触器的输出端与所述双电机中的其中一个电机连接，所述第二接触器的输出端与所述双电机中的另一个电机连接。

优选地，所述备用变频子电路还包括：第一电机智能保护器、第二电机智能保护器、第三接触器以及第四接触器；所述备用变频器的输出端分别与所述第一电机智能保护器输入端、所述第二电机智能保护器输入端连接，所述第一电机智能保护器输出端与所述第三接触器输入端连接，所述第二电机智能保护器输出端与所述第四接触器输入端连接，所述第三接触器输出端与所述双电机中的其中一个电机连接，所述第四接触器的输出端与所述双电机中的另一个电机连接。

优选地，所述变频控制电路中包含多路所述主变频子电路，每一路所述主变频子电路对应一套双电机；所述备用变频器的输出端分别与多路所述主变频子电路对应的一套双电机连接，其中，所述备用变频器的输出端数量与所述双电机的套数相等。

优选地，所述变频控制电路中包含两路主变频子电路。

优选地，所述备用变频子电路还包括：备用第一接触器、第一电机智能保护器、第二电机智能保护器、第三接触器以及第四接触器；所述备用第一接触器的输入端与所述备用变频器的输出端连接，所述备用第一接触器的输出端分别与所述第一电机智能保护器输入端以及所述第二电机智能保护器输入端连接，所述第一电机智能保护器输出端与所述第三接触器输入端连接，所述第二电机智能保护器输出端与所述第四接触器输入端连接，所述第三接触器输出端与所述双电机中的其中一个电机连接，所述第四接触器的输出端与所述双电机中的另一个电机连接。

优选地，所述变频控制电路中包含与多路所述主变频子电路一一对应的多路所述备用变频子电路；每个所述备用变频器均通过各自的备用断路器与所述电源端连接，每个所述备用变频器的输出端分别与多路所述主变频子电路的一套双电机对应连接。

第二方面，本实用新型提供了一种双电机驱动系统，包括双电机以及前述第一方面所述变频控制电路。

优选地，还包括控制器，所述控制器分别与所述主变频器以及所述备用变频器连接。

优选地，所述控制器分别与所述主断路器以及所述备用断路器连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供的一种变频控制电路以及双电机驱动系统，所述电路包括：主变频子电路，包括主变频器与主断路器，主变频器的输入端通过主断路器与电源端连接，主变频器的输出端用于连接对应的双电机，以驱动双电机运行；备用变频子电路，包括备用变频器与备用断路器，备用变频器的输入端通过备用断路器与电源端连接，备用变频器的输出端与主变频子电路连接的双电机对应连接。本申请通过增设备用变频子电路，使得在一套或多套主变频器出现故障时，可以通过切换主断路器与备用断路器的通断，使得包含备用变频器的备用变频子电路启动和运行双电机，从而在主变频器子电路故障时，可通过备用变频子电路代替主变频器子电路继续控制双电机运行，缩短了故障停机时间，提高了设备连续生产的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的第一种示例性变频控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种示例性变频控制电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第三种示例性变频控制电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的双电机驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

第一方面，如图1所示，本实用新型实施例提供的变频控制电路，应用于双电机驱动系统中，所述电路包括：

主变频子电路，包括主变频器101与主断路器QF1，主变频器101的输入端通过主断路器QF1与电源端连接，主变频器101的输出端用于连接对应的双电机，以驱动双电机驱动系统中的双电机运行；

备用变频子电路，包括备用变频器201与备用断路器QF11，备用变频器201的输入端通过备用断路器QF11与电源端连接，备用变频器201的输出端与主变频子电路连接的双电机对应连接。

作为一种可选地实施例，所述主变频子电路器还包括第一接触器KM11以及第二接触器KM12，主变频器输出端分别与第一接触器KM11以及第二接触器KM12输入端连接，第一接触器KM11的输出端与双电机中的其中一个电机连接，第二接触器KM12的输出端与双电机中的另一个电机连接。

可以理解的是，这里的第一接触器以及第二接触器以及本申请提到的其他接触器，可以是任意一种能够实现控制电路通断的接触器，即该接触器能够在通电后，常开触点闭合，长闭触点断开，实现对电路的控制。举例来说，第一接触器与第二接触器可以为普通接触器或真空接触器等。

其中，双电机可以包括电机M11和电机M12，当主断路器QF1闭合时，控制接触器KM11与第二接触器KM12吸合，主变频器101将同时驱动电机M11和电机M12运行。

当然，为了满足实际控制需求，主变频子电路器除了还包括接触器KM11与KM12之外，还可以包括其他电气器件，例如：时间继电器等，这里不作限定。

作为一种可选地实施例，所述备用变频子电路还包括：第一电机智能保护器202、第二电机智能保护器203、第三接触器KM13以及第四接触器KM14；备用变频器的输出端分别与第一电机智能保护器202输入端、第二电机智能保护器203输入端连接，第一电机智能保护器202输出端与第三接触器KM13输入端连接，第二电机智能保护器203输出端与第四接触器KM14输入端连接，第三接触器KM13输出端与双电机中的其中一个电机连接，第四接触器KM14的输出端与双电机中的另一个电机连接。举例来说，这里的第一电机智能保护器与第二电机智能保护器可以为ARD3M电机智能保护器等。

具体地，如图1所示，第三接触器KM13输出端可以与电机M11连接，第四接触器KM14输出端可以与电机M12连接。从而当主变频子电路无法正常运行时，即当主变频器故障时，可通过断开主断路器QF1，闭合备用断路器QF2，使得备用变频子电路代替主变频子电路，启动双电机M11以及M12同时运行。

当然，为了满足实际控制需求，备用变频子电路除了还包括第一电机智能保护器、第二电机智能保护器、第三接触器以及第四接触器之外，还可以包括其他接触器或电气器件，这里不作限定。

在具体实施例中，所述变频控制电路中可以包含多路主变频子电路，每一路主变频子电路对应一套双电机。备用变频器的输入端通过备用断路器QF11与电源端连接，备用变频器的输出端分别与多路主变频子电路对应的一套双电机，其中，备用变频器的输出端数量与双电机套数相等。

其中，这里的多路主变频子电路可以为两路、三路或三路以上的主变频子电路，本申请不作限定。

举例来说，如图2所示，所述变频控制电路中可以包含两路主变频子电路，每一路主变频子电路对应一套双电机。备用变频器201的输入端通过备用断路器QF11与电源端连接，备用变频器201的输出端与第一路主变频子电路的电机M11以及电机M12连接，且备用变频器201的输出端与第二路主变频子电路的电机M21以及电机M22连接。

作为一种可选地实施例，当变频控制电路包含多路主变频子电路时，所述备用变频子电路还包括：备用第一接触器KM1、第一电机智能保护器201、第二电机智能保护器202、第三接触器KM13以及第四接触器KM14。

其中，备用第一接触器KM1的输入端与备用变频器201的输出端连接，备用第一接触器KM1的输出端分别与第一电机智能保护器202输入端以及第二电机智能保护器203输入端连接，第一电机智能保护器202输出端与第三接触器KM13输入端连接，第二电机智能保护器203输出端与第四接触器KM14输入端连接，第三接触器KM13输出端与双电机中的其中一个电机连接，第四接触器KM14的输出端与双电机中的另一个电机连接。

以及备用变频子电路还包括：备用第二接触器KM2、第一电机智能保护器204、第二电机智能保护器205、第三接触器KM23以及第四接触器KM24。其中，备用第一接触器KM2的输入端与备用变频器201的输出端连接，备用第一接触器KM2的输出端分别与第一电机智能保护器204输入端以及第二电机智能保护器205输入端连接，第一电机智能保护器204输出端与第三接触器KM23输入端连接，第二电机智能保护器205输出端与第四接触器KM24输入端连接，第三接触器KM23输出端与双电机中的其中一个电机连接，第四接触器KM24的输出端与双电机中的另一个电机连接。

其中，备用第一接触器KM1能够用于控制电机M11与电机M12的运行，备用第二接触器KM2能够用于控制电机M21与电机M22的运行，第一电机智能保护器与第二电机智能保护器用于对双电机进行全面的保护，在双电机出现过流、过载、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、及三相不平衡状态时予以保护措施。

举例来说，如图2所示，以包含两路主变频子电路为例，变频控制电路包括1#主变频子电路、2#主变频子电路和备用变频子电路，正常生产过程中，某一号设备的M11负载电机与M12负载电机由主变频器101控制驱动。1#主变频子电路是三相交流电源的输入端通过进线主断路器QF1连接主变频器101，主变频器101的一端出线经接触器K11接通一号设备的M11负载电机，主变频器的另一端出线经接触器K12接通一号设备的M12负载电机。

某二号设备的M21负载电机与M22负载电机由主变频器301控制驱动。2#主变频子电路是三相交流电源的输入端通过进线主断路器QF2连接主变频器301，主变频器301的一端出线经接触器K21接通二号设备的M21负载电机，主变频器301的另一端出线经接触器K22接通二号设备的M22负载电机。

备用变频子电路是三相交流电源的输入端通过进线备用断路器QF11连接备用变频器201，备用变频器201的一端出线经过接触器KM1，分别连接第一电机智能保护器202与第二电机智能保护器203，第一电机智能保护器202经过接触器K13接通一号设备M11负载电机，第二电机智能保护器203经过接触器K14接通一号设备M12负载电机；备用变频器201的另一端出线经过接触器KM2，分别连接第一电机智能保护器204与第二电机智能保护器205，第一电机智能保护器204经过接触器K23接通二号设备M21负载电机，第二电机智能保护器205经过接触器K24接通二号设备M22负载电机。

通过闭合主断路器QF1，控制接触器KM11与KM12吸合，接触器KM13与KM14断开，实现主变频器101驱动M11负载电机和M12负载电机。通过闭合主断路器QF2，控制接触器KM21、KM22吸合，KM23、KM24断开，实现主变频器301驱动M21负载电机和M22负载电机，备用变频器201处于热备状态，即QF11属于闭合状态。

当主变频器101发生故障时，断开接触器KM11和接触器KM12，闭合KM1、KM13和KM14，切换到备用变频器201，投入1#主变频子电路旁路的备用变频子电路继续运行，若此时，主变频器301也发生故障，系统会提示操作人员手动停止备用变频器201后，断开接触器KM21和KM22，闭合接触器KM2、KM23和KM24，备用变频器201同时投入2#主变频子电路旁路的备用变频子电路继续运行，从而使两套设备，4台电机一起运行。实现当多路主变频器故障时，备用变频器可同时驱动多套电机，保证短时间内设备连续工作的状态。

作为另一种可选地实施例，所述变频控制电路中包含与多路主变频子电路一一对应的多路备用变频子电路。每个备用变频器均通过各自的备用断路器与电源端连接，每个备用变频器的输出端分别与多路主变频子电路的一套双电机对应连接。从而使得每一路主变频子电路的旁路都有相应的备用变频子电路，用于驱动主变频子电路连接的双电机运行。

具体地，当变频控制电路中包含多路主变频子电路以及多路备用变频子电路时，每一路备用变频子电路可以包括：备用断路器、备用变频器、第一电机智能保护器、第二电机智能保护器、第三接触器以及第四接触器；

其中，备用断路器输出端与备用变频器输入端连接，备用变频器输出端分别与第一电机智能保护器输入端、第二电机智能保护器输入端连接，第一电机智能保护器输出端与第三接触器输入端连接，第二电机智能保护器输出端与第四接触器输入端，第三接触器的输出端连接双电机中的其中一电机，第四接触器的输出端连接双电机中的另一电机。

具体而言，如图3所示，当变频控制电路中包含两路主变频子电路以及两路备用变频子电路时，1#备用变频子电路可以包括：备用断路器QF11、备用变频器201、第一电机智能保护器202、第二电机智能保护器203、第三接触器KM13以及第四接触器KM14。同样的，2#备用变频子电路可以包括：备用断路器QF12、备用变频器401、第一电机智能保护器402、第二电机智能保护器403、第三接触器KM23以及第四接触器KM24。

其中，备用断路器QF11输出端与备用变频器201输入端连接，备用变频器201输出端分别与第一电机智能保护器202输入端、第二电机智能保护器203输入端连接，第一电机智能保护器202输出端与第三接触器KM13输入端连接，第二电机智能保护器203输出端与第四接触器KM14输入端，第三接触器KM13的输出端连接双电机中的其中一电机，第四接触器KM14的输出端连接双电机中的另一电机。

本实用新型提供的变频控制电路，正常生产过程中使用主变频器101驱动M11负载电机和M12负载电机，主变频器301驱动M21负载电机和M22负载电机。当主变频器101或主变频器301分别故障或同时故障时，通过备用变频器201和/或备用变频器401能够继续驱动负载电机，从而保障工艺设备的持续运行。由于采用了隔离手段，使得设备人员能够在不影响现场生产的同时，对变频器进行故障处理或整体更换，待变频器故障处理完成后，可恢复负载设备变频运转。

综上所述，本实施例提供的变频控制电路，通过在主变频子电路旁路增设备用变频子电路，使得在一套或多套主变频器出现故障时，可以通过切换主断路器与备用断路器的通断，使得包含备用变频器的备用变频子电路启动和运行双电机，从而缩短了故障停机时间，提高了设备连续生产的能力。该变频控制电路能够实现对故障回路进行在线处理，具有造价低、维修方便的特点。

第二方面，基于同一构思，如图4所示，本实用新型提供了一种双电机驱动系统500，包括双电机502以及前述第一方面所述变频控制电路501。

优选地，双电机驱动系统500还可以包括控制器(图中未示出)，该控制器分别与主变频器以及备用变频器连接。具体而言，为了实现对主变频器与备用变频器的控制，主变频器与备用变频器可以通过网卡以及通讯电缆与控制器进行通讯实现信号传输。举例来说，控制器可以通过调节备用变频器参数实现对母线电压的控制，进而调节双电机的运行频率。

当然，控制器还可以与主变频子电路以及备用变频子电路的第一电机智能保护器与第二电机智能保护器连接，用于通过远程控制第一电机智能保护器与第二电机智能保护器来分别启动对应的双电机。

进一步地，所述控制器还分别与主断路器以及备用断路器连接。具体而言，为了便于切换主断路器与备用断路器的通断，实现对主变频子电路与备用变频子电路的控制，控制器可以通过硬线分别与主断路器、备用断路器连接。当然，控制器还可以与主变频子电路的第一接触器与第二接触器，以及与备用变频子电路的第三接触器与第四接触器连接，实现对主变频子电路与备用变频子电路的控制。

作为一种可选地实施例，所述控制过程包括：该系统正常采用主变频子电路启动双电机，并保持变频运行，备用变频器以及备用断路器始终处于送电状态保证备用变频子电路处于热备状态。当单套主变频器出现故障时，断开故障的主变频子电路接触器进行安全隔离后，合上对应的备用变频子电路接触器。通过远程控制电机智能保护器分别启动双电机，并调节备用变频器参数实现对母线电压的控制，进而调节双电机的运行频率。当多套变频器故障时，备用变频器可同时驱动多套电机，保证短时间内设备连续工作的状态。

所述控制器能够用于接收主变频器运行状态，当主变频器报变频器故障，且备用变频器处于待机状态时，该系统可实现自动切换主变频子电路以及备用变频子电路。当报主变频器故障时，备用变频器处于运行状态，需要操作人员根据实际情况手动切换，实现备用变频器驱动多套设备。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种变频控制电路，其特征在于，应用于双电机驱动系统中，所述电路包括：

主变频子电路，包括主变频器与主断路器，所述主变频器的输入端通过所述主断路器与电源端连接，所述主变频器的输出端用于连接对应的双电机，以驱动所述双电机运行；

备用变频子电路，包括备用变频器与备用断路器，所述备用变频器的输入端通过所述备用断路器与所述电源端连接，所述备用变频器的输出端与所述主变频子电路连接的所述双电机对应连接。

2.如权利要求1所述的变频控制电路，其特征在于，所述主变频子电路还包括：第一接触器以及第二接触器，所述主变频器输出端分别与所述第一接触器的输入端以及所述第二接触器的输入端连接，所述第一接触器的输出端与所述双电机中的其中一个电机连接，所述第二接触器的输出端与所述双电机中的另一个电机连接。

3.如权利要求1所述的变频控制电路，其特征在于，所述备用变频子电路还包括：第一电机智能保护器、第二电机智能保护器、第三接触器以及第四接触器；

所述备用变频器的输出端分别与所述第一电机智能保护器输入端、所述第二电机智能保护器输入端连接，所述第一电机智能保护器输出端与所述第三接触器输入端连接，所述第二电机智能保护器输出端与所述第四接触器输入端连接，所述第三接触器输出端与所述双电机中的其中一个电机连接，所述第四接触器的输出端与所述双电机中的另一个电机连接。

4.如权利要求1所述的变频控制电路，其特征在于，所述变频控制电路中包含多路所述主变频子电路，每一路所述主变频子电路对应一套双电机；

所述备用变频器的输出端分别与多路所述主变频子电路对应的一套双电机连接，其中，所述备用变频器的输出端数量与所述双电机的套数相等。

5.如权利要求4所述的变频控制电路，其特征在于，所述变频控制电路中包含两路主变频子电路。

6.如权利要求4所述的变频控制电路，其特征在于，所述备用变频子电路还包括：备用第一接触器、第一电机智能保护器、第二电机智能保护器、第三接触器以及第四接触器；

所述备用第一接触器的输入端与所述备用变频器的输出端连接，所述备用第一接触器的输出端分别与所述第一电机智能保护器输入端以及所述第二电机智能保护器输入端连接，所述第一电机智能保护器输出端与所述第三接触器输入端连接，所述第二电机智能保护器输出端与所述第四接触器输入端连接，所述第三接触器输出端与所述双电机中的其中一个电机连接，所述第四接触器的输出端与所述双电机中的另一个电机连接。

7.如权利要求4所述的变频控制电路，其特征在于，所述变频控制电路中包含与多路所述主变频子电路一一对应的多路所述备用变频子电路；

每个所述备用变频器均通过各自的备用断路器与所述电源端连接，每个所述备用变频器的输出端分别与多路所述主变频子电路的一套双电机对应连接。

8.一种双电机驱动系统，其特征在于，包括双电机以及权利要求1-7中所述的变频控制电路，所述变频控制电路的输出端与所述双电机连接。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述主变频器以及所述备用变频器连接。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制器分别与所述主断路器以及所述备用断路器连接。

Images