CN217115933U - 一种抽屉式双输出电源控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及静电除尘柜领域，尤其涉及一种抽屉式双输出电源控制柜。所述电源控制柜包括机柜，和从上到下依次安装在机柜内的隔离开关单元、第一开关抽屉单元、第一电源抽屉单元、第二开关抽屉单元和第二电源抽屉单元；机柜的标称宽度为80厘米以下；隔离开关单元设置有两个隔离开关；开关抽屉单元设置有三相输入电抗器、断路器和人机界面；电源抽屉单元设置有主控制器、整流电路、滤波电路和逆变电路。本电源控制柜合理地将双输出的变频脉冲电源分成多个模块，并通过抽屉式结构实现各模块的快速更换，方便运输、安装和维护。

Description

一种抽屉式双输出电源控制柜

技术领域

本实用新型涉及电子除尘领域，尤其涉及一种抽屉式双输出电源控制柜。

背景技术

在电子除尘领域，需要一组双输出的变频脉冲电源以产生用于电子除尘的高压脉冲电源。如图1所示的双输出的变频脉冲电源包括隔离开关QS1、QS2，三相输入电抗器ACL1、ACL2，断路器QF1、QF2，整流电路，滤波电路和逆变电路等部分。将这些统一集成到一个柜体内，则存在体积大，重量重，不易运输、安装和维护等问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种抽屉式双输出电源控制柜，能合理将双输出的变频脉冲电源分成多个模块，并通过抽屉式结构实现各模块的快速更换，以方便运输、安装和维护。技术方案如下：

一种抽屉式双输出电源控制柜，包括机柜，和从上到下依次安装在机柜内的隔离开关单元、第一开关抽屉单元、第一电源抽屉单元、第二开关抽屉单元和第二电源抽屉单元；

所述机柜的标称宽度为80厘米以下；

所述隔离开关单元设置有第一隔离开关和第二隔离开关；

所述开关抽屉单元设置有三相输入电抗器、断路器和人机界面；

所述电源抽屉单元设置有主控制器、整流电路、滤波电路和逆变电路；

所述隔离开关单元的两隔离开关分别和一开关抽屉单元、一电源抽屉单元组成一路变频脉冲电源，三相交流电依次通过两组的隔离开关、三相输入电抗器、断路器、整流电路、滤波电路、逆变电路后输出两组脉冲电源。

进一步的，所述隔离开关单元的两隔离开关水平方向并排设置于所述隔离开关单元的背板上。

进一步的，所述开关抽屉单元的抽屉背板上设置有三相输入端子、三相输出端子、控制端子排和风机；所述开关抽屉单元的抽屉面板上设置有分合闸手柄、拉手和人机界面；三相输入端子通过所述输入电抗器、断路器连接到三相输出端子；所述分合闸手柄和所述断路器连接，用于所述断路器的分合闸；所述控制端子排用于所述人机界面和所述电源抽屉单元的主控制器的通信连接。

进一步的，所述三相输入端子和所述控制端子排设置在所述抽屉背板的一侧，所述三相输入端子位于所述控制端子排的上方；所述风机和所述三相输出端子设置在所述抽屉背板的另一侧，所述三相输出端子位于所述风机的下方。

进一步的，所述电源抽屉单元的抽屉背板上设置有三相输入端子、脉冲电源输出端子、控制端子排和风机，所述电源抽屉单元的抽屉面板上设置有拉手、紧急按钮、电流表、电压表、指示灯、声光报警装置和出风口过滤器；所述三相输入端子和整流电路的输入连接，所述脉冲电源输出端子和逆变电路的输出连接，所述控制端子排用于所述主控制器和所述开关抽屉单元的人机界面，及所述主控制器和外部设备的通信连接。

进一步的，所述三相输入端子和所述脉冲电源输出端子分设于所述抽屉背板的一侧，所述控制端子排设置于所述脉冲电源输出端子的上方；所述风机有两个，分别设置于所述三相输入端子和所述脉冲电源输出端子的下方。

进一步的，所述机柜设置有抽屉托板，所述抽屉托板上设置有定位器，所述开关抽屉单元和所述电源抽屉单元设置有手摇式抽屉推进机构，所述手摇式抽屉推进机构用于和所述定位器配合，用于实现三工位定位功能。

进一步的，所述开关抽屉单元、所述电源抽屉单元从所述机柜的正面装入，在所述机柜的背面进行抽屉单元间的电气连接；所述机柜的背面设置有柜门。

进一步的，所述机柜的顶部设置有风机，所述机柜的柜门上设置有两组风机，两组风机的设置位置和两个电源抽屉单元的安装位置对应。

进一步的，所述机柜背面靠近底部的位置还设置有第一端子排、第二端子排和两组输出母排，所述第一端子排用于抽屉单元之间接线转接，所述第二端子排用于抽屉单元和外部设备接线转接，所述两组输出母排分别用于两组电源抽屉单元的输出转接。

本实用新型实现了如下技术效果：

1、采用标称宽度在80厘米以下(包含80厘米)的标准机柜，并采用抽屉单元结构，细分电路功能，实现模块化设计。

2、本电源控制柜将电源核心部分的整流、逆变、控制、检测实现合一模块设计形成，整体结构紧凑，占用空间小。

3、通过模块化设计同型号的抽屉单元可以快速插拔互换，对于故障维修反应速度快，一旦出现故障，更换即可，减少设备故障停机和维修时间，维修方便。

4、优化了各抽屉单元之间的母排连接，装配方便，易于维护。

5、设置多重散热机制，可以及时抽离对应电源模块工作产生的热量，提高了散热效果。

6、采用手摇式抽屉推进机构，具备三工位显示及定位功能(连接、试验、隔离)，且带有声音提示，操作简单，省力可靠，实用性强。

7、本电源控制柜，可同时控制两组高压脉冲输出，可减少投资，减少维护工作量，为客户节约运营成本。

附图说明

图1是本实用新型的抽屉式双输出电源控制柜的电路原理图；

图2是本实用新型的抽屉式双输出电源控制柜的实施例的正面视图；

图3是图2的抽屉式双输出电源控制柜的实施例的背面视图(去除柜门)；

图4是图2的抽屉式双输出电源控制柜的实施例的背面视图(带柜门)。

其中：

100－机柜；102a、102b－输出母排；103、104－端子排；105a、105b－母排；108a、108b－风机；109－风机；

200－隔离开关单元；201、202－隔离开关；

300a、300b－开关抽屉单元；301a、301b－触摸屏；302a－分合闸手柄；303a－拉手；304a－三相输入端子；305a、305b－三相输出端子；306a、306b－控制端子排；307a－风机；

400a、400b－电源抽屉单元；电压表401b；电流表402b；403b－急停按钮；404b－指示灯；405b－声光报警器；406b－出风口过滤器；407b－三相输入端子；408b－脉冲电源输出端子；409－控制端子排；409b－控制端子排；410b－风机。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1给出了一个双输出变频脉冲电源的电路示例，变频脉冲电源中各器件的作用如下：

QS1、QS2为刀熔开关(断路器式隔离开关)：将闸刀和断路器结合成一体，结构更简单化，节省空间。其作用就是通断低压动力电。

ACL1、ACL2为输入交流电抗器：当发生短路时，限制短路电流，减小母线上的电压波动。

QF1、QF2为断路器：在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的保护装置。

C1、C2为滤波电容组。

Rs1、Rs2为启动电阻：限制滤波电容组的充电电流。

Ks1、Ks2为直流接触器：在启动完成后，短接启动电阻。

R1、R2为放电电阻：关机后使滤波电容组的电尽放。

CT1、CT2、CT3、CT4为霍尔电流互感器：通过检测电阻的压降来检测电流。

整流电路：将三相380V，50Hz交流电，通过整流桥模块转变成530V左右的直流电。

滤波电路：将整流后的交流电经过电容后变为恒定直流电。

逆变电路：包括IGBT逆变模块和保护电路，驱动电路，检测电路等模块。通过IGBT全控型电子元件控制直流电的开关和方向，同时调整PWM占空比，将恒定的直流电转变成频率可变的交流电。

主控制器：相当于设备的大脑，通过触摸屏做人机对话，实现各种控制。

如图2、图3和图4所示，本实用新型给了一个电源抽屉柜的示例。采用图1所示的电路，根据功能将上述电路分为三个模块，形成隔离开关单元200、开关抽屉单元300a、300b和电源抽屉单元400a、400b。

在结构上，本抽屉式电源控制柜采用标称宽度为80厘米以下(包含80厘米)的立式机柜100，在机柜100上，从上到下安装有隔离开关单元200、开关抽屉单元300a、电源抽屉单元400a、开关抽屉单元300b和电源抽屉单元400b，构成抽屉式双输出电源控制柜。

在本实施例中，隔离开关单元200直接固定在机柜100的背面，隔离开关单元200设置有两个隔离开关201、202，对应图1中的QS1、QS2，隔离开关201和隔离开关202呈水平并列放置。

开关抽屉单元300a和300b是相同功能单元。

开关抽屉单元300a的抽屉内部包括一组三相输入电抗器ACL1和一个三相断路器QF1，在抽屉面板上设置有三相断路器QF1的分合闸手柄302a、触摸屏301a和拉手303a，在抽屉背板上设置有三相输入端子304a、三相输出端子305a、控制端子排306a和风机307a。其中，三相输入端子304a设置在隔离开关201的下方，二者通过三相母排105a连接。控制端子排306a设置在三相输入端子304a的下方。控制端子排306a用于转接触摸屏301a和电源抽屉单元400a的连接。对于另一路变频脉冲电源，隔离开关202和开关抽屉单元300b通过三相母排105b连接。该布局可以使母排的长度最短，线路最清晰，方便维护管理。

电源抽屉单元400a和400b为相同功能单元。

以电源抽屉单元400b为例，电源抽屉单元400b的抽屉内部电路包括整流电路、滤波电路和逆变电路、检测电路和主控制器等，用于将三相交流电转换成直流电，再从直流电逆变成高压的脉冲电源。

电源抽屉单元的面板和背板设置：

在抽屉面板上设有电压表401b、电流表402b、急停按钮403b、指示灯404b、声光报警器405a等仪表盘和显示、警示装置，及出风口滤波器406b等。

在抽屉背板上设置三相输入端子407b、脉冲电源输出端子408b、控制端子排409b和风机410b。对各元器件的安装位置做如下设定：三相输入端子407b位于开关抽屉单元300b的三相输出端子305b的下方，方便通过母排连接。控制端子排409位于脉冲电源输出端子408b的上方，和开关抽屉单元300b的控制端子排306b对应，二者通过线缆连接，从而连接电源抽屉单元400b中的主控制器和开关抽屉单元300b上的触摸屏301b。将用于人机交互的触摸屏301b设置在开关抽屉单元300b，可以有效利用开关抽屉单元的面板空间，避免电源抽屉单元的面板空间的不足。

在本实施例中，开关抽屉单元和电源抽屉单元均设置有手摇式抽屉推进机构，手摇式抽屉推进机构用于和设置在机柜100的抽屉托板上的定位器配合，用于实现三工位定位功能。该配合的实现属于本领域的已知技术，因此，无需通过图示予以进一步说明。

在本实施例中，开关抽屉单元300a、300b，电源抽屉单元400a、400b从机柜100的正面装入，并在机柜100的背面进行抽屉单元间的电气连接。机柜100的背面设置有柜门。机柜100的顶部设置有风机109，机柜的柜门上设置有风机108a、108b，两组风机的设置位置和两个电源抽屉单元的安装位置对应。在机柜100背面靠近底部的位置还设置有端子排103、104和输出母排102a、102b，端子排103、104分别作为一组变频脉冲电源和外部设备(如上位机等)的接线转接点，输出母排102a、102b分别用于电源抽屉单元400a、400b的变频脉冲电源的输出转接。

本实用新型的电源控制柜具有如下技术优点：

1、采用抽屉单元结构，细分电路功能，实现模块化设计。

2、本电源控制柜将电源核心部分的整流、逆变、控制、检测实现合一模块设计形成，整体结构紧凑，占用空间小。

3、采用模块化的抽屉式电源，同型号的抽屉单元可以快速插拔互换，对于故障维修反应速度快，一旦出现故障，更换即可，减少设备故障停机和维修时间，维修方便。

4、各抽屉单元内部器件布置合理，绝大多数采用接插件，母排/线束连接，装配方便。

5、在散热方面，本电源控制柜在柜门设置了两个风机，以及时抽离对应电源模块工作产生的热量，并在柜顶设置柜顶风机抽离整柜余热，提高了散热效果。

6.抽屉推进机构采用螺杆旋进、多圈省力及直接冲击式推进原理，具备三工位显示及定位功能(连接、试验、隔离)，且带有声音提示，操作简单，省力可靠，实用性强。

7.本电源控制柜，可同时控制两组高压脉冲输出，可减少投资，减少维护工作量，为客户节约运营成本。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，包括机柜，和从上到下依次安装在机柜内的隔离开关单元、第一开关抽屉单元、第一电源抽屉单元、第二开关抽屉单元和第二电源抽屉单元；

所述机柜的标称宽度为80厘米以下；

所述隔离开关单元设置有第一隔离开关和第二隔离开关；

所述开关抽屉单元设置有三相输入电抗器、断路器和人机界面；

所述电源抽屉单元设置有主控制器、整流电路、滤波电路和逆变电路；

所述隔离开关单元的两隔离开关分别和一开关抽屉单元、一电源抽屉单元组成一路变频脉冲电源，三相交流电依次通过两组的隔离开关、三相输入电抗器、断路器、整流电路、滤波电路、逆变电路后输出两组脉冲电源。

2.如权利要求1所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述隔离开关单元的两隔离开关水平方向并排设置于所述隔离开关单元的背板上。

3.如权利要求1所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述开关抽屉单元的抽屉背板上设置有三相输入端子、三相输出端子、控制端子排和风机；所述开关抽屉单元的抽屉面板上设置有分合闸手柄、拉手和人机界面；三相输入端子通过所述输入电抗器、断路器连接到三相输出端子；所述分合闸手柄和所述断路器连接，用于所述断路器的分合闸；所述控制端子排用于所述人机界面和所述电源抽屉单元的主控制器的通信连接。

4.如权利要求3所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述三相输入端子和所述控制端子排设置在所述抽屉背板的一侧，所述三相输入端子位于所述控制端子排的上方；所述风机和所述三相输出端子设置在所述抽屉背板的另一侧，所述三相输出端子位于所述风机的下方。

5.如权利要求1所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述电源抽屉单元的抽屉背板上设置有三相输入端子、脉冲电源输出端子、控制端子排和风机，所述电源抽屉单元的抽屉面板上设置有拉手、紧急按钮、电流表、电压表、指示灯、声光报警装置和出风口过滤器；所述三相输入端子和整流电路的输入连接，所述脉冲电源输出端子和逆变电路的输出连接，所述控制端子排用于所述主控制器和所述开关抽屉单元的人机界面，及所述主控制器和外部设备的通信连接。

6.如权利要求5所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述三相输入端子和所述脉冲电源输出端子分设于所述抽屉背板的一侧，所述控制端子排设置于所述脉冲电源输出端子的上方；所述风机有两个，分别设置于所述三相输入端子和所述脉冲电源输出端子的下方。

7.如权利要求1所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述机柜设置有抽屉托板，所述抽屉托板上设置有定位器，所述开关抽屉单元和所述电源抽屉单元设置有手摇式抽屉推进机构，所述手摇式抽屉推进机构用于和所述定位器配合，用于实现三工位定位功能。

8.如权利要求1所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述开关抽屉单元、所述电源抽屉单元从所述机柜的正面装入，在所述机柜的背面进行抽屉单元间的电气连接；所述机柜的背面设置有柜门。

9.如权利要求8所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述机柜的顶部设置有风机，所述机柜的柜门上设置有两组风机，两组风机的设置位置和两个电源抽屉单元的安装位置对应。

10.如权利要求1所述的抽屉式双输出电源控制柜，其特征在于，所述机柜背面靠近底部的位置还设置有两组端子排和两组输出母排，两组端子排分别用于两组变频脉冲电源的各抽屉单元和外部设备的接线转接，所述两组输出母排分别用于两组电源抽屉单元的电力输出转接。

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