CN218956694U - 一种抗干扰驱动单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子、通信、自动化控制技术领域，尤其涉及一种抗干扰驱动单元，包括驱动单元壳体，其特征在于，所述驱动单元壳体的内部设置有驱动单元芯架、安装在驱动单元芯架前部低压腔中的驱动单元保护模块和LED灯板、安装在驱动单元芯架后部的交流真空接触器，零序电流互感器，电流互感器，熔断器和快插连接器、设置在驱动单元保护模块供电前端的EMI电源滤波器；所述驱动单元芯架靠近所述快插连接器的上端还安装有刀口式快插机构。本实用新型，抗干扰驱动单元应对瞬态脉冲干扰、传导干扰、空间耦合抗干扰能力增加，保证了设备在不同电压等级下工作的稳定性。

Description

一种抗干扰驱动单元

技术领域

本实用新型涉及电子、通信、自动化控制技术领域，尤其涉及一种抗干扰驱动单元。

背景技术

驱动单元用于多回路真空电磁起动器、馈电开关内部，主要用于控制起动器、馈电开关负载侧的设备启停。驱动单元可通过驱动单元模块控制接触器吸合，驱动单元保护模块可对三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、接触器吸合状态、过载检测、漏电检测、地址配置、数据通信进行采集或信号处理，最终将数据通过总线传输给控制计算机。

目前的驱动单元存在如下不足之处：1、当驱动单元负载侧接高电压、大功率电机时，其起动电流是额定工作电流的4－8倍，电流会通过接触器反馈到变压器及低压电路中，对驱动单元保护模块造成脉冲瞬变干扰；2、当驱动单元负载侧接高电压、大功率电机时，电动机电刷会产生共模和差模干扰，对起动器馈电开关控制回路造成影响；3、驱动单元与真空电磁起动器、馈电组合开关通常为压接式连接方式，当驱动单元损坏时，更换较为困难，更换时间长，影响矿方生产；4、驱动单元为普通开关设备，控制器只对内部的接触器进行吸合操作，无其它通信保护功能，驱动单元与驱动单元之间无信息交互。因此提出一种抗干扰驱动单元解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抗干扰驱动单元。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种抗干扰驱动单元，包括驱动单元壳体，所述驱动单元壳体的内部设置有驱动单元芯架、安装在驱动单元芯架前部低压腔中的驱动单元保护模块和LED灯板，两者之间物理隔离，仅通过屏蔽电缆进行通信，保证了驱动单元的整体性和现场安装的便利性，同时物理隔离时，当交流真空接触器吸合瞬间所产生的电磁辐射可通过芯架可靠隔离，安装在驱动单元芯架后部的交流真空接触器，零序电流互感器，电流互感器，熔断器和快插连接器、设置在驱动单元保护模块供电前端的EMI电源滤波器，可衰减共模干扰和差模干扰，可保证电路板在受到瞬态脉冲干扰的情况下保证驱动单元保护模块供电的稳定性，避免驱动单元保护模块内部的电源芯片，通信芯片，采样芯片和MCU被损坏；

所述驱动单元芯架靠近所述快插连接器的上端还安装有刀口式快插机构；

其中，交流真空接触器高压返回信号通过高压继电器模块隔离后返回给驱动单元模块，减少了传导干扰，配套电缆采用屏蔽电缆，通信信号电缆采用双绞屏蔽电缆，增加了空间耦合抗干扰能力。

优选的，所述驱动单元保护模块根据EMC抗干扰要求，采用4层PCB板结构，所有信号采样电路和数据处理电路之间都通过电磁耦合隔离、光电耦合隔离、变压器隔离、继电器隔离。

优选的，所述驱动单元保护模块上安装了屏蔽罩减少空间辐射所造成的干扰，驱动单元保护模块可对三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、接触器吸合状态、过载检测、漏电检测、地址配置、数据通信进行采集或信号处理。最终将数据通过总线传输给控制计算机。

优选的，所述驱动单元芯架选择为覆铝锌钢板，如果有不同需求，还可以使用不锈钢、碳钢、塑料等其他金属、非金属材料制造。

优选的，所述零序电流互感器的一端安装电流互感器，交流真空接触器设置在所述零序电流互感器的下方。

具体的，本申请中的抗干扰单元，是采用高低电压分离式设计，将交流真空接触器、零序电流互感器、电流互感器、熔断器、安装在驱动单元芯架的后部，将驱动单元保护模块、LED灯板安装在驱动单元芯架前部的低压腔，两者之间物理隔离，仅通过屏蔽电缆进行通信，保证了驱动单元的整体性和现场安装的便利性，同时物理隔离时，当交流真空接触器吸合瞬间所产生的电磁辐射可通过芯架可靠隔离，交流真空接触器高压返回信号通过高压继电器模块隔离后返回给驱动单元模块，减少了传导干扰，配套电缆采用屏蔽电缆，通信信号电缆采用双绞屏蔽电缆，增加了空间耦合抗干扰能力。

驱动单元保护模块供电前端增加了EMI电源滤波器，可衰减共模干扰和差模干扰，可保证电路板在受到瞬态脉冲干扰的情况下保证驱动单元保护模块供电的稳定性，避免驱动单元保护模块内部的电源芯片，通信芯片，采样芯片和MCU被损坏。

驱动单元保护模块其充计考虑了EMC抗干扰要求，该模块采用4层PCB板结构，所有信号采样电路和数据处理电路之间都通过电磁耦合隔离、光电耦合隔离、变压器隔离、继电器隔离，可有效的防止传导信号通过采样电路直接传输到数据处理电路和单片机，从而影响信号采集的精度。驱动单元保护模块上安装了屏蔽罩，可有效的减少空间辐射所造成的干扰。

驱动单元保护模块可对三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、接触器吸合状态、过载检测、漏电检测、地址配置、数据通信进行采集或信号处理，最终将数据通过总线传输给控制计算机，驱动单元，不仅可以独立工作，也可以编组工作，成套应用，以应对不同用户的工况要求。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型，抗干扰驱动单元应对瞬态脉冲干扰、传导干扰、空间耦合抗干扰能力增加，保证了设备在不同电压等级下工作的稳定性。

2、本实用新型，驱动单元保护模块充分考虑了EMC抗干扰要求，保证了设备在控制、通信状态下的稳定性。

3、本实用新型，采用一体化结构设计，重量轻、可靠性高，与外部设备之间通过快插式结构连接安装方便。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种抗干扰驱动单元的内部结构的俯视结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种抗干扰驱动单元的主视结构示意图。

图中：1驱动单元壳体、2电流互感器、3刀口式快插机构、4快插连接器、5零序电流互感器、6交流真空接触器、7驱动单元芯架、8高压继电器模块、9ENI电源滤波器、10熔断器、11LED灯板、12驱动单元保护模块。

具体实施方式

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、完整地描述，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。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

实施例：参照图1-2，一种抗干扰驱动单元，包括驱动单元壳体1，所述驱动单元壳体1的内部设置有驱动单元芯架7，安装在驱动单元芯架7前部低压腔中的驱动单元保护模块12和LED灯板11，且两者之间物理隔离，仅通过屏蔽电缆进行通信，保证了驱动单元的整体性和现场安装的便利性，同时在物理隔离时，当交流真空接触器6吸合瞬间所产生的电磁辐射可通过芯架可靠隔离；

安装在驱动单元芯架7后部的交流真空接触器6，零序电流互感器5，电流互感器2，熔断器10和快插连接器4，零序电流互感器5的一端安装电流互感器2，交流真空接触器6设置在所述零序电流互感器5的下方，设置在驱动单元保护模块12供电前端的EMI电源滤波器，本申请中的抗干扰驱动单元，采用高低压分布式的结构设计，EMI滤波模块增加了可靠性高，抗干扰能力，还可衰减共模干扰和差模干扰，可保证电路板在受到瞬态脉冲干扰的情况下保证驱动单元保护模块12供电的稳定性，避免驱动单元保护模块12内部的电源芯片，通信芯片，采样芯片和MCU被损坏；

所述驱动单元芯架7靠近所述快插连接器4的上端还安装有刀口式快插机构3，通过刀口式快插机构3的设置，本申请中的驱动单元与真空电磁起动器、馈电组合开关之间通过刀口式和快插连接器4式安装结构更换方便、快捷，可以快速响应上矿方快速检修要求；

其中，交流真空接触器6高压返回信号通过高压继电器模块8隔离后返回给驱动单元模块，减少了传导干扰。配套电缆采用屏蔽电缆，通信信号电缆采用双绞屏蔽电缆，增加了空间耦合抗干扰能力。

具体的，驱动单元保护模块12根据EMC抗干扰要求，采用4层PCB板结构，所有信号采样电路和数据处理电路之间都通过电磁耦合隔离、光电耦合隔离、变压器隔离、继电器隔离。可有效的防止传导信号通过采样电路直接传输到数据处理电路和单片机，从而影响信号采集的精度，还可有效的防止传导信号通过采样电路直接传输到数据处理电路和单片机，其抗瞬脉冲能力强；

驱动单元保护模块12上安装了屏蔽罩减少空间辐射所造成的干扰，驱动单元保护模块12可对三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、接触器吸合状态、过载检测、漏电检测、地址配置、数据通信进行采集或信号处理。最终将数据通过总线传输给控制计算机。

本申请中的抗干扰驱动单元，不仅可以独立工作，也可以编组工作，成套应用，以应对不同用户的工况要求；

驱动单元芯架7选择为覆铝锌钢板，如果有不同需求，还可以使用不锈钢、碳钢、塑料等其他金属、非金属材料制造；

本申请的驱动单元，是驱动单元保护模块12一体式设计，具备了对驱动单元控制、监测的功能，同时还可以将多个驱动单元通过控制计算机一站式控制，满足了不同用户的工况需求，另外，还可以通过控制计算机对本驱动单元进行远控和近控，也可以通过标准MODBUS协议由第三方控制器控制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗干扰驱动单元，包括驱动单元壳体(1)，其特征在于，所述驱动单元壳体(1)的内部设置有驱动单元芯架(7)、安装在驱动单元芯架(7)前部低压腔中的驱动单元保护模块(12)和LED灯板(11)、安装在驱动单元芯架(7)后部的交流真空接触器(6)，零序电流互感器(5)，电流互感器(2)，熔断器(10)和快插连接器(4)、设置在驱动单元保护模块(12)供电前端的EMI电源滤波器；

所述驱动单元芯架(7)靠近所述快插连接器(4)的上端还安装有刀口式快插机构(3)；

其中，交流真空接触器(6)高压返回信号通过高压继电器模块(8)隔离后返回给驱动单元模块。

2.根据权利要求1所述的一种抗干扰驱动单元，其特征在于，所述驱动单元保护模块(12)根据EMC抗干扰要求，采用4层PCB板结构，所有信号采样电路和数据处理电路之间都通过电磁耦合隔离、光电耦合隔离、变压器隔离、继电器隔离。

3.根据权利要求1所述的一种抗干扰驱动单元，其特征在于，所述驱动单元保护模块(12)上安装了屏蔽罩减少空间辐射所造成的干扰。

4.根据权利要求1所述的一种抗干扰驱动单元，其特征在于，所述驱动单元芯架(7)选择为覆铝锌钢板。

5.根据权利要求1所述的一种抗干扰驱动单元，其特征在于，所述零序电流互感器(5)的一端安装电流互感器(2)，交流真空接触器(6)设置在所述零序电流互感器(5)的下方。

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