CN219458936U - 双变频控制电路和阳极炉控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双变频控制电路和阳极炉控制系统，该双变频控制电路包括：供电电路，包括总电源和应急电源，所述应急电源中设有逆变模块；变频电路，包括并联设置的第一支路和第二支路，输出端与终端设备连接；控制模块，与所述供电电路和所述变频电路连接，监控所述供电电路和所述变频电路的工作状态，其中在所述总电源的电压处于预设范围内时，控制所述总电源向所述变频电路供电，反之则控制所述应急电源向所述变频电路供电。通过描述采用双变频电路来驱动终端设备，无论是紧急状态还是正常生产都能实现相互备用，且总电源只需一个就能实现较高的安全冗余，保证了控制系统的安全性和可靠运行。

Description

双变频控制电路和阳极炉控制系统

技术领域

本实用新型涉及有色冶炼技术领域，更为具体地，涉及一种双变频控制电路和阳极炉控制系统。

背景技术

阳极炉冶炼是有色金属冶炼最常用的冶炼方法之一。阳极炉的炉体为圆筒形，内衬采用耐火材料，吹炼时靠化学反应热，不需要外加热源，是目前比较重要的冶炼设备，因为正常生产时内部有大量的高温溶体，所以阳极炉的驱动控制格外重要。阳极炉在运行过程中有较多位置，包括生产位、停风位、极限位等等，在正常生产过程中，要求炉体在任意位置都能精确停下，因为一旦系统不稳定，或者炉体不能及时停在需要位置时，不仅会影响到生产的正常进行，严重时还会有高温熔体倾倒出来的风险，尤其是出现紧急情况需要转炉时，如不能及时将炉体转至安全位，会造成高温溶体倾倒、氧枪焊死在溶体里等非常严重的事故，不仅会造成较大的经济损失，甚至还会造成人员伤亡。

因此，驱动系统的稳定运行关系到生产的正常进行，尤其出现事故需要紧急转动炉体时，要求驱动系统能快速安全可靠的将炉体转至安全位置，以免造成不可挽回的损失。

现有技术中的驱动方案：主驱动采用交流电机，应急电源采用蓄电池加直流电机的形式进行驱动，直流电机在启动时可能平稳性较差，且应急电源平时不工作，导致在应急工作时可靠性较低，同时，直流系统的拉弧要远高于交流系统，对直流各个环节的元器件也冲击损耗较大，控制回路工作不稳定，应急转动时比较容易出现直流电机启动失败、直流传动系统无法工作从而导致炉体驱动失败的情况。

故亟需一种双交流变频的形式的控制电路和阳极炉的控制系统，以解决上述问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种双变频控制电路和阳极炉控制系统，提供一种安全性、可靠性、稳定性的控制电路和应用在阳极炉驱动中的控制系统。

本实用新型的一个方面，提供了一种双变频控制电路，包括：

供电电路，包括总电源和应急电源，所述应急电源中设有逆变模块；

变频电路，包括并联设置的第一支路和第二支路，输出端与终端设备连接；

控制模块，与所述供电电路和所述变频电路连接，监控所述供电电路和所述变频电路的工作状态，其中在所述总电源的电压处于预设范围内时，控制所述总电源向所述变频电路供电，反之则控制所述应急电源向所述变频电路供电，在所述第一支路的电压处于预设范围内时，控制电流经所述第一支路向所述终端设备供电，反之则控制电流经所述第二支路向所述终端设备供电，其中

在所述应急电源上还设有报警模块，用于在所述应急电源工作中断电报警。

此外，优选的方案为，所述应急电源还包括依次串联的充电装置、蓄电池；其中

所述充电装置与所述总电源连接，所述蓄电池与所述逆变模块连接。

此外，优选的方案为，还包括监控模块，设在所述蓄电池上，与所述控制模块连接，用于监控所述蓄电池的电能数据，所述控制模块获取所述电能数据，在所述电能数据低于预设阈值时，所述控制模块控制所述总电源向所述蓄电池供电，在所述电能数据到达最大值时，所述控制模块停止所述总电源向所述蓄电池供电。此外，优选的方案为，所述第一支路，包括第一变频器和第一驱动电机，作为主变频电路；

所述第二支路，包括第二变频器和第二驱动电机，作为辅变频电路，与所述第一支路相互备用。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种阳极炉控制系统，包括：

如上述的双变频控制电路；

阳极炉；

减速机，输入端与所述变频电路相连，输出端与所述阳极炉相连；其中

所述双变频控制电路为所述减速机提供电能，使所述阳极炉在所述减速机的驱动下，按照既定轨道进行转运。

从上面的描述可知，本实用新型提供的双变频控制电路和阳极炉控制系统，该阳极炉控制系统在正常工作状态下，通过电源直接驱动炉体运行，在紧急状态下，以通过应急电源驱动炉体运行，可实现正常生产的双备用和应急转动时的双备用，同时，该系统结构简单，成本低且安全性和可靠性高，只需一个总电源就能实现较高的安全冗余，保证了控制系统的安全性和可靠运行，节省电源回路个数，具有较好的经济效益。

附图说明

在附图中：

图1是本实用新型的双变频控制电路的电路图；

图2是本实用新型的阳极炉控制系统的逻辑框图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1是本实用新型的双变频控制电路的电路图；

如图1所示，本实用新型的一种装配式对拉螺栓包括主螺杆1和两个成品橡胶块3。

提供了一种双变频控制电路，该电路设置双供电支路和双变频驱动支路以保证该电路的正常运行，包括供电电路、控制模块和变频电路。

其中，供电电路包括总电源和应急电源，应急电源中设有逆变模块。变频电路包括并联设置的第一支路和第二支路，输出端与终端设备连接。控制模块与供电电路和变频电路连接，监控供电电路和变频电路的工作状态，其中在总电源的电压处于预设范围内时，控制总电源向变频电路供电，反之则控制应急电源向变频电路供电，在第一支路的电压处于预设范围内时，电流经第一支路向终端设备供电，反之则控制电流经第二支路向终端设备供电，其中，在应急电源上还设有报警模块，用于在应急电源工作中断电报警。

在本实用新型的实施例中，应急电源还包括依次串联的充电装置、蓄电池，充电装置与总电源连接，蓄电池与逆变模块连接。当然，应急电源也可以为发电机等可发电设备，用于在紧急情况下作为储备电源。在本实用新型中，通过总电源对充电电源充电，能实现较高的安全冗余，保证了控制系统的安全性和可靠运行，节省了电源回路个数，具有较好的经济型。

在本实用新型的实施例中，还包括监控模块，设在蓄电池上，与控制模块连接，用于监控蓄电池的电能数据(即电池的容量)，控制模块获取电能数据，在电能数据低于预设阈值时，控制模块控制总电源向蓄电池供电，在电能数据到达最大值时，控制模块停止总电源向蓄电池供电。监控模块还可以对蓄电池的电压或/和电流进行监测，当监测不到电压或者电流时，及时采取应急措施。

在一个实施例中，总电源将交流电通过充电装置向蓄电池充电，蓄电池输出直流电，通过逆变模块将直流电转换为交流电，逆变出来的交流电在电源质量上比总电源(市电)输出的交流电更平滑，电压波动更小，对驱动电机更友好。

在本实用新型的实施例中，第一支路包括第一变频器和第一驱动电机，作为主变频电路；第二支路包括第二变频器和第二驱动电机，作为辅变频电路，与第一支路相互备用，保证该双变频控制电路的正常工作。

在本实用新型的实施例中，报警模块设在应急电源中的充电装置上，报警模块用于在充电装置断电时进行报警，通过实时掌握应急电源的状态，确保在突发情况下可以及时启动，避免经济损失。

在本实用新型的实施例中，总电源为市电，即工频交流电。

需要说明的是，上述预设范围和预设阈值的具体数值需要根据操作进行自定义设置，在本实用新型中不再赘述。

在一个实施例中，首先，总电源分两路供电，电路一：总电源经过充电装置给蓄电池充电，蓄电池经过逆变模块处理输出交流电至变频电路；电路二：总电源直接输出交流电至变频电路，控制模块设在总电源和变频电路间，对总电源输出的交流电进行失压检测判断总电源是否正常，在总电源供电正常的情况下，通过电路二对变频电路进行供电操作，期间，总电源对电路一中的蓄电池进行充电，直至其为满电状态后停止充电，在总电源供电异常的情况下，通过电路一中的蓄电池输出交流电驱动终端设备移动至安全处后，此时，对电路二进行检修。

接着，流经控制模块的交流电至变频电路，变频电路分为两个并联设置的互备用，在使用中可以选择任意一条变频路线传输，当其中一条变频路线中的变频器或者驱动电机出现故障等状况时，出现故障的变频器或者驱动电机反馈信号(可以通过检测设备的电压值或者电流值确认设备的状态)至控制模块，控制模块自动切换另一条变频路线传输，最终，保证生产的不间断进行，提高生产的经济效益。

其中，当失压检测检测到市电电压低于正常电压(380V)超过5％时，失压检测即认为市电处于不正常状态。

图2是本实用新型的阳极炉控制系统的逻辑框图。

如图2所示，根据本实用新型的另一方面，提供了一种阳极炉控制系统，包括上述双变频控制电路、阳极炉和减速机。

其中，减速机输入端与变频电路相连，输出端与阳极炉相连，其中，双变频控制电路为减速机提供电能，使阳极炉在减速机的驱动下，按照既定轨道进行转运。

进一步的，控制电路中的第一驱动电机或第二驱动电机通过减速机与阳极炉的转轴连接，减速机的作用是进一步减小第一驱动电机或第二驱动电机的转速，减少电机速度过低导致发热损坏电机情况的出现，确保该阳极炉控制系统的正常运行。

在一个实施例中，阳极炉控制系统包括阳极炉、控制电路和减速机。控制电路采用双交流变频的形式，应急电源连接市电通过直接输出或者逆变输出为变频电路提供电源，并且通过控制模块来判断驱动单元是否正常工作来选择需要工作的变频电路作为驱动回路，最终实现炉体的驱动。

更进一步的，本实用新型提供的阳极炉控制系统按照如下方法进行操作，采用了如上述的双变频控制电路，包括如下步骤：

S1、启动总电源使其向变频电路输出交流电；

S2、控制模块检测总电源的电压，在总电源的电压处于预设范围内时，控制总电源持续向变频电路供电，反之则控制应急电源向变频电路供电，在第一支路的电压处于预设范围内时，控制电流经第一支路向阳极炉供电，反之则控制电流经第二支路向阳极炉供电。

下面，对本实用新型提供的双变频控制电路和阳极炉控制系统，按照上述方法进行更加详细的描述。

首先，市电分为两路输出交流电，一路：市电输出的交流电经过充电装置给蓄电池充电，然后，通过逆变模块输出交流电到变频电路中；另一路：市电直接输出交流电到变频电路中，在变频电路与市电和逆变模块间设有控制模块，控制模块对市电输出的交流电进行失压检测判断市电是否正常，若市电经检测正常则控制断开逆变模块输出的交流电源，直接输出市电给变频电路。

接着，第一变频器通过第一驱动电机来驱动炉体，若第一变频器或者第一驱动电机出现故障等状况时，出现故障的设备反馈信号给控制模块，则控制模块自动切换变频电路，使市电输出的交流电给第二变频器通过第二驱动电机来驱动炉体。在正常供电时，两个驱动电路可作为相互备用，保证生产的不间断进行，提高生产的经济效益。

当市电出现故障时，控制模块接通逆变模块输出的交流电源，断开市电的电源回路，交流输出通过变频器驱动电机来驱动炉体，如果变频器或者驱动电机出现故障等状况时，信号反馈给控制模块，则控制模块选择交流输出通过变频器驱动电机来驱动炉体，所以即使在市电故障或者其他紧急情况时，两个驱动电机依然可以相互备用，大大增强了系统的安全性和稳定性。与采用直流作为应急电机比较起来，启动/停车都更加平稳，定位精度也比较高，降低了设备的维护成本，最重要的是大大提高了系统的可靠性。

通过上述描述可知，本实用新型提供的双变频控制电路和阳极炉的控制系统，该系统既可以市电直接驱动炉体运行，也可以通过应急电源来驱动炉体运行，可实现正常生产的双备用和应急转动时的双备用，结构简单，成本低且安全性和可靠性高。总电源只需一个就能实现较高的安全冗余，保证了控制系统的安全性和可靠运行，节省了电源回路个数，具有较好的经济型。

如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的双变频控制电路和阳极炉的控制系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的双变频控制电路和阳极炉的控制系统，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (5)

1.一种双变频控制电路，其特征在于，包括：

供电电路，包括总电源和应急电源，所述应急电源中设有逆变模块；

变频电路，包括并联设置的第一支路和第二支路，输出端与终端设备连接；

控制模块，与所述供电电路和所述变频电路连接，监控所述供电电路和所述变频电路的工作状态，其中

在所述应急电源上还设有报警模块，用于在所述应急电源工作中断电报警。

2.如权利要求1所述的双变频控制电路，其特征在于，

所述应急电源还包括依次串联的充电装置、蓄电池；其中

所述充电装置与所述总电源连接，所述蓄电池与所述逆变模块连接。

3.如权利要求2所述的双变频控制电路，其特征在于，还包括：

监控模块，设在所述蓄电池上，与所述控制模块连接，用于监控所述蓄电池的电能数据。

4.如权利要求1所述的双变频控制电路，其特征在于，

所述第一支路，包括第一变频器和第一驱动电机，作为主变频电路；

所述第二支路，包括第二变频器和第二驱动电机，作为辅变频电路，与所述第一支路相互备用。

5.一种阳极炉控制系统，其特征在于，包括：

如上述权利要求1-4中任一项所述的双变频控制电路；

阳极炉；

减速机，输入端与所述变频电路相连，输出端与所述阳极炉相连；其中

所述双变频控制电路为所述减速机提供电能，使所述阳极炉在所述减速机的驱动下，按照既定轨道进行转运。