CN219717935U - 一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，包括电池组、静态开关、电压采样电路、控制器；其中，电池组的输出端通过静态开关与直流母线端连接，控制器分别与电压采样电路和静态开关电性连接，电压采样电路用于采集直流母线电压并将采集的直流母线电压信号发送至控制器，在直流母线电压低于设定值时，控制器控制静态开关闭合。采用本实用新型的技术方案，可以在变频器直流母线电压出现暂降时有由交流供电切换至电池组供电，使变频器连续不间断运行，使得负载端不会因电压暂降而停机，有助于实现连续生产。

Description

一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置

技术领域

本实用新型属于变频器供电保护技术领域，具体涉及一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置。

背景技术

变频器低电压跳闸主要是主电路的直流回路低电压，一般引起中间直流回路低电压的原因来自两个方面，一方面是在电源侧因电网波动、主电力切换、负荷不平衡、雷击等天气等原因造成的，另一方面是在负载侧因大型设备启动应用、线路过载等原因造成的。目前的主要应对措施是取消变频器低压保护设置，设置快速重启动，该方式的缺点是关键电机的停止、重启会影响生产的连续性和造成次品增加，另外低压往往会表现为变频器的过流保护，而取消过流保护会增加变频器本身损坏隐患。还有采用接交流在线UPS不间断电源的应对措施，因为UPS容量、转换效率低、保护级别高、投资成本高等原因，极少数厂家使用这种方式。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，以使变频器连续不间断运行，使得负载端不会因电压暂降而停机，有助于实现连续生产。

本实用新型的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置采用如下技术方案：

一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，包括电池组、静态开关、电压采样电路、控制器；其中，电池组的输出端通过静态开关与直流母线端连接，控制器分别与电压采样电路和静态开关电性连接，电压采样电路用于采集直流母线电压并将采集的直流母线电压信号发送至控制器，在直流母线电压低于设定值时，控制器控制静态开关闭合。

可选地，电压暂降保护装置还包括充电器，充电器的输出端与电池组电连接。

可选地，电压暂降保护装置还包括整流器，整流器连接在充电器的输入端。

可选地，电压暂降保护装置还包括电池状态监测电路，与电池组连接，用于检测电池组中各电池的状态。

可选地，电压暂降保护装置还包括输出检测电路，与电池组输出端至直流母线端的输出线路连接，用于电池组输出线路的状态。

可选地，在直流母线电压超过设定值时，控制器控制静态开关断开。

可选地，在静态开关闭合达到预设时长时，控制器控制静态开关断开。

可选地，电压暂降保护装置包括多个静态开关，电池组的输出端通过多个静态开关分别与多个直流母线端连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型实施例的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，通过设置电池组与变频器的直流母线端通过静态开关连接，可以在检测到直流母线电压降低时控制静态开关闭合，使变频器由交流供电切换至电池组供电，从而可以使变频器连续不间断运行，使得负载端不会因电压暂降而停机，有助于实现连续生产。该电压暂降保护装置适用于对低压变频器进行因晃电等因素造成的电压暂降进行供电保护，具有安装方便、性能可靠、安全性高、成本较低等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，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的电压暂降保护系统的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电压暂降保护装置的第二结构示意图。

附图标记：

1、电池组；2、充电器；3、整流器；4、静态开关；5、控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的基体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置包括电池组1、静态开关4、电压采样电路、控制器5；其中，电池组1的输出端通过静态开关4与直流母线端连接，控制器5分别与电压采样电路和静态开关4电性连接，电压采样电路用于采集直流母线电压并将采集的直流母线电压信号发送至控制器5，在直流母线电压低于设定值时，控制器5控制静态开关4闭合。

在本实用新型实施例的电压暂降保护装置中，电池组1包括多个蓄电池，蓄电池可采用免维护阀控式全密封铅酸电池；静态开关4可采用大功率器件组成的直流电子开关，能准确地控制变频器由交流供电和由电池组1供电的瞬时转换；电压采样电路可由电流电压检测元件和电阻电容等元器件连接组成，控制器5可包括PLC、STM等具有数据收发和控制运算功能的处理器或控制器5等电子设备。

在电网正常情况下，变频器由电网的交流电供电；在电网电压出现波动时，电压检测电路可检测到变频器直流母线电压的降低，控制器5在接收到电流母线电压低于设定的保护母线电压值时，向静态开关4发送激活指令，使静态开关4瞬时闭合导通，从而是的变频器迅速由交流供电转入电压暂降保护装置的电池组1供电，确保变频器连续不间断巡行，使得负载端的电机等用电设备可以连续生产。

可选地，电压暂降保护装置还包括充电器2，充电器2的输出端与电池组1电连接，充电器2的输入端连接电网，在电网正常时，充电器2可为电池组1充电储能。进一步地，电压暂降保护装置还包括整流器3，整流器3连接在充电器2的输入端。这里，充电器2整流输出功率仅需满足电池组1的充电需求，通常仅消耗较小的浮充电能，不影响对系统负载的动力供电。其中，整流器3的功率逆变管可采用快速IGBT，其余元件采用工业等级器件，输出电压和电流均可连续调节且具有强大的保护功能。

可选地，电压暂降保护装置还包括电池状态监测电路，与电池组1连接，用于检测电池组1中各电池的状态，可以监测处于长期备用状态的蓄电池出现的各种异常状态，方便进行及时维护。以及，电压暂降保护装置还包括输出检测电路，与电池组1输出端至直流母线端的输出线路连接，用于电池组1输出线路的开路、短路与短路故障等状态。

可选地，控制器5在控制静态开关4闭合后，电压检测电路持续监测直流母线电压，在直流母线信号正常后且直流母线电压超过设定值时，控制器5控制静态开关4断开，变频器切换回由交流供电，在此过程中，变频器可保持不间断运行。进一步地，电压暂降保护装置在电池组1供电持续预设时长（例如3秒）内，如果直流母线信号未恢复正常，则停止对变频器供电。具体地，在静态开关4闭合达到预设时长时，控制器5控制静态开关4断开。

根据本实用新型的示例性实施例，电压暂降保护装置可包括多个静态开关4，电池组1的输出端通过多个静态开关4分别与多个直流母线端连接，也即，电池组1可用于为多个变频器的直流母线端供电。相应地，每个变频器处均需设置电压检测电路来检测直流母线电压，在任一变频器的直流母线电压出现降低时，均可由电池组1进行供电。

在实际的应用场景中，本实用新型实施例的电压暂降保护装置还可以包括其他设备或电器件，以方便实现电压暂降保护装置的实际安装与应用等。

本实用新型实施例的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，通过设置电池组与变频器的直流母线端通过静态开关连接，可以在检测到直流母线电压降低时控制静态开关闭合，使变频器由交流供电切换至电池组供电，从而可以使变频器连续不间断运行，使得负载端不会因电压暂降而停机，有助于实现连续生产。

需要指出，根据实施的需要，可将本实用新型实施例中描述的各个部件拆分为更多部件，也可将两个或多个部件或者部件的部分组合成新的部件，以实现本实用新型实施例的目的。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，包括电池组、静态开关、电压采样电路、控制器；其中，所述电池组的输出端通过静态开关与直流母线端连接，所述控制器分别与所述电压采样电路和静态开关电性连接，所述电压采样电路用于采集直流母线电压并将采集的直流母线电压信号发送至控制器，在直流母线电压低于设定值时，控制器控制静态开关闭合。

2.根据权利要求1所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，所述电压暂降保护装置还包括充电器，充电器的输出端与电池组电连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，所述电压暂降保护装置还包括整流器，所述整流器连接在充电器的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，所述电压暂降保护装置还包括电池状态监测电路，与电池组连接，用于检测电池组中各电池的状态。

5.根据权利要求1所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，所述电压暂降保护装置还包括输出检测电路，与电池组输出端至直流母线端的输出线路连接，用于电池组输出线路的状态。

6.根据权利要求1所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，在直流母线电压超过设定值时，控制器控制静态开关断开。

7.根据权利要求1所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，在静态开关闭合达到预设时长时，控制器控制静态开关断开。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种适用于低压变频器直流母线端的电压暂降保护装置，其特征在于，所述电压暂降保护装置包括多个静态开关，所述电池组的输出端通过多个静态开关分别与多个直流母线端连接。