專利名稱:一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置。采用兩只容抗相同的儲(chǔ)能電容C1與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)用于達(dá)到總耐電壓值，并聯(lián)電阻值相同的均壓電阻R1與均壓電阻R2并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容C1并聯(lián)連接，均壓電阻R3與均壓電阻R4并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容C1并聯(lián)連接，包括穩(wěn)壓管WD1串聯(lián)電阻R5后與儲(chǔ)能電容C1串聯(lián)，穩(wěn)壓管WD2串聯(lián)電阻R6后與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)，電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電耦合器G1的輸入端引腳連接，光電耦合器G1的輸入端的另一引腳連接至電阻R5的另一端，光電耦合器G1的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路，本實(shí)用新型通過均壓電阻保證儲(chǔ)能電容兩端電壓的穩(wěn)定性，通過穩(wěn)壓管上的穩(wěn)壓值的變化，使得光電耦合器處于截止?fàn)顟B(tài)或?qū)顟B(tài)，進(jìn)行示警，表示電路不正常。
【專利說明】一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于卷取機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]卷取機(jī):又稱卷板機(jī)，卷取機(jī)是將熱軋或冷軋的帶鋼產(chǎn)品卷成圓筒形狀的設(shè)備，叫卷取機(jī)。
[0003]變頻器:變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
[0004]熱連軋廠生產(chǎn)線中對(duì)于美國GE公司生產(chǎn)的IGBT變頻傳動(dòng)調(diào)速設(shè)備，由于電子器件的制造工藝存在缺陷，電子器件的耐電壓值滿足不了要求，在主功率橋內(nèi)部?jī)?chǔ)能電容(濾波電容)的額定耐電壓值只有500Vdc，實(shí)際工作電壓是900Vdc，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電容的耐電壓值，為此美國GE公司技術(shù)人員，在主功率橋電路設(shè)計(jì)出均壓電路，來滿足電壓要求，均壓電路主要由均壓電阻組成，由于變頻傳動(dòng)設(shè)備超期運(yùn)行，電子器件的劣化及損壞，特別是均壓電阻損壞就失去均壓作用，造成主功率橋的儲(chǔ)能電容(濾波電容)承受電壓超過電容的額定電壓值，致使儲(chǔ)能電容(濾波電容)擊穿而損壞短路，IGBT在短路大電流下燒損。由于設(shè)備本身沒有相應(yīng)檢測(cè)和預(yù)報(bào)功能，只能當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后做恢復(fù)性處理和修復(fù)被動(dòng)工作，尚無徹底的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的橋的均壓電阻檢測(cè)功能，無法預(yù)知均壓電阻的運(yùn)行情況，只能當(dāng)均壓電阻損壞后使儲(chǔ)能電容(濾波電容)擊穿造成設(shè)備故障后做恢復(fù)性處理和修復(fù)被動(dòng)工作。本實(shí)用新型提供一種及時(shí)預(yù)知均壓電阻的運(yùn)行狀況，能及時(shí)預(yù)報(bào)均壓電阻損壞信息，并將信息通過燈光和聲響通知崗位，得到及時(shí)處理的變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，采用兩只容抗相同的儲(chǔ)能電容Cl與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)用于達(dá)到總耐電壓值，并聯(lián)電阻值相同的均壓電阻Rl與均壓電阻R2并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)連接，均壓電阻R3與均壓電阻R4并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)連接，包括穩(wěn)壓管TOl串聯(lián)電阻R5后與儲(chǔ)能電容Cl串聯(lián)，穩(wěn)壓管WD2串聯(lián)電阻R6后與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)，電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電耦合器Gl的輸入端引腳連接，光電耦合器Gl的輸入端的另一引腳連接至電阻R5的另一端，光電耦合器Gl的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路；電阻R6的一端連接一電阻R8后與一光電耦合器G2的輸入端引腳連接，光電耦合器G2的輸入端的另一引腳連接至電阻R6的另一端，光電耦合器G21的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路。
[0007]本實(shí)用新型方案進(jìn)一步地，電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電耦合器Gl的輸入端引腳連接，光電耦合器Gl的輸入端的另一引腳通過一發(fā)光二極管連接至電阻R5的另一端。
[0008]本實(shí)用新型方案進(jìn)一步地，電阻R6的一端連接一電阻R8后與一光電耦合器G2的輸入端引腳連接，光電耦合器G2的輸入端的另一引腳通過一發(fā)光二極管連接至電阻R6的另一端。
[0009]本實(shí)用新型方案進(jìn)一步地，所述預(yù)報(bào)示警電路包括報(bào)警繼電器BJl串聯(lián)一蜂鳴器。
[0010]本實(shí)用新型方案進(jìn)一步地，所述預(yù)報(bào)示警電路包括報(bào)警繼電器BJ2串聯(lián)一指示燈后與串聯(lián)后的報(bào)警繼電器BJl和蜂鳴器并聯(lián)連接。本發(fā)明可在卷取機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)正常生產(chǎn)運(yùn)行期間，能時(shí)時(shí)反映均壓電阻運(yùn)行狀態(tài)，能及時(shí)預(yù)報(bào)均壓電阻損壞的信息，使均壓電阻得到及時(shí)處理更換，避免設(shè)備事故發(fā)生。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本實(shí)用新型通過均壓電阻保證儲(chǔ)能電容兩端電壓的穩(wěn)定性，通過穩(wěn)壓管上的穩(wěn)壓值的變化，使得光電耦合器處于截止?fàn)顟B(tài)或?qū)顟B(tài)，導(dǎo)通時(shí)，預(yù)報(bào)電路接通，示警，表示電路不正常。
[0012]本實(shí)用新型可及時(shí)預(yù)知均壓電阻的運(yùn)行狀況，能及時(shí)預(yù)報(bào)均壓電阻損壞信息，并將信息通過燈光和聲響通知崗位，得到及時(shí)處理。

【附圖說明】

[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)備電路原理圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的預(yù)報(bào)示警電路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]參見圖1，一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，采用兩只容抗相同的儲(chǔ)能電容Cl與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)用于達(dá)到總耐電壓值，并聯(lián)電阻值相同的均壓電阻Rl與均壓電阻R2并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)連接，均壓電阻R3與均壓電阻R4并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)連接，包括穩(wěn)壓管WDl串聯(lián)電阻R5后與儲(chǔ)能電容Cl串聯(lián)，均壓電阻Rl與均壓電阻R3串聯(lián)結(jié)構(gòu)作為均壓電阻組DRES1，均壓電阻R2以及均壓電阻R4串聯(lián)結(jié)構(gòu)作為均壓電阻組DRES2。
[0017]穩(wěn)壓管WD2串聯(lián)電阻R6后與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)，電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電親合器Gl的輸入端引腳連接，光電親合器Gl的輸入端的另一引腳連接至電阻R5的另一端，光電耦合器Gl的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路I ;電阻R6的一端連接一電阻R8后與一光電親合器G2的輸入端引腳連接，光電親合器G2的輸入端的另一引腳連接至電阻R6的另一端，光電耦合器G21的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路I。
[0018]電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電親合器Gl的輸入端引腳連接，光電I禹合器Gl的輸入端的另一引腳通過一發(fā)光二極管連接至電阻R5的另一端。電阻R6的一端連接一電阻R8后與一光電親合器G2的輸入端引腳連接，光電親合器G2的輸入端的另一引腳通過一發(fā)光二極管連接至電阻R6的另一端。預(yù)報(bào)示警電路包括報(bào)警繼電器BJl串聯(lián)一蜂鳴器。
[0019]通過直流穩(wěn)壓電源給預(yù)報(bào)示警電路提供24V電能。
[0020]本實(shí)用新型的電路工作原理為:
[0021]均壓電路是由均壓電阻組DRESl、以及均壓電阻組DRES2組成的，是為儲(chǔ)能電容(濾波電容)Cl、儲(chǔ)能電容C2服務(wù)的，在變頻器主功率電路中，變頻器內(nèi)部直流排電壓為900Vdc，由于儲(chǔ)能電容(濾波電容)的額定電壓值為500Vdc，滿足不了工作電壓900Vdc，為此將兩只電容串聯(lián)使用，致使兩只電容的總耐電壓值升至lOOOVdc，串聯(lián)使用電容的容抗保證相等，否則兩只電容的兩端的電壓就不相等，否則兩只串聯(lián)的儲(chǔ)能電容(濾波電容)兩端電壓就不會(huì)均等，為使兩只電容的兩端的電壓相等，采用均壓電路后就解決了上述問題，均壓電阻組DRESl和均壓電阻組DRES2組成均壓電路，均壓電阻的主要作用是利用分壓原理，保證使每個(gè)儲(chǔ)能電容(濾波電容)上面電壓均等。如果沒有均壓電阻，那么會(huì)由于各個(gè)電容的容量的差別，使得各個(gè)電容兩端電壓不等。當(dāng)電容兩端電壓升高超過額定電壓值時(shí)而擊穿，它擊穿后，其它電容進(jìn)而很快被跟著擊穿。所以儲(chǔ)能電容(濾波電容)串聯(lián)使用時(shí)都安裝有均壓電阻。
[0022]在均壓電阻正常時(shí)，檢測(cè)采樣電路中如圖1所示，所標(biāo)出的A、B、C節(jié)點(diǎn)，穩(wěn)壓管WDl與電阻R5之間作為節(jié)點(diǎn)D，穩(wěn)壓管WD2與電阻R6之間作為節(jié)點(diǎn)E，Vac= 900V、Vab= V BC =Vad= V BE= 450V、VDB = VEC = 0V,穩(wěn)壓管WDl和穩(wěn)壓管WD2的穩(wěn)壓值為550V，穩(wěn)壓管WDl和穩(wěn)壓管WD2兩端的電壓沒有超過550V，處于阻斷狀態(tài)，此時(shí)的光電耦合器Gl和光電耦合器G2處于截止?fàn)顟B(tài)，預(yù)報(bào)示警電路不能接通，不示警，表示電路正常。
[0023]均壓電阻損壞燒斷時(shí)的各點(diǎn)電位情況:變頻器內(nèi)部直流排電壓為900Vdc，均壓電路中的分壓電阻組DRESl和分壓電阻組DRES2阻值分別為10K，在5K中間處抽頭，在正常情況下A點(diǎn)的電壓是900Vdc，B點(diǎn)的電壓是450Vdc，C點(diǎn)的電壓是OVdc，Rab和Rb。阻值如下:
[0024]Rab= DRESl 和 DRES2 兩個(gè) 5K 電阻并聯(lián)=2.5K
[0025]Rbc= DRESl 和 DRES2 兩個(gè) 5K 電阻并聯(lián)=2.5K
[0026]根據(jù)均壓電路，假設(shè)分壓電阻組DRESl的2端至3端斷，那么Rab= 2.5K、RBC= 5K，Rac= R^Rbc= 2.5K+5K = 7.5K，各點(diǎn)的電位變化為:
[0027]Vac= 900Vdc
[0028]Vab= V Ac- V BC= 900Vdc-900Vdc*5K/7.5K = 300Vdc
[0029]Vbc= V ac- V ab= 900Vdc-900Vdc*2.5K/7.5K = 600Vdc
[0030]Vab= 300Vdc, V BC= 600Vdc, B 點(diǎn)電壓從 450Vdc 上升至 600Vdc，檢測(cè)電路 “E” 點(diǎn)電壓超過550Vdc，穩(wěn)壓管WD2導(dǎo)通工作，使“VBE”點(diǎn)電壓穩(wěn)定在550Vdc，“VK”點(diǎn)電壓穩(wěn)定在50Vdc，此時(shí)的“光電耦合器G2處于導(dǎo)通狀態(tài)，預(yù)報(bào)電路接通，報(bào)警繼電器BJl與報(bào)警繼電器BJ2得電，報(bào)警繼電器BJl與報(bào)警繼電器BJ2的常開點(diǎn)閉合接通示警電路。
[0031]光電耦合器G2導(dǎo)通，代表分壓電阻組DRESl或分壓電阻組DRES2的電阻2端至3端有一支路斷路的均壓電阻損壞，均壓電路失去功能，為故障狀態(tài)，報(bào)警系統(tǒng)預(yù)報(bào)示警，其它以此類推。
[0032]預(yù)報(bào)示警電路:電路中包括直流穩(wěn)壓電源，是給報(bào)警電路及報(bào)警繼電器提供工作電源的；參見圖2，報(bào)警繼電器BJl與報(bào)警繼電器BJ2是DC24V報(bào)警繼電器；報(bào)警系統(tǒng)的蜂鳴器D ;報(bào)警系統(tǒng)的指示燈HD，當(dāng)檢測(cè)采樣電路中的光電耦合器Gl和光電耦合器G2導(dǎo)通時(shí)，報(bào)警繼電器BJl與報(bào)警繼電器BJ2得電，兩個(gè)常開接點(diǎn)閉合，一路接通報(bào)警，一路接通報(bào)警燈，提示崗位人員設(shè)備異常。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，其特征在于，采用兩只容抗相同的儲(chǔ)能電容Cl與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)用于達(dá)到總耐電壓值，并聯(lián)電阻值相同的均壓電阻Rl與均壓電阻R2并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)連接，均壓電阻R3與均壓電阻R4并聯(lián)后與儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)連接，包括穩(wěn)壓管TOl串聯(lián)電阻R5后與儲(chǔ)能電容Cl串聯(lián)，穩(wěn)壓管WD2串聯(lián)電阻R6后與儲(chǔ)能電容C2串聯(lián)，電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電親合器Gl的輸入端引腳連接，光電親合器Gl的輸入端的另一引腳連接至電阻R5的另一端，光電親合器Gl的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路；電阻R6的一端連接一電阻R8后與一光電耦合器G2的輸入端引腳連接，光電親合器G2的輸入端的另一引腳連接至電阻R6的另一端，光電親合器G21的輸出端連接至預(yù)報(bào)示警電路。2.如權(quán)利要求1所述的變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，其特征在于，電阻R5的一端連接一電阻R7后與一光電親合器Gl的輸入端引腳連接，光電親合器Gl的輸入端的另一引腳通過一發(fā)光二極管連接至電阻R5的另一端。3.如權(quán)利要求1所述的變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，其特征在于，電阻R6的一端連接一電阻R8后與一光電親合器G2的輸入端引腳連接，光電親合器G2的輸入端的另一引腳通過一發(fā)光二極管連接至電阻R6的另一端。4.如權(quán)利要求1所述的變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，其特征在于，所述預(yù)報(bào)示警電路包括報(bào)警繼電器BJl串聯(lián)一蜂鳴器。5.如權(quán)利要求4所述的變頻器均壓電阻狀態(tài)在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，其特征在于，所述預(yù)報(bào)示警電路包括報(bào)警繼電器BJ2串聯(lián)一指示燈后與串聯(lián)后的報(bào)警繼電器BJl和蜂鳴器并聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】G01R31-00GK204269743SQ201420720486
【發(fā)明者】劉國君, 高寶玉, 荊洪鵬, 鄭廣德, 丁宇, 李忠純, 王普 [申請(qǐng)人]本鋼板材股份有限公司