專利名稱：一種用于礦業(yè)的變頻調(diào)速安全控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)變頻控制技術(shù)，更具體地說涉及一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型變頻調(diào)速裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)變頻控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如機(jī)械、家電、冶金輕紡等行業(yè)迅速廣泛地開展應(yīng)用，它能很好的調(diào)速，具有明顯的節(jié)能功能。但它缺點(diǎn)是由于采用大功率電力半導(dǎo)體作為整流及逆變元件，其散熱問題一直阻礙著變頻技術(shù)用于礦井等易燃易爆的環(huán)境，而礦業(yè)中如皮帶運(yùn)輸機(jī)、提升絞車、風(fēng)機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)等均要求滿轉(zhuǎn)矩起動、變負(fù)載運(yùn)行、軟起軟停，均需采用變頻技術(shù)，但通用變頻器無法滿足易燃易爆的環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種不僅具有較好的高速、節(jié)能控制功能，且具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)、過壓、欠壓等保護(hù)功能的、在防爆外殼內(nèi)的散熱好的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型變頻調(diào)速裝置。本發(fā)明的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型變頻調(diào)速裝置，它包括由三相整流器、濾波電容、IGBT逆變器組成的變頻器、控制裝置、隔爆箱體，其特殊之處在于，所述控制裝置包括隔離開關(guān)、工頻及二次控制回路、變頻及控制回路所組成， 其中
工頻及二次控制回路由工頻回路和二次控制回路所組成，所述工頻回路由變壓器、阻容吸收器、電輔熱板、電機(jī)保護(hù)器依次并接三相電路上，真空接觸器串接在電輔熱板與電機(jī)保護(hù)器之間；二次控制回路為變壓器輸出的36V電源供溫控中繼電器、電機(jī)保護(hù)器、真空接觸器線圈、指示燈并接回路和變壓器輸出的220V電源供溫控器、電能計量板、風(fēng)機(jī)、本安電源、可編程控制器并接回路；
變頻及控制回路由變頻回路和變頻控制回路所組成，變頻回路由電抗器、變頻器、真空接觸器串接組成，變頻控制回路由CPU、電流檢測電路、電壓檢測電路、驅(qū)動電路、操作顯示電路所組成，所述電流檢測電路、電壓檢測電路接CPU信號輸入端，驅(qū)動電路接CPU信號輸出端，操作顯示電路接CPU的I/O端，所述驅(qū)動電路為變頻裝置IGBT驅(qū)動電路，所述電壓檢測回路接二次檢測回路控制電源，所述電流檢測回路接變頻器輸出回路；
所述三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)并接連接變頻回路及工頻回路后與電機(jī)接線柱連接，所述變頻回路真空接觸器與工頻回路真空接觸器互鎖。所述可編程控制器開關(guān)分別為變頻、工頻萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，變頻、工頻近遠(yuǎn)控啟動及停止開關(guān)，變頻、工頻反饋開關(guān)、溫控報警及加熱開關(guān)。所述隔爆箱體防爆腔后壁安裝變頻器單元，其IGBT模塊、熱管安裝在過渡散熱器兩側(cè)，過渡散熱器固定在隔爆箱體外殼上，熱管上安裝有槽形散熱片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明提出的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型變頻調(diào)速裝置，其具有變頻，工頻兩種工作方式，以變頻工作方式為主，工頻工作方式為輔，不僅能較好的調(diào)速、 節(jié)能，而且具有防塵、防潮、防爆等優(yōu)點(diǎn)；該變頻調(diào)速裝置采用數(shù)碼顯示，不僅具有遠(yuǎn)、近控制功能，而且具有電能顯示，即清晰顯示負(fù)載電能，溫度控制功能，具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)、過壓、欠壓等保護(hù)功能?？捎糜诿旱V井下有煤塵或瓦斯煤塵爆炸的場所，對三相防爆電動機(jī)進(jìn)行起動、停止和變頻調(diào)速等控制，并對電動機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)；同時也可以應(yīng)用于石油、化工等其它有爆炸危險的場所。本發(fā)明具有可靠性高、使用壽命長、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，是一種先進(jìn)的可廣泛推廣的變頻調(diào)速方法。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例電氣原理示意圖。圖2為本實(shí)施例二次控制回路示意圖。圖3為本實(shí)施例變頻控制回路示意圖。圖4為本實(shí)施例散熱結(jié)構(gòu)布置圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例電氣原理示意圖。圖2為本實(shí)施例二次控制回路示意圖。一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型變頻調(diào)速裝置，它包括由三相整流器、濾波電容、IGBT逆變器組成的變頻器BPQ、控制裝置、隔爆箱體。所述控制裝置包括隔離開關(guān)DH、變頻及控制回路、工頻及二次控制回路所組成，其中
工頻及二次控制回路由工頻回路和二次控制回路所組成，所述工頻回路由變壓器BK、 阻容吸收器ZR、電輔熱板DR、電機(jī)保護(hù)器ABD8依次并接在三相電路上，真空接觸器ZKTJ2 串接在電輔熱板與電機(jī)保護(hù)器之間；二次控制回路為變壓器輸出的36V電源供溫控中繼電器、電機(jī)保護(hù)器、真空接觸器線圈、指示燈并接回路和變壓器輸出的220V電源供溫控器WK、 電能計量板P、風(fēng)機(jī)、本安電源CSTI、可編程控制器L0G0230R并接回路。由于變壓器、阻容吸收器、電輔熱板安裝在真空接觸器ZKTJ2上游端，無論是變頻工況還是工頻工況均工作。 變壓器提供二次控制回路所需的電壓電源。阻容吸收器利用電容吸收能量，能有效地吸收由感性負(fù)載和其它因素引起的浪涌電壓，使其不超過允許值并利用電阻的阻尼作用，使振蕩迅速衰減。設(shè)備起動前先由溫控檢測溫、濕度，溫度低、濕度大可由電輔熱板對變頻器腔體內(nèi)預(yù)加熱，防止腔體內(nèi)結(jié)露。所述可編程控制器為外部信號控制器，其開關(guān)分別為變頻、 工頻萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，變頻、工頻近遠(yuǎn)控啟動及停止開關(guān)，變頻、工頻反饋開關(guān)、溫控報警及加熱開關(guān)，其操作由CPU運(yùn)算控制器給出或手動。所述電能計量板可顯示負(fù)載電能，監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行。圖3為本實(shí)施例變頻控制回路示意圖。變頻及控制回路由變頻回路和變頻控制回路所組成，變頻回路由電抗器DK、變頻器BPQ、真空接觸器ITJl串接組成，變頻控制回路由 CPU、電流檢測電路、電壓檢測電路、驅(qū)動電路、操作顯示電路所組成，所述電流檢測電路、電壓檢測電路接CPU信號輸入端，驅(qū)動電路接CPU信號輸出端，操作顯示電路接CPU的I/O端， 所述驅(qū)動電路為變頻器IGBT驅(qū)動電路，所述電壓檢測回路接二次檢測回路控制電源，所述電流檢測回路接變頻器輸出回路。所述CPU運(yùn)算控制器為CHMOS 32位單片機(jī)，其內(nèi)部固化有控制程序，整個裝置的工作過程就是其執(zhí)行程序的過程。其CPU運(yùn)算控制器工作時由電流檢測電路、電壓檢測電路實(shí)時監(jiān)測電路電流、電壓等值，來實(shí)現(xiàn)運(yùn)算和控制功能，其保護(hù)電路主要是防止電路中的電流和電壓過大，燒壞電路中的各傳感、驅(qū)動元件，其內(nèi)部還有一個波形發(fā)生器，可輸出2組互補(bǔ)的3相PWM信號，其依據(jù)PWM信號來控制變頻器IGBT的開斷程度。所述三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)DH并接連接變頻回路及工頻回路后與電機(jī)接線柱連接，所述變頻回路真空接觸器ITJl與工頻回路真空接觸器ITJ2互鎖。這兩種工作方式可自由切換，以變頻工作方式為主，工頻工作方式為輔。當(dāng)頻回路出現(xiàn)故障報警時，為不影響電動機(jī)正常工作，可選用工頻工作方式，這時變頻回路斷開，電動機(jī)保護(hù)器工作。圖4為本實(shí)施例散熱結(jié)構(gòu)布置圖。所述隔爆箱體防爆腔后壁安裝變頻器單元，其 IGBT模塊1、熱管5安裝在過渡散熱器3兩側(cè)，過渡散熱器固定在隔爆箱體外殼2上，熱管上安裝有槽形散熱片4。所述熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)。變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量就通過防爆腔后壁一過渡散熱器一熱管一槽形散熱器散發(fā)出去。上述實(shí)施例并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于礦業(yè)的變頻調(diào)速安全控制裝置，它包括由三相整流器、濾波電容、IGBT逆變器組成的變頻器、控制裝置、隔爆箱體，其特征在于，所述控制裝置包括隔離開關(guān)、工頻及二次控制回路、變頻及控制回路所組成，其中(1)工頻及二次控制回路由工頻回路和二次控制回路所組成，所述工頻回路由變壓器、 阻容吸收器、電輔熱板、電機(jī)保護(hù)器依次并接三相電路上，真空接觸器串接在電輔熱板與電機(jī)保護(hù)器之間；(2)二次控制回路為變壓器輸出的36V電源供溫控中繼電器、電機(jī)保護(hù)器、真空接觸器線圈、指示燈并接回路和變壓器輸出的220V電源供溫控器、電能計量板、風(fēng)機(jī)、本安電源、 可編程控制器并接回路；變頻及控制回路由變頻回路和變頻控制回路所組成，變頻回路由電抗器、變頻器、真空接觸器串接組成，變頻控制回路由CPU、電流檢測電路、電壓檢測電路、 驅(qū)動電路、操作顯示電路所組成，所述電流檢測電路、電壓檢測電路接CPU信號輸入端，驅(qū)動電路接CPU信號輸出端，操作顯示電路接CPU的I/O端，所述驅(qū)動電路為變頻裝置IGBT 驅(qū)動電路，所述電壓檢測回路接二次檢測回路控制電源，所述電流檢測回路接變頻器輸出回路；(3)所述三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)并接連接變頻回路及工頻回路后與電機(jī)接線柱連接， 所述變頻回路真空接觸器與工頻回路真空接觸器互鎖；(4)所述可編程控制器按鈕分別為變頻、工頻萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，變頻、工頻近遠(yuǎn)控啟動及停止開關(guān)，變頻、工頻反饋開關(guān)、溫控報警及加熱開關(guān)；(5)所述隔爆箱體防爆腔后壁安裝變頻器單元，其IGBT模塊、熱管安裝在過渡散熱器兩側(cè)，過渡散熱器固定在隔爆箱體外殼上，熱管上安裝有槽形散熱片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于礦業(yè)的變頻調(diào)速安全控制裝置。它包括由三相整流器、濾波電容、IGBT逆變器組成的變頻器，控制裝置，隔爆箱體，所述控制裝置包括隔離開關(guān)、工頻及二次控制回路、變頻及控制回路所組成。本發(fā)明具有變頻，工頻兩種工作方式，以變頻工作方式為主，工頻工作方式為輔，能較好的調(diào)速、節(jié)能，具有防塵、防潮、防爆等優(yōu)點(diǎn)；該變頻調(diào)速裝置采用數(shù)碼顯示，具有遠(yuǎn)、近控制功能，具有電能顯示，即清晰顯示負(fù)載電能，溫度控制功能，具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)、過壓、欠壓等保護(hù)功能?？捎糜诿旱V井下有煤塵或瓦斯煤塵爆炸的場所，對三相防爆電動機(jī)進(jìn)行起動、停止和變頻調(diào)速等控制，并對電動機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)。
文檔編號H02H7/09GK102480266SQ20101055306
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者欒曉健 申請人:大連兆陽軟件科技有限公司