[发明专利]隔爆型组合变频开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及多电动机变频控制、人身和设备故障双重保护技术。更具体地说涉及矿用隔爆型组合变频开关装置(以下简称变频装置)。

技术背景

变频技术现已成为电动机控制的主流技术。变频控制回路包括接触器、整流器、平波回路、逆变器、制动部分、电抗器和控制部分，1个变频控制回路只能控制1台电动机，对于多台电动机就需要多个变频控制回路，很多器件如接触器、整流器、平波回路、制动部分、和电抗器等被重复使用，不但体积大，还形成了浪费，并且在负荷制动时产生的电能将被白白消耗掉，如果能够再利用或回馈电网将更加完善了。

现在的电路保护技术多是针对设备进行保护，煤矿不但要保护设备安全，还必须首先保证人员的安全，因此一般地保护技术无法满足要求。

由于煤矿的生产空间狭小、操作和设备器件安全要求各有不同，重复使用多个变频回路或将产品仅设计成一种形式将不能满足要求。

因此需要这样一种能够变频控制多电动机系统，具有结构简单，能够充分利用电能，还有人员和设备的双重保护功能，同时能够满足不同要求具有多样性设计的变频产品。

发明内容

针对以上问题本发明提供一种具有变频控制多电动机、电能回馈和综合保护，并根据同一种原理设计成不同形式的变频装置。具体方案如下：

本发明是将控制多台电动机的多个变频控制回路的进行重新简化整合，将重复的接触器、整流器、平波回路、电抗器等，用1套进行替代；去掉制动部分，用1个回馈逆变器和变压器进行替代；增加具有人员和设备双重保护功能的综合保护器，从而形成了现在的变频装置，即1个整流部分带多个逆变部分、保护器和1个回馈部分。不但简化了设备，减小了体积，并且在节能方面如果有多个逆变部分工作，1个电动机停止工作，它在制动时产生的电能将被逆变部分反馈到直流回路，被其他工作的逆变回路使用掉，即使只有1台电动机工作，制动电能还可以通过回馈部分反馈到电网，其表现相当杰出。

综合上述本发明由隔爆外壳、整流部分、多个逆变部分、回馈部分、显示器和电抗器组成。其中，整流部分包括接触器、整流器、平波回路、控制部分；逆变部分包括断路开关、逆变器、保护器、控制部分，回馈部分包括回馈逆变器和变压器。具体是在隔爆外壳之内安装整流部分、逆变部分形成了变频装置的基本主体，而回馈部分、显示部分和电抗器等辅助部分，其根据实际需求而确定安装。

如此由隔爆外壳、整流部分和多个逆变部分就形成了变频装置的基本主体，选择性的添加回馈部分、显示部分和电抗器等就形成了完备的变频装置。同时它还可以根据煤矿环境和空间情况设计为整体式和分体式两种形式。

1、整体式变频装置就是将所有的变频装置器件放在一个整体的隔爆外壳或多腔式的整体隔爆外壳之内，具有整体结构简单的特点。

2、分体式变频装置就是将变频装置的整流部分、逆变部分和回馈部分分别放在单独的隔爆外壳之内形成三个独立的个体，将这三个新设备根据实际负荷情况任意组合，每个个体也可以单独使用，具有使用灵活的特点。

附图说明

图1为变频装置原理图

图2为组整体式变频装置图

图3为分体式变频装置图。

具体实施方式

变频装置由隔爆外壳1、整流部分2、逆变部分3、回馈部分4、电抗器5和显示器6组成。其中整流部分2包括接触器7、整流器8、平波回路9和控制部分10；逆变部分包括逆变器11、保护器12、控制部分13和断路开关14；逆变部分回馈逆变器15、变压器16和控制部分17。

1、变频装置原理图图1

三相电源引入接触器7，控制部分接触器7闭合整流器8得电工作，将交流电转变成直流电输出给平波回路9(电抗器5用于滤波)；所有的逆变部分得电，保护器12首先得电监测负荷回路负荷电路对地绝缘，绝缘值低闭控制部分13逆变器11不能启动，绝缘值高于规定值控制部分13控制逆变器11工作，将直流电转变为频率、幅值可调的交流电输送给负荷；当负荷发生漏电、过流等故障时保护器12动作输送给控制部分13信号，停止逆变器11工作并闭锁，故障排除后再送电；在正常停机时，使用逆变器11将再生交流电能转化为直流电输送回直流回路被其他逆变回路利用，或在没有其他逆变回路工作时，控制部分17得到逆变控制信号，启动回馈逆变器15将直流电转变成交流电送到变压器16，变压器16将交流电转变成与电网同频、同相和同电压的交流电会送到电网；显示器6显示整流、逆变、回馈、频率、故障等状态。

2、整体式变频装置图图2