[實(shí)用新型]一種用于直流負(fù)載的電壓暫降保護(hù)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220379845.2
• 申請(qǐng)日: 2012-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN202696460U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京國臣信息自動(dòng)化技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/32
• 分類號(hào): H02M1/32
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及的是一種工業(yè)現(xiàn)場的變頻器控制系統(tǒng)，具體涉及一種抗晃電的電壓暫降保護(hù)設(shè)備。

背景技術(shù)

????目前，多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場的變頻器控制系統(tǒng)面臨的最大問題就是抗晃電能力差，主要表現(xiàn)在以下方面：1）控制電路抗晃電能力差，當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)晃電時(shí)，控制電路失電，變頻器就會(huì)保護(hù)。2）變頻器本身抗晃電能力差，當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場交流電壓瞬間跌落時(shí)，變頻器會(huì)欠壓保護(hù)，當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)，變頻器會(huì)重新啟動(dòng)。這是變頻器本身的固有特性，基本上變頻器都存在這種問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種抗晃電的保護(hù)設(shè)備。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于直流負(fù)載的電壓暫降保護(hù)設(shè)備，該保護(hù)設(shè)備的輸出端與變頻器的直流母線端相連；保護(hù)設(shè)備包括Boost?DC/DC變換器、單片機(jī)控制電路、直流壓差控制電子開關(guān)和輸出晶閘管；單片機(jī)控制電路的輸出端與Boost?DC/DC?變換器相連；Boost?DC/DC?變換器依次通過直流壓差控制電子開關(guān)和輸出晶閘管與變頻器的直流母線端相連。

對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：上述保護(hù)設(shè)備還包括RS-485通訊接口和人機(jī)交互界面；人機(jī)交互界面通過RS-485接口與單片機(jī)控制電路相連。保護(hù)設(shè)備為多個(gè)，并聯(lián)后輸出端與變頻器的直流母線端相連。單片機(jī)控制電路采用單片機(jī)PIC16F72。Boost?DC/DC?變換器的功率管選用英飛凌IGBT模塊。

電壓暫降保護(hù)設(shè)備相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型通過Boost?DC/DC變換器來實(shí)現(xiàn)升壓，采用數(shù)字控制技術(shù)，能夠在交流和直流兩種供電模式下工作，輸出穩(wěn)定的高壓直流電，為變頻器提供穩(wěn)定的工作電壓，確保系統(tǒng)安全平穩(wěn)工作。同時(shí)在交流電網(wǎng)出現(xiàn)晃電或停電時(shí)，能自動(dòng)投入工作，在電網(wǎng)恢復(fù)正常后，能自動(dòng)退出支撐，由電網(wǎng)為變頻器供電。在負(fù)載功率較小時(shí)，可以由單個(gè)保護(hù)設(shè)備獨(dú)立工作；當(dāng)負(fù)載功率較大時(shí)，可以采用多個(gè)保護(hù)設(shè)備并聯(lián)工作，且不會(huì)出現(xiàn)環(huán)流。且可通過人機(jī)交互界面和RS-485通訊接口進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制。本實(shí)發(fā)明電壓暫降保護(hù)設(shè)備能有效保證變頻器正常、穩(wěn)定工作，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型電壓暫降保護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中Boost?DC/DC變換器的電路圖；

圖3為單片機(jī)主控流程圖；

具體實(shí)施方式

????下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型用于直流負(fù)載的電壓暫降保護(hù)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明。

????參見圖1，本實(shí)用新型電壓暫降保護(hù)設(shè)備（VSP）的輸入端能量來源可分為：三相交流電（380V）和直流電源（蓄電池組）兩種，輸出端與變頻器的直流母線端相連。當(dāng)采用三相交流輸入作為能量來源時(shí)，VSP模塊可以將輸入的不同等級(jí)的交流暫降電壓變換成穩(wěn)定的高壓直流電，提供給變頻器。該保護(hù)設(shè)備包括Boost?DC/DC變換器、單片機(jī)控制電路、直流壓差控制電子開關(guān)、輸出晶閘管、RS-485通訊接口和人機(jī)交互界面。單片機(jī)控制電路采用單片機(jī)PIC16F72。采用數(shù)字控制技術(shù)，通過單片機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)對(duì)Boost?DC/DC變換器的工作設(shè)定，VSP的支撐工作時(shí)間可以根據(jù)不同的工作條件來設(shè)定。Boost?DC/DC變換器依次通過直流壓差控制電子開關(guān)（模擬電路）和輸出晶閘管輸出穩(wěn)定的高壓直流電至變頻器。人機(jī)交互界面通過RS-485接口與單片機(jī)控制電路相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能調(diào)控。

????結(jié)合圖2，Boost?DC/DC變換器采用單片機(jī)控制電路作為控制器，U_in為輸入電壓，U_o為輸出電壓，L₁為電感，C₁、C₂為電容，功率管Q1選用IGBT模塊；二極管D1選用快恢復(fù)二極管。結(jié)合圖3系統(tǒng)的主控流程圖，可知：

1）如果VSP采用三相交流電供電時(shí)，單片機(jī)控制電路通過自身的AD單元來采集輸入電壓，當(dāng)交流電壓正常時(shí)，單片機(jī)控制電路禁止輸出功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（PWM信號(hào)），此時(shí)VSP模塊不工作，即Boost?DC/DC變換器的功率管處于截止?fàn)顟B(tài)，直流壓差控制電子開關(guān)不導(dǎo)通，輸出晶閘管就不會(huì)導(dǎo)通，相當(dāng)于VSP模塊的輸出與變頻器的直流母線斷開，而此時(shí)變頻器由三相交流電網(wǎng)正常供電；