[實用新型]礦用高壓大功率防爆變頻器直流母線帶電轉換裝置

有效

• 申請號: 201920264080.X
• 申請日: 2019-03-02
• 公開（公告）號: CN209419313U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 丁彬;馬永寧;楊春明
• 申請（專利權）人: 中信重工開誠智能裝備有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種礦用高壓大功率防爆變頻器直流母線帶電轉換裝置，該裝置主要由儲能單元、電源單元、電壓轉換電路和接口組成；該裝置的功能是將直流母線的斷電殘余電壓轉換成相應的低電壓信號并發送給帶電顯示裝置來完成母線電壓顯示功能；該裝置的特點是采用DC?DC隔離電源和光耦模塊對高壓電路和低壓電路進行隔離從而有效避免了傳統帶電顯示裝置高壓和低壓部分不隔離，低壓部分對地具有很高共模電壓的問題;裝置內部帶有儲能元件，保證斷電后可以繼續工作；滿足了煤礦井下安全生產要求，提高礦用高壓防爆變頻器的安全性。

技術領域

本實用新型涉及防爆變頻器領域，具體說是一種礦用高壓大功率防爆變頻器直流母線帶電轉換裝置。

背景技術

目前，礦用高壓大功率防爆變頻器內部由于直流母線電容容量很大，導致斷電后很長的一段時間內直流母線仍然具有很高的殘余電壓，如果現場工作人員此時打開箱門作業，就會面臨極大的觸電風險，同時存在引起瓦斯爆炸的危險。因此，設計一種安全、可靠的直流母線帶電轉換及指示裝置顯得尤為必要。但傳統的無源帶電轉換裝置其電路的高壓部分和低壓部分不隔離，低壓部分對地具有很高的共模電壓，存在極大安全隱患。若采用有源帶電顯示裝置，則斷電后沒有電源無法繼續工作，難以滿足煤礦井下安標要求。

發明內容

為解決上述技術問題，針對礦用高壓大功率防爆變頻器的特點，本實用新型公開了一種防爆變頻器直流母線帶電轉換裝置。

本實用新型采用的技術方案是：一種礦用高壓大功率防爆變頻器直流母線帶電轉換裝置，該轉換裝置由儲能單元、電源單元、電壓轉換單元和接口四部分組成，該轉換裝置位于變頻器內部靠近直流母線側。所述儲能單元與電源單元相連，電源單元與電壓轉換單元相連，電源單元與電壓轉換單元分別與接口輸入端相連，接口輸入端連接直流母線帶電顯示裝置。

本實用新型的工作過程是：高壓大功率防爆變頻器上電時給儲能單元的充電電池充電，當變頻器斷電后，由儲能單元為電壓轉換單元和直流母線帶電顯示裝置供電；電源模塊負責電平轉換，并實現電壓轉換單元電源高壓部分和低壓部分的隔離。電壓轉換單元通過分壓電阻和差分運放電路從母線輸入電壓分壓取樣，再經光耦一、光耦二的兩級隔離轉換，最終通過USB線把信號和電源發送給直流母線帶電顯示裝置，進而實現變頻器斷電后，直流母線殘余電壓的顯示功能。

本實用新型的有益效果是：通過以上方案的實施，不僅實現了變頻器斷電后母線電容帶電顯示功能，同時轉換電路采用光耦模塊進行隔離，避免了帶電顯示裝置對地高電壓，保護了操作人員安全，采用儲能元件保證斷電后帶電顯示裝置的正常運行；滿足了煤礦安全要求。

附圖說明

圖1 為本實用新型組成結構示意圖；

圖2 為本實用新型工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，一種礦用高壓大功率防爆變頻器直流母線帶電轉換裝置，該轉換裝置由儲能單元、電源單元、電壓轉換單元和接口四部分組成，該轉換裝置位于變頻器內部靠近直流母線側。外部輸入電源與儲能單元相連，所述儲能單元與電源單元相連，電源單元與電壓轉換單元相連，外部母線輸入電壓與電壓轉換單元輸入端相連，電源單元與電壓轉換單元分別與接口輸入端相連，接口輸出端連接直流母線帶電顯示裝置。

如圖2所示，所述儲能單元由二極管1、電阻2、充電電池3和TVS管4組成；所述電源單元由DC-DC電源一7、DC-DC電源二6和三端穩壓芯片5組成；所述電壓轉換單元由高阻值電阻一12、高阻值電阻二14、低阻值電阻13、光耦一10、光耦二8、差分運放電路11和緩沖運放電路9組成；所述接口為USB-A類型，包含Vcc、GND、S+和AGND四個引腳。