专利名称：一种矿用变频调速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变频调速装置，尤其涉及一种矿用变频调速装置。
背景技术：
矿用隔爆型变频调速装置根据负载运行需要自动调节负载起动电流和起动 转矩，减少负载起动过程对电网的冲击同时降低了对传动机械的冲击，极大地 降低了被驱动设备的故障率，延长了设备使用寿命，不仅如此，由于变频调速 装置在整个运行过程中，能根据负载运行需要，自行调节运行速度，节电效果相当明显，轻负载节能效果最大可达到70%，平均节能效果可达45%，因此变频 调速装置被广泛地使用于煤矿井下皮带输送机、煤机、风机、风扇、水泵、绞 车的驱动控制，其节能降耗的性能深受用户的青睐；早期由于缺乏高耐压电力电子器件，中压变频装置最早采用高一低一高的 主电路结构。这种结构将输入的高压通过降压变压器变成380V的低电压，然后 用低压变频器进行变频，输出再通过升压变压器升到高压。很明显，该种中压 变频装置的优点是:可利用现有低压变频技术来实现高压变频。缺点是:系统体 积大、效率低、可靠性低、低频时能量传输困难。为了直接对中压进行变换，最初的方案是采用器件串联的两电平结构，这 种方法的优点是:可以利用成熟的低压变频器的电路拓扑和控制方法。缺点是 串联器件需要进行动态和静态均压，均压电路使系统复杂化、损耗增加、效率 下降:另外器件串联并不能优化输出的两电平电压波形，在中压等级下，输出电 压变化率很高，造成很大的电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)。 另一种大容量、中压调速方法是晶闸管三相交-交变频，它采用控制移相的方式来实现变频。其优点是:利用大功率晶闸管可以做到高电压和大容量。缺点 是:功率因数低， 一般只有0.6-0.7，而且谐波大，且只适合低速场合。它是早 期大功率中压变频的主要形式，已有广泛的应用。目前国内没有大功率AC1140电压等级的矿用隔爆型变频调速装置，只有大 量的低压变频器厂商，其大部分为AC380V的中小功率产品，而在中高压大功率 变频器方面，国内尚属空白。实用新型内容本实用新型为克服上述的不足之处，目的在于提供了一种矿用变频调速装 置，该装置通过设有一变频综合控制器，实现了大功率AC1140电压等级的变频 调速，弥补了现有技术的不足。本实用新型是通过以下技术方案达到上述目的 一种矿用变频调速装置， 包括依次串联的三相滤波器、隔离换向开关、整流桥、中间直流电路、逆变模 块；其特点是还包括一个变频综合控制器，所述的变频综合控制器包括供电电 源、PLC单元、综合控制板ASSY单元、CPU、接口板LINK单元；接口板LINK 单元与中间直流电路相连，CPU与接口板LINK单元相连，CPU与PLC单元相 连，PLC单元与综合控制板ASSY单元相连；所述的供电电源用于向接口板、 综合控制板ASSY单元提供电源，接口板将采集的信号向CPU提供，CPU处理 后向PLC单元提供信号，所述的综合控制板ASSY单元接受PLC单元发出的指 令，控制逆变模块。所述的逆变模块由三个IGBT逆变模块串联而成。所述的矿用变频调速装置还包括一软切换控制装置，所述的软切换控制装 置包括软切换控制器、工频接触器、变频接触器、供电变压器，软切换控制器设在变频综合控制器内，所述的软切换控制器与PLC单元相连，所述的工频接 触器与供电变压器串联后再与变频接触器并联，所述的并联电路的输入端接于 综合控制板ASSY单元的输出端，输出端接于IGBT逆变模块的输出端。作为优选，还包括一个显示器，所述的显示器与变频控制器的CPU相连。 作为优选，显示器与变频控制器的CPU之间的接口采用光纤通讯接口。 本实用新型的有益效果1)该装置实现了大功率AC1140电压等级的变频 调速，弥补了国内空白；2)该装置通过对电压反馈信号的跟踪和对比，做到变 频输出电压与工频电压相位和幅值相吻合，消除了切换时由于两者电压相位和 幅值的矢量差异引起冲击电流的产生，解决了现有技术的不足之处。3)该装置 通过使用光纤通讯接口连接显示器与变频器的CPU之间的接口和IGBT触发板 与变频器的CPU之间的接口，消除了各干扰源对通讯信号和触发信号的干扰，提 高了各控制信号的准确性，解决了现有技术的不足之处。
图1是本实用新型实施例1中的矿用变频调速装置的工作原理图；图2是本实用新型实施例1中的矿用变频调速装置中变频综合控制器的工 作原理图；图3是本实用新型实施例1中的矿用变频调速装置中软切换控制器的工作 原理图；图4是本实用新型实施例1中的矿用变频调速装置的电路图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型作进一步阐述-实施例1:如图所示， 一种矿用变频调速装置，包括依次串联的三相滤波 器l、隔离换向开关2、整流桥3、中间直流电路4、 IGBT逆变模块5、变频综
合控制器9、软切换控制装置、显示器8、供电变压器10;所述的变频综合控制器包括供电电源、PLC单元、综合控制板ASSY单元、CPU、接口板LINK单 元；接口板LINK单元与中间直流电路4相连，CPU与接口板LINK单元相连， CPU与PLC单元相连，PLC单元与综合控制板ASSY单元相连；所述的供电电 源用于向接口板、综合控制板ASSY单元提供电源，接口板将从中间直流电路4 采集的信号向CPU提供，CPU处理后向PLC单元提供信号，所述的综合控制 板ASSY单元接受PLC单元发出的指令，控制IGBT逆变模块。所述的IGBT 逆变模块由三个IGBT逆变模块串联而成。所述的软切换控制装置包括软切换控 制器、工频接触器6、变频接触器7、供电变压器IO，软切换控制器设在变频综 合控制器内，所述的软切换控制器与PLC单元相连，所述的工频接触器与供电 压器串联后再与变频接触器并联，所述的并联电路的输入端接于综合控制板 ASSY单元的输出端，输出端接于IGBT逆变模块的输出端。所述的显示器与变 频控制器的CPU相连。显示器8与变频控制器的CPU之间的接口采用光纤通讯 接口。该装置实现了大功率AC1140电压等级的变频调速，弥补了国内空白；2) 该装置通过对电压反馈信号的跟踪和对比，做到变频输出电压与工频电压相位 和幅值相吻合，消除了切换时由于两者电压相位和幅值的矢量差异引起冲击电 流的产生，解决了现有技术的不足之处。3)该装置通过使用光纤通讯接口连接 显示器与变频器的CPU之间的接口和IGBT触发板与变频器的CPU之间的接口， 消除了各干扰源对通讯信号和触发信号的干扰,提高了各控制信号的准确性，解 决了现有技术的不足之处。
权利要求1、一种矿用变频调速装置，包括依次串联的三相滤波器(1)、隔离换向开关(2)、整流桥(3)、中间直流电路(4)、逆变模块(5)；其特征在于还包括一个变频综合控制器(9)，所述的变频综合控制器(9)包括供电电源、PLC单元、综合控制板ASSY单元、CPU、接口板LINK单元；接口板LINK单元与中间直流电路(4)相连，CPU与接口板LINK单元相连，CPU与PLC单元相连，PLC单元与综合控制板ASSY单元相连；所述的供电电源用于向接口板、综合控制板ASSY单元提供电源，接口板将采集的信号向CPU提供，CPU处理后向PLC单元提供信号，所述的综合控制板ASSY单元接受PLC单元发出的指令，控制逆变模块(5)。
2、 根据权利要求l所述的一种矿用变频调速装置，其特征在于所述的逆变模块 (5)由三个IGBT逆变模块串联而成。
3、 根据权利要求2所述的一种矿用变频调速装置，其特征在于所述的矿用变频 调速装置还包括一软切换控制装置，所述的软切换控制装置包括软切换控制器、 工频接触器(6)、变频接触器(7)、供电变压器(10)，软切换控制器设在 变频综合控制器内，所述的软切换控制器与PLC单元相连，所述的工频接触器 与供电变压器(10)串联后再与变频接触器并联，所述的并联电路的输入端接 于综合控制板ASSY单元的输出端，输出端接于IGBT逆变模块的输出端。
4、 根据权利要求3所述的一种矿用变频调速装置，其特征在于还包括一个显示 器(8)，所述的显示器(8)与变频控制器的CPU相连。
5、 根据权利要求4所述的一种矿用变频调速装置，其特征在于显示器(8)与 变频控制器的CPU之间的接口采用光纤通讯接口 。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用变频调速装置，包括依次串联的三相滤波器、隔离换向开关、整流桥、中间直流电路、逆变模块；其特点是还包括一个变频综合控制器，所述的变频综合控制器包括供电电源、PLC单元、综合控制板ASSY单元、CPU、接口板LINK单元；接口板LINK单元与中间直流电路相连，CPU与接口板LINK单元相连，CPU与PLC单元相连，PLC单元与综合控制板ASSY单元相连；本实用新型的有益效果实现了大功率AC1140电压等级的变频调速，弥补了现有技术的不足。
文档编号H02P27/04GK201018453SQ200720106989
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月8日 优先权日2007年3月8日
发明者张黎明, 秦忠根, 费江海 申请人:费江海