一种直流电源抗晃电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源系统，尤其涉及一种直流电源抗晃电系统。本实用新型主要用于半导体、化纤、汽车制造、食品饮料、电线电缆、钢铁、医疗、制药、塑料、移动通讯、造纸、石化、电力等领域。
【背景技术】
[0002]晃电又称电压骤降；电压闪络是指电网电压瞬间跌落至标准电压值的10%以上，在数秒内又恢复至正常电压的现象。工厂现实生产装置中变频器的电源系统，由于外部市电电压突然产生变化，导致电压瞬间骤降，即出现晃电或闪络现象，而大部分晃电或闪络时间都在I秒左右，使变频器无法正常工作，导致运行中的变频器停止运行。
[0003]现有技术主要是使用电压压差开关来导通直流回路，然后用可控硅来控制直流回路的导通和断开。然而，电压压差开关反应速度慢，而且误动作大，故障率高。可控硅容易导通，但在大电流时无法断开，如果强行断开，可控硅就容易被击穿，导致直流回路无法控制。同时，现有技术使用电压压差开关来导通直流回路，使用直流电压提升模块把低电压提升到高电压去供给直流母线设备的需求，使用直流电压提升模块把低电压提升到高电压去供给直流母线设备，提升模块一直处于工作状态发热量大，元器件易坏，故障率高，维护成本大，而且在市电电压不稳或连续晃电时，不能提供足够的能量来满足用电设备的需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种直流电源抗晃电系统。
[0005]本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种直流电源抗晃电系统，包括充电机和蓄电池组一和蓄电池组二，蓄电池组一通过隔离开关一和隔离二极管一与充电回路的直流母线一、直流母线二相连，蓄电池组二通过隔离开关二和隔离二极管二与充电回路的直流母线一、直流母线二相连，充电回路的直流母线一连接有IGBT执行模块一和充电回路的直流母线二连接有IGBT执行模块二，IGBT执行模块一和IGBT执行模块二分别连接隔离二极管三和隔离二极管四，隔离二极管三和隔离二极管四连接至直流电流互感器，直流电流互感器连接接触器，再连接至空气开关；所述IGBT执行模块一和IGBT执行模块二分别通过光电隔离模块一和光电隔离模块二连接至PLC控制器，并分别10-20V电压驱动模块一和10-20V电压驱动模块二 ；所述PLC控制器分别连接直流电流互感器、接触器和空气开关。
[0006]使用时，本实用新型直流电源抗晃电系统的输入端连接一路三相交流电源，输出端接入控制设备的直流母线。
[0007]本实用新型的工作原理为:当电网电压骤降或闪络时，直流储能单元(蓄电池组)直接给变频器提供电源，使变频器正常运行，确保生产正常。
[0008]本实用新型与现有技术相比的优点是:本实用新型的系统可靠性高、使用寿命长、运行成本极低、性能稳定、基本无需维护，能够有效避免当市电产生晃电或闪络时，能提供运行设备所需的电能，有效保证设备的正常运行，使生产正常运行。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图。
[0010]图2是单台电机电网正常时工作原理图。
[0011]图3是单台电机电网晃电时工作原理图。
[0012]图4是多台电机的工作模式图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型进一步详述。
[0014]如图1所示，一种直流电源抗晃电系统，包括充电机和蓄电池组一和蓄电池组二，蓄电池组一通过隔离开关一和隔离二极管一与充电回路的直流母线一、直流母线二相连，蓄电池组二通过隔离开关二和隔离二极管二与充电回路的直流母线一、直流母线二相连，充电回路的直流母线一连接有IGBT执行模块一和充电回路的直流母线二连接有IGBT执行模块二，IGBT执行模块一和IGBT执行模块二分别连接隔离二极管三和隔离二极管四，隔离二极管三和隔离二极管四连接至直流电流互感器，直流电流互感器连接接触器，再连接至空气开关；所述IGBT执行模块一和IGBT执行模块二分别通过光电隔离模块一和光电隔离模块二连接至PLC控制器，并分别10-20V电压驱动模块一和10-20V电压驱动模块二 ；所述PLC控制器分别连接直流电流互感器、接触器和空气开关。
[0015]本实用新型的工作原理:
[0016]1、本系统由蓄电池组给变频器设备提供后备电源，后备电源由两个蓄电池组组成:
[0017]蓄电池组一:直流母线一有效电压528V — 594V。直流母线二有效电压456V—513Vo
[0018]蓄电池组二:直流母线一有效电压528V — 594V。直流母线二有效电压456V—513Vo
[0019]2、直流10-20V电源模块通过光电隔离模块去驱动IGBT执行模块。
[0020]3、蓄电池组一和蓄电池组二分别通过IGBT执行模块一和IGBT执行模块二给变频器直流母线提供后备电源；
[0021]当生产电压正常时由蓄电池组一给变频器直流母线供后备电，蓄电池组一的IGBT执行模块一处于导通状态，及变频器的直流母线电源和后备蓄电池组一基本处于无缝连接(当变频器直流母线电压低于后备蓄电池组直流母线有效电压二时，隔离二极管导通，导通时间小于5毫秒)。
[0022]当生产电压不正常时，由蓄电池组直流母线有效电压二给变频器直流母线供电，直流电流互感器检测到电流后，导通蓄电池组直流母线有效电压一的IGBT执行模块一给变频器直流母线供电；在设定时间内生产电压正常时，自动断开蓄电池组的IGBT模块一回路。
[0023]只有当后备供电时间达到设定时间后，才能断开蓄电池组的IGBT模块一和蓄电池组的IGBT模块二的回路，两个回路都断开后跳开保护接触器。只有变频器正常运行，系统检测到变频器直流母线电压后，在I分钟内自动投入系统，使系统处于正常后备状态。
[0024]如图2、图3及图4所示，其中，图2是单台电机电网正常时工作原理图；图3是单台电机电网晃电时工作原理图；图4是多台电机的工作模式图。
[0025]本实用新型的直流电源抗晃电系统具有以下特点:
[0026]1、电压骤降或完全失压保护；
[0027]2、操作维护简单、故障率极低；
[0028]3、完善的故障报警记录和电压事件数据记录；
[0029]4、强大的过载能力；
[0030]5、短路保护功能；
[0031]6、具有对电池放电功能。
[0032]本实用新型的直流电源抗晃电系统具有以下优势:
[0033]1、直流储能单元直接给变频器提供电源，做到无缝供电，响应时间在5毫秒内，电压骤降及失压保护更安全可靠。
[0034]2、有效隔离变频器之间的环流，保证设备使用安全。
[0035]3、直流接地保护技术，有效避免引出变频器直流母线所带来的接地危险。
[0036]4、任意设定电压骤降或电网失压时的支撑时间。
[0037]5、当变频器故障时，直流供电系统立即切断直流供电，避免损坏变频器。
[0038]6、当变频器故障产生大电流时，不会影响直流供电系统，具有大电流保护功能。
[0039]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种直流电源抗晃电系统，包括充电机和蓄电池组一和蓄电池组二，蓄电池组一通过隔离开关一和隔离二极管一与充电回路的直流母线一、直流母线二相连，蓄电池组二通过隔离开关二和隔离二极管二与充电回路的直流母线一、直流母线二相连，充电回路的直流母线一连接有IGBT执行模块一和充电回路的直流母线二连接有IGBT执行模块二，IGBT执行模块一和IGBT执行模块二分别连接隔离二极管三和隔离二极管四，隔离二极管三和隔离二极管四连接至直流电流互感器，直流电流互感器连接接触器，再连接至空气开关；所述IGBT执行模块一和IGBT执行模块二分别通过光电隔离模块一和光电隔离模块二连接至PLC控制器，并分别10-20V电压驱动模块一和10-20V电压驱动模块二 ；所述PLC控制器分别连接直流电流互感器、接触器和空气开关。
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流电源抗晃电系统，包括充电机和蓄电池组，蓄电池组通过与充电回路的直流母线相连，充电回路的直流母线连接有IGBT执行模块，IGBT执行模块连接隔离二极管，隔离二极管依次连接直流电流互感器、接触器和空气开关；所述IGBT执行模块通过光电隔离模块连接至PLC控制器，光电隔离模块连接10-20V电压驱动模块，所述PLC控制器分别连接直流电流互感器、接触器和空气开关。本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型的系统可靠性高、使用寿命长、运行成本极低、性能稳定、基本无需维护，能够有效避免当市电产生晃电或闪络时，能提供运行设备所需的电能，有效保证设备的正常运行，使生产正常运行。
【IPC分类】H02J7/34
【公开号】CN204721073
【申请号】CN201520477025
【发明人】顾施敏
【申请人】顾施敏
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月3日