具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能负载追踪矿用变频调速装置的改进，具体地说是一种能够通过PLC进行远程通讯、适用于三相异步电机1140V额定工作电压的具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置。
【背景技术】
[0002]三相异步电动机广泛应用于各种工矿企业，具有额定的电压，但是一般三相异步电动机选型时，都是按最大负荷选择电机，然而负载随时间变化而变化，大部分情况下，负载都不是在额定负载下工作。目前在矿井下所使用变频器均为普通的变频器，单独的安装在具有隔爆功能的电控柜中，普通的变频器，一般采用U/F控制，其在调频时，其输出电压和频率的比值是一定的，与电机的负载大小无关，这就造成了大马拉小车的现象，浪费了电能。为了改变这种现象，本公司研制成功了 “智能负载追踪矿用隔爆变频调速装置”，并已获得了国家专利，专利号为“201220427208.8”，其原理是采用了负载跟踪算法，能够在线监测电动机的负载，自动调整门极绝缘大功率晶体管(IGBT)的开关频率，对给电机提供的电流、电压、频率进行动态优化组合，使电动机的功率因数提高到0.9以上，能耗达到最小。但在应用过程中，仍存在以下不足:一是不具备通讯功能，缺少PID控制、无法把本机的运行、故障信息发送到远端控制中心;二是不适用于高压1140V场合的应用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种不仅能对负载的任意变化进行即时响应，对给电机提供的电流、电压、频率进行动态优化组合，而且能够将负载运行、故障信息发送到远端控制中心，适用于1140V以上电压的主线路中的具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置。
[0004]为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:该具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置，包括隔爆箱体、隔爆箱体门、防爆风机箱、接线箱、交流接触器组、保险器、继电器组、放电接触器、放电电阻和变压器，交流接触器组、保险器、继电器组、变压器、放电接触器和放电电阻依次安装在隔爆箱体内的底板上，接线箱固定在隔爆箱体的右侧壁上，防爆风机箱固定在隔爆箱体的后壁外侧，防爆风机箱的上端高出隔爆箱体的顶壁，在防爆风机箱内设有风机，在隔爆箱体门上设有操作按钮组件和透明观测窗，操作按钮组件和透明观测窗伸出隔爆箱体门的外板面，变压器的一次绕组接1140V主线，二次绕组同时接继电器组和操作按钮组件，防爆风机箱内的风机通过交流接触器接入1140V主线；在通风不畅的情况下，启动防爆风机箱内的风机;其特征在于:在隔爆箱体内的后壁中上部固定设有与防爆风机箱连通的热管散热器，在热管散热器的前侧固定设有工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器，在工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器的底侧通过吊板安装PLC控制模块;所述的PLC控制模块的I/O端子引脚与工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器的相应控制端子引脚相连接，PLC控制模块的模拟量引脚与传感器连接，PLC控制模块的通讯端子引脚连接MODBUS模块;所述的风机和智能负载跟踪变频调速器均接入工作交流电压1140V的三相线。
[0005]本实用新型还通过如下措施实施:所述的工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器为专利号“201220427208.8”所公开的“智能负载追踪矿用隔爆变频调速装置”，故不再多叙。
[0006]本实用新型的有益效果在于:该具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置，采用二次跟踪技术，一次是用PLC追踪负载的变化，一个是用负载跟踪变频调速装置，提供了能够根据外界变化(传感器)自动调节电机的负载(通过改变电机转速来实现)，自动追踪跟踪负载的变化，使电机的输出功率最小，消耗更低，而且由于采用了 PLC，不仅具有了通讯、控制等功能，又因为PLC控制灵活、连线少、编程简单、可靠性高，比较容易和其它设备构成一个自动化控制系统。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的结构前视展开示意图；
[0008]图2为本实用新型的装配结构电路原理示意图。
[0009]图中:1、隔爆箱体;2、隔爆箱体门；3、防爆风机箱;4、接线箱;5、交流接触器组;6、保险器;7、继电器组;8、放电接触器;9、放电电阻；10、操作按钮组件；11、透明观测窗；12、变压器；13、热管散热器；14、工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器；15、吊板；16、PLC控制模块;17、风机。
【具体实施方式】
[0010]参照图1、图2制作本实用新型。该具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置，包括隔爆箱体1、隔爆箱体门2、防爆风机箱3、接线箱4、交流接触器组5、保险器6、继电器组7、放电接触器8、放电电阻9和变压器12，交流接触器组5、保险器6、继电器组7、变压器12、放电接触器8和放电电阻9依次安装在隔爆箱体I内的底板上，接线箱4固定在隔爆箱体I的右侧壁上，防爆风机箱3固定在隔爆箱体I的后壁外侧，防爆风机箱3的上端高出隔爆箱体I的顶壁，在防爆风机箱3内设有风机17，在隔爆箱体门2上设有操作按钮组件10和透明观测窗11，操作按钮组件10和透明观测窗11伸出隔爆箱体门2的外板面，变压器12的一次绕组接1140V主线，二次绕组同时接继电器组7和操作按钮组件10，防爆风机箱3内的风机17通过交流接触器5接入1140V主线;在通风不畅的情况下，启动防爆风机箱3内的风机17;其特征在于:在隔爆箱体I内的后壁中上部固定设有与防爆风机箱3连通的热管散热器13，在热管散热器13的前侧固定设有工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器14，在工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器14的底侧通过吊板15安装PLC控制模块16;所述的PLC控制模块16的I /0端子引脚与工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器14的相应控制端子引脚相连接，PLC控制模块16的模拟量引脚与传感器连接，PLC控制模块16的通讯端子引脚连接MODBUS模块，用于支持现场总线和工业以太网，实现通讯功能;所述的风机17和工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器14均接入工作交流电压1140V的三相线。
[0011]本实用新型还通过如下措施实施:所述的工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器14为专利号“201220427208.8”所公开的“智能负载追踪矿用隔爆变频调速装置”，故不再多叙。
[0012]本实用新型的工作原理为:PLC控制模块16采集外部三相线的传感器的信号，根据外界传感器的大小，通过PID运算，控制端子控制职能负载追踪装置的转速，智能负载追踪装置再根据不同转速下负载的变化，自动根据负载的变化自动调节输出电压的大小。所述的PLC控制模块，带有模拟量输入输出、I/O控制端子、MOBUS通讯等功能。所述的传感器，根据工作场合的不同，可以选用不同的型号，例如用到恒压供水上选择液体压力传感器，用到风机上，选择温度传感器等。所述智能负载跟踪变频调速装置为1140V电压等级，其内部逆变器模块采用三电平结构。
【主权项】
1.具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置，包括隔爆箱体(1)、隔爆箱体门(2)、防爆风机箱(3)、接线箱(4)、交流接触器组(5)、保险器(6)、继电器组(7)、放电接触器(8)、放电电阻(9)和变压器(12)，交流接触器组(5)、保险器(6)、继电器组(7)、变压器(12)、放电接触器(8)和放电电阻(9)依次安装在隔爆箱体(I)内的底板上，接线箱(4)固定在隔爆箱体(I)的右侧壁上，防爆风机箱(3)固定在隔爆箱体(I)的后壁外侧，防爆风机箱(3)的上端高出隔爆箱体(I)的顶壁，在防爆风机箱(3)内设有风机(17)，在隔爆箱体门(2)上设有操作按钮组件(10)和透明观测窗(11)，操作按钮组件(10)和透明观测窗(11)伸出隔爆箱体门(2)的外板面，变压器(12)的一次绕组接1140V主线，二次绕组同时接继电器组(7)和操作按钮组件(10)，防爆风机箱(3)内的风机(17)通过交流接触器(5)接入1140V主线;其特征在于:在隔爆箱体(I)内的后壁中上部固定设有与防爆风机箱(3)连通的热管散热器(13)，在热管散热器(13)的前侧固定设有工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器(14)，在工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器(14)的底侧通过吊板(15)安装PLC控制模块(16);所述的PLC控制模块(16)的I/O端子引脚与工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器(14)的相应控制端子引脚相连接，PLC控制模块(16)的模拟量引脚与传感器连接，PLC控制模块(16 )的通讯端子引脚连接MODBUS模块。
【专利摘要】本实用新型公开了具有通讯功能的高压智能负载追踪矿用变频调速装置，包括隔爆箱体、隔爆箱体门、防爆风机箱、接线箱、交流接触器组、保险器、继电器组、放电接触器、放电电阻和变压器，在隔爆箱体门上设有操作按钮组件和透明观测窗；其特征在于：在隔爆箱体内的后壁中上部固定设有与防爆风机箱连通的热管散热器，在热管散热器的前侧固定设有工作交流电压1140V的智能负载跟踪变频调速器和PLC控制模块；PLC控制模块的通讯端子引脚连接MODBUS模块。该装置，不仅具有追踪负载的变化，能够根据外界变化自动调节电机的负载，而且具有通讯、控制等功能，控制灵活、连线少、编程简单、可靠性高。
【IPC分类】H02P27/06
【公开号】CN205283452
【申请号】CN201521089156
【发明人】刘玉霞, 彭大恒, 张涛, 辛振川, 郭祥锐
【申请人】山东能源电器股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月24日