一种用于高压变频调速的测速装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于高压变频调速的测速装置，包括：电源电路，所述电源电路提供电源依次至整流电路、直流电路和逆变输出电路，所述直流电路电连接控制单元，所述逆变输出电路的输出端接电机，其特征在于，所述测速装置还包括：测速电路，所述测速电路连接在所述控制单元和所述电机之间，所述测速装置构成了一个闭环。该测速装置中的传感器准确感应监测逆变输出电路控制的电机转速，并将速度信号送至转速仪表盘上进行直观显示，另外，转速仪表盘同时将信号传送到控制单元，控制单元接收信号，将电机实际转速在触摸屏上直观显示。整套测速系统简单，测量准确。
【专利说明】一种用于高压变频调速的测速装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压变频调速领域，尤其涉及一种用于高压变频调速的测速装置。
【背景技术】
[0002]现代化工业生产领域，大容量高压电机比如风机、泵类的启动调速制动广泛采用了高压变频器控制，变频调速由于启动平滑，无极调速，自带多种保护，短时间内可反复启动和良好的节能效果等优点，在越来越多的场合得到应用。变频调速的简单原理是:对于异步电动机的转子转速η来说，n = 60f/p。式中，p是电机的级对数，f是电动机定子电流。
[0003]对于出厂的电动机来说，P是固定的，所以从公式可以看出，电动机的转速η是正比于定子电流f的，要调节电机的转速n，只需要改变定子电流f就行。
[0004]在现场，操作人员在触摸板上观察运行电机各项参数，例如:线电压，电流，运行频率，以及电机转速等重要的电机参数。其中，电机的实时转速参数非常重要，它直接关系到现场运行电机的安全，高压电机不允许长时间超速运行，否则容易导致飞车事故，造成人员设备的重大损失。因为触摸板上面显示的电机转速，实际上并不是现场电机的准确转速，它只是变频器控制单元根据变频器输出到电机的实时频率fo，根据上述公式计算出no，再显示在触摸板上，这样就不能真实显示实际电机的转速。对于电机维护人员来说，必须时刻关注运行电机的准确转速，这是因为:
[0005]1、必须绝对保障高压电机的安全，电机不能长时间超速，这是对电机本身的承载能力考验。考虑到一种特殊情况，当变频器设定最大给定频率，电机会加速到最大速度，如果现场电机由于本身质量问题或者机械安装存在问题导致飞车，这时电机的速度会很高，早超过电机规定的额定速度了，但是这时候在变频器上转速显示的，仍然是最大频率时的电机运行速度，这比实际电机速度低很多，这点必须在安全角度考虑。
[0006]2、在变频器给拖动电机加速减速的过程中，现场的电机由于转动惯量太大，需要一定的时间才能达到变频器给定频率下的速度，因为它的加速减速时间比变频器控制时间存在延迟，而变频器上显示的转速肯定是超前的，这是实时性上的延迟。
实用新型内容
[0007]本实用新型提供了一种用于高压变频调速的测速装置，本实用新型实时监测电机的转速，现场显示，并上传到控制单元，在触摸板上进行显示，方便操作人员观察，对现场电机进行各数据记录，保障电机的运行安全，详见下文描述:
[0008]一种用于高压变频调速的测速装置，包括:电源电路，所述电源电路提供电源依次至整流电路、直流电路和逆变输出电路，所述直流电路电连接控制单元，所述逆变输出电路的输出端接电机，所述测速装置还包括:测速电路，
[0009]所述测速电路连接在所述控制单元和所述电机之间，所述测速装置构成了一个闭环。
[0010]所述测速电路包括:传感器和转速仪表盘，
[0011]所述传感器安装在所述电机的转轴附近，所述传感器感应到的速度信号通过所述转速仪表盘传输至所述逆变输出电路。
[0012]所述传感器为霍尔磁阻式感应传感器。
[0013]本实用新型提供的技术方案的有益效果是:传感器准确感应监测逆变输出电路控制的电机转速，并将速度信号送至转速仪表盘上进行直观显示，另外，转速仪表盘同时将信号传送到控制单元，控制单元接收信号，将电机实际转速在触摸屏上直观显示。整套测速系统简单，测量准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为一种用于高压变频调速的测速装置的结构示意图；
[0015]图2为转速仪表盘后面板接线的示意图。
[0016]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0017]1:电源电路；2:整流电路；
[0018]3:直流电路；4:逆变输出电路；
[0019]5:控制单元；6:电机；
[0020]7:测速电路。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0022]在电机上安装测速装置，相当于给变频器一个及时反馈，这对于电源、变频器、电机构成的自动控制系统来说，增加了一个负反馈环节，使得变频器的控制由原先的开环控制变成了闭环控制，能提升控制系统的安全性和稳定性。
[0023]参见图1，该用于高压变频调速的测速装置包括:电源电路1，电源电路I提供电源依次至整流电路2、直流电路3和逆变输出电路4，控制单元5接直流电路3，逆变输出电路4的输出端接电机6，还包括:测速电路7，测速电路7连接在控制单元5和电机6之间，增加的测速环节就是构成闭环的关键，整个测速装置构成了一个闭环。
[0024]该测速装置的构成非常简单，测速电路7选用市场上常见的霍尔磁阻式感应传感器，这种传感器依靠感应工作，非接触式特点决定了它不会出现磨损和机械损毁，另外它体积小，可靠性高，无需维护，现场安装简单。
[0025]参见图2，另外选用了一种工业现场常见的多功能转速仪表盘，这种转速仪表盘的优点是信号稳定，抗电磁干扰能力强，适应各种粉尘烟雾等恶劣环境，就地安装简单，四位显示，接收4_20mA电流信号，可隔离输出4-20mA信号。霍尔磁阻式感应传感器安装在电机6的转轴附近，需要一个支撑支架，起固定霍尔磁阻式感应传感器的作用，这是一种非接触式安装。
[0026]下面详细描述该用于高压变频调速的测速装置的工作过程，测速电路7以霍尔磁阻式感应传感器为例进行说明:
[0027]首次使用前，先检查现场霍尔磁阻式感应传感器安装是否合理，有无接触碰撞，是否歪斜松动。然后检查现场仪表盘面板接线是否松动，仪表盘电压线绝缘情况，确认都没有问题后，在高压逆变输出电路控制柜合上220V交流开关，霍尔磁阻式感应传感器、仪表盘就处于正常工作状态，无需其他操作。
[0028]此仪表盘接线为常见接线，可以连接热电阻PT100，也可以连接压力流量变送器，配两路24VDC，可供选两只24VDC霍尔磁阻式感应传感器接线用。霍尔磁阻式感应传感器自带信号电缆，电缆包括2芯信号线，信号和24VDC共用，电缆的屏蔽层直接接仪表盘后面板屏蔽层端子。仪表盘需要交流220V供电工作，它可以输出一路直流4-20mA电流信号，接入逆变输出电路速度反馈通道。
[0029]其中，仪表盘和逆变输出电路连线需要2根，一个是仪表盘工作电源交流220V需要从逆变输出电路控制柜里面取，可以在控制柜里面选择一个备用交流开关。另外，从仪表盘后面板的电流输出通道输出的电流，用一根屏蔽信号电缆接到逆变输出电路输入通道的转速反馈接线端子。
[0030]在电机6的转轴上,安装固定有一个带一定齿轮槽的圆盘，这个圆盘随着电机6 —起转动，所以圆盘的速度就是电机6的转速。在电机6旁边安装一个固定卡槽支架，用以固定安装霍尔磁阻式感应传感器，需要注意的是，霍尔磁阻式感应传感器和圆盘齿轮槽的间隙为1-3_，距离太近会磨损霍尔磁阻式感应传感器，太远则影响传感器的测量精度。
[0031]本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0032]本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于高压变频调速的测速装置，包括:电源电路，所述电源电路提供电源依次至整流电路、直流电路和逆变输出电路，所述直流电路电连接控制单元，所述逆变输出电路的输出端接电机，其特征在于，所述测速装置还包括:测速电路， 所述测速电路连接在所述控制单元和所述电机之间，所述测速装置构成了一个闭环。
2.根据权利要求1所述的一种用于高压变频调速的测速装置，其特征在于，所述测速电路包括:传感器和转速仪表盘， 所述传感器安装在所述电机的转轴附近，所述传感器感应到的速度信号通过所述转速仪表盘传输至所述逆变输出电路。
3.根据权利要求1所述的一种用于高压变频调速的测速装置，其特征在于，所述传感器为霍尔磁阻式感应传感器。
【文档编号】G01P3/44GK204086293SQ201420391237
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】杨波, 徐海洋, 张敬元, 叶金虎 申请人:天津二十冶建设有限公司