一种无线远程监控整流柜的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种无线远程监控整流柜，至少包括柜体和从上至下依次安装在柜体中空气开关、触发电路板、整流单元以及散热铜牌，柜体中安装有控制器，整流单元上设有电压传感器和电流传感器，电压传感器和电流传感器连接整流单元和控制器，控制器内置无线数据通讯模块，将采集的电流和电压信号转换为无线信号，柜体外设有用于接收无线信号的移动终端设备；所述触发脉冲形成电路由2个以上相互独立的触发脉冲形成模块构成，触发脉冲形成模块包括光电耦合器、场效应管放大电路和脉冲变压器；该整流柜可实现数据从工作现场到远程监控设备的稳定传送，设备的运行稳定性和安全性能好，操作简单，散热效能好并且易于维修。
【专利说明】一种无线远程监控整流柜
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种整流柜，具体涉及一种无线远程监控整流柜，属于电力电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]整流设备是把交流电转换成直流电的装置，可用于供电装置及侦测无线电信号等，整流柜输出的直流电直接接入用户的设备中，整流器出现故障时往往连带影响用电设备，对用电设备造成损坏。传统的整流设备监控环境里，基本上是监控人员到设备现场进行监控，由于现场环境较复杂，并且进行整流的工作场所面积有限，用户在现场监控的不便性也日益显现。
[0003]整流柜在整流工作中产生大量热，若热量不能及时排除会影响整流柜的整流效果甚至损坏整流柜，现有整流柜直接在散热铜牌上开设水口，在水口中通入冷却水进行降温，此种散热方式由于冷水直接穿过散热铜牌，因此散热效果好，但由于散热铜牌的材质为金属，散热铜牌上穿孔费时费力。
[0004]现有整流柜的启动方式多为瞬间启动，即触发电路板限定电路中电容的电容值过小，一般为10 μ F以下，因此触发电路板在I秒内即可达到限定电压值，整流柜即可启动，用电设备的电流在短时间内急剧增加，瞬间高压容易损坏用电设备，造成生产或安全事故。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有技术的不足并提供一种无线远程监控整流柜，利用GPRS无线通讯方式传输数据，实现整流柜运行数据从工作现场到远程监控设备的稳定传送。
[0006]实现本发明目的所采用的技术方案为，一种无线远程监控整流柜，至少包括柜体和从上至下依次安装在柜体中空气开关、触发电路板、整流单元以及散热铜牌，所述触发电路板包括电信号调节电路、触发脉冲形成电路、过流/过压保护电路和用于连接各电路的单片机，电信号调节电路中设有限定电路，柜体中安装有控制器，整流单元上设有电压传感器和电流传感器，电压传感器和电流传感器的输入端与整流单元的输出端电连接，输出端与控制器的信号输入接口电连接，控制器内置无线数据通讯模块，用于将电压传感器和电流传感器采集的电流和电压信号转换为无线信号，柜体外设有移动终端设备，用于接收无线数据通讯模块发射的无线信号；所述触发脉冲形成电路由2个以上相互独立的触发脉冲形成模块构成，各触发脉冲形成模块的信号输入端均连接单片机的PO接口，所述触发脉冲形成模块包括用于产生触发脉冲的光电耦合器、用于放大触发脉冲的场效应管放大电路，和实现脉冲输出的脉冲变压器，光电耦合器的输入端连接单片机，输出端连接场效应管的栅极和脉冲变压器一次侧的一端，脉冲变压器一次侧的另一端连接场效应管的漏极，脉冲变压器的输出端输出触发脉冲；触发电路板中设有相序检测电路模块，相序检测电路模块连接单片机的Pl.4?Pl.7端口 ；所述限定电路中电容的电容值为200?1000 μ F。
[0007]所述触发脉冲形成模块设有6个，依次连接单片机的P0.0?P0.5端口。
[0008]所述散热铜牌上设有散热管，散热管为蛇形管，散热管固定在散热铜牌上并与散热铜牌紧密接触，散热管穿过柜体,其进水口和出水口均位于柜体外。
[0009]所述散热管的横截面为长方形，散热管的长边与散热铜牌接触。
[0010]所述控制器为内置扩展模块的PLC，无线数据通讯模块为PLC中的GRPS无线数据通讯模块。
[0011]所述触发电路板上设有用于进行手动切换、稳流与稳压功能相互切换的调节旋钮，调节旋钮与单片机电连接。
[0012]该整流柜的工作原理为:触发电路板产生触发脉冲,触发脉冲触发整流单元中的晶闸管，晶闸管导通后进行整流，整流单元中的电压传感器和电流传感器将整流柜的电压和电流参数传送至PLC，PLC采集数据后将数据传输至GRPS无线数据通讯模块中，GRPS无线数据通讯模块将电压和电流参数转换为无线信号并发送，位于整流柜外的移动终端设备接收无线信号，移动终端设备可放置在专用的监控室中，方便工作人员对整流柜的工作情况进行远程实时监控。
[0013]该整流柜的触发电路板中预置相序检测电路模块，因此不需要额外的相序检测装置进行相序识别，可直接在现场进行调试，操作简单；触发电路板中的各触发脉冲形成模块相互独立，各触发脉冲形成模块产生独立的脉冲，可根据实际需要确定触发脉冲形成模块的数量，或将触发脉冲形成模块芯片化，使用灵活，并且各触发脉冲形成电路不会相互影响，当其中一个触发脉冲形成模块出现故障时，其他触发脉冲形成模块仍可正常工作，增大整理柜运行的安全性和稳定性；触发电路板中限定电路的电容值由1yF增加至200?100yF,整流柜的启动时间由I秒以内提升至3?13秒，实现整流柜软启动，该启动方式可保护用电设备的安全，减少设备启动时发生故障的可能性。
[0014]整流柜的散热铜牌上安装蛇形散热管，散热管的横截面为长方形，散热管的长边与散热铜牌接触，可直接向蛇形散热管中通入冷水对散热铜牌进行降温，不需要在铜牌上开设水口，节约整流柜的安装与维修成本，散热效果好。
[0015]与现有技术相比，本发明提供的整流柜，实现整流柜运行数据从工作现场到远程监控设备的稳定传送，该整流柜操作简单，设备的运行稳定性和安全性能好，散热效果好并且易于维修。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明提供的整流柜的结构示意图。
[0017]图2为触发电路板的电路原理方框图。
[0018]图3为触发脉冲形成电路的电路图。
[0019]图4为整流柜的工作流程图。
[0020]其中，1-柜体，2-空气开关，3-电压传感器，4-散热管，5-控制器，6_控制面板，7-触发电路板，71-电信号调节电路，72-触发脉冲形成电路，721-触发脉冲形成模块，7211-光电耦合器，7212-场效应管放大电路，7213-脉冲变压器，73-过流/过压保护电路，74-相序检测电路模块，75-单片机，8-整流单元，9-电流传感器，10-散热铜牌，11-柜门，12-移动终端设备。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明。
[0022]本发明提供的无线远程监控整流柜，如图1和图2所示，柜体I中从上至下依次安装有空气开关2、触发电路板7、整流单元8、散热铜牌10和控制器5，控制器为内置扩展模块的PLC，优选PLC S7-200，柜体其中一个竖直侧面的上半部分为控制面板6，下半部分为柜门11，柜门11用于设备安装和检修，散热铜牌上设有散热管4，散热管为蛇形管，散热管固定在散热铜牌上并与散热铜牌紧密接触，散热管穿过柜体，其进水口和出水口均位于柜体外，所述散热管的横截面为长方形，散热管的长边与散热铜牌接触；所述触发电路板包括电信号调节电路71、触发脉冲形成电路72、过流/过压保护电路73、相序检测电路模块74和用于连接各电路的单片机75，触发电路板上设有用于进行手动切换、稳流与稳压功能相互切换的调节旋钮，调节旋钮与单片机电连接，相序检测电路模块连接单片机的Pl.4?Pl.7端口，电信号调节电路中设有限定电路，限定电路电容的电容值为200?1000 UF-M流单元上设有电压传感器3和电流传感器9，电压传感器和电流传感器的输入端与整流单元的输出端电连接，输出端与控制器的信号输入接口电连接，控制器PLC内置无线数据通讯模块，无线数据通讯模块为PLC S7-200中的GRPS无线数据通讯模块MD720-3，用于将电压传感器和电流传感器采集的电流和电压信号转换为无线信号，柜体外设有移动终端设备12，用于接收无线数据通讯模块发射的无线信号；所述触发脉冲形成电路72由6个相互独立的触发脉冲形成模块721构成，各触发脉冲形成模块的信号输入端依次连接单片机的P0.0?P0.5端口，触发脉冲形成模块的电路图如图3所示，包括用于产生触发脉冲的光电耦合器7211、用于放大触发脉冲的场效应管放大电路7212，和实现脉冲隔离与输出的脉冲变压器7213，光电耦合器的输入端连接单片机，输出端连接场效应管的栅极和脉冲变压器一次侧的一端，脉冲变压器一次侧的另一端连接场效应管的漏极，脉冲变压器的输出端输出触发脉冲。
[0023]如图4所示，该整流柜的工作原理为:设备电源接通后，拨动开关，触发电路板产生触发脉冲，触发脉冲触发整流单元中的晶闸管整流桥，晶闸管导通后进行整流，其负载连接的电压传感器和电流传感器将整流柜的电压和电流参数传送至PLC S7-200, PLCS7-200经过处理，将信号反馈至触发板的电信号调节电路进行调节，与此同时，PLCS7-200采集数据后将数据传输至GRPS无线数据通讯模块中，GRPS无线数据通讯模块将电压和电流参数转换为无线信号并传递至以太网交换机，以太网交换机发送无线信号，位于整流柜外的移动终端设备接收无线信号，并监控设备运行状态，并通过无线通讯操控PLC S7-200，进而操控整流柜，移动终端设备可放置在专用的监控室中，方便工作人员对整流柜的工作情况进行远程实时监控。
【权利要求】
1.一种无线远程监控整流柜，至少包括柜体和从上至下依次安装在柜体中空气开关、触发电路板、整流单元以及散热铜牌，所述触发电路板包括电信号调节电路、触发脉冲形成电路、过流/过压保护电路和用于连接各电路的单片机，电信号调节电路中设有限定电路，其特征在于:柜体中安装有控制器，整流单元上设有电压传感器和电流传感器，电压传感器和电流传感器的输入端与整流单元的输出端电连接，输出端与控制器的信号输入接口电连接，控制器内置无线数据通讯模块，用于将电压传感器和电流传感器采集的电流和电压信号转换为无线信号，柜体外设有移动终端设备，用于接收无线数据通讯模块发射的无线信号；所述触发脉冲形成电路由2个以上相互独立的触发脉冲形成模块构成，各触发脉冲形成模块的信号输入端均连接单片机的PO接口，所述触发脉冲形成模块包括用于产生触发脉冲的光电耦合器、用于放大触发脉冲的场效应管放大电路，和实现脉冲输出的脉冲变压器，光电耦合器的输入端连接单片机，输出端连接场效应管的栅极和脉冲变压器一次侧的一端，脉冲变压器一次侧的另一端连接场效应管的漏极，脉冲变压器的输出端输出触发脉冲；触发电路板中设有相序检测电路模块，相序检测电路模块连接单片机的Pl.4?Pl.7端口 ；所述限定电路中电容的电容值为200?1000 μ F。
2.根据权利要求1所述的无线远程监控整流柜，其特征在于:所述触发脉冲形成模块设有6个，依次连接单片机的P0.0?P0.5端口。
3.根据权利要求1所述的无线远程监控整流柜，其特征在于:所述散热铜牌上设有散热管，散热管为蛇形管，散热管固定在散热铜牌上并与散热铜牌紧密接触，散热管穿过柜体，其进水口和出水口均位于柜体外。
4.根据权利要求3所述的无线远程监控整流柜，其特征在于:所述散热管的横截面为长方形，散热管的长边与散热铜牌接触。
5.根据权利要求1所述的无线远程监控整流柜，其特征在于:所述控制器为内置扩展模块的PLC，无线数据通讯模块为PLC中的GRPS无线数据通讯模块。
6.根据权利要求1所述的无线远程监控整流柜，其特征在于:所述触发电路板上设有用于进行手动切换、稳流与稳压功能相互切换的调节旋钮，调节旋钮与单片机电连接。
【文档编号】H02M7/02GK104362867SQ201410689711
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】李志宏, 肖法阳, 朱红卫 申请人:武汉市整流器研究所