一种用于空压机变频器的扩展板的制作方法

文档序号:13968004阅读:212来源:国知局

本实用新型涉及变频器扩展领域,尤其涉及一种用于空压机变频器的扩展板。



背景技术:

随着我国经济的飞快发展,国家越来越关注高效低耗的技术,而这种技术已受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能的同时也能改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。

空压机变频改造就是通过加装节能辅控柜,来实现对空压机的频率调节,稳定空压机出口压力,可实现工变频的自动切换,并且设有电机过温保护,电源切换和保护等功能。如果将这些空压机改造所需要的各个功能块使用各自的配件来搭出整个系统,将会使得这个系统非常庞大,不易组装维护,并且会受一些空间狭小场合的应用限制。

所以,这就迫切需要一种用于空压机变频器的扩展板,集成多种应用功能及保护功能,再搭配空压机专用的变频器,从而组成一个结构紧凑的系统。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种用于空压机变频器的扩展板,为解决现有技术中的变频器系统庞大,不易组装维护,并且会受到空间限制问题,采用一体式集成设计,将空压机专用变频器系统上所需要的各种功能模块相集成在一张扩展板上。本实用新型用于空压机变频器的扩展版采用以下技术方案,

一种用于空压机变频器的扩展板,包括:

检测单元,用于检测空压机的电流、电机温度以及电网相序,并把对应的检测信号发送至变频器;

控制单元,用于接收的变频器控制信号,控制空压机电磁阀和风机开启与关闭;

连接单元,用于通过插针接口接触,传送检测信号、控制信号以及电源。

进一步地,检测单元包括:电流检测电路,电机温度检测电路,相序检测电路;

所述电流检测电路,包括:电流传感器芯片,用于采集电流信号;运放电路,用于将采集的电流信号放大处理;比较器,用于将放大后的电流信号与预设过流信号进行比较,并判断所述电流信号是否为过流信号;光耦隔离电极,用于当所述电流信号为过流信号时,将该电流信号输送至变频器;

电机温度检测电路,包括:线性隔离光耦,用于将设置在电机上的温度传感器的阻值转换成电压;运放电路,用于将转换的电压信号放大发送至变频器;

相序检测电路,包括:电压采集电路,用于采集各相电压;运放电路,用于将采集的各相电压经过差分运算处理,放大所述电压,将正弦电压信号转为方波信号;单相二极管,用于将所述方波信号处理成数字信号;相序故障锁存电路,用于当采集的电压信号为故障信号时,通过74HC00和与非门电路控制继电器断开和吸合。

更近一步地,控制单元包括:电磁阀控制电路,风机控制电路;

电磁阀控制电路,包括:继电器控制电路,用于接收变频器发送的控制信号控制继电器吸合,从而继电器常开触点闭合启动电磁阀;

风机控制电路,包括:继电器控制电路,用于接收变频器发送的控制信号控制继电器断开和吸合,从而继电器常开触点闭合启动风机。

进一步地,所述扩展板,设置有双排插针接口,与设置在变频器上的插口对接,用于电源与信号的传送。

本实用新型的有益效果是:采用全硬件设计,系统响应迅速,对于模拟量可达到±1%误差的控制精度,且具有多项保护功能,能够使空压机变频器系统处于安全的工作电压范围内运行。采用集成设计,相较于传统的方式,具有结构简单、安装灵活、维护方便、系统兼容性强的特点。由于该新型扩展板将各项功能都集成在一张板件上,减少了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的电气连接图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

一种用于空压机变频器的扩展板,包括:

检测单元,用于检测空压机的电流、电机温度以及电网相序,并把对应的检测信号发送至变频器;

控制单元,用于接收的变频器控制信号,控制空压机电磁阀和风机开启与关闭;

连接单元,用于通过插针接口接触,传送检测信号、控制信号以及电源。

进一步地,检测单元包括:电流检测电路,电机温度检测电路,相序检测电路;

所述电流检测电路,包括:电流传感器,用于采集电流信号;运放电路,用于将采集的电流信号放大处理;比较器,用于将放大后的电流信号与预设过流信号进行比较,并判断所述电流信号是否为过流信号;光耦隔离电极,用于当所述电流信号为过流信号时,将该电流信号输送至变频器;

本实施例中电流检测电路的电流传感器采用的是两个贴片电流传感器芯片来进行电流信号采样。

电机温度检测电路,包括:线性隔离光耦,用于将设置在电机上的温度传感器的阻值转换成电压;运放电路,用于将转换的电压信号放大发送至变频器;

本实施例中运放电路将电压信号放大发送至变频器的AI通道。

相序检测电路,包括:电压采集电路,用于采集各相电压;运放电路,用于将采集的各相电压经过差分运算处理,放大所述电压,将正弦电压信号转为方波信号;单相二极管,用于将所述方波信号处理成数字信号;相序故障锁存电路,用于当采集的电压信号为故障信号时,通过74HC00和与非门电路控制继电器断开和吸合。

本实施例中的相序检测电路为三相电网相序检测电路,由电网电压采集电路、正弦转方波信号电路、相序判断电路、相序故障锁存电路等组成。

其中,三相电网相序检测电路中的电网电压采集是将三相中各相电压先输入至2个1W/200K的串联电阻,再将串联电阻的另一端连接起来作为假性中心点。

其中,三相电网相序检测电路中的正弦转方波信号部分由运放将采集到的交流电网电压先经过差分运算处理,再用很大的放大倍数将交流信号拉升至方波,最后由单向二极管上拉处理成0-5V数字信号。

进一步地,三相电网相序检测电路中的相序判断部分是由一个74HC00与非门电路组成,74HC00与非门电路将上一级正弦转方波电路传递过来的每相信号两两进行与非处理。

更近一步地,控制单元包括:电磁阀控制电路,风机控制电路;

电磁阀控制电路,包括:继电器控制电路,用于接收变频器发送的控制信号控制继电器吸合,从而继电器常开触点闭合启动电磁阀;

风机控制电路,包括:继电器控制电路,用于接收变频器发送的控制信号控制继电器断开和吸合,从而继电器常开触点闭合启动风机。

进一步地,所述扩展板,设置有双排插针接口,与设置在变频器上的插口对接,用于电源与信号的传送。

如图1所示,空压机专用变频器上电后通过扩展口的双排针提供给空压机专用扩展板工作用的系统电源。当空压机专用扩展板工作后,将会由扩展板中的相序检测模块来判断三相电网的三相相序是否正确,当有异常时将会传递低电平信号给空压机专用变频器,以此来做出保护响应。

当空压机专用变频器正常工作时,将送出一个电磁阀吸合信号给扩展板中的电磁阀控制模块,由它来控制交流电磁阀吸合,以此来达到给空压机储气罐充气的目的。电机端PT100传感器的温度信号传递至空压机专用扩展板中的电机温度检测模块,经过扩展板上的隔离放大运算处理后转成0-10V的模拟量信号,最后由扩展口上的AI通道送至空压机专用变频器。

当空压机专用变频器上的主芯片检测到电机端PT100传感器的温度达到一个保护阈值时,将会送出一个控制信号给扩展板中的风机控制模块来打开空压机系统中的交流接触器,从而控制交流风机正常运行。流过交流风机的电流,经由扩展板中的电流检测模块实现对风机电流的控制,以此实现对风机的过载保护。当风机卡死出现过载时,扩展板将会送一个故障信号回至空压机专用变频器。

本实施例提供的用于空压机变频器的扩展板,采用全硬件设计,系统响应迅速,对于模拟量可达到±1%误差的控制精度,且具有多项保护功能,能够使空压机变频器系统处于安全的工作电压范围内运行。采用集成设计,相较于传统的方式,具有结构简单、安装灵活、维护方便、系统兼容性强的特点。由于该新型扩展板将各项功能都集成在一张板件上,减少了生产成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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