控制系统和控制柜的制作方法

本实用新型涉及工业控制设备技术领域，尤其是涉及控制系统和控制柜。

背景技术：

控制柜控制执行机构的电压电流参数，使执行机构按照工艺要求工作运行。

现有的控制柜一般将对电机的控制分为两部分，其中，一部分为整流柜，另一部分为控制柜，每台柜子完成一部分功能，此种设计柜间接线繁多、浪费柜内空间，提高了成本，并使故障点增多，不便于前期调试和后期维护。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供控制系统和控制柜，把整流柜和控制柜两柜合一，紧凑性更好，接线更少，降低生产成本和后期维护的人力成本。

第一方面，本实用新型实施例提供了控制系统，包括：整流单元和与所述整流单元呈纵向分布的控制单元，所述控制单元包括直流调速器、励磁单元、主断路器、次断路器和熔断器；

所述直流调速器的一侧设置有所述励磁单元和所述次断路器，所述励磁单元和所述次断路器呈纵向分布；

所述励磁单元远离所述直流调速器的一侧设置有所述主断路器，所述次断路器远离所述直流调速器的一侧设置有所述熔断器，所述主断路器和所述熔断器呈纵向分布。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制单元还包括接触器，分别与所述熔断器和执行机构相连接，用于为所述执行机构和所述励磁单元提供电能，其中，所述执行机构包括直流电机、电机风机和整流风机中的一种或几种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述主断路器，与所述次断路器相连接，用于在发生短路故障的情况下，进行跳闸动作，以切断进线电源。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述次断路器，分别与所述直流调速器和所述接触器相连接，用于在所述主断路器正常合闸的情况下，为所述直流调速器和所述接触器提供电能，其中，所述次断路器包括风机电源断路器和装置电源断路器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述直流调速器，分别与所述整流单元和所述励磁单元相连接，用于控制所述整流单元和所述励磁单元工作。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述励磁单元，与所述执行机构相连接，用于控制所述执行机构的励磁电流。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述整流单元，与所述执行机构相连接，用于控制所述执行机构的电枢电压和电枢电流。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述控制单元还包括继电器，分别与所述直流调速器和所述接触器相连接，用于按照所述直流调速器发出的直流信号控制所述接触器的导通与关断。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述熔断器，与所述励磁单元的进线端相连接，用于在所述励磁单元发生故障的情况下，进行断开动作。

第二方面，本实用新型实施例还提供控制柜，包括如上所述的控制系统，还包括设置所述控制系统的柜体，所述柜体包括上层、中层和下层，整流单元设置在所述上层，控制单元设置在所述中层和所述下层，其中，直流调速器设置在所述中层，所述直流调速器的另一侧靠近所述柜体的侧壁，接触器和继电器设置在所述下层。

本实用新型实施例提供了控制系统和控制柜，包括整流单元和与整流单元呈纵向分布的控制单元，控制单元包括直流调速器、励磁单元、主断路器、次断路器和熔断器；直流调速器的一侧设置有励磁单元和次断路器，励磁单元和次断路器呈纵向分布；励磁单元远离直流调速器的一侧设置有主断路器，次断路器远离直流调速器的一侧设置有熔断器，主断路器和熔断器呈纵向分布，把整流柜和控制柜两柜合一，紧凑性更好，接线更少，降低生产成本和后期维护的人力成本。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的控制系统结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例一提供的控制系统结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例二提供的控制柜中柜体结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的控制柜应用场景示意图。

图标：10-主断路器；20-次断路器；30-直流调速器；40-继电器；50-励磁单元；60-整流单元；70-接触器；80-熔断器；90-控制单元；110-执行机构；100-控制系统；11-上层；12-中层；13-下层；14-凸起；15-安装板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有的控制柜一般将对电机的控制分为两部分，其中，一部分为整流柜，另一部分为控制柜，每台柜子完成一部分功能，此种设计柜间接线繁多、浪费柜内空间，提高了成本，并使故障点增多，不便于前期调试和后期维护。

基于此，本实用新型实施例提供的控制系统和控制柜，把整流柜和控制柜两柜合一，紧凑性更好，接线更少，降低生产成本和后期维护的人力成本。

下面通过实施例进行详细描述。

实施例一：

图1为本实用新型实施例一提供的控制系统结构示意图之一。

参照图1，控制系统包括整流单元60和与整流单元60呈纵向分布的控制单元，控制单元包括直流调速器30、励磁单元50、主断路器10、次断路器20和熔断器80；

直流调速器30的一侧设置有励磁单元50和次断路器20，励磁单元50和次断路器20呈纵向分布；

励磁单元50远离直流调速器30的一侧设置有主断路器10，次断路器20远离直流调速器30的一侧设置有熔断器80，主断路器10和熔断器80呈纵向分布。

具体地，本实用新型提供的控制系统将整流柜和控制柜合二为一，将两个柜子中设备紧密排列，减少柜内走线、减少生产成本和后期维护的人力成本避免不必要的空间浪费；

进一步的，如图2所示，控制系统100和执行机构110相连接，以控制执行机构110的电参数；

其中，控制单元90还包括接触器70，分别与熔断器80和执行机构110相连接，用于为执行机构110和励磁单元50提供电能，其中，执行机构110包括直流电机、电机风机和整流风机中的一种或几种。

进一步的，主断路器10，与次断路器20相连接，用于在发生短路故障的情况下，进行跳闸动作，以切断进线电源。

这里，400V进线电源通过主断路器10进入控制系统100，当控制系统100发生短路故障时。主断路器10会进行自动跳闸动作，防止短路故障对上级电网造成干扰；

进一步的，次断路器20，分别与直流调速器30和接触器70相连接，用于在主断路器10正常合闸的情况下，为直流调速器30和接触器70提供电能，其中，次断路器20包括风机电源断路器和装置电源断路器。

具体地，当主断路器10合闸后，400V进行电源会进入到次断路器20接入端口，通过次断路器20分别控制直流调速器30和接触器70的供电；

进一步的，直流调速器30，分别与整流单元60和励磁单元50相连接，用于控制整流单元60和励磁单元50工作。

进一步的，励磁单元50，与执行机构110相连接，用于控制执行机构110的励磁电流。

具体地，通过直流调速器30控制励磁单元50整流，最终目的控制执行机构110的励磁电流；

进一步的，整流单元60，与执行机构110相连接，用于控制执行机构110的电枢电压和电枢电流。

这里，现有的整流单元60一般采用可控硅散热器组件进行整板安装，可控硅和快熔元件散热效果不佳，出力小、故障率高。本实用新型实施例提供的控制系统100采用改进后的整流单元60；

具体地，改进后的整流单元60采用封闭风道结构，可控硅散热器组件采用滑动导轨安装，即在缓解可控硅和快熔元件的散热问题的基础上，增强了功率器件的出力、降低了元件故障率、同时使功率组件拆卸更灵活方便，便于维护；

其中，整流单元60包括紧密排列的六组散热片和快速熔断器，一个散热片与一个快速熔断器间设置有可控硅，形成一组，各组之间设置有绝缘板，排列紧密，当有可控硅损坏时，可以单独抽出散热片更换可控硅，方便快捷；

这里，整流单元60还包括阻容吸收元件，各组阻容吸收元件紧密排列在散热片后部，不干扰铜排排列，铜排安装结构清晰，便于相序排列。

此外，在整流单元60上部，风机预留接口，风道出口，当整流单元60安装完毕，前面板闭合时，则整个整流单元60保持一个相对密闭的散热风道，散热风机开启后不仅保证了散热功能，还能避免外部粉尘杂物进入整流单元60内部，保证整流单元60的安全可靠性。

进一步的，控制单元90还包括继电器40，分别与直流调速器30和接触器70相连接，用于按照直流调速器30发出的直流信号控制接触器70的导通与关断。

这里，通过控制系统100的24V直流信号控制继电器40触点的断开或吸合，进而控制接触器70的开通和关断，以使接触器70控制执行机构110的供电。

进一步的，熔断器80，与励磁单元50的进线端相连接，用于在励磁单元50发生故障的情况下，进行断开动作。

这里，当励磁单元50发生故障时，熔断器80断开，以防止该故障伤害到其他设备；

综上，通过上述设备、如接触器70、继电器40、熔断器80等辅助器件，帮助控制系统100中设备进行电源供电并起到保护电路的作用；励磁单元50和整流单元60是控制系统100中主要的功率部件，直流调速器30通过触发脉冲控制励磁单元50和整流单元60内的可控硅开通关断，最终目的是控制执行机构110的励磁电流、电枢电压、电枢电流，让执行机构110按照工艺要求运行。

本实用新型实施例提供了控制系统和控制柜，包括整流单元和与整流单元呈纵向分布的控制单元，控制单元包括直流调速器、励磁单元、主断路器、次断路器和熔断器；直流调速器的一侧设置有励磁单元和次断路器，励磁单元和次断路器呈纵向分布；励磁单元远离直流调速器的一侧设置有主断路器，次断路器远离直流调速器的一侧设置有熔断器，主断路器和熔断器呈纵向分布，把整流柜和控制柜两柜合一，紧凑性更好，接线更少，降低生产成本和后期维护的人力成本。

实施例二：

进一步的，本实用新型实施例还提供控制柜，包括如上所述的控制系统，还包括设置控制系统的柜体，如图3所示，柜体包括上层11、中层12和下层13，整流单元设置在上层11，控制单元设置在中层12和下层13，其中，直流调速器设置在中层12，直流调速器的另一侧靠近柜体的侧壁，接触器和继电器设置在下层13，具体的设备安装位置可参照图1。

这里，柜体的上层11、中层12和下层13的间隔并非等间距划分，而是按照控制系统的设备按照时尺寸进行调整，图3中为本实用新型提供的一种示范性实施例；

具体地，作为一种可选的实施方式，柜体的两侧侧壁上分别设置有若干个等间距凸起14，用于固定安装板15；

其中，凸起14包括长条状凸起、离散多点型凸起，凸起14与柜体的尺寸相匹配；

这里，离散多点型凸起包括圆柱点、圆锥点、球状点；

具体地，安装板15与柜体可拆卸连接，可根据控制系统中设备具体安装尺寸，通过设置于侧壁的凸起14，灵活调整安装板15的位置，以达到分隔出不同大小的上层11、中层12和下层13的空间，进而使控制系统中设备能够紧密排列，有效利用控制柜内空间；

进一步的，如图4所示，至少一个控制柜与上位机通信连接，并由上位机进行控制，以获取控制柜工作情况，进而获取并存储执行机构的运行状态；

本实用新型实施例提供的控制柜，与上述实施例提供的控制系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。