一种风机分离式变频驱动装置的制作方法

本发明涉及一种驱动装置，尤其是一种风机分离式变频驱动装置，属于电力驱动装置技术领域。

背景技术：

ebm风机是德国ebm和西门子合作生产的产品，其在设计时采用加密通信、内置一体的设计方式，即变频器驱动部分内置在ebm风机的铁壳内部。由于变频器工作过程是个高速且大功率igbt（绝缘栅双极型晶体管）模拟正弦波的过程，电机功率全由igbt提供，因此工作电流很大，自身产生的热量很高，致使安全性跟工作温度呈反比关系，即温度越高igbt发生不可逆故障的可能性越高。因此，一体化设计决定了igbt及驱动电路的散热完全要靠电机上的风扇来完成，也正因为是一体化设计，igbt赖以散热的风力流向为：散热标的物（如：大型变压器、升压器、大功率整流器等发热量大的设备）→风扇。由此带来的问题是：从标的物流出的为热风，igbt本身散热能力就差，长期运行将导致igbt散热渠道被完全阻断，进而导致igbt炸毁。另外，由于ebm风机非常庞大，散热困难，尤其是安装位置离地面较高，故当风机的变频驱动器发生故障时难于修复，更无法停机维修，也不能带电维修，从而给生产带来极大影响。

技术实现要素：

为了解决风机故障率高，并且在发生故障时难于及时修复等问题，本发明提供一种风机分离式变频驱动装置，以降低故障率，并且在故障发生时可方便进行维修。

本发明通过下列技术方案完成：一种风机分离式变频驱动装置，包括驱动风机运转的电机，控制电机运行的驱动器，其特征在于驱动器与电机接口板相连，电机接口板通过光纤与控制接口板相接，控制接口板分别通过转速检测器、温度检测器与电机相连，以便通过驱动器驱动电机再带动风机运行，并在运行过程中，通过控制接口板将适时获取的电机转速信号、温度信号进行对比、处理后，通过光纤将信号传递给电机接口板，再送给驱动器，通过驱动器驱动电机在正常转速下运行，维持正常工作温度，实现电机运行的适时控制，保证风机正常工作。

所述转速检测器为常规的霍尔元件。

所述温度检测器为常规的温度传感器。

所述控制接口板包括壳体，设置在壳体上的mcu处理器，和与mcu处理器相连的通信口配置器、数码显示器、rs-232接口、rs-485接口、电源、温度信号端、霍尔接口、光纤通信接口、报警器；通过温度信号端接收温度传感器检测到的温度信号，通过霍尔接口接收霍尔元件检测到的转速信号，并将温度、转速信号传给mcu处理器完成对比、处理后，通过光纤通信传送给电机接口板，再通过电机接口板经对应接口送驱动器，通过驱动器驱动电机在正常转速下运行，维持正常工作温度，保证风机正常工作。

所述mcu处理器是型号为pic18f45k22的芯片，其中：

管脚8、9、10、19与与门电路相连，再与对应的光纤通讯收发器相连，用于控制光纤通讯收发器发出的转速信号；与门电路与霍尔接口相连，用于接收霍尔元件检测到的转速信号；

管脚11作为风扇运行时的温度信号端，用于接收温度传感器检测到的温度信号；管脚5与光纤通讯收发器相连，管脚4与与门电路相连后，通过三极管与光纤通讯收发器相连，用于控制光纤通讯收发器发出的温度信号；

管脚20与三极管基极相连，用于发出报警信号，提醒电机运行故障；

管脚21、22与通信方式拨码开关相连，用于选择rs-232、rs-485通信方式；

管脚32、31、30、27-23分别与数码显示器相连，通过数码显示器进行显示。

所述rs-232接口的型号为max202ecpd，用于连接pc或其他支持232接口的通信。

所述rs-485接口的型号为sm75176，用于支持自定义通信协议，完成modbus组网或远程控制。

所述光纤通信接口的型号为op-t-1521z、op-r-2521z，用于进行双向光纤通信，传送变频转速信息。

所述电源用于供电。

所述电机接口板的光纤通讯收发器分别通过与门电路与电机驱动器接口相连，以便将接收到的转速控制信号、温度控制信号送驱动器，用于控制电机转速。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地通过驱动器驱动电机再带动风机运行，并在运行过程中，通过安装在地面控制箱内的控制接口板将适时获取的电机转速信号、温度信号进行对比、处理后，通过光纤将信号传递给安装在高位风机上的电机接口板后，再送给安装在地面控制箱内的驱动器，通过驱动器驱动电机在正常转速下运行，维持正常的工作温度，实现电机运行的适时控制，在确保原有风机在正常运行模式下运行的同时，有效降低风机故障率，并且在故障发生时可方便进行维修，具有工作稳定性、可靠性高，维修方便等优点。

附图说明

图1为本发明结构方框图；

图2为图1中的控制接口板方框图；

图3为图1中的控制接口板电路图；

图4为图1中的电机接口板电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明提供的风机分离式变频驱动装置，包括驱动风机运转的电机，控制电机运行的驱动器，驱动器与电机接口板相连，电机接口板通过光纤与控制接口板相接，控制接口板分别通过转速检测器、温度检测器与电机相连，其中驱动器和控制接口板均安装在地面控制箱内，电机接口板安装在高位的风机壳内；

所述控制接口板包括壳体，设置在壳体上的mcu处理器，和与mcu处理器相连的通信口配置器、数码显示器、rs-232接口、rs-485接口、电源、温度信号端、霍尔接口、光纤通信接口、报警器；通过温度信号端接收温度传感器检测到的温度信号，通过霍尔接口接收霍尔元件检测到的转速信号，并将温度、转速信号传给mcu处理器完成对比、处理后，通过光纤通信传送给电机接口板，再通过电机接口板经对应接口送驱动器，通过驱动器驱动电机在正常转速下运行，维持正常工作温度，保证风机正常工作；

所述转速检测器为常规的霍尔元件；

所述温度检测器为常规的温度传感器；

所述mcu处理器是型号为pic18f45k22的芯片，其中：

管脚19均与与门电路u4a的2脚、u4b的5脚、u4c的10脚相连，再与对应的光纤通讯收发器u7、u10、u11相连，管脚8、9、10与与门电路u4a的3脚、u4b的6脚、u4c的8脚相连，用于控制光纤通讯收发器u7、u10、u11发出的转速信号；与门电路u4b的4脚、u4c的9脚与霍尔接口相连，用于接收霍尔元件检测到的转速信号；

管脚11作为风扇运行时的温度信号端，用于接收温度传感器检测到的温度信号；管脚5与光纤通讯收发器u17的1脚相连，管脚4与与门电路u4d的12、13脚相连后，通过三极管q5与光纤通讯收发器u12的1、2脚相连，用于控制温度信号；

管脚20与三极管q1基极相连，用于发出报警信号，警示电机运行故障；

管脚21、22与通信方式拨码开关s1相连，用于选择rs-232、rs-485通信方式；

管脚6、17、16与接口j1的3、4、5脚相连；

管脚15与led相连，用指示运行状态；

管脚14与模拟开关控制电路u5b的10脚相连，模拟开关控制电路u5b的11脚与u4a的1脚相连；

管脚3与光电耦合器u13的2脚相连，再与u16的3脚相连，通过u16与rs-458接口相连，用于支持自定认通信协议，完成组网或远程控制；

管脚1、44、43、42分别与模拟选择开关控制器u6的3、13、9、10脚相连，模拟选择开关控制器u6的14、15脚分别与u15的3脚、u14的6脚相连，再与rs-485接口u16的1、4脚相连，实现rs-458的通讯；同时模拟选择开关控制器u6的12、1脚分别与rs-232接口u1的12、11脚相连，实现rs-232的通讯；

管脚35至40分别与拨码开关s2对应的管脚相连，通过s2完成通讯组网设置；

管脚32、31、30、27-23分别与数码显示器u3的对应管脚相连，通过数码显示器u3进行显示。

所述led显示器的型号为dpy-8seg，用于显示电机驱动器的运行状态及故障信息。

所述rs-232接口u1的型号为max202ecpd，用于连接pc或其他支持232接口的通信。

所述rs-485接口u16的型号为sm75176，用于支持自定义通信协议，完成modbus组网或远程控制。

所述光纤通讯收发器u7、u10、u11、u12的型号为op-t-1521z、光纤通讯收发器u17、u2、u3、u4、u8的型号为op-r-2521z，用于进行双向光纤通信，传送变频转速信息。

所述电源用于供电。

所述电机接口板的光纤通讯收发器u2、u3、u4分别通过与门电路u1d、u1b、u1c与电机驱动器接口j5、j6、j7相连，以便通过驱动器控制电机转速。

工作时：通过驱动器驱动电机再带动风机运行，并在运行过程中，通过控制接口板将适时获取的电机转速信号、温度信号进行对比、处理后，通过光纤将信号传递给电机接口板后，再送给驱动器，通过驱动器驱动电机在正常转速下运行，实现电机运行的适时控制，保证风机正常工作。