变频电机保护控制回路的制作方法

本实用新型涉及一种变频电机保护控制回路，属于专门适用于发动机起动的电路技术领域。

背景技术：

目前一般将变频电机的变频器设置在变配电室的低压配电柜内，普通的变频电机控制回路是：含有三相电源、漏电断路器、变频器、电流测量、电机等；通过电缆线将上述各种电气元件联系在一起，来实现电机的启动与保护，能实现电机的自动启动，从而实现电机的远方操作。

化工设计总图布置时，经常出现变配电室与生产装置的距离过远，从而造成低压开关柜变频器至生产装置上的电机距离过远，造成变频器至设备电机的电缆线过长，由于电缆线对地电容、线间电容的存在，会产生漏电流，电缆线越长，漏电流越大，这些漏电流可能使漏电断路器、继电器等设备误动作，造成安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种变频电机保护控制回路。

本实用新型所述的变频电机保护控制回路，包括设置在低压开关柜内的三相电源、漏电断路器qf、四象限变频器fh和电流测量ta，以及设置在生产装置现场的发电机，还包括输出电抗器dk、联轴器、原动机和编码器，输出电抗器dk的输入侧通过柜内线与电流测量ta相连，输出电抗器dk的输出侧然后通过电缆与现场发电机相连；发电机连接有用于检测发电机运行转速的编码器；发电机通过联轴器与原动机相连接。

优选地，所述四象限变频器fh的输入侧经过漏电断路器qf与电网相连，输出侧通过输出高压开关与发电机连接，内部集成有数据采集模块、核心控制模块、四象限整流模块和转矩控制模块。

优选地，所述发电机与原动机通过联轴器相连，并且发电机绕组与变频器输出侧相连。

优选地，所述输出电控器dk包括绕线骨架和缠绕在绕线骨架外的线圈，线圈上直接放置有引线后通过胶带包绕固定，线圈缠绕在引线上焊接固定并将缠头折弯，缠绕并焊接引线的线圈直接封装在塑料外壳内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的变频电机保护控制回路，远距离变频电机供电增加输出电抗器保护回路后，能够有效抑制电缆线的对地漏电流和线间漏电流，从而降低漏电保护器、继电器等设备误动作的可能性，更能有效地保护变频电机，使设备运行更加安全可靠，具有极高的实用性，非常适合在现场无人值守化工装置运行，弥补了在远距离变频控制上的漏洞，降低漏电保护器、继电器等设备误动作的可能性，降低安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是现有技术的电路原理图。

图中：1、三相电源；2、漏电断路器qf；3、四象限变频器fh；4、电流测量ta；5、发电机；6、输出电抗器dk；7、联轴器；8、原动机；9、编码器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例1：

如图1所示，本实用新型所述的变频电机保护控制回路，主要包括三相电源1，漏电断路器qf2，四象限变频器fh3，电流测量ta4，发电机5，输出电抗器dk6等设备。

三相电源1、漏电断路器qf2、变频器、电流测量ta4、输出电抗器dk6设置在低压开关柜内，电机在生产装置现场；三相电源1、漏电断路器qf2、变频器、电流测量ta4、输出电抗器dk6通过柜内线连接起来，然后通过电缆与现场电机相连，对设备电机进行供电，实现变频控制。

其中，漏电断路器qf2用于隔离三相电源1和变频器，在启动变频器前，需要先将漏电断路器qf2合闸以对变频器进行充电；

四象限变频器fh3的输入侧经过漏电断路器qf2与电网相连，输出侧通过输出高压开关与发电机5连接，四象限变频器fh3具有能量反馈能力和转矩控制功能等，当发电机5处于发电状态时，电能可以经过变频器无扰地回馈到电网，通过调节变频器输出转矩能够模拟发电机5不同负载情况达到给发电机5加载的目的，变频器控制系统内部集成有数据采集模块、核心控制模块、四象限整流模块和转矩控制模块等，以完成数据采集、电机调速控制、四象限能量回馈控制和输出转矩控制等；当采用原动机8拖动发电机5先启动的方式，变频器还可以通过飞车切入或同步切入的方式投入系统，四象限变频器fh3是发电机5负载试验平台的核心。

发电机5与原动机8通过联轴器7相连，并且发电机5绕组与变频器输出侧相连，发电机5可以将机械能转化为电能，发电机5可以是同步发电机5，也可以是异步发电机5。

联轴器7，也可以是满足一定变比的齿轮箱等，一端连接原动机8，另一端连接待测发电机5，主要是实现原动机8和发电机5的联动，起到能量传递的作用；

原动机8可以是汽轮机，可以是风机，也可以是利用另一台变频器驱动的电动机等；原动机8为发电机5提供动力，通过联轴器7驱动发电机5发电；

输出电抗器dk6具有缓解冲击的作用，当采取原动机8首先拖动发电机5启动再接入变频器时，变频器需要采用飞车切入或者同步切入的方式在运行中投入系统，串入电抗器可以有效减小变频器切入瞬间的冲击电流；

编码器9用于检测发电机5运行转速，有利于变频器转速识别更加快速和准确；

现有技术的回路包括有三相电源1、漏电断路器qf2、变频器、电流测量ta4、电机等；通过电缆线将上述各种电气元件联系在一起，来实现电机的启动与保护，能实现电机的自动启动，从而实现电机的远方操作，如图2所示。

增加输出电抗器dk6主要在以下两个方面发挥作用：(1)增大变频器的有效传输距离：当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器dk6来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流，增大了变频器到电动机的有效传输距离。

(2)有效抑制igbt开关时的瞬间高压：变频器输出端增加输出电抗器dk6的作用是为了输出电抗器dk6可以有效抑制变频器的igbt开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。

输出电控器dk包括绕线骨架和缠绕在绕线骨架外的线圈，线圈上直接放置有引线后通过胶带包绕固定，线圈缠绕在引线上焊接固定并将缠头折弯，缠绕并焊接引线的线圈直接封装在塑料外壳内。输出电控器dk通过pe保护接地。接地最为重要的一点为单点接地，如果同一部件有两点接地，那么这两条接地线与部件连同地形成一个环路，环路中间如有磁通变化将产生环路从而导致铁心部件局部温度升高继而破坏绝缘与变压器油，影响温升。由此可见电抗器铁心一点接地有着重要的意义。电抗器铁心接地采用倒树枝状结构。即多个部件仅通过一点连接一起形成一组，这一组在通过一个接地线或部件与其他各组连接一起，最终由一条接地线通过接地套管引出至油箱外与接地铜排连接从而完成整个铁心的接地。电抗器铁心按结构分大致可分为三相型式与单相型式。接地原理相同，但三相铁心装配部件较多，接地较复杂。

本实用新型的使用过程如下所示：本实用新型所述的变频电机保护控制回路，通过三相电源1、漏电断路器qf2、变频器、电流测量ta4、输出电抗器dk6通过柜内线连接起来，然后通过电缆与现场电机相连，对设备电机进行供电，实现变频控制。经过上述方法进行变频电机保护控制回路改造，能有效的抑制电缆的对地漏电流和线间漏电流，从而降低漏电保护器、继电器等设备误动作的可能性，降低安全隐患。

在低压开关柜变频器至生产装置上的电机距离过远时，导致低压开关柜变频器至设备电机的电缆过长，造成电缆线对地电容、线间电容的存在，产生漏电流，电缆线越长，漏电流越大，这些漏电流可能使漏电断路器qf2、继电器等设备误动作，产生安全隐患；在变频器与设备电机之间的回路上增加输出电抗器dk6，能够有效抑制电缆线的对地漏电流和线间漏电流，从而降低漏电保护器、继电器等设备误动作的可能性，能有效地保护变频电机，使设备运行更加安全可靠。

本实用新型可广泛运用于专门适用于发动机起动的电路场合。