一种具有多种故障定位功能的高压变频器的制作方法

1.本实用新型涉及变频器故障检测技术领域，具体涉及一种具有多种故障定位功能的高压变频器。


背景技术：

2.变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。高压变频器在运行中，由于受到运行环境的影响或者运行工况的突变，有时会发生输出过流，单元过压，通信故障等问题。如何准确的找到故障单元并确定为何种故障，对于提高变频器的可靠性十分重要。而在实际中发现往往报出的故障定位单元并不是真正有问题的部件的直接故障，使得技术人员在对变频器进行故障排查时造成不便。
3.因此如何解决上述问题是我们亟需的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种具有多种故障定位功能的高压变频器，可获得高压变频器各种单元的实时状态，当光纤连接正常时，若发生单元故障，可以准确定位到具体单元的具体故障。当光纤连接断开时，还可以准确定位到发生光纤断开的通讯故障单元。方便检修人员能够快速更换故障部件，提高变频器的可靠性。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种具有多种故障定位功能的高压变频器，包括高压变频器本体，所述高压变频器本体还包括控制柜、单元柜和变压器柜，所述控制柜内设有主控单元，所述主控单元设有串行接口、主控数据发送光纤接口和主控数据接受光纤接口，所述单元柜内设有多个功率单元，所述功率单元设有单元数据接受光纤接口、单元数据发送光纤接口和光纤接口，所述变压器柜内设有变压器，所述数据发送光纤接口通过光纤连接所述单元数据接受光纤接口，所述单元数据发送光纤接口通过光纤连接所述主控数据接受光纤接口，每一个所述功率单元内设有功率子单元，所述功率子单元通过光纤连接。
7.在本方案中，在高压变频器中对故障发生单元和故障问题进行准确定位。通过光纤将变频器的各级功率单元与主控单元连接，通过串行通讯方式将单元信息依次往下一级传递。在光纤连接正常时，若发生故障则可以准确定位到该故障功率单元的具体故障，也可以在光纤断开时，准确定位到发生光纤断开的通讯故障单元。
8.进一步地，所述功率子单元上装设有子单元通讯故障监测模块、未连接故障监测模块、过压报警故障监测模块、单元过热故障监测模块、单元缺相故障监测模块、单元过压故障监测模块、单元驱动故障监测模块和单元失电故障监测模块。
9.在本方案中，多个故障监测模块的设置，能更好的分析故障原因和分析故障问题。
10.优选地，所述功率子单元上还设有故障灯、子单元数据接收光纤口和子单元数据发送光纤口。
11.本方案中，子单元数据接收光纤口和子单元数据发送光纤口实现各个功率子单元
之间的数据传输。
12.进一步地，所述控制柜外表面设有人机交互触摸屏，实现了将故障单元信息显示于人机交互触摸屏上，便于检修人员确认故障点。
13.优选地，所述控制柜外表面还设有轻故障指示灯和重故障指示灯，其实现了自动报警功能，提醒维护人员及时处理避免设备损坏造成严重损失。
14.可选地，所述主控单元设置串行接口并连接所述人机交互触摸屏。
15.可选地，所述串行接口选用rs485串口。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17.本实用新型一种具有多种故障定位功能的高压变频器，在主控单元中对故障发生单元和故障问题进行准确定位，通过光纤将变频器的各级功率单元与变频器主控单元连接，通过串行通讯方式将单元信息依次往下一级传递。在光纤连接正常时，若发生故障则可以准确定位到该故障单元的具体故障，也可以在光纤断开时，准确定位到发生光纤断开的通讯故障单元。并将故障单元信息显示到变频器控制柜上的触摸屏人机界面上。该系统能够准确定位和显示变频器故障的第一故障点，从而在实际使用中方便检修人员能够快速更换故障部件，重新投入变频器，提高高压变频器的可靠性。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
19.图1为本实用新型实施例中整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中功率子单元结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例中负载电机与主控单元的连接关系图；
22.附图标记及对应的零部件名称：
23.1、控制柜；2、单元柜；3、变压器柜；4、主控单元；5、功率单元；6、变压器；7、单元数据接受光纤接口；8、单元数据发送光纤接口；9、功率子单元；10、子单元故障指示灯；11、光纤；12、主控数据发送光纤接口；13、主控数据接受光纤接口；14、轻故障指示灯；15、重故障指示灯；16、串行接口；17、人机交互触摸屏；18、子单元通讯故障监测模块；19、未连接故障监测模块；20、过压报警故障监测模块；21、单元过热故障监测模块；22、单元缺相故障监测模块；23、单元过压故障监测模块；24、单元驱动故障监测模块；25、单元失电故障监测模块；26、故障灯；27、子单元数据接收光纤口；28、子单元数据发送光纤口。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
25.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
26.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味
着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“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保护范围的限制。
28.实施例
29.如图1所示，本实用新型一种具有多种故障定位功能的高压变频器，包括高压变频器本体，所述高压变频器本体还包括控制柜1、单元柜2和变压器柜3，所述控制柜1内设置有主控系统4、控制柜外表面设有人机交互界面触摸屏17、轻故障指示灯14、重故障指示灯15，所述主控系统上设有rs485串口16、主控数据发送光纤口12及主控数据接收光纤口13等光纤口。所述单元柜2内设有6级功率单元系统5，以第一级单元为例，该级单元设置有a1功率单元9、a1单元故障指示灯10、单元数据接收光纤口7、单元数据发送光纤口8和光纤11。主控数据发送光纤口12与单元数据接收光纤口7通过光纤连接，单元数据发送光纤口8与主控数据接收光纤口13通过光纤连接，每一级功率单元的三个单元也通过光纤连接，传递单元信息。所述变压器柜3内设有变压器6。
30.在一些实施例中，如图2所示，功率子单元上装有8种故障信息监测模块，分别是子单元通讯故障监测模块18、未连接故障监测模块19、过压报警故障监测模块20、子单元过热故障监测模块21、单元缺相故障监测模块22、单元过压故障监测模块23、单元驱动故障监测模块24、单元失电故障监测模块25。同时装有单元故障指示灯26、单元数据接收光纤口27和单元数据发送光纤口28，其实现对故障的准确分析与处理。
31.在一些实施例中，如图2所示，所述功率子单元上还设有子单元故障指示灯26、子单元数据接收光纤口27和子单元数据发送光纤口28，其检查子单元的工作状态。
32.作为上述实施例的优选，各个子单元之前设置光纤实现子单元间的数据传输。
33.在一些实施例中，如图3所示，主控单元包括图中的多个子单元如，a1
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a6单元、b1
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b6单元、c1
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c6单元，其数据发送端和数据接收端如图连接与主控单元，然后接入负载电机。
34.在光纤连接正常时，a1单元会将其单元故障信息传递给b1单元，b1则会保留a1单元的状态并附上自己的状态依次往c1传递，直至返回主控当光纤断开连接时。当某单元发生故障时，该单元的故障指示灯26则亮红色报警。最终这些故障信息通过光纤发送至主控单元中，主控单元对单元故障信息进行保存并根据不同的故障类型对变频器进行旁通或停机等处理。
35.此外，当系统进入停机状态时则重故障指示灯15亮红色报警。同时将处理完成后的故障信息通过rs485串口16发送到触摸屏人机界面17上，在人机界面上实时显示出目前变频器所有功率单元的故障信息，实时显示出具体的故障单元和故障信息类型。
36.触摸屏人机界面中的单元状态显示界面显示了变频器所有单元的故障信息。当某单元发生故障时，该单元及故障指示灯则亮红灯，点击该单元按钮，进入该单元的实时状态，会显示出具体故障。
37.需要说明的是，如图3所示，a、b、c分别对应三相功率单元模块，其中a1
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a6为a相，b1
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b6为b相，c1
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c6为c相，三项输出电压接负载电机，其中主控单元和功率单元的串行通讯方式连接，实现主控单元对三相功率单元进行控制，由主控到a1、b1、c1最后到主控，然后三相功率单元的输出电压驱动负载电机。
38.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。