一种变频起动器的制作方法

本技术涉及一种变频器，尤其是涉及一种用于煤矿井下工作面多功能组合式的变频起动器。

背景技术：

1、在全国工业制造业智能化的浪潮下，煤炭行业作为我国重要的能源行业，其先进化建设直接关系我国国民经济和社会的进程。纵观煤矿行业，煤矿井下设备发展集成化、智能化、可视化是大势所趋，其次煤矿井下空间狭小，如能有一种将变频器、组合电磁起动器、照明综合保护器功能集成且外观尺寸较小的设备，这将颠覆传统煤矿井下供电、驱动设备组合模式。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种变频起动器，解决了集变频器、组合电磁起动器、照明综合保护器一体的问题，其技术方案如下所述：

2、一种变频起动器，包括依次连接的工频控制腔室、逆变腔室和整流腔室，背面对应设置有工频水冷板、逆变侧水冷板和整流侧水冷板，所述工频控制腔室用于4路3300v工频回路控制及检测；所述逆变腔室用于1路逆变回路检测、控制及输出；所述整流腔室用于交流电整流为直流电，高压电源转化为控制电，为变频起动器内部器件提供电源；在工频控制腔室下方设置有辅助工频控制腔，用于1140v工频和127v工频检验及控制。

3、所述工频控制腔室内，包括控制线接线腔室、电压工频输出、隔离开关、输入电源接口；所述控制线接线腔室，设置有变频起动器内部的plc主控器和工频控制模块中的信号接口；所述电压工频输出包括127v工频输出、1140v工频输出、四路3300v工频、变频输出回路，各个电压工频输出之间通过隔离开关分开，所述电压工频输出通过接入电源，对应设置有三个输入电源接口。

4、所述整流腔室设置有依次连接的过压抑制模块、整流连接母排、预充电单元，所述过压抑制模块，在变频回路母线电压值高于保护值后由plc主控器控制投入母线进行抑制电压上升；所述整流连接母排，用于将整流腔室的整流单元和逆变腔室的逆变单元连接；所述预充电单元用于减少充电电流冲击，母线电压达到标准值后由plc主控器控制预充电单元断开，吸合逆变腔室的真空接触器单元。

5、所述逆变腔室设置有逆变主控器、主控电源箱和电压采样模块，所述逆变主控器与plc主控器之间进行485通讯，并接收电压采样模块的信号，通过光纤与逆变腔室的逆变单元连接，控制逆变单元中igbt导通；所述主控电源箱为逆变主控器、电压采样模块、逆变单元提供电源；所述电压采样模块将检测的电压信号转化为电流信号给逆变主控器，与逆变单元连接，检测输出电压和母线电压值。

6、所述辅助工频控制腔中，设置有127v工频启停复位试验旋钮、127v工频隔离开关、1140v-1工频启停旋钮、1140v-2工频启停旋钮，用于实现127v回路、1140-1工频回路、1140v-2工频回路的控制。

7、所述辅助工频控制腔内部，设置有127v照明回路综合保护器、1140v-1工频接触器、1140v-1工频漏电检测单元、1140v-1工频电流检测单元、127v工频接触器、127v工频电流检测单元；所述127v照明回路综合保护器与127v工频接触器连接，控制其开关，并与工频电流检测单元连接，接收其检测的电流信号；所述1140v-1工频接触器与1140v-1工频漏电检测单元相连接，实现对外输出1140v工频电源；所述1140v-1工频电流检测单元，用于检测1140v-1工频三相线的电流值。

8、所述辅助工频控制腔内部，设置有1140v-2工频漏电检测单元、1140v-2工频接触器、1140v-2工频电流检测单元，所述1140v-2工频漏电检测单元和1140v-2工频接触器相连接，实现对外输出1140v工频电源；所述1140v-2工频电流检测单元用于检测1140v-2工频三相线的电流值。

9、所述变频起动器的plc主控器，设置有cx8000系列plc，所述cx8000系列plc通过内部e-bus总线直接连接有el6021、el6022、两块el6731，一块el6731与bk5150模块连接，bk5150通过内部k-bus总线后面直接连接kl1408、kl2408、kl3464模块；另一块el6731连接到接线腔，外部通讯备用；所述el6021模块自带一路485端口，用于逆变控制器通讯使用，所述el6022模块自带两路485端口，用于备用通讯使用。

10、所述工频控制腔室设置有工频控制模块，用于工频1140v、127v回路控制及保护；与1140v-1工频漏电检测单元、1140v-2工频漏电检测单元连接，接收漏电信号，并控制其投入检测时间；与辅助工频控制腔内部的1140v-1工频接触器、1140v-2工频接触器控制线圈连接，控制启停。

11、所述变频起动器，通过将煤矿井下变频软起、3300v/1140v工频供电、照明综合保护器等功能集成，并且尺寸与传统变频器一致，完美解决煤矿井下供电及驱动设备组合繁琐、各设备通讯协议不同等问题，缩短设备摆放空间的同时，减少因铺设电缆产生的浪费和工人重复劳动。

12、本实用新型具有以下优点：

13、(1)相比传统供电组合(变频+组合电磁起动器+照明综合保护器)简化设备布局；

14、(2)减轻设备管理人员负担，易于检修和维护；

15、(3)实现煤矿采掘、运输、照明等过程的智能化运转；

16、(4)将工业物联网、云计算、大数据、智能装备等与现代煤炭开发深度融合，形成全面感知、实时互联、动态预测、协同控制的智慧煤矿管理系统；

17、(5)完全代替电磁起动器，在使用原高低速电机基础上，省去高低速电机一根动力电缆，节省铺设电缆使用数量。

技术特征：

1.一种变频起动器，其特征在于：包括依次连接的工频控制腔室(1)、逆变腔室(2)和整流腔室(6)，背面对应设置有工频水冷板(25)、逆变侧水冷板(24)和整流侧水冷板(23)，所述工频控制腔室(1)用于4路3300v工频回路控制及检测；所述逆变腔室(2)用于1路逆变回路检测、控制及输出；所述整流腔室(6)用于交流电整流为直流电，高压电源转化为控制电，为变频起动器内部器件提供电源；在工频控制腔室(1)下方设置有辅助工频控制腔(7)，用于1140v工频和127v工频检验及控制。

2.根据权利要求1所述的变频起动器，其特征在于：所述工频控制腔室(1)内，包括控制线接线腔室(8)、电压工频输出、隔离开关、输入电源接口；所述控制线接线腔室(8)，设置有变频起动器内部的plc主控器(54)和工频控制模块(56)中的信号接口；所述电压工频输出包括127v工频输出(9)、1140v工频输出(10)、四路3300v工频、变频输出回路(15)，各个电压工频输出之间通过隔离开关分开，所述电压工频输出通过接入电源，对应设置有三个输入电源接口。

3.根据权利要求2所述的变频起动器，其特征在于：所述整流腔室(6)设置有依次连接的过压抑制模块(26)、整流连接母排(27)、预充电单元(28)，所述过压抑制模块(26)，在变频回路母线电压值高于保护值后由plc主控器(54)控制投入母线进行抑制电压上升；所述整流连接母排(27)，用于将整流腔室(6)的整流单元(35)和逆变腔室(2)的逆变单元(55)连接；所述预充电单元(28)用于减少充电电流冲击，母线电压达到标准值后由plc主控器(54)控制预充电单元(28)断开，吸合逆变腔室(2)的真空接触器单元(67)。

4.根据权利要求1所述的变频起动器，其特征在于：所述逆变腔室(2)设置有逆变主控器(32)、主控电源箱(33)和电压采样模块(34)，所述逆变主控器(32)与plc主控器(54)之间进行485通讯，并接收电压采样模块(34)的信号，通过光纤与逆变腔室(2)的逆变单元(55)连接，控制逆变单元中igbt导通；所述主控电源箱(33)为逆变主控器(32)、电压采样模块(34)、逆变单元(55)提供电源；所述电压采样模块(34)将检测的电压信号转化为电流信号给逆变主控器(32)，与逆变单元(55)连接，检测输出电压和母线电压值。

5.根据权利要求1所述的变频起动器，其特征在于：所述辅助工频控制腔(7)中，设置有127v工频启停复位试验旋钮(37)、127v工频隔离开关(38)、1140v-1工频启停旋钮(39)、1140v-2工频启停旋钮(40)，用于实现127v回路、1140-1工频回路、1140v-2工频回路的控制。

6.根据权利要求1所述的变频起动器，其特征在于：所述辅助工频控制腔(7)内部，设置有127v照明回路综合保护器(41)、1140v-1工频接触器(42)、1140v-1工频漏电检测单元(43)、1140v-1工频电流检测单元(44)、127v工频接触器(45)、127v工频电流检测单元(46)；所述127v照明回路综合保护器(41)与127v工频接触器(45)连接，控制其开关，并与工频电流检测单元(46)连接，接收其检测的电流信号；所述1140v-1工频接触器(42)与1140v-1工频漏电检测单元(43)相连接，实现对外输出1140v工频电源；所述1140v-1工频电流检测单元(44)，用于检测1140v-1工频三相线的电流值。

7.根据权利要求1所述的变频起动器，其特征在于：所述辅助工频控制腔(7)内部，设置有1140v-2工频漏电检测单元(47)、1140v-2工频接触器(48)、1140v-2工频电流检测单元(49)，所述1140v-2工频漏电检测单元(47)和1140v-2工频接触器(48)相连接，实现对外输出1140v工频电源；所述1140v-2工频电流检测单元(49)用于检测1140v-2工频三相线的电流值。

8.根据权利要求6所述的变频起动器，其特征在于：所述工频控制腔室(1)设置有工频控制模块(56)，用于工频1140v、127v回路控制及保护；与1140v-1工频漏电检测单元(43)、1140v-2工频漏电检测单元(47)连接，接收漏电信号，并控制其投入检测时间；与辅助工频控制腔(7)内部的1140v-1工频接触器(42)、1140v-2工频接触器(48)控制线圈连接，控制启停。

技术总结
本技术提供一种变频起动器，包括依次连接的工频控制腔室、逆变腔室和整流腔室，背面对应设置有工频水冷板、逆变侧水冷板和整流侧水冷板，所述工频控制腔室用于4路3300V工频回路控制及检测；所述逆变腔室用于1路逆变回路检测、控制及输出；所述整流腔室用于交流电整流为直流电，高压电源转化为控制电，为变频起动器内部器件提供电源；在工频控制腔室下方设置有辅助工频控制腔，用于1140V工频和127V工频检验及控制。本技术主要应用于煤矿井下采煤工作面，替代传统供电组合(变频+组合电磁起动器+照明综合保护器)，将工业物联网、云计算、智能装备等与现代煤炭开发深度融合，可与集控中心配套形成全面实时互联、动态预测、协同控制的智慧煤矿管理系统。实现煤矿采掘、运输、安全、管理等过程的智能化运转。

技术研发人员：张鑫滨,梁柱,谢永昌,孙宏贵,王德明,陈美竹,刘玉霖
受保护的技术使用者：华夏天信智能物联股份有限公司
技术研发日：20230223
技术公布日：2024/1/14