专利名称：一种高压煤浆泵变频器稳定运行的直流电源支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤化工领域，特别涉及一种高压煤浆泵变频器稳定运行的直流电 源支撑装置。
背景技术：
化工行业生产用电多属一二类负荷，对供电可靠性、连续性的要求特别高，如果在 生产过程中突然停止供电，将有可能发生爆炸，严重影响生产，损坏设备危及人身安全。化 工行业抗晃电方法主要有两种，一种情况是，化工厂氯压机的油泵若停车，氯压机也必须停 车，互为备用、自投的两台油泵的开停，关系到整个公司能否正常生产，因此氯压机油泵供 电的可靠性和连续性非常重要。为了保证连续生产他们使用了 一种抗晃电交流接触器，这 种接触器可在电源失电的情况下通过电容放电使接点继续吸合0.5 3.0 s。根据这一特 性，重新设计油泵控制回路，在瞬间低电压及一路电源断电，另一路自动投入的情况下，晃 电接触器控制接点能够在设置的时间(设为2 s)内保持接通，保证了油泵的连续运行；另 一种情况是，工厂起重机设计中应用了变频器直流支撑系统，该起重机所有电动机均为变 频器驱动，其中起升机构配有电磁吊具，其中电磁吊具配有停电后备蓄电池，可在停电状态 为电磁铁供电20mins，若电磁铁蓄电池放电结束，电磁铁就会失电，所吊工件坠落。所以要 求在停电状态下电磁铁失效前，其牵引小车可以移动至安全位置，同时安全放下所吊工件， 以便后续工作的应急处理。小车牵引机构采用变频器驱动，在设计中，将直流支撑系统的直 流输出端接入变频器的直流母排端，在变频器控制端配备应急操作回路，在电网失电时，手 动或者自动将直流后备电源切换至放电模式，变频器进入应急操作模式。上述第一种抗晃电方法投资小、见效快，但是不适用变频器控制的电动机中，而且 正常停车时须按下停车按钮2 s以上，以躲过瞬间低电压。这样控制的设备容易误操作，停 不下设备或伤及人身。第二种方法比较好，直流支撑可靠，但是对变频器运行的连续性和稳 定性没有要求。对于控制精确的气化炉而言，煤浆流量是一个非常重要的工艺指标，一旦煤浆流 量波动超过允许的范围，就会造成气化炉连锁跳车。而煤浆流量是由高压煤浆泵电动机变 频器的转速换算出来的，所以高压煤浆泵变频器的运行不但要求供电的连续性非常可靠， 而且在接受直流支撑的瞬间，转速输出必须平稳过渡。
发明内容针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高压煤浆泵变频器稳 定运行的直流支撑装置，使得高压煤浆泵变频器的运行稳定可靠，而且在接受直流支撑的 瞬间，转速输出平稳过渡。本实用新型通过以下技术方案实现—种高压煤浆泵变频器稳定运行的直流电源支撑装置，包括直流电源、直流接触 器、晶间管、控制单元、压差控制器，所述的直流电源、直流接触器、晶间管及变频器直流回
3路依次连接，同时交流电源与变频器交流回路连接，所述的压差控制器与晶间管直流回路 并联，所述的控制单元输出端与所述的直流接触器相连，输入端与变频器相连。当变频器正常启动后，控制单元接到信号控制直流接触器吸合，压差控制器进入 备用状态，如交流电源电压瞬间下降，导致变频器直流母线电压下降到压差控制器的设定 值，压差控制器控制晶间管导通，直流电源支撑装置投入运行，当交流电源电压恢复后，压 差控制器控制晶闸管断开，装置恢复到初始状态，如果变频器发生故障，或者正常停机时， 控制单元检测到变频器停止运行，就会控制直流接触器断开，直流电源支撑装置撤出备用 状态。所述的直流电源是蓄电池组。所述的压差控制器的压差计算按照电压下降10%直流支撑投入来计算U 直=U0X1. 414 = 380X1. 414 = 537VU 直低=U0X90% XI. 414 = 380X0. 9X1. 414 = 483VU 差=537-483 = 54V从上式可以看出压差控制器最理想的值是54V，但是压差控制器只有24V、48V、 72V的端子，为了得到54V的压差，接一个IK Q线绕电阻，得到需要的54V压差。本实用新型的有益效果为1、当电源电压降低到额定值90 %时，直流支撑系统给变频器直流母线供电，将变 频器直流电压保持在540V，高压煤浆泵转速输出恒定。2、压差控制器的压差控制54V，不会在电机启动时造成直流支撑投入。3、变频器接受直流支撑的瞬间，直流电压变化不超过10%，对变频器转速输出没 有影响。4、当电源电压恢复到额定值时，直流支撑自动撤出对变频器供电，变频器转为交 流电源供电，变频器转速输出恒定不变。5、DC_BANK系统在供电切换过程中，变频器频率没有变化，煤浆流量保持稳定。
图为本实用新型的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图所示，本实用新型包括直流电源1、直流接触器2、晶闸管3、控制单元5、压差 控制器4，所述的直流电源1与直流接触器2电连接，所述的压差控制器4与晶闸管3及直 流接触器2依次电连接，同时与晶闸管3及变频器7依次电连接，所述的直流接触器2与晶 闸管3及变频器7依次电连接，所述的控制单元5输出端与所述的直流接触器2相连，输入 端与变频器7相连。运行过程1、当变频器7正常启动后，控制单元5接到信号控制直流接触器2吸合；2、压差控制器4进入备用状态；3、如交流电源6电压瞬间下降，导致变频器直流母线电压下降到压差控制器4的
4设定值，压差控制器控制晶间管3导通，直流支撑投入运行；4、当交流电源6电压恢复后，压差控制器4控制晶闸管3断开，装置恢复到初始状 态；5、如果变频器发生故障，或者正常停机时，控制单元5检测到变频器7停止运行， 就会控制直流接触器2断开，直流支撑系统撤出备用状态。下面以3台132kW的煤浆泵(两用一备)为例，其电动机由西门子MM440系列变 频器控制。实施例1压差控制器压差54V，启动3#煤浆泵并逐渐达到实际工况，此过程中3#直流支撑 没有启动现象，煤浆流量稳定，符合工艺要求。实施例23#煤浆泵中介质为煤浆、1#煤浆泵中介质为水，循环背压逐渐达到实际工况。将 压差控制器压差调整到30V，开启3#煤浆泵达到正常工艺状态，然后启动1#泵，使得3#煤 浆泵直流支撑在不断启动过程中，观察3#煤浆泵，3#煤浆泵煤浆流量没有明显变化，符合 工艺要求。实施例31#、2#、3#煤浆泵压差控制器压差都调整到60V，对1#及3#煤浆泵分别做拉闸试
验，直流支撑系统能准确启动投入供电，变频器频率没有变化，煤浆流量稳定，符合工艺要 求。
权利要求一种高压煤浆泵变频器稳定运行的直流电源支撑装置，其特征在于，包括直流电源(1)、直流接触器(2)、晶闸管(3)、控制单元(5)、压差控制器(4)，所述的直流电源(1)、直流接触器(2)、晶闸管(3)及变频器(7)直流回路依次连接，同时交流电源(6)与变频器(7)交流回路连接，所述的压差控制器(4)与晶闸管(3)直流回路并联，所述的控制单元(5)输出端与所述的直流接触器(2)相连，输入端与变频器(7)相连。
2.根据权利要求1所述的高压煤浆泵变频器稳定运行的直流电源支撑装置，其特征在 于，所述的压差控制器(4)的压差理想值是54V。
专利摘要本实用新型涉及煤化工领域，特别涉及一种高压煤浆泵变频器稳定运行的直流电源支撑装置，包括直流电源、直流接触器、晶闸管、控制单元、压差控制器，所述的直流电源、直流接触器、晶闸管及变频器直流回路依次连接，同时交流电源与变频器交流回路连接，所述的压差控制器与晶闸管直流回路并联，所述的控制单元输出端与所述的直流接触器相连，输入端与变频器相连。本实用新型有效地解决了生产系统由于突然停止供电影响煤浆流量波动超过允许的范围的问题，确保了生产连续稳定安全运行。
文档编号H02J9/06GK201766411SQ20102024855
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者冯帆, 庞卫滨, 胡震红, 高健 申请人:陕西神木化学工业有限公司