电荷泄放电路、变流器、离心机组及电器的制作方法

[0001]
本申请属于变流器技术领域，具体涉及一种电荷泄放电路、变流器、离心机组及电器。


背景技术：

[0002]
变流器在工作时直流母线上建立了较高的电压，当变流器停机时母线上存在大量残余电荷，若不能迅速将其电荷泄放掉，会存在安全隐患。大功率变频离心机组用变流器的主拓扑通常采用“交-直-交”结构，即输入是交流电，通过整流模块建立直流电势，再通过逆变模块将直流电变换成合适的交流电。整流模块与逆变模块通过直流母线进行连接，直流母线上接入较大的电容用于储能。目前泄放直流母线残余电荷所用方案是通过在直流母线两端直接接入泄放电阻，或通过接触器常闭触点间接接入泄放电阻实现此功能，这两种方案都使用泄放电阻来消耗电能。所以都会造成残余电荷的浪费，并且泄放电阻在消耗电能时，电能转换成热能，会使变流器内部温度升高，尤其是当变流器停机后，短时间内又再次启动调试或者进行检修工作时，设备柜子内较高的温度，容易造成变流器故障和增加安全隐患。


技术实现要素：

[0003]
为至少在一定程度上克服传统泄放电路采用泄放电阻来消耗电能，造成残余电荷的浪费，并且泄放电阻在消耗电能时，电能转换成热能，会使变流器内部温度升高，尤其是当变流器停机后，短时间内又再次启动时，设备柜子内较高的温度，增加安全隐患的问题，本申请提供一种电荷泄放电路、变流器、离心机组及电器。
[0004]
第一方面，本申请提供一种电荷泄放电路，包括：
[0005]
开关电源以及与所述开关电源串联的接触器；
[0006]
所述开关电源和所述接触器并联在待泄放电荷的母线电容的两端。
[0007]
进一步的，所述开关电源和所述接触器串联在母线之间，所述接触器包括常闭触点，
[0008]
所述开关电源的一端连接所述常闭触点，另一端连接母线。
[0009]
进一步的，所述接触器为交流接触器。
[0010]
进一步的，所述开关电源为直流开关电源。
[0011]
第二方面，本申请提供一种变流器，包括：
[0012]
母线部分；所述母线部分包括：
[0013]
如第一方面任一项所述的电荷泄放电路。
[0014]
进一步的，所述母线部分还包括：
[0015]
两条母线、母线电容；
[0016]
所述电荷泄放电路和所述母线电容并联在所述两条母线之间。
[0017]
进一步的，还包括：
[0018]
整流部分和逆变部分；
[0019]
所述母线部分串联在所述整流部分和所述逆变部分之间。
[0020]
进一步的，还包括：
[0021]
控制器，与所述电荷泄放电路连接，在所述接触器的常闭触点闭合时，由所述开关电源供电。
[0022]
进一步的，所述控制器具体用于：
[0023]
在所述变流器的供电电网故障时，检测所述变流器中的开关和继电器是否发生异常，并在下次开机时提示异常，以及在异常清除后再开机。
[0024]
第三方面，本申请提供一种离心机组，包括：
[0025]
如第二方面任一项所述的变流器。
[0026]
第四方面，本申请提供一种电器，包括：
[0027]
如第三方面所述的离心机组。
[0028]
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0029]
本发明实施例提供的电荷泄放电路、变流器、离心机组及电器，电荷泄放电路包括开关电源以及与开关电源串联的接触器；开关电源和接触器并联在待泄放电荷的母线电容的两端，在接触器闭合时可以安全泄放母线残余电荷，同时降低设备内部的温度，不限制设备的启动频率，增加了设备的安全性能。
[0030]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0031]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0032]
图1为本申请一个实施例提供的一种电荷泄放电路的结构示意图。
[0033]
图2为本申请一个实施例提供的一种直接接入泄放电阻方案结构示意图。
[0034]
图3为本申请一个实施例提供的一种间接接入泄放电阻方案结构示意图。
[0035]
图4为本申请一个实施例提供的一种变流器的结构示意图。
[0036]
图5为本申请一个实施例提供的一种各开关及继电器状态判断流程图。
具体实施方式
[0037]
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
[0038]
图1为本申请一个实施例提供的电荷泄放电路的结构示意图，如图1所示，该电荷泄放电路包括：
[0039]
开关电源1以及与开关电源串联的接触器2；
[0040]
开关电源1和接触器2并联在待泄放电荷的母线3电容的两端。
[0041]
一些实施例中，开关电源1和接触器2串联在母线3之间，接触器2包括常闭触点，开
关电源1的一端连接常闭触点，另一端连接母线3。
[0042]
一些实施例中，接触器2为交流接触器。
[0043]
一些实施例中，开关电源1为直流开关电源。
[0044]
传统的目前泄放直流母线残余电荷所用方案是通过在直流母线两端直接接入泄放电阻(如图2所示)，或通过接触器常闭触点间接接入泄放电阻(如图3所示)实现此功能，这两种方案都使用泄放电阻来消耗电能。所以都会造成残余电荷的浪费，并且泄放电阻在消耗电能时，电能转换成热能，会使变流器内部温度升高，尤其是当变流器停机后，短时间内又再次启动调试或者进行检修工作时，设备柜子内较高的温度，容易造成变流器故障和增加安全隐患。
[0045]
本实施例中，通过电网给交流接触器中线圈供电，当变流器正常工作时，交流接触器线圈得电，交流接触器常闭触点k1断开，直流母线残余电荷泄放电路被断开；
[0046]
当电网掉电时，交流接触器线圈掉电，接触器常闭触点k1闭合，电荷泄放电路形成完整通路，实现电荷泄放。
[0047]
本实施例中，电荷泄放电路包括开关电源以及与开关电源串联的接触器；开关电源和接触器并联在待泄放电荷的母线电容的两端，在接触器闭合时可以安全泄放母线残余电荷，同时降低设备内部的温度，不限制设备的启动频率，增加了设备的安全性能。
[0048]
图4为本申请一个实施例提供的变流器的结构示意图，如图4所示，该变流器包括：
[0049]
母线部分41；母线部分包括：
[0050]
如上述实施例中的电荷泄放电路。
[0051]
母线部分41还包括：
[0052]
两条母线、母线电容；
[0053]
电荷泄放电路和母线电容并联在两条母线之间。
[0054]
该变流器还包括：
[0055]
整流部分42和逆变部分43；
[0056]
母线部分41串联在整流部分42和逆变部分43之间。
[0057]
一些实施例中，还包括：
[0058]
控制器(图中未示出)，与电荷泄放电路连接，在接触器的常闭触点闭合时，由开关电源供电。控制器具体用于：
[0059]
在变流器的供电电网故障时，检测变流器中的开关和继电器是否发生异常，并在下次开机时提示异常，以及在异常清除后再开机。各开关及继电器状态判断流程如图5所示。
[0060]
通过电网给交流接触器线圈供电，当变流器正常工作时，接触器线圈得电，接触器常闭触点k1断开，直流母线残余电荷泄放电路被断开；当电网掉电时，使得交流接触器线圈掉电，接触器常闭触点k1闭合，接入直流母线残余电荷泄放电路，同时直流开关电源开始工作，为控制器提供电源，此时控制器检测到电网侧无电压，记录此次关机事件时间。
[0061]
控制器通过判断电网掉电情况判断变流器是否出现异常，电网掉电分为两种情况：
[0062]
第一种情况为电网出现故障，判断方法包括：
[0063]
控制器未向电操机构发出分闸线圈闭合命令时电网已经掉电，主断路器由欠压脱
扣器引发的关断。
[0064]
第一种情况为控制器向电操机构发出的分断指令，通过闭合分闸线圈使主断路器进行关断。
[0065]
电网掉电后，控制器开始进行各个开关及继电器开关状态的检测，比对预设的开关状态，判断是否出现开关及继电器出现损坏或使处于非初始化状态，记录并比对判断后的信息，等待下次开机。若出现异常状况，在下次开机时控制器会报出相应位置的开关或继电器开关状态异常，用户需要先去进行故障排场及清楚才能够使得变流器正常开机，一些实施例中，控制器还生成日志记录故障时间回传数据到远程监控系统，一定程度上保证了变流器的稳定性和可靠性，防止因开关或继电器异常导致的电路异常，保护变流器安全。
[0066]
本实施例中，变流器包括母线部分，母线部分包括电荷泄放电路，采用直流开关电源进行残余电荷泄放，通过直流开关电源来消耗掉母线电容残余电荷。此外，直流开关电源还给控制器供电，从而可以实现电网故障后的变流器状态参数记录及一些控制策略如生成断电日志等，保护变流器安全。
[0067]
本实施例提供一种离心机组，包括：如上述实施例中的变流器。
[0068]
本实施例提供一种电器，包括：如上述实施例中的离心机组。
[0069]
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
[0070]
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
[0071]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0072]
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0073]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0074]
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0075]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0076]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0077]
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0078]
需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。