专利名称：利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交流电动机变频器消耗能源的转化利用方法和装置。
背景技术：
目前用于交流电动机的变频器系统，当电动机处于四象限的发电运行状态时，为保证变频器正常工作，所产生的电能一般通过两种方式处理。一是通过一个逆变装置将电能回馈回电网，适用于电动机发电功率较大的情况。另一种则是通过一个制动电阻将电能转换为热能消耗掉，适用于电动机发电功率较小的情况。在后 一种情况下，制动电阻所产生的热能直接传递到空气中，造成设备控制柜和机房的温度升高。为保证变频器工作的环境温度正常，需要额外增加通风设备甚至空调设备。
吸收式制冷装置以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，可以利用余热、废热等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热(采暖)的双重目的。夏天需降温，冬天需供暖的全年候空气调节地区，最适合使用吸收式系统。吸收式制冷装置无机械运转部件，运转安静，系统安全性高，无爆炸。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可以充分利用能量将消耗于制动电阻的无用热量通过吸收式制冷装置转换为有用能量的转换能量方法。本发明的目的之二在于提供一种可以充分利用能量将消耗于制动电阻的无用热量通过吸收式制冷装置转换为有用能量的转换能量装置。本发明的目的之一可以这样实现，设计一种利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，用于交流电动机的变频器系统，包括以下步骤A、设置一吸收式制冷装置，将吸收式制冷装置中电热部件的线路与制动电阻线路并联，并设置一个可控开关控制电热部件或制动电阻的导通；B、需要制冷时，可控开关将制动电阻线路断开，使得电动机发出的电能进入到吸收式制冷装置的电热部件；C、吸收式制冷装置工作，蒸发器吸热产生冷量，冷凝器散热产生热量；D、冷凝器产生的热量由冷凝器风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的区域；蒸发器产生的冷量量由蒸发器风扇传出，沿风管送至需要控制温度的区域。优选地，设置有可控开关工作状态检测装置，当可控开关停止工作时，系统报警显示对应的故障，在清除故障后人工手动复位。本发明的目的之二可以这样实现，设计一种利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，包括吸收式制冷装置、变频器的制动电阻、可控开关；在制动电阻的线路上串联一可控开关，吸收式制冷装置的电热单元与串联一可控开关的制动电阻的线路并联。本发明在当电动机处于四象限运行的发电状态时，可将原消耗于变频器制动电阻的电能用于吸收式制冷装置，所产生的冷量用来降低控制柜、设备和机房的温度。本发明将无用热量转换为有用冷量，可以节省能量，保持设备温度处于正常工作状态。
图I是本发明较佳实施例的制冷状态示意图；图2是本发明较佳实施例的制热状态示意图；图3是本发明较佳实施例的系统示意图。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
如图I、图3所示，一种利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，用于交流电动机的变频器系统，当电动机处于四象限运行的发电状态时，将原消耗于变频器制动电阻的电能用于吸收式制冷装置，所产生的冷量用来降低控制柜、设备和机房的温度。该转换能量方法，包括以下步骤A、设置一吸收式制冷装置，将吸收式制冷装置中电热部件的线路与制动电阻线路并联，并设置一个可控开关控制电热部件或制动电阻的导通；B、需要制冷时，可控开关将制动电阻线路断开，使得电动机发出的电能转到吸收式制冷装置的电热部件；C、吸收式制冷装置工作，蒸发器吸热产生冷量，冷凝器散热产生热量；D、冷凝器产生的热量由冷凝器风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的区域，例如控制柜外或者室外；蒸发器产生的冷量由蒸发器风扇传出，沿风管送至需要控制温度的区域，例如控制柜、设备或者室内。所述可控开关采用接触器或者大功率全可控晶体管。温度到达设定值时，可控开关动作将制动电阻线路接通，使得电动机发出的电能转为制动电阻的热能；此热量由风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的区域。如图2所示，需要制热时，例如冬季，可控开关动作将制动电阻线路接通，吸收式制冷装置停止工作；制动电阻产生的热能经由风扇传出，沿风管送至需要控制温度的区域，例如控制柜内或者室内；温度到达设定值后，制动电阻的热量经由风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的区域，例如控制柜外或者室外。本发明设置有可控开关工作状态检测装置，当可控开关停止工作时，系统报警显示对应的故障，在清除故障后人工手动复位。本发明设置有风扇转速控制装置，通过转速来控制风量，以调节传热量的大小；当风扇停止工作时，系统报警显示对应的故障，在清除故障后人工手动复位。如图3所示，一种利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，是将电动机发电状态时，消耗于制动电阻的无用热量通过吸收式制冷装置转换为有用冷量的的装置。该转换能量装置，包括吸收式制冷装置I、变频器的制动电阻2、可控开关3 ;在制动电阻2的线路上串联一可控开关3，吸收式制冷装置的电热单元11与串联一可控开关的制动电阻的线路并联。通过该装置，系统自身所产生的热量既可以加温，又可以转换为冷量降温，可以保持变频器及设备环境温度处于正常工作状态。当电动机处于发电运行状态时，发出的电能直接进入吸收式制冷装置用于制冷。所述可控开关3采用接触器或者大功率全可控晶体管。本发明还包括控制系统4，该控制系统包括单片机41、温度探头42、风扇转速控制器43，温度探头42和风扇转速控制器43分别与单片机41连接。由单片机I组成的控制系统设置有多个温度探头42，用于系统的运行管理和保护。当制冷达到设定的温度值时、或者制冷系统故障时、或者冬季需要提高室温时，制动电阻自动恢复原变频系统的电阻消耗功倉泛。本发明还设置温度显示器44，温度显示器44与单片机41连接。还设置故障报警装置45，故障报警装置45与单片机41连接。控制系统可以对风扇的转速进行调节，通过风量来调节热量，以此调节控制柜的温度。由单片机组成的控制系统设置有风扇运行状态的自检功能；温度设置功能；温度显示功能；系统故障报警功能。系统设置有独立的送回风系统。该系统可将吸收式制冷系统产生的热量，制动电阻工作时的热量排出室外；在需要制冷时，将制冷系统的冷量通过风扇和送风管、回风管输 送和返回。控制系统可以控制多个风扇的开停，以此决定需要冷却的部件，例如控制柜、电动机、机房等，也可以对风扇的转速进行调节，通过风量来调节冷量。在需要制热时，将制动电阻的热量通过风扇和送风管、回风管输送和返回。
权利要求
1.一种利用变频器制动电阻所消耗电能的转换方法，用于交流电动机的变频器系统，其特征在于包括以下步骤 A、设置一套吸收式制冷装置，将吸收式制冷装置中电热部件的线路与制动电阻线路并联，并设置一套可控开关控制电热部件或制动电阻的导通； B、需要制冷时，可控开关将制动电阻线路断开，使得电动机发出的电能进入到吸收式制冷装置的电热部件； C、吸收式制冷装置工作，蒸发器吸热产生冷量，冷凝器散热产生热量； D、冷凝器产生的热量由冷凝器风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的外环境区域；蒸发器产生的冷量由蒸发器风扇传出，沿风管送至需要控制温度的区域。
2.根据权利要求I所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，其特征在于温度到达设定值时，可控开关动作将制动电阻线路接通，使得电动机发出的电能转为制动电阻的热能；此热量由风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的区域。
3.根据权利要求I所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，其特征在于需要制热时，可控开关动作将制动电阻线路接通，吸收式制冷装置停止工作；制动电阻产生的热能经由风扇传出，沿风管送至需要控制温度的区域；温度到达设定值后，制动电阻的热量经由风扇传出，沿风管送至不需要控制温度的区域。
4.根据权利要求I所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，其特征在于设置有可控开关工作状态检测装置，当可控开关停止工作时，系统报警显示对应的故障，在清除故障后人工手动复位。
5.根据权利要求I所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，其特征在于设置有风扇转速控制装置，通过转速来控制风量，以调节传热量的大小；当风扇停止工作时，系统报警显示对应的故障，在清除故障后人工手动复位。
6.根据权利要求I所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量方法，其特征在于所述可控开关可采用接触器或者大功率全可控晶体管。
7.一种利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，其特征在于包括吸收式制冷装置(I)、变频器的制动电阻(2)、可控开关(3);在制动电阻(2)的线路上串联一可控开关(3)，吸收式制冷装置的电热单元(11)与串联一可控开关的制动电阻的线路并联。
8.根据权利要求7所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，其特征在于还包括控制系统(4)，该控制系统包括单片机(41)、温度探头(42)、风扇转速控制器(43)，温度探头(42)和风扇转速控制器(43)分别与单片机(41)连接。
9.根据权利要求7所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，其特征在于还设置温度显示器(44)，温度显示器(44)与单片机(41)连接。
10.根据权利要求7所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，其特征在于还设置故障报警装置(45)，故障报警装置(45)与单片机(41)连接。
11.根据权利要求7所述的利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，其特征在于所述可控开关(3)采用接触器或者大功率全可控晶体管。
12.根据权利要求7所述利用变频器制动电阻消耗电能的转换能量装置，其特征在于设置有可控开关工作状态检测装置(46)，可控开关工作状态检测装置(46)与单片机(41)连接；当可控开关停止工作时，系统报警显示对应的故障，在清除故障后人工手动复位。
全文摘要
一种利用变频器制动电阻所消耗电能的能量转换方法和装置，涉及电动机变频器消耗电能的转化利用方法和装置。该方法，包括设置一套吸收式制冷装置，将吸收式制冷装置中电热部件的线路与制动电阻线路并联，并通过可控开关控制电热部件或制动电阻的导通；需要制冷时，可控开关将制动电阻线路断开，使得电动机发出的电能进入到吸收式制冷装置的电热部件；吸收式制冷装置工作；产生的冷量沿风管送至需要控制温度的区域。需要制热时，可控开关将制动电阻线路接通；吸收式制冷装置不工作；制动电阻恢复工作；制动电阻产生的热量沿风管送至需要控制温度的区域。本发明将无用热量转换为有用冷量，可以节省能量，保持设备温度处于正常工作状态。
文档编号H02P3/22GK102967077SQ20121046781
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者王文新, 王远溪 申请人:王文新, 王远溪