一种带有保护的变频器维修用电源装置的制作方法

本发明涉及变频器调试维修检测技术领域，具体地说是涉及一种带有保护的变频器维修用电源装置。

背景技术：

变频器广泛地应用于风机泵类负载的调速，如自动化、印刷、电梯、机床、流水线的速度动控制，传送、起重、挤压和机床等各种机械设备的控制，它可以提高工艺水平和产品质量，减少设备冲击和噪声，延长设备使用寿命，提高整个设备的功能等优点，因此在工业和民用领域应用广泛。由于变频器内既有低电压电子器件，也有高电压电力元器件，信号既有模拟信号也有数字信号，不同功能电路间存在相互关联和影响，高压电力器件的现场维修具有非常大的风险和难度，因此目前多为脱机维修。为了满足变频器脱机维修时所需各种电源和方波信号，现有变频器维修用电源的电压一般为DC550V，而目前的直流电源装置都为标准产品，每件输出电压一般为DC0-120V，这样在进行变频器脱机维修时要用5个直流电源串联。这不仅使得用于变频器脱机维修的直流电源装置成本高，而且还占用较大的空间，使用也特别不方便，此外，这种通过由标准直流电源装置串联组成的维修电源装置也无法实现有保护的交流电源输出。因此，迫切的需要研制提供一种新的且带有保护的变频器脱机维修用电源装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有的直流电源装置的成本过高及占地过大的问题，而提供一种带有保护的变频器维修用电源装置，该装置整体结构设计巧妙，操作方便，占地面积小且一方面能提供连续可调的直流调试电压另一方面还能提供带短路保护的三相交流电压。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种带有保护的变频器维修用电源装置，包括三相四线开关电源、直流调压电源回路、交流调试电源回路和控制回路，所述直流调压电源回路的输入端以及控制回路的控制母线均连接三相四线开关电源的AC220V接线端子，所述交流调试电源回路的输入端连接三相四线开关电源的AC380V接线端子；所述直流调压电源回路的输出端为变频器的直流供电端，所述交流调试电源回路的输出端为变频器的交流供电端。

作为本发明的一种改进， 所述直流调压电源回路包括接触调压器、升压变压器、整流桥、限流电阻、RC滤波电路和第一保护灯，所述接触调压器的原边引出作为直流调压电源回路的输入端，所述接触调压器的副边与所述升压变压器的输入接线端子相连接，升压变压器的输出接线端子连接整流桥的输入端，整流桥的输出端连接限流电阻的一端，限流电阻的另一端连接RC滤波电路，所述RC滤波电路的一端引出作为变频器的直流供电端的一个接线端子，另一端串联第一保护灯后再引出作为变频器的直流供电端的另一个接线端子。

作为本发明的一种改进， 所述交流调试电源回路包括三个第二保护灯，每个第二保护灯的一端串联在三相四线开关电源的AC380V接线端子上，另一端引出作为变频器的交流供电端的接线端子。

作为本发明的一种改进， 所述控制回路包括多路交流选择开关、第一断路器、第二断路器、接触器、第一时间继电器和第二时间继电器，所述第一断路器和第二断路器的电流线圈均与多路交流选择开关的接线端子串联连接，所述第一断路器的主触点连接在三相四线开关电源的AC220V接线端子与直流调压电源回路的输入端之间，所述第二断路器的主触点连接在三相四线开关电源的AC380V接线端子与第二保护灯之间；所述接触器的主触点分别与第一保护灯和第二保护灯并联连接，所述第一时间继电器的延时触点与限流电阻并联连接，所述接触器的辅助触点与第二时间继电器的延时触点串联连接。

作为本发明的一种改进， 所述第一时间继电器和第二时间继电器均采用通电延时继电器。

作为本发明的一种改进， 所述第一保护灯和第二保护灯的功率与变频器的功率相匹配，从而可在上电接通的瞬间防止变频器内部再次发生短路现象。

作为本发明的一种改进， 所述RC滤波电路包括第一电容、第一分压电阻、第二电容和第二分压电阻，所述第一电容和第二电容串联连接，所述第一分压电阻和第二分压电阻串联连接，所述第一电容和第一分压电阻并联连接，第二电容和第二分压电阻并联连接。

作为本发明的一种改进， 所述直流调压电源回路还包括直流电流表和直流电压表，所述直流电流表串联连接在RC滤波电路与变频器的直流供电端的一个接线端子之间，所述直流电压表并联连接在变频器的直流供电端的两个接线端子之间。

作为本发明的一种改进， 所述交流调试电源回路还包括三个交流电流表，每个交流电流表均串联连接在三相四线开关电源的AC380V接线端子与每个第二保护灯之间。

相对于现有技术，本发明的整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便，成本较低，整体结构简单，占地面积小，可有效提高变频器维修的可靠度及安全性；在本电源装置中设置有直流调压电源回路、交流调试电源回路和控制回路，通过控制回路中的多路交流选择开关来实现对直流调压电源回路和交流调试电源回路进行切换，由于在直流调压电源回路设置有接触调压器，该回路所输出的直流电压连续可调，具有功能全面、适用范围广、使用灵活可靠、操作安全方便等特点，；在直流调压电源回路和交流调试电源回路均设有保护灯对变频器起到分流限压保护作用，同时也便于检测并判断变频器内部主回路是否存在短路现象，从而有利于提高变频器维修的精准性及维修效率；另外在控制回路中设有通电延时继电器，可将直流调压电源回路和交流调试电源回路中限流电阻和保护灯延时短接，将其从回路中去除掉，从而降低直流调压电源回路中的能量损耗并能将对变频器调试的影响降至最低。

附图说明

图1为本发明的电源装置的结构框图。

图2为本发明优选实施例的电气结构图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

图1和2给出了一种带有保护的变频器维修用电源装置，包括三相四线开关电源、直流调压电源回路、交流调试电源回路和控制回路，所述三相四线开关电源采用三相四线供电体系，包括火线U、V、W和零线N，其中两根任意火线之间的电压为380V，任意一根火线与零线之间的电压是220V。在本三相四线开关电源中将三根火线U、V、W引出作为AC380V接线端子，将火线U和零线N引出作为AC220V接线端子。所述直流调压电源回路的输入端以及控制回路的控制母线均连接三相四线开关电源的AC220V接线端子，所述交流调试电源回路的输入端连接三相四线开关电源的AC380V接线端子。所述直流调压电源回路的输出端为变频器的直流供电端，所述交流调试电源回路的输出端为变频器的交流供电端。并且所述直流调压电源回路和交流调试电源回路上均设有防止变频器发生再次损坏的保护灯。

在本实施例中，所述直流调压电源回路包括接触调压器TY、升压变压器TYQ、整流桥ZLQ、限流电阻R1、RC滤波电路和第一保护灯X1和X2（以下简写为X1-2），所述接触调压器TY的原边引出作为直流调压电源回路的输入端，所述接触调压器TY的副边与所述升压变压器TYQ的输入接线端子相连接，升压变压器TYQ的输出接线端子连接整流桥ZLQ的输入端，整流桥ZLQ的输出端连接限流电阻R1的一端，限流电阻R1的另一端连接RC滤波电路，所述RC滤波电路的一端引出作为变频器的直流供电端的一个接线端子，另一端串联第一保护灯X1-2后再引出作为变频器的直流供电端的另一个接线端子。直流调压电源回路通过接触调压器TY对其输出的直流电压进行连续可调，从而适应不同的变频器的直流测试电压需要，整流桥将升压变压器TYQ输出的交流电整流为直流电，并通过限流电阻R1和第一保护灯X1-2的限压以及RC滤波电路的滤波作用后输出。

其中，所述接触调压器TY的原边输入电压为AC220V，副边的输出电压连续可调，其调压范围为AC 0到250V，升压变压器TYQ的变压为220V变压升压至380V。所述RC滤波电路包括第一电容C1、第一分压电阻R2、第二电容C2和第二分压电阻R3，所述第一电容C1和第二电容C2串联连接，所述第一分压电阻R2和第二分压电阻R3串联连接，所述第一电容C1和第一分压电阻R2并联连接，第二电容C2和第二分压电阻R3并联连接。所述第一电容C1和第二电容C2一方面起到充电均衡的作用，另一方面分别与第一分压电阻R2和第二分压电阻R3构成两个RC滤波电路，对经整流桥ZLQ输出的直流电进行谐波分量滤除作用。所述第一保护灯X1-2的数量为两个，第一保护灯X1-2的功率与变频器的功率相匹配，从而可在上电接通的瞬间防止变频器主回路内部再次发生短路现象。

另外，在所述直流调压电源回路中还设有直流电流表A1和直流电压表V1，所述直流电流表A1串联连接在RC滤波电路与变频器的直流供电端的一个接线端子之间，所述直流电压表V1并联连接在变频器的直流供电端的两个接线端子之间。直流电流表A1和直流电压表V1分别用于监测直流调压电源回路上的电流和电压，从而作为变频器维修操作的参考量。

在本实施例中，所述交流调试电源回路包括三个第二保护灯X3、X4和X5（以下简写为X3-5），每个第二保护灯X3-5的一端串联在三相四线开关电源的AC380V接线端子上，另一端引出作为变频器的交流供电端的接线端子。第二保护灯X3-5的功率与变频器的功率相匹配，从而可在上电接通的瞬间防止变频器主回路内部再次发生短路现象。并且在所述交流调试电源回路中设有三个交流电流表A2、A3和A4（以下简写为A2-4），每个交流电流表A2-4均串联连接在三相四线开关电源的AC380V接线端子与每个第二保护灯X3-5之间。三个交流电流表A2-4用于调试各路的电流值，并用于判断被测变频器在运行时的三相电流是否均衡。

在本实施例中，所述控制回路包括多路交流选择开关XZ、第一断路器JS、第二断路器ZS、接触器ZC、第一时间继电器YS和第二时间继电器DJ。所述第一断路器JS和第二断路器ZS的电流线圈均与多路交流选择开关XZ的接线端子串联连接，所述第一断路器JS和第二断路器ZS的合闸线圈均与第二时间继电器DJ的延时触点串联连接，所述第一断路器JS的主触点连接在三相四线开关电源的AC220V接线端子与直流调压电源回路的输入端之间，所述第二断路器ZS的主触点连接在三相四线开关电源的AC380V接线端子与第二保护灯X3-5之间。所述接触器ZC的主触点分别与第一保护灯X1-2和第二保护灯X3-5并联连接，所述第一时间继电器YS的延时触点与限流电阻R1并联连接，所述接触器ZC的辅助触点与第二时间继电器DJ的延时触点串联连接。通过多路交流选择开关XZ来对第一断路器JS和第二断路器ZS的通断进行切换选择，从而达到实现直流调压电源回路和交流调试电源回路之间的切换目的。所述接触器ZC的辅助触点与其主触点可实现共同开合，通过控制第二时间继电器DJ的延时触点的开合来间接控制接触器ZC的主触点的开合，从而对第一保护灯X1-2和第二保护灯X3-5实现延时短路的操作，进而将第一保护灯X1-2和第二保护灯X3-5从直流调压电源回路和交流调试电源回路中去除掉以实现安全调试的目的。通过控制第一时间继电器YS的延时触点的开合对限流电阻R1实行延时短路将其从直流调压电源回路中去除掉，从而降低直流调压电源回路中的能量损耗。

优选的，所述第一时间继电器YS和第二时间继电器DJ均采用通电延时继电器，从而可实现上电后延迟一段时间接通，这样使得限流电阻R1和保护灯（包括第一保护灯X1-2和第二保护灯X3-5）在直流调压电源回路或交流调试电源回路上电的瞬间对变频器起到一定的保护作用，并在当限流电阻和保护灯对变频器的保护功能实现后，再将限流电阻和保护灯进行短接处理，从而一方面减少对变频器调试的影响，另一方面也降低了两个回路中的电能损耗并避免发热。

本电源装置在使用时，先将变频器接入直流供电端或交流供电端，然后通过多路交流选择开关XZ选择接通直流调压电源回路或交流调试电源回路以进行交直流调试操作。在接通直流调压电源回路实现装置启动时投入限流电阻R1，可防止因第一电容C1和第二电容C2的充电电流过大而造成两个电容充爆，在当RC滤波电路中的电流降下来后，通过第一时间继电器YS对限流电阻进行短接。当第一保护灯点亮并能达到最大亮度时，说明变频器主回路存在短路现象，同时第一保护灯对变频器起到了分压限流保护作用，防止变频器再次损坏，此时需要将变频器从直流调压电源回路中断开以进行拆机检查。而当第一保护灯未被点亮时，说明变频器主回路不存在短路现象，此时可通过第二时间继电器DJ对接触器ZC的辅助触点进行延时闭合从而带动接触器ZC的主触点闭合而将第一保护灯短接，以将变频器投入正常调试运行。

而在接通交流调试电源回路时，所述第二保护灯X3-5点亮并能达到最大亮度时，说明变频器主回路存在短路现象，同时第二保护灯X3-5对变频器起到了分压限流保护作用，防止变频器再次损坏，此时需要将变频器从交流调试电源回路中断开以进行拆机检查。而当第二保护灯X3-5未被点亮时，说明变频器主回路不存在短路现象，此时可通过第二时间继电器DJ对接触器ZC的辅助触点进行延时闭合从而带动接触器ZC的主触点闭合而将第二保护灯X3-5短接，以将变频器投入正常调试运行。

由此可见，本电源装置通过控制回路中的多路交流选择开关XZ的选择实现直流调压电源回路或交流调试电源回路的切换，通过第一保护灯或第二保护灯X3-5的点亮状态来判断变频器内部主回路是否存在故障，并通过延时短接限流电阻、第一保护灯和第二保护灯X3-5来实现安全调试的目的，操作简单安全可靠，价格低廉。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。在权利要求中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。