【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及變頻控制，更具體地說，本專利技術涉及一種不間斷運行變頻裝置及控制方法。
技術介紹
1、在許多工業場景中，電動機需要持續的負載運行，且通常承擔關鍵性工藝環節，如果這些設備意外停機，可能會導致生產流程中斷、設備損壞，甚至威脅人員安全。因此，這些場景對變頻控制設備提出了嚴格的穩定性和連續運行要求，尤其在供電或設備發生故障時，需盡可能保持不間斷的穩定運行。
2、現有技術使用“一用一備”變頻器方案，即通過兩段母線配置兩套變頻裝置，其中一臺用于工作，另一臺作為備用，發生故障時，備用設備投入運行，在手動模式下，備用變頻器的投入通常需要操作人員手動切換，耗時5至10分鐘，容易造成較長時間的停機，在自動模式下，設備能在1至2秒內自動切換，這種方案滿足大部分現場應用，但對于高負載場合，如礦山設備、冶金生產，在設備故障后如果無法及時恢復供電，設備可能因重載停機而難以重新啟動，導致嚴重損失，“一用一備”方案難以滿足這些場景的持續供電需求，在諸如化工、能源高風險行業中，設備一旦停機，不僅可能引發生產中斷，還可能產生環境污染和工人安全威脅等問題。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供一種不間斷運行變頻裝置及控制方法，是通過雙路電源輸入和冗余備份的整流器、逆變器設計，結合開關速度為5ms以內的機械式切換開關，實現關鍵設備在故障情況下的毫秒級切換，確保持續供電，控制系統一旦監測到故障，立即隔離故障模塊并將負載切換至備用模塊，保證設備不停機運行，以解決上述
技術介紹
中
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種不間斷運行變頻裝置，支持兩路交流電源的輸入連接，分別接至兩段母線，在一路供電發生故障時，所述變頻裝置能夠快速切換至備用電源，保證電機的連續運行，所述變頻裝置通過配置冗余的雙路電源、設置獨立的切換開關控制、獨立的整流器和逆變器用于各組件的在線維修和更換，所述變頻裝置的第一切換開關k1、第二切換開關k2、第三切換開關k3和第四切換開關k4的閉合時間控制在5ms以內。
4、作為本專利技術進一步方案，所述第一切換開關k1左端與輸入電源1相連接，所述輸入電源1為第一輸入交流電源，其接至1段母線，所述第二切換開關k2左端與輸入電源2相連接，所述輸入電源2為第二輸入交流電源，其接至2段母線，輸出電源左端分別與所述第三切換開關k3和所述第四切換開關k4相連接，所述輸出電源右端接至負載電機。
5、作為本專利技術進一步方案，所述第一切換開關k1右端與1#整流器相連接，所述第二切換開關k2右端與2#整流器相連接，所述1#整流器和所述2#整流器將輸入電源的交流電轉化為直流電，所述1#整流器右端與1#逆變器相連接，所述2#整流器右端與2#逆變器相連接，所述1#逆變器和所述2#逆變器將整流后的直流電逆變為交流電輸出至輸出電源。
6、作為本專利技術進一步方案，所述變頻裝置包括控制系統供電單板、輸入電壓檢測與開關控制、2#整流2#逆變信號采集與處理單板、1#整流1#逆變信號采集與處理單板、輸出開關控制單板和控制系統。
7、作為本專利技術進一步方案，所述控制系統分別與所述控制系統供電單板、所述輸入電壓檢測與開關控制、所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板、所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板和輸出開關控制單板相連接。
8、作為本專利技術進一步方案，所述控制系統供電單板取所述第一輸入交流電源和第二輸入交流電源的兩相，其保證一路供電異常的情況下所述控制系統正常工作，所述輸入電壓檢測與開關控制單板檢測所述第一輸入交流電源和第二輸入交流電源的電壓信號，傳送至所述控制系統，并且接收所述控制系統對于所述第一切換開關k1和所述第二切換開關k2的控制指令，完成所述第一切換開關k1和所述第二切換開關k2的切換動作執行，所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板和所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板分別完成對應所述1#整流器、所述2#整流器、所述1#逆變器和所述2#逆變器的電壓、電流、溫度和故障反饋信號燈的信號采集，同時所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板和所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板接收控制部分的信號進行處理，完成igbt逆變驅動、風扇控制、上電緩沖等命令的執行，所述控制系統負責對所述1#整流器、所述2#整流器、所述1#逆變器、所述2#逆變器的故障檢測和信號處理，并根據故障情況生成同步spwm信號，確保在故障切換時負載電機保持同頻同相，所述輸出開關控制單板接收所述控制系統對于所述第三切換開關k3和所述第四切換開關k4的指令，并完成對所述第三切換開關k3和所述第四切換開關k4的切換動作執行。
9、作為本專利技術進一步方案，所述第一輸入交流電源和所述第二輸入交流電源配備電壓裝置，可實時監測兩路電源的電壓情況，一旦監測到主電源異常，迅速切換至備用電源，保障不間斷供電。
10、作為本專利技術進一步方案，所述第一切換開關k1和第二切換開關k2以機械式atse結構，達到了sts靜態開關的切換速度，開關速度可以達到5ms以內，可以完成輸入電源的快速切換。
11、作為本專利技術進一步方案，所述1#整流器和2#整流器使用二極管整流，其內部含上電緩沖部分，其作用是將交流電轉換為直流電。
12、作為本專利技術進一步方案，所述1#逆變器和2#逆變器內部集成了電解電容，將整流后的直流電逆變為交流電。
13、作為本專利技術進一步方案，所述控制系統的控制芯片為dsp，完成所有采集信號的運算與處理，控制所述一種不間斷運行變頻裝置的運行。
14、作為本專利技術進一步方案，一種不間斷運行變頻裝置在一路供電失去電后的控制方法，其包括如下具體步驟：
15、步驟s1，當所述控制系統檢測到所述1段母線供電異常時，立即發出指令，使所述第四切換開關k4閉合，所述2#逆變器準備投入運行，所述第四切換開關k4的閉合時間控制在5ms內；
16、步驟s2，在所述第四切換開關k4閉合后，所述控制系統向所述2#逆變器發送與所述1#逆變器同步的spwm控制信號，保持輸出電源的頻率和相位一致，以實現所述負載電機的平穩過渡；
17、步驟s3，所述控制系統檢測所述2#逆變器是否正常輸出電流，當確認所述2#逆變器有電流輸出后，發出指令將所述第三切換開關k3斷開，使所述1#逆變器退出運行，所述負載電機由所述2#逆變器接管驅動；
18、步驟s4，所述控制系統繼續監測所述1段母線的電源恢復情況，當所述1段母線電源恢復正常時，所述控制系統將自動切換回所述1#逆變器，具體操作流程為當所述1段母線電源恢復正常后，將所述負載電機從所述2#逆變器切換回所述1#逆變器，以保證不間斷供電。
19、作為本專利技術進一步方案，一種不間斷運行變頻裝置在一組整流器及其控制電路故障情況下的控制方法，其包括如下具體步驟：
20、步驟z1，當所述控制系統檢測到所述1#整流器或其控制回路發生故障時，立即發出指令斷開所述第一切換開關k1，以防止故本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種不間斷運行變頻裝置，支持兩路交流電源的輸入連接，分別接至兩段母線，在一路供電發生故障時，所述變頻裝置能夠快速切換至備用電源，保證電機的連續運行，其特征在于，所述變頻裝置通過配置冗余的雙路電源、設置獨立的切換開關控制、獨立的整流器和逆變器用于各組件的在線維修和更換，所述變頻裝置的第一切換開關K1、第二切換開關K2、第三切換開關K3和第四切換開關K4的閉合時間控制在5ms以內。
2.根據權利要求1所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述第一切換開關K1左端與輸入電源1相連接，所述輸入電源1為第一輸入交流電源，其接至1段母線，所述第二切換開關K2左端與輸入電源2相連接，所述輸入電源2為第二輸入交流電源，其接至2段母線，變頻裝置2組逆變器輸出左端分別與所述第三切換開關K3和所述第四切換開關K4相連接，輸出右端接至負載電機。
3.根據權利要求2所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述第一切換開關K1右端與1#整流器相連接，所述第二切換開關K2右端與2#整流器相連接，所述1#整流器和所述2#整流器將輸入電源的交流電轉化為直流電，所述1#整流器右端與
4.根據權利要求3所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述變頻裝置包括控制系統供電單板、輸入電壓檢測與開關控制、2#整流2#逆變信號采集與處理單板、1#整流1#逆變信號采集與處理單板、輸出開關控制單板和控制系統。
5.根據權利要求4所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述控制系統與所述控制系統供電單板、所述輸入電壓檢測與開關控制、所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板、所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板和輸出開關控制單板分別相連接。
6.根據權利要求5所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述控制系統供電單板取第一輸入交流電源和第二輸入交流電源的兩相，其保證一路供電異常的情況下所述控制系統正常工作，所述輸入電壓檢測與開關控制單板檢測所述第一輸入交流電源和第二輸入交流電源的電壓信號，傳送至所述控制系統，并且接收所述控制系統對于所述第一切換開關K1和所述第二切換開關K2的控制指令，完成所述第一切換開關K1和所述第二切換開關K2的切換動作執行，所述控制系統負責對所述1#整流器、所述2#整流器、所述1#逆變器、所述2#逆變器的故障檢測和信號處理，并根據故障情況生成同步SPWM信號，確保在故障切換時負載電機保持同頻同相。
7.根據權利要求6所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板和所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板分別完成對應所述1#整流器、所述2#整流器、所述1#逆變器和所述2#逆變器的電壓、電流、溫度和故障反饋信號燈的信號采集，同時所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板和所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板接收控制部分的信號進行處理，完成IGBT逆變驅動、風扇控制和上電緩沖命令的執行，所述1#整流器和所述2#整流器使用二極管整流，其內部含上電緩沖部分，所述輸出開關控制單板接收所述控制系統對于所述第三切換開關K3和所述第四切換開關K4的指令，并完成對所述第三切換開關K3和所述第四切換開關K4的切換動作執行。
8.一種不間斷運行變頻裝置的控制方法，其特征在于，應用于權利要求1-7任一所述的一種不間斷運行變頻裝置，在一路供電失去電后的控制方法，包括如下步驟：
9.一種不間斷運行變頻裝置的控制方法，其特征在于，應用于權利要求1-7任一所述的一種不間斷運行變頻裝置，在一組整流器及其控制電路故障情況下的控制方法，包括如下步驟：
10.一種不間斷運行變頻裝置的控制方法，其特征在于，應用于權利要求1-7任一所述的一種不間斷運行變頻裝置，在一組逆變器及其控制電路故障情況下的控制方法，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種不間斷運行變頻裝置，支持兩路交流電源的輸入連接，分別接至兩段母線，在一路供電發生故障時，所述變頻裝置能夠快速切換至備用電源，保證電機的連續運行，其特征在于，所述變頻裝置通過配置冗余的雙路電源、設置獨立的切換開關控制、獨立的整流器和逆變器用于各組件的在線維修和更換，所述變頻裝置的第一切換開關k1、第二切換開關k2、第三切換開關k3和第四切換開關k4的閉合時間控制在5ms以內。
2.根據權利要求1所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述第一切換開關k1左端與輸入電源1相連接，所述輸入電源1為第一輸入交流電源，其接至1段母線，所述第二切換開關k2左端與輸入電源2相連接，所述輸入電源2為第二輸入交流電源，其接至2段母線，變頻裝置2組逆變器輸出左端分別與所述第三切換開關k3和所述第四切換開關k4相連接，輸出右端接至負載電機。
3.根據權利要求2所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述第一切換開關k1右端與1#整流器相連接，所述第二切換開關k2右端與2#整流器相連接，所述1#整流器和所述2#整流器將輸入電源的交流電轉化為直流電，所述1#整流器右端與1#逆變器相連接，所述2#整流器右端與2#逆變器相連接，所述1#逆變器和所述2#逆變器將整流后的直流電逆變為交流電輸出至輸出電源。
4.根據權利要求3所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述變頻裝置包括控制系統供電單板、輸入電壓檢測與開關控制、2#整流2#逆變信號采集與處理單板、1#整流1#逆變信號采集與處理單板、輸出開關控制單板和控制系統。
5.根據權利要求4所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述控制系統與所述控制系統供電單板、所述輸入電壓檢測與開關控制、所述2#整流2#逆變信號采集與處理單板、所述1#整流1#逆變信號采集與處理單板和輸出開關控制單板分別相連接。
6.根據權利要求5所述的一種不間斷運行變頻裝置，其特征在于，所述控制系統供電單...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張長元，張振華，田其金，張向陽，賈奔波，張兵，胡超，陳杰，田文廣，
申請(專利權)人：新風光蘇州技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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