專利名稱：一種防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變頻器電容放電裝置，特別涉及到一種防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置。
背景技術(shù)：
目前，電梯的變頻矢量閉環(huán)控制成為電梯控制系統(tǒng)中的主流，其中矢量控制變頻器必然成為整個控制系統(tǒng)的核心驅(qū)動部件，對于用于爆炸性特殊環(huán)境的防爆電梯，也同樣如此。現(xiàn)在普通的電梯變頻器，內(nèi)部均配有電容，在給變頻器通電時，輸入交流電源經(jīng)過變頻器整流后對電容充電，當(dāng)變頻器斷電后，內(nèi)部電容通過變頻器線路板顯示器等將儲存的電能緩慢放電為零，但沒有放電電阻，也沒有對放電時間做出要求，但對于防爆電梯則不然，變頻器需要放置在隔爆控制箱中，則必須要符合防爆國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 1-2010中第6. 3條的規(guī)定，如下6. 3設(shè)備外殼打開時間可被打開的外殼，其打開的時間應(yīng)比下列要求的時間更長。a)在內(nèi)裝電容器，當(dāng)充電電壓為200V或以上時，放電至下列剩余能量所需時間(I) I類或II A類電氣設(shè)備0· 2mJ(2)11 B 類設(shè)備0. 06mJ(3) II C類設(shè)備0· 02mJ，包括僅標(biāo)志II類的電氣設(shè)備(4)111 類設(shè)備0. 2mJ綜上所述得知對照電容電能公式W = (1/2) CU2，在已知剩余能量W(焦耳J)和儲能電容C (法拉F)情況下，很容易得到在放電到剩余能量W時所對應(yīng)的剩余電壓U。對照電容充放電公式如下t = ROLn[(Vl-VO)/(Vl-Vt)]，在已知剩余電壓Vt，放電電阻R，電容C，初始電壓V0，電容最終放到的電壓值Vl (OV)，可以很容易的得到放電到剩余能量W時對應(yīng)的總放電時間t.內(nèi)部含儲能電容的防爆設(shè)備斷電后必須經(jīng)過上述計算得到的放電時間t后，然后再延時一段時間后才允許開蓋。延時開蓋時間一般為電容放電時間的兩倍。目前的防爆電器生產(chǎn)廠家多規(guī)定斷電后延時10分鐘或最多15分鐘后允許開蓋。并把產(chǎn)品斷電后延時開蓋時間，標(biāo)識在電器的醒目位置上，同時國家防爆電器試驗檢測站也是如此來檢測的?，F(xiàn)在普通的電梯變頻器沒有考慮防爆問題也沒有設(shè)計專用的放電回路，也沒有放 電電阻，僅靠內(nèi)部線路板及顯示器來消耗電容的儲存電量，所以放電時間也無從計算。經(jīng)過實驗驗證后發(fā)現(xiàn)，斷電后電容放電完畢時間超過了半小時甚至更長的時間，這是不符合防爆要求的。因此普通的電梯變頻器如果用于防爆電梯，必須滿足防爆國家標(biāo)準(zhǔn)要求，需要重新設(shè)計變頻器控制及驅(qū)動線路，內(nèi)部增加放電電阻及電容放電控制回路。但是對于變頻器生產(chǎn)廠家特別是進口品牌變頻器廠家來說一般都不太愿意或者不可能來做如此改變。
所以十分有必要采取一種專用電容放電裝置，在不改變頻器內(nèi)部線路的條件下對變頻器內(nèi)部電容進行放電，使之滿足防爆國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電容放電時間的要求，然后才能夠把普通的電梯變頻器用于防爆電梯的變頻驅(qū)動控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)難題就是不改變普通的電梯變頻器內(nèi)部線路而實現(xiàn)快速對電容放電，提供一種防爆電梯變頻器外掛式電容放電裝置，解決變頻器內(nèi)部電容放電問題，滿足防爆國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電容放電時間的要求。本發(fā)明的目的是采用下述的技術(shù)方案來實現(xiàn)一種防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，所述裝置與電梯變頻器外置連接，所述電梯變頻器由電梯微機控制器控制運行和停止，其特征在于所述裝置包含一電容放電接觸器控制回路、一電容放電接觸器未吸合檢測回路、一電容放電接觸器粘連保護斷開回路、一電容放電執(zhí)行回路以及一電容放電接觸器粘連檢測控制回路，所述的電容放電接觸器控制回路與所述的電梯變頻器的輸入端相連，所述的電容放電接觸器未吸合檢測回路與電梯變頻器的輸入接觸器常開觸點相連，所述的電容放電接觸器粘連保護斷開回路與電梯變頻器輸入電源接觸器的線圈控制回路串聯(lián)連接，所述的電容放電執(zhí)行回路與電梯變頻器直流母線電源正負(fù)端相連，所述的電容放電接觸器粘連檢測控制回路中放電接觸器粘連保護接觸器的輔助常閉觸點與所述的電容放電接觸器粘連保護斷開回路相連。 所述的電容放電接觸器控制回路包括一個三極斷路器開關(guān)和兩個電容放電直流接觸器，所述的兩個電容放電直流接觸器線圈的一端兩兩并聯(lián)后與三極斷路開關(guān)的一個輸出端連接，兩個電容放電直流接觸器線圈的另一端分別與三極斷路開關(guān)的另兩個輸出端連接，該三極斷路器開關(guān)輸入端與所述的電梯變頻器的輸入端相連。所述的兩個電容放電直流接觸器的輔助常開觸點串聯(lián)后串入電梯變頻器輸入電源接觸器的常開檢測回路，構(gòu)成所述的電容放電接觸器未吸合檢測回路。所述的電容放電接觸器粘連保護斷開回路包括一放電接觸器粘連保護接觸器，該放電接觸器粘連保護接觸器的常閉輔助觸點串入電梯變頻器輸入電源接觸器的線圈的控制回路中。所述的電容放電執(zhí)行回路包括一放電電阻，所述的兩個電容放電直流接觸器的常閉主觸點先串聯(lián)再并聯(lián)后一端與電梯變頻器的直流母線電源正端相連，另一端與放電電阻的一端相連，放電電阻的另一端與電梯變頻器直流電源負(fù)端相連，構(gòu)成所述的電容放電執(zhí)行回路。所述的兩個電容放電直流接觸器的輔助常開觸點與所述的放電接觸器粘連保護接觸器的控制線圈相連，構(gòu)成所述的電容放電接觸器粘連檢測控制回路。所述的電容放電直流接觸器是常閉主觸點的直流接觸器。本發(fā)明裝置相比現(xiàn)有電梯變頻器電路增加了電容放電接觸器控制接線回路，三極斷路器開關(guān)的輸入端與電梯變頻器的電源端相連，輸出端與電容放電直流接觸器的線圈相連，對電容放電直流接觸器的線圈控制回路進行短路過流保護，當(dāng)發(fā)生過流或短路時立即切斷線圈控制回路。當(dāng)電梯變頻器輸入電源得電，電容開始充電時，電容放電直流接觸器線圈立即吸合，常閉主觸點立即斷開電容放電回路；當(dāng)電梯變頻器輸入電源斷電時，電容放電直流接觸器線圈立即斷開，常閉主觸點立即恢復(fù)到常閉狀態(tài)接通電容放電回路開始放電。本發(fā)明裝置相比現(xiàn)有電梯變頻器電路增加了電容放電接觸器未吸合檢測接線回路，為變頻器放電接觸器未吸合保護電路。通過電梯微機控制器對的吸合狀態(tài)進行檢測實現(xiàn)，當(dāng)檢測到任意一個未吸合時(常開點未閉合)，內(nèi)部程序控制持續(xù)斷開變頻器輸入電源接觸器線圈，從而切斷了變頻器的輸入電源，待故障排除后方能正常運行，從而確保變頻器正常運行時不能進行放電。此處變頻器輸入電源接觸器常開點串入電容放電直流接觸器的輔助常開觸點，然后接入輸入檢測回路。電容放電直流接觸器的吸合和斷開增加了監(jiān)控檢測保護電路，即電容放電接觸器未吸合檢測回路和電容放電接觸器粘連保護斷開回路，當(dāng)其中一套電容放電直流接觸器未吸合或未斷開時，則監(jiān)控檢測保護電路將會切斷電梯變頻器輸入電源，直至故障排除后才能恢復(fù)正常，確保了電梯變頻器電容的安全放電。本發(fā)明裝置相比現(xiàn)有電梯變頻器電路增加了放電接觸器粘連保護斷開接線回路，為放電接觸器吸合后未斷開保護電路。此處把放電接觸器粘連保護接觸器的常閉輔助觸點串入電梯變頻器輸入電源接觸器的線圈的控制回路中。當(dāng)電容放電直流接觸器任意一個發(fā) 生吸合后停電斷不開現(xiàn)象時，此時放電接觸器粘連保護接觸器線圈吸合，該放電接觸器粘連保護接觸器常閉觸點斷開變頻器輸入電源接觸器的線圈控制回路，斷開電梯變頻器輸入電源，電梯變頻器無法得電，電梯變頻器停止工作，從而確保了可靠動作，當(dāng)其中任意一個出現(xiàn)粘連故障時，則下次上電后立即持續(xù)切斷變頻器電源，待故障排除后方能正常運行，從而保證了變頻器斷電后內(nèi)部電容的可靠放電。本發(fā)明裝置相比現(xiàn)有電梯變頻器電路增加了電容放電執(zhí)行回路，電容放電直流接觸器的常閉主觸點先串聯(lián)再并聯(lián)后，一端接入電梯變頻器直流電源正端，另一端連接放電電阻，放電電阻的末端再連接電梯變頻器直流電源負(fù)端。當(dāng)電梯變頻器電源接通時，電容放電直流接觸器線圈吸合，則主觸點斷開，則斷開放電電阻放電回路，保證了電梯變頻器在電源得電工作時，不能接入放電回路，即不能放電；當(dāng)電梯變頻器電源斷開時，則電容放電直流接觸器線圈斷開，其常閉主觸點恢復(fù)常閉，則接通放電電阻的放電回路，變頻器內(nèi)電容儲存電能開始釋放，并通過電阻消耗能量，開始放電。當(dāng)其中一個電容放電直流接觸器發(fā)生吸合粘連故障時，如果電梯變頻器輸入電源斷電，則主觸點不能恢復(fù)常閉就無法放電，這時另一個電容放電直流接觸器則作為冗余接觸器主觸點仍能恢復(fù)常閉接通電阻進行放電，從而確保在其中一個電容放電直流接觸器損壞的情況下仍能夠?qū)﹄娙葸M行可靠放電。 放電電阻作為電容放電電能消耗元件，是電容放電的最終執(zhí)行元件，選用不同阻值的放電電阻會導(dǎo)致最終放電時間的不同，實際的阻值根據(jù)公式t = RC*Ln[ (Vl-VO)/(Vl-Vt)]計算得到，不同功率的電容容量也不同，電阻的大小決定了放電時間。本發(fā)明裝置相比現(xiàn)有電梯變頻器電路增加了電容放電接觸器粘連檢測控制回路，電容放電直流接觸器常開輔助觸點接入粘連檢測接觸器線圈控制回路，當(dāng)電容放電直流接觸器通電吸合停電斷不開，則下次接通電源，則放電接觸器粘連保護用接觸器線圈吸合，常閉點斷開，則同時斷開電梯變頻器輸入電源接觸器線圈控制回路，輸入電源接觸器無法吸合，電梯變頻器無法得電，不能運行，內(nèi)部電容也無法充電。本發(fā)明的裝置實現(xiàn)了在不改變常規(guī)電梯變頻器內(nèi)部線路的條件下對常規(guī)電梯變頻器內(nèi)部電容進行放電，使之滿足防爆國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電容放電時間的要求，能夠把普通的電梯變頻器用于防爆電梯的變頻驅(qū)動控制。


圖I是本發(fā)明裝置實施例電氣接線示意圖a ；圖2是本發(fā)明裝置實施例電氣接線示意圖b ;圖3是本發(fā)明實施例裝配結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I-電容放電接觸器控制回路，2-電容放電接觸器未吸合檢測回路，3-電容放電接觸器粘連保護斷開回路，4-電容放電執(zhí)行回路，5-電容放電接觸器粘連檢測控制回路，6-固定用導(dǎo)軌，QF8-三極斷路器空氣開關(guān)，KMUKM2-電容放電直流接觸器，KMC-輸入電源接觸器，KA-放電接觸器粘連保護用接觸器，Rl-放電電阻，INV-變頻器，PAD-微機主控板，KAS-安全回路監(jiān)控繼電器，TCO-控制變壓器，QF-變頻器電源輸入斷路器，QFl-控制變壓器電源輸入保護斷路器，QF2-控制變壓器變壓輸出保護斷路器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的具體實施方式
進一步加以描述本發(fā)明提供發(fā)防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，包含一電容放電接觸器控制回路I、一電容放電接觸器未吸合檢測回路2、一電容放電接觸器粘連保護斷開回路3、一電容放電執(zhí)行回路4以及一電容放電接觸器粘連檢測控制回路5，電容放電接觸器控制回路I與電梯變頻器INV的輸入端相連，電容放電接觸器未吸合檢測回路2與電梯變頻器INV的輸入電源接觸器KMC常開觸點相連，電容放電接觸器粘連保護斷開回路3與電梯變頻器INV輸入電源接觸器KMC的線圈控制回路串聯(lián)連接，電容放電執(zhí)行回路4與電梯變頻器INV直流母線電源正負(fù)端相連，電容放電接觸器粘連檢測控制回路5中放電接觸器粘連保護用接觸器KA與電容放電接觸器粘連保護斷開回路3相連。請參見圖I、圖2所示，電容放電接觸器控制回路I包括一三極(3P)斷路器開關(guān)QF8和兩個DC800V常閉主觸點的電容放電直流接觸器KM1、KM2，三極斷路器開關(guān)QF8輸入端分別與AC380V、三相電梯變頻器INV的輸入端R、S、T相連。電容放電直流接觸器KM1、KM2的線圈A2兩兩并聯(lián)后與三極斷路開關(guān)QF8的一個輸出端L12連接，電容放電直流接觸器KM1、KM2的線圈Al分別與三極斷路開關(guān)QF8的另兩個輸出端L11、L13連接。兩個電容放電直流接觸器KMl、KM2的輔助常開觸點串聯(lián)后串入電梯變頻器INV輸入電源接觸器KMC的常開檢測回路。電容放電接觸器粘連保護斷開回路3包括一 CAD32放電接觸器粘連保護接觸器KA，該放電接觸器粘連保護接觸器KA的常閉輔助觸點串入電梯變頻器INV輸入電源接觸器KMC的線圈控制回路中。兩個電容放電直流接觸器KM1、KM2的輔助常開觸點與放電接觸器粘連保護接觸器KA的控制線圈相連。電容放電執(zhí)行回路4包括一 300W放電電阻Rl,兩個電容放電直流接觸器KM1、KM2的常閉主觸點先串聯(lián)再并聯(lián)后一端與電梯變頻器INV的直流母線電源正端相連，另一端與放電電阻Rl的一端相連，放電電阻Rl的另一端與電梯變頻器INV直流母線電源負(fù)端相連。
實際使用中三極斷路器空氣開關(guān)QF8、電容放電直流接觸器KMl、KM2、放電接觸器粘連保護用接觸器KA以及放電電阻Rl安裝在固定用導(dǎo)軌6上，如圖3所示，再將該固定用導(dǎo)軌6安裝在隔爆型變頻器箱中。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，所述裝置與電梯變頻器(INV)外置連接，所述電梯變頻器(INV)由電梯微機控制器(PAD)控制運行和停止，其特征在于所述裝置包含一電容放電接觸器控制回路(I)、一電容放電接觸器未吸合檢測回路(2)、一電容放電接觸器粘連保護斷開回路(3)、一電容放電執(zhí)行回路(4)以及一電容放電接觸器粘連檢測控制回路(5)，所述的電容放電接觸器控制回路⑴與所述的電梯變頻器(INV)的輸入端相連，所述的電容放電接觸器未吸合檢測回路⑵與電梯變頻器(INV)的輸入電源接觸器(KMC)常開觸點相連，所述的電容放電接觸器粘連保護斷開回路(3)與電梯變頻器(INV)輸入電源接觸器(KMC)的線圈控制回路串聯(lián)連接，所述的電容放電執(zhí)行回路⑷與電梯變頻器(INV)直流母線電源正負(fù)端相連，所述的電容放電接觸器粘連檢測控制回路(5)中放電接觸器粘連保護接觸器(KA)的輔助常閉觸點與所述的電容放電接觸器粘連保護斷開回路⑶相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，其特征在于所述的電容放電接觸器控制回路(I)包括一個三極斷路器開關(guān)(QF8)和兩個電容放電直流接觸器(KM1、KM2)，所述的兩個電容放電直流接觸器(KM1、KM2)線圈的一端兩兩并聯(lián)后與三極斷路開關(guān)(QF8)的一個輸出端連接，兩個電容放電直流接觸器(KM1、KM2)線圈的另一端分別與三極斷路開關(guān)(QF8)的另兩個輸出端連接，該三極斷路器開關(guān)(QF8)輸入端與所述的電梯變頻器(INV)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，其特征在于所述的兩個電容放電直流接觸器(KM1、KM2)的輔助常開觸點串聯(lián)后串入電梯變頻器(INV)輸入電源接觸器(KMC)的常開檢測回路，構(gòu)成所述的電容放電接觸器未吸合檢測回路(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，其特征在于所述的電容放電接觸器粘連保護斷開回路(3)包括一放電接觸器粘連保護接觸器(KA)，該放電接觸器粘連保護接觸器(KA)的常閉輔助觸點串入電梯變頻器(INV)輸入電源接觸器(KMC)的線圈的控制回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，其特征在于所述的電容放電執(zhí)行回路⑷包括一放電電阻(Rl)，所述的兩個電容放電直流接觸器(KM1、KM2)的常閉主觸點先串聯(lián)再并聯(lián)后一端與電梯變頻器(INV)的直流母線電源正端相連，另一端與放電電阻(Rl)的一端相連，放電電阻(Rl)的另一端與電梯變頻器(INV)直流電源負(fù)端相連，構(gòu)成所述的電容放電執(zhí)行回路(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，其特征在于所述的兩個電容放電直流接觸器(KM1、KM2)的輔助常開觸點與所述的放電接觸器粘連保護接觸器(KA)的控制線圈相連，構(gòu)成所述的電容放電接觸器粘連檢測控制回路(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，其特征在于所述的電容放電直流接觸器(KM1、KM2)是常閉主觸點的直流接觸器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防爆電梯變頻器專用外掛式電容放電裝置，所述裝置與電梯變頻器外置連接，其特征在于所述裝置包含一與電梯變頻器的輸入端相連的電容放電接觸器控制回路、一與電梯變頻器的輸入接觸器常開觸點相連的電容放電接觸器未吸合檢測回路、一與電梯變頻器輸入電源接觸器的線圈控制回路串聯(lián)連接的電容放電接觸器粘連保護斷開回路、一與電梯變頻器直流母線電源正負(fù)端相連的電容放電執(zhí)行回路以及一與電容放電接觸器粘連保護斷開回路相連的電容放電接觸器粘連檢測控制回路。本發(fā)明的裝置實現(xiàn)了在不改變常規(guī)電梯變頻器內(nèi)部線路的條件下對常規(guī)電梯變頻器內(nèi)部電容進行放電，使之滿足防爆國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電容放電時間的要求，能夠把普通的電梯變頻器用于防爆電梯的變頻驅(qū)動控制。
文檔編號H02H3/08GK102629753SQ20121010518
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者王超, 秦健聰, 蔡狀, 陸永清, 馬依萍 申請人:東南電梯股份有限公司