防爆變頻器多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及防爆變頻器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及適用于煤礦井下礦井提升機(jī)用 660V/1140V四象限的一種防爆變頻器多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，防爆變頻器作為一種新型節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，在煤礦井下、粉塵環(huán)境等易燃易爆 性場(chǎng)所的應(yīng)用越來越普遍。根據(jù)礦井提升機(jī)的工藝要求，在調(diào)速的同時(shí)還需要實(shí)現(xiàn)四象限 運(yùn)行。然而，煤礦井下環(huán)境惡劣、高溫高濕，且對(duì)空間和安全要求極其苛刻，防爆變頻器既要 實(shí)現(xiàn)隔爆以保證安全，又要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速性能，以滿足工藝要求和節(jié)能指標(biāo)，溫升、EMC、可 靠性、安裝維護(hù)簡(jiǎn)易性、體容比、調(diào)速比等問題成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的短板，尤其是應(yīng)用在礦井提 升機(jī)場(chǎng)合，這些短板若處理不好，將給煤礦安全生產(chǎn)帶來極大隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有的礦井提升機(jī)專用防爆變頻器電氣絕緣監(jiān)視、安全聯(lián)鎖等方面的不 足，易導(dǎo)致其存在諸多安全隱患，本實(shí)用新型提供了一種防爆變頻器多重化安全連鎖保護(hù) 系統(tǒng)，不僅能夠有效地解決上述安全隱患，同時(shí)還具有檢測(cè)單元標(biāo)準(zhǔn)化、無源在線式實(shí)時(shí)檢 測(cè)、安全報(bào)警等特點(diǎn)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0005] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，包括：快開門安全閉鎖機(jī)構(gòu)、多重化 安全連鎖保護(hù)電路，所述快開門安全閉鎖機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與多重化安全連鎖保護(hù)電路相 連，多重化安全連鎖保護(hù)電路由充放電安全閉鎖電路、漏電檢測(cè)安全閉鎖電路、多路PWM故 障閉鎖電路和常規(guī)的繼電器安全保護(hù)電路構(gòu)成。
[0006] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，所述快開門安全閉鎖機(jī)構(gòu)，包括：雙 快開門連鎖機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)換開關(guān)2、卡條3、隔爆殼體4、箱門5、操作手柄6,所述隔爆殼體4設(shè) 置有雙開對(duì)稱的箱門5,雙開對(duì)稱的箱門5之間設(shè)置有與轉(zhuǎn)換開關(guān)2.連接的連鎖機(jī)構(gòu)1，其 中在箱門上設(shè)置有觀察防爆變頻器帶電狀態(tài)的無源交直流帶電顯示器。
[0007] -種礦井提升機(jī)用安全聯(lián)鎖保護(hù)的防爆變頻器，所述快開門安全閉鎖機(jī)構(gòu)，包括： 連鎖機(jī)構(gòu)（1)、轉(zhuǎn)換開關(guān)（2)、卡條（3)、隔爆殼體（4)、左右箱門（5)、操作手柄（6)，所述隔 爆殼體（4)的左右箱門（5)之間設(shè)置有連鎖機(jī)構(gòu)（1)，連鎖機(jī)構(gòu)（1)由左箱門擋塊（1. 1)、右 箱門擋塊（1. 6)、上齒條（1. 2)、下齒條（1. 5)、轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕（1. 3)和導(dǎo)向塊（1. 4)組成，轉(zhuǎn) 換開關(guān)旋鈕（1. 3)的轉(zhuǎn)軸通過導(dǎo)向塊（1. 4)與轉(zhuǎn)換開關(guān)（2)連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕（1. 3)的轉(zhuǎn) 軸端的方軸與上齒條（1. 2)、下齒條（1. 5)嚙合連接，連鎖伸出或縮進(jìn)的上齒條（1. 2)、下齒 條（1. 5)另一端分別與左右箱門（5)上分別固定的左箱門擋塊（1. 1)、右箱門擋塊（1. 6)配 合位接觸；所述隔爆殼體（4)的左右箱門（5)上端分別與門軸上的左右操作手柄（6)相連， 左右箱門（5 )底端邊設(shè)置有固定在隔爆殼體（4 )上的卡條（3 )。
[0008] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，所述充放電安全閉鎖電路，包括：放 電電路9、整流電路7、預(yù)充電電路10、直流側(cè)儲(chǔ)能電路8、控制電路11，所述直流側(cè)儲(chǔ)能電路 8第一輸入端與整流電路7相連，第二輸入端與預(yù)充電電路10相連，直流側(cè)儲(chǔ)能電路8輸出 端與放電電路9相連；所述放電電路9由真空接觸器KM(9. 1)與小功率耐高壓電阻R電連 接構(gòu)成，放電電路的兩端直接并聯(lián)在直流側(cè)正、負(fù)極兩端；
[0009] 其中，整流電路7的信號(hào)端與預(yù)充電電路10的信號(hào)端相連；預(yù)充電電路10、直流 側(cè)儲(chǔ)能電路8、放電電路9的信號(hào)端與控制電路11相連。
[0010] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，所述漏電閉鎖檢測(cè)電路由高壓接觸 器KM與漏電閉鎖檢測(cè)裝置LB電連接構(gòu)成，高壓接觸器KM-端與防爆變頻器輸出端點(diǎn)相 連，漏電閉鎖檢測(cè)裝置LB-端與大地連接；防爆變頻器輸出端點(diǎn)為逆變電路與電機(jī)的連接 點(diǎn)；漏電檢測(cè)安全閉鎖電路的信號(hào)端通過信號(hào)線與控制電路相連；控制電路另一信號(hào)端通 過信號(hào)線與逆變電路信號(hào)端相連。
[0011] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，所述多路PWM故障閉鎖電路，包括： 第一上下橋臂光電轉(zhuǎn)換器、第二上下橋臂光電轉(zhuǎn)換器、邏輯互鎖電路、指示顯示電路、多路 并聯(lián)信號(hào)處理接口電路，連接控制電路11的第一上下橋臂光電轉(zhuǎn)換器通過邏輯互鎖電路 與多路并聯(lián)信號(hào)處理接口電路相連，多路并聯(lián)信號(hào)處理接口電路的驅(qū)動(dòng)輸出端、信號(hào)輸入 端與全控型開關(guān)元件相連；多路并聯(lián)信號(hào)處理接口電路的信號(hào)輸出端通過指示顯示電路、 第二上下橋臂光電轉(zhuǎn)換器與控制電路11相連；其中，第一上下橋臂光電轉(zhuǎn)換器輸出端與指 示顯示電路相連；
[0012] 所述邏輯互鎖電路，包括：非門電路、電容充放電電路、與門電路，所述非門電路通 過電容充放電電路與與門電路電連接；所述非門電路為六反相斯密特觸發(fā)器，所述與門電 路為四組兩輸入端與門電路。
[0013] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，所述無源交直流帶電顯示電路，包 括：無源交流帶電顯示電路、無源直流帶電顯示電路、PCB板，所述PCB板上的無源交流帶 電顯示電路通過A、B、C電極與三相電源相連，所述PCB板上的無源直流帶電顯示電路通過 正、負(fù)電極與直流電源相連；所述無源交流帶電顯示電路由三組發(fā)光電路星形連接，每組發(fā) 光電路由分壓限流電阻與發(fā)光二極管串聯(lián)構(gòu)成；所述無源直流帶電顯示電路由分壓限流電 阻、發(fā)光二極管和穩(wěn)壓二極管構(gòu)成，η個(gè)分壓限流電阻R-端與直流電源正電極相連，η個(gè)分 壓限流電阻R另一端通過發(fā)光二極管與穩(wěn)壓二極管的正極相連；其中，第一穩(wěn)壓二極管至 第η穩(wěn)壓二極管為串聯(lián)連接，第η穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與直流電源負(fù)極相連。
[0014] 由于采用如上所述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)越性如下：
[0015] -種防爆變頻器的多重化安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，不僅能有效地解決上述安全隱患， 同時(shí)還具有檢測(cè)單元標(biāo)準(zhǔn)化、無源在線式實(shí)時(shí)檢測(cè)、安全報(bào)警等特點(diǎn)。其硬件安全閉鎖，不 僅能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜而又準(zhǔn)確的預(yù)保護(hù)，安全系數(shù)高、保護(hù)可靠、升級(jí)便利。還能遵循系統(tǒng)總成 化、單元模塊化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化、插拔式結(jié)構(gòu)組合化等原則，安裝維護(hù)簡(jiǎn)易性好、體容比小， 且實(shí)現(xiàn)高可靠性和優(yōu)異的調(diào)速性能。
【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1是防爆變頻器安全聯(lián)鎖軟件流程圖；
[0018] 圖2是防爆變頻器箱總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是雙快開門連鎖機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)換開關(guān)連接示意圖；
[0020] 圖4是雙快開門連鎖機(jī)構(gòu)主視圖；
[0021] 圖5是直流電容放電電路；
[0022] 圖6是漏電閉鎖檢測(cè)電路；
[0023] 圖7是IGBT多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)接電路；
[0024] 圖8是邏輯互鎖電路原理圖；
[0025] 圖9是無源交直流帶電顯示電路框圖；
[0026] 圖10是無源交流帶電顯示電路原理圖；
[0027] 圖11是無源直流帶電顯示電路原理圖。
[0028] 圖中1.雙快開門連鎖機(jī)構(gòu)、1. 1.左箱門擋塊、1. 2.上齒條、1. 3.轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕、 1.4.導(dǎo)向塊、1.5.下齒條、1.6.右箱門擋塊、2.轉(zhuǎn)換開關(guān)、3.卡條、4.隔爆殼體、5.箱門、 6.操作手柄、7.整流電路、8.直流儲(chǔ)能電路、9.放電電路、9-1.特殊真空接觸器、9-2.小功 率耐高壓電阻、10.預(yù)充電電路、11.控制電路、12.逆變電路、13.電機(jī)、14.漏電閉鎖檢測(cè)電 路、14. 1.高壓接觸器、14. 2.漏電閉鎖檢測(cè)裝置、15.驅(qū)動(dòng)信號(hào)光電轉(zhuǎn)換器、16.故障信號(hào) 光電轉(zhuǎn)換器、17.邏輯互鎖電路、18.指示顯示電路、19.多路并聯(lián)信號(hào)處理接口電路、20.全 控型開關(guān)元器件、21.六反相斯密特觸發(fā)器、22.電容充放電電路、23.四組兩輸入端與門電 路、24.分壓限流電阻、25.發(fā)光二極管、26.穩(wěn)壓二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 礦井提升機(jī)用四象限防爆變頻器除