一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，至少包括柜體和從上至下依次安裝在柜體中空氣開關(guān)、觸發(fā)電路板、整流單元以及散熱銅牌，柜體中安裝有控制器，整流單元上設(shè)有電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器和電流傳感器連接整流單元和控制器，控制器內(nèi)置無線數(shù)據(jù)通訊模塊，將采集的電流和電壓信號轉(zhuǎn)換為無線信號，柜體外設(shè)有用于接收無線信號的移動(dòng)終端設(shè)備；所述觸發(fā)脈沖形成電路由2個(gè)以上相互獨(dú)立的觸發(fā)脈沖形成模塊構(gòu)成，觸發(fā)脈沖形成模塊包括光電耦合器、場效應(yīng)管放大電路和脈沖變壓器；該整流柜可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從工作現(xiàn)場到遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的穩(wěn)定傳送，設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性能好，操作簡單，散熱效能好并且易于維修。
【專利說明】一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種整流柜，具體涉及一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]整流設(shè)備是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置，可用于供電裝置及偵測無線電信號等，整流柜輸出的直流電直接接入用戶的設(shè)備中，整流器出現(xiàn)故障時(shí)往往連帶影響用電設(shè)備，對用電設(shè)備造成損壞。傳統(tǒng)的整流設(shè)備監(jiān)控環(huán)境里，基本上是監(jiān)控人員到設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，由于現(xiàn)場環(huán)境較復(fù)雜，并且進(jìn)行整流的工作場所面積有限，用戶在現(xiàn)場監(jiān)控的不便性也日益顯現(xiàn)。
[0003]整流柜在整流工作中產(chǎn)生大量熱，若熱量不能及時(shí)排除會影響整流柜的整流效果甚至損壞整流柜，現(xiàn)有整流柜直接在散熱銅牌上開設(shè)水口，在水口中通入冷卻水進(jìn)行降溫，此種散熱方式由于冷水直接穿過散熱銅牌，因此散熱效果好，但由于散熱銅牌的材質(zhì)為金屬，散熱銅牌上穿孔費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0004]現(xiàn)有整流柜的啟動(dòng)方式多為瞬間啟動(dòng)，即觸發(fā)電路板限定電路中電容的電容值過小，一般為10 μ F以下，因此觸發(fā)電路板在I秒內(nèi)即可達(dá)到限定電壓值，整流柜即可啟動(dòng)，用電設(shè)備的電流在短時(shí)間內(nèi)急劇增加，瞬間高壓容易損壞用電設(shè)備，造成生產(chǎn)或安全事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足并提供一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，利用GPRS無線通訊方式傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整流柜運(yùn)行數(shù)據(jù)從工作現(xiàn)場到遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的穩(wěn)定傳送。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，至少包括柜體和從上至下依次安裝在柜體中空氣開關(guān)、觸發(fā)電路板、整流單元以及散熱銅牌，所述觸發(fā)電路板包括電信號調(diào)節(jié)電路、觸發(fā)脈沖形成電路、過流/過壓保護(hù)電路和用于連接各電路的單片機(jī)，電信號調(diào)節(jié)電路中設(shè)有限定電路，柜體中安裝有控制器，整流單元上設(shè)有電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器和電流傳感器的輸入端與整流單元的輸出端電連接，輸出端與控制器的信號輸入接口電連接，控制器內(nèi)置無線數(shù)據(jù)通訊模塊，用于將電壓傳感器和電流傳感器采集的電流和電壓信號轉(zhuǎn)換為無線信號，柜體外設(shè)有移動(dòng)終端設(shè)備，用于接收無線數(shù)據(jù)通訊模塊發(fā)射的無線信號；所述觸發(fā)脈沖形成電路由2個(gè)以上相互獨(dú)立的觸發(fā)脈沖形成模塊構(gòu)成，各觸發(fā)脈沖形成模塊的信號輸入端均連接單片機(jī)的PO接口，所述觸發(fā)脈沖形成模塊包括用于產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的光電耦合器、用于放大觸發(fā)脈沖的場效應(yīng)管放大電路，和實(shí)現(xiàn)脈沖輸出的脈沖變壓器，光電耦合器的輸入端連接單片機(jī)，輸出端連接場效應(yīng)管的柵極和脈沖變壓器一次側(cè)的一端，脈沖變壓器一次側(cè)的另一端連接場效應(yīng)管的漏極，脈沖變壓器的輸出端輸出觸發(fā)脈沖；觸發(fā)電路板中設(shè)有相序檢測電路模塊，相序檢測電路模塊連接單片機(jī)的Pl.4?Pl.7端口 ；所述限定電路中電容的電容值為200?1000 μ F。
[0007]所述觸發(fā)脈沖形成模塊設(shè)有6個(gè)，依次連接單片機(jī)的P0.0?P0.5端口。
[0008]所述散熱銅牌上設(shè)有散熱管，散熱管為蛇形管，散熱管固定在散熱銅牌上并與散熱銅牌緊密接觸，散熱管穿過柜體,其進(jìn)水口和出水口均位于柜體外。
[0009]所述散熱管的橫截面為長方形，散熱管的長邊與散熱銅牌接觸。
[0010]所述控制器為內(nèi)置擴(kuò)展模塊的PLC，無線數(shù)據(jù)通訊模塊為PLC中的GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊。
[0011]所述觸發(fā)電路板上設(shè)有用于進(jìn)行手動(dòng)切換、穩(wěn)流與穩(wěn)壓功能相互切換的調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕與單片機(jī)電連接。
[0012]該整流柜的工作原理為:觸發(fā)電路板產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)脈沖觸發(fā)整流單元中的晶閘管，晶閘管導(dǎo)通后進(jìn)行整流，整流單元中的電壓傳感器和電流傳感器將整流柜的電壓和電流參數(shù)傳送至PLC，PLC采集數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)傳輸至GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊中，GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊將電壓和電流參數(shù)轉(zhuǎn)換為無線信號并發(fā)送，位于整流柜外的移動(dòng)終端設(shè)備接收無線信號，移動(dòng)終端設(shè)備可放置在專用的監(jiān)控室中，方便工作人員對整流柜的工作情況進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0013]該整流柜的觸發(fā)電路板中預(yù)置相序檢測電路模塊，因此不需要額外的相序檢測裝置進(jìn)行相序識別，可直接在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試，操作簡單；觸發(fā)電路板中的各觸發(fā)脈沖形成模塊相互獨(dú)立，各觸發(fā)脈沖形成模塊產(chǎn)生獨(dú)立的脈沖，可根據(jù)實(shí)際需要確定觸發(fā)脈沖形成模塊的數(shù)量，或?qū)⒂|發(fā)脈沖形成模塊芯片化，使用靈活，并且各觸發(fā)脈沖形成電路不會相互影響，當(dāng)其中一個(gè)觸發(fā)脈沖形成模塊出現(xiàn)故障時(shí)，其他觸發(fā)脈沖形成模塊仍可正常工作，增大整理柜運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性；觸發(fā)電路板中限定電路的電容值由1yF增加至200?100yF,整流柜的啟動(dòng)時(shí)間由I秒以內(nèi)提升至3?13秒，實(shí)現(xiàn)整流柜軟啟動(dòng)，該啟動(dòng)方式可保護(hù)用電設(shè)備的安全，減少設(shè)備啟動(dòng)時(shí)發(fā)生故障的可能性。
[0014]整流柜的散熱銅牌上安裝蛇形散熱管，散熱管的橫截面為長方形，散熱管的長邊與散熱銅牌接觸，可直接向蛇形散熱管中通入冷水對散熱銅牌進(jìn)行降溫，不需要在銅牌上開設(shè)水口，節(jié)約整流柜的安裝與維修成本，散熱效果好。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的整流柜，實(shí)現(xiàn)整流柜運(yùn)行數(shù)據(jù)從工作現(xiàn)場到遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的穩(wěn)定傳送，該整流柜操作簡單，設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性能好，散熱效果好并且易于維修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的整流柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為觸發(fā)電路板的電路原理方框圖。
[0018]圖3為觸發(fā)脈沖形成電路的電路圖。
[0019]圖4為整流柜的工作流程圖。
[0020]其中，1-柜體，2-空氣開關(guān)，3-電壓傳感器，4-散熱管，5-控制器，6_控制面板，7-觸發(fā)電路板，71-電信號調(diào)節(jié)電路，72-觸發(fā)脈沖形成電路，721-觸發(fā)脈沖形成模塊，7211-光電耦合器，7212-場效應(yīng)管放大電路，7213-脈沖變壓器，73-過流/過壓保護(hù)電路，74-相序檢測電路模塊，75-單片機(jī)，8-整流單元，9-電流傳感器，10-散熱銅牌，11-柜門，12-移動(dòng)終端設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)具體說明。
[0022]本發(fā)明提供的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，如圖1和圖2所示，柜體I中從上至下依次安裝有空氣開關(guān)2、觸發(fā)電路板7、整流單元8、散熱銅牌10和控制器5，控制器為內(nèi)置擴(kuò)展模塊的PLC，優(yōu)選PLC S7-200，柜體其中一個(gè)豎直側(cè)面的上半部分為控制面板6，下半部分為柜門11，柜門11用于設(shè)備安裝和檢修，散熱銅牌上設(shè)有散熱管4，散熱管為蛇形管，散熱管固定在散熱銅牌上并與散熱銅牌緊密接觸，散熱管穿過柜體，其進(jìn)水口和出水口均位于柜體外，所述散熱管的橫截面為長方形，散熱管的長邊與散熱銅牌接觸；所述觸發(fā)電路板包括電信號調(diào)節(jié)電路71、觸發(fā)脈沖形成電路72、過流/過壓保護(hù)電路73、相序檢測電路模塊74和用于連接各電路的單片機(jī)75，觸發(fā)電路板上設(shè)有用于進(jìn)行手動(dòng)切換、穩(wěn)流與穩(wěn)壓功能相互切換的調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕與單片機(jī)電連接，相序檢測電路模塊連接單片機(jī)的Pl.4?Pl.7端口，電信號調(diào)節(jié)電路中設(shè)有限定電路，限定電路電容的電容值為200?1000 UF-M流單元上設(shè)有電壓傳感器3和電流傳感器9，電壓傳感器和電流傳感器的輸入端與整流單元的輸出端電連接，輸出端與控制器的信號輸入接口電連接，控制器PLC內(nèi)置無線數(shù)據(jù)通訊模塊，無線數(shù)據(jù)通訊模塊為PLC S7-200中的GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊MD720-3，用于將電壓傳感器和電流傳感器采集的電流和電壓信號轉(zhuǎn)換為無線信號，柜體外設(shè)有移動(dòng)終端設(shè)備12，用于接收無線數(shù)據(jù)通訊模塊發(fā)射的無線信號；所述觸發(fā)脈沖形成電路72由6個(gè)相互獨(dú)立的觸發(fā)脈沖形成模塊721構(gòu)成，各觸發(fā)脈沖形成模塊的信號輸入端依次連接單片機(jī)的P0.0?P0.5端口，觸發(fā)脈沖形成模塊的電路圖如圖3所示，包括用于產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的光電耦合器7211、用于放大觸發(fā)脈沖的場效應(yīng)管放大電路7212，和實(shí)現(xiàn)脈沖隔離與輸出的脈沖變壓器7213，光電耦合器的輸入端連接單片機(jī)，輸出端連接場效應(yīng)管的柵極和脈沖變壓器一次側(cè)的一端，脈沖變壓器一次側(cè)的另一端連接場效應(yīng)管的漏極，脈沖變壓器的輸出端輸出觸發(fā)脈沖。
[0023]如圖4所示，該整流柜的工作原理為:設(shè)備電源接通后，撥動(dòng)開關(guān)，觸發(fā)電路板產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖觸發(fā)整流單元中的晶閘管整流橋，晶閘管導(dǎo)通后進(jìn)行整流，其負(fù)載連接的電壓傳感器和電流傳感器將整流柜的電壓和電流參數(shù)傳送至PLC S7-200, PLCS7-200經(jīng)過處理，將信號反饋至觸發(fā)板的電信號調(diào)節(jié)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，與此同時(shí)，PLCS7-200采集數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)傳輸至GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊中，GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊將電壓和電流參數(shù)轉(zhuǎn)換為無線信號并傳遞至以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)送無線信號，位于整流柜外的移動(dòng)終端設(shè)備接收無線信號，并監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并通過無線通訊操控PLC S7-200，進(jìn)而操控整流柜，移動(dòng)終端設(shè)備可放置在專用的監(jiān)控室中，方便工作人員對整流柜的工作情況進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【權(quán)利要求】
1.一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，至少包括柜體和從上至下依次安裝在柜體中空氣開關(guān)、觸發(fā)電路板、整流單元以及散熱銅牌，所述觸發(fā)電路板包括電信號調(diào)節(jié)電路、觸發(fā)脈沖形成電路、過流/過壓保護(hù)電路和用于連接各電路的單片機(jī)，電信號調(diào)節(jié)電路中設(shè)有限定電路，其特征在于:柜體中安裝有控制器，整流單元上設(shè)有電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器和電流傳感器的輸入端與整流單元的輸出端電連接，輸出端與控制器的信號輸入接口電連接，控制器內(nèi)置無線數(shù)據(jù)通訊模塊，用于將電壓傳感器和電流傳感器采集的電流和電壓信號轉(zhuǎn)換為無線信號，柜體外設(shè)有移動(dòng)終端設(shè)備，用于接收無線數(shù)據(jù)通訊模塊發(fā)射的無線信號；所述觸發(fā)脈沖形成電路由2個(gè)以上相互獨(dú)立的觸發(fā)脈沖形成模塊構(gòu)成，各觸發(fā)脈沖形成模塊的信號輸入端均連接單片機(jī)的PO接口，所述觸發(fā)脈沖形成模塊包括用于產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的光電耦合器、用于放大觸發(fā)脈沖的場效應(yīng)管放大電路，和實(shí)現(xiàn)脈沖輸出的脈沖變壓器，光電耦合器的輸入端連接單片機(jī)，輸出端連接場效應(yīng)管的柵極和脈沖變壓器一次側(cè)的一端，脈沖變壓器一次側(cè)的另一端連接場效應(yīng)管的漏極，脈沖變壓器的輸出端輸出觸發(fā)脈沖；觸發(fā)電路板中設(shè)有相序檢測電路模塊，相序檢測電路模塊連接單片機(jī)的Pl.4?Pl.7端口 ；所述限定電路中電容的電容值為200?1000 μ F。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，其特征在于:所述觸發(fā)脈沖形成模塊設(shè)有6個(gè)，依次連接單片機(jī)的P0.0?P0.5端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，其特征在于:所述散熱銅牌上設(shè)有散熱管，散熱管為蛇形管，散熱管固定在散熱銅牌上并與散熱銅牌緊密接觸，散熱管穿過柜體，其進(jìn)水口和出水口均位于柜體外。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，其特征在于:所述散熱管的橫截面為長方形，散熱管的長邊與散熱銅牌接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，其特征在于:所述控制器為內(nèi)置擴(kuò)展模塊的PLC，無線數(shù)據(jù)通訊模塊為PLC中的GRPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控整流柜，其特征在于:所述觸發(fā)電路板上設(shè)有用于進(jìn)行手動(dòng)切換、穩(wěn)流與穩(wěn)壓功能相互切換的調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕與單片機(jī)電連接。
【文檔編號】H02M7/02GK104362867SQ201410689711
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】李志宏, 肖法陽, 朱紅衛(wèi) 申請人:武漢市整流器研究所