空壓機變頻驅動控制一體機以及空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了空壓機變頻驅動控制一體機以及空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，該一體機內部集成有整流單元、緩沖電阻、可控開關、開關驅動電路、儲能單元、第一逆變單元、第二逆變單元、工頻變壓器、控制單元和母線電壓檢測電路，其中：整流單元的電能輸出端在串接由緩沖電阻和可控開關的開關觸點組成的并聯(lián)結構后接儲能單元的電能輸入端，儲能單元的電能輸出端接入兩個逆變單元；控制單元分別與兩個逆變單元、母線電壓檢測電路和開關驅動電路相連；開關驅動電路另一端接可控開關的控制端；工頻變壓器一次側接整流單元的電能輸入端，二次側用于向電磁開關線圈輸出電能。本申請減小了空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的體積、降低了系統(tǒng)成本、提升了系統(tǒng)整體美觀性。
【專利說明】
壓機變頻驅動? ￡￡■制_體機以及壓機變頻驅動ifd制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及空壓機控制及應用技術領域，更具體地說，涉及空壓機變頻驅動控制一體機以及空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，空氣壓縮機(簡稱空壓機)的變頻驅動控制系統(tǒng)主要是以第一變頻器和第二變頻器為中心，并配有供電源、控制單元及其他一系列外圍設備，其中:所述第一變頻器用于驅動空壓機的主機，所述第二變頻器用于驅動空壓機的油冷風機，這兩個變頻器在結構和功能上彼此獨立;所述控制單元內置有空壓機系統(tǒng)控制軟件，是控制整個空壓機運行工作的大腦。
[0003]但是，上述變頻驅動控制系統(tǒng)組成部件較多、布線比較復雜，使得系統(tǒng)整體美觀性不足;同時，整個變頻驅動控制系統(tǒng)還存在體型龐大、成本偏高的問題。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型提供了空壓機變頻驅動控制一體機以及空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，以減小空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的體積、降低系統(tǒng)成本以及提升系統(tǒng)整體美觀性。
[0005]—種空壓機變頻驅動控制一體機，所述一體機內部集成有整流單元、緩沖電阻、可控開關、開關驅動電路、儲能單元、第一逆變單元、第二逆變單元、工頻變壓器、內置有空壓機系統(tǒng)控制軟件的控制單元以及用于測量直流母線電壓的母線電壓檢測電路，其中:
[0006]所述整流單元的電能輸出端在串接由所述可控開關的開關觸點和所述緩沖電阻組成的并聯(lián)結構后接入所述儲能單元的電能輸入端；
[0007]所述儲能單元的電能輸出端接入所述第一逆變單元和所述第二逆變單元的電能輸入端；
[0008]所述第一逆變單元的電能輸出端用于連接空壓機的主機;所述第二逆變單元的電能輸出端用于連接空壓機的油冷風機；
[0009]所述控制單元分別與所述第一逆變單元、所述第二逆變單元、所述母線電壓檢測電路和所述開關驅動電路存在控制連接;所述開關驅動電路的另一端接所述可控開關的控制端；
[0010]所述工頻變壓器的一次側接所述整流單元的電能輸入端，其二次側用于向空壓機中的各電磁開關的線圈輸出電能。
[0011]其中，所述控制單元包括多個處理器，各處理器之間彼此交換數(shù)據(jù)。
[0012]可選地，所述第一逆變單元和所述逆變單元均各自內置有一個輔助電源，這兩個輔助電源除用于為其各自所屬的逆變單元內部的低電壓組件供電外，還用于為所述第一逆變單元和所述第二逆變單元外部的低電壓組件供電。
[0013]可選地，所述一體機內部還集成有:串聯(lián)在所述整流電路的電能輸出端與所述儲能單元的電能輸入端之間的直流電抗器。
[0014]可選地，所述一體機內部還集成有:連接在所述整流單元的電能輸入端與所述控制單元之間的輸入缺相采樣電路和/或電量檢測組件。
[0015]可選地，所述一體機內部還集成有連接在所述工頻變壓器二次側和所述各電磁開關的線圈之間的電壓選擇電路，其中:所述工頻變壓器的二次側繞組引出有多個抽頭;所述電壓選擇電路包括多個電壓選擇端子和多個可控開關，所述電壓選擇端子的數(shù)量與所述抽頭的數(shù)量相等，每一個所述抽頭各自接入一個所述電壓選擇端子后并聯(lián)，并聯(lián)點再分別經過所述多個可控開關接入所述各電磁開關的線圈。
[0016]一種空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，包括如上述公開的任一種空壓機變頻驅動控制一體機，以及安裝在所述一體機外部、且均與所述一體機內部集成的控制單元相連的人機交互設備、第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，其中:
[0017]所述第一壓力傳感器用于獲取空壓機排氣管道的氣體壓力的實測值；
[0018]所述第一溫度傳感器用于獲取空壓機機頭油氣溫度的實測值。
[0019]可選地，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)設置有與所述人機交互設備相連的遠程控制模塊，其中:所述遠程控制模塊集GPRS模塊和GPS模塊功能于一體，用于實現(xiàn)遠程通信及定位。
[0020]可選地，當空壓機設置有主機風扇時，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:連接在所述整流單元的電能輸入端與所述控制單元之間的相序檢測電路；以及串聯(lián)在所述主機風扇的供電線路上的接觸器，其中，所述接觸器的通斷受所述控制單元控制。
[0021]可選地，所述人機交互設備具有與其他空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)中的人機交互設備進行通訊的通訊接口。
[0022]從上述的技術方案可以看出:一個現(xiàn)有變頻器的基本組件至少包括整流單元、緩沖電阻、可控開關、儲能單元和逆變單元，而本實用新型通過設計第一逆變單元和第二逆變單元共直流母線，從而在節(jié)省一路整流單元、緩沖電阻、可控開關和儲能單元的情況下構建出了兩個等效變頻器，實現(xiàn)了通過提高組件綜合利用率來降低系統(tǒng)成本、減小系統(tǒng)體積的目的。并且，一體機的設計還能夠使系統(tǒng)集成度更高、體積更小、布線也更加簡潔;也正因為沒有了雜亂的布線，系統(tǒng)整體美觀性也獲得了很大提升。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本實用新型公開的一種空壓機變頻驅動控制一體機結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型公開的又一種空壓機變頻驅動控制一體機結構示意圖；
[0026]圖3為本實用新型公開的一種空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]參見圖1，本實用新型實施例公開了一種空壓機變頻驅動控制一體機，以減小空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的體積、降低系統(tǒng)成本和提升系統(tǒng)整體美觀性，所述一體機內部集成有整流單元101、緩沖電阻R1、可控開關KMl、開關驅動電路102、儲能單元103、第一逆變單元104、第二逆變單元105、工頻變壓器204、內置有空壓機系統(tǒng)控制軟件的控制單元106以及用于測量直流母線電壓的母線電壓檢測電路107，其中:
[0029]整流單元101的電能輸出端在串接由可控開關KMl的開關觸點和緩沖電阻Rl組成的并聯(lián)結構后接入儲能單兀13的電能輸入端；
[°03°]儲能單元103的電能輸出端接入第一逆變單元104和第二逆變單元105的電能輸入端，即第一逆變單元104和第二逆變單元105共直流母線；
[0031]第一逆變單元104的電能輸出端用于連接空壓機的主機;第二逆變單元105的電能輸出端用于連接空壓機的油冷風機；
[0032]控制單元106分別與第一逆變單元104、第二逆變單元105、母線電壓檢測電路107和開關驅動電路102存在控制連接;開關驅動電路102的另一端接可控開關KMl的控制端；
[0033]工頻變壓器204的一次側接整流單元101的電能輸入端，其二次側用于向空壓機中的各電磁開關的線圈輸出電能。
[0034]為方便區(qū)分，圖1中用帶箭頭的粗實線表示主回路、用帶箭頭的細實線表示通訊線路或弱電信號回路，箭頭方向代表信號傳輸方向。圖1所示空壓機變頻驅動控制一體機的工作原理如下:
[0035]空壓機開機上電后，輸入的380V三相交流電經整流單元101整流成直流電，所述直流電通過緩沖電阻Rl給儲能單元103中的母線電容充電；與此同時，母線電壓檢測電路107在線測量所述母線電容兩端電壓，并將測量結果送入控制單元106;控制單元106在檢測到所述母線電容充電到預設電壓時，通過開關驅動電路102控制可控開關KMl的線圈得電，線圈得電后產生電磁吸力推動或拉動可控開關KMl的開關觸點閉合，使得緩沖電阻Rl被短路，從而避免緩沖電阻Rl分壓而造成母線電容兩端電壓偏低，其中:
[0036]緩沖電阻Rl用于防止系統(tǒng)開機上電后出現(xiàn)過大的電流上升率而燒壞器件;儲能單元103包括所述母線電容和均壓電阻，所述母線電容通常采用多個電解電容串并聯(lián)的結構，主要用于整流后的儲能和濾波，每一個所述電解電容都并聯(lián)有一個所述均壓電阻，所述均壓電阻的作用在于利用分壓原理使得各個電解電容兩端電壓均等，在市電斷電時，所述均壓電阻還用于給所述母線電容放電。
[0037]當可控開關KMl的開關觸點閉合后，一體機開始正式運行來驅動空壓機的主機和油冷風機，具體為:上述母線電容兩端電壓會同時施加在第一逆變單元104和第二逆變單元105的電能輸入端，該電壓又稱為直流母線電壓，這種電路連接狀態(tài)稱為第一逆變單元104和第二逆變單元105共直流母線;基于該電路連接狀態(tài)，第一逆變單元104在控制單元106的控制下，將儲能單元103輸出的直流母線電壓轉換成交流變頻輸出，驅動主機；同時第二逆變單元105在控制單元106的控制下，將儲能單元103輸出的直流母線電壓轉換成交流變頻輸出，驅動油冷風機。
[0038]控制單元106內置的空壓機系統(tǒng)控制軟件至少包括開關控制邏輯、主機逆變控制算法和風機逆變控制算法，此外還可包括溫度PID調節(jié)器和壓力PID調節(jié)器等，其中:
[0039]I)所述開關控制邏輯用于在檢測到母線電壓檢測電路107測得的電壓值達到所述預設電壓時，通過開關驅動電路102控制可控開關KMl的開關觸點閉合。
[0040]2)所述主機逆變控制算法用于通過控制第一逆變單元104的輸出頻率和啟停，來控制主機的轉速和啟停;與此同時，所述壓力PID調節(jié)器根據(jù)空壓機排氣管道的氣體壓力的實測值與期望值之間的偏差來調節(jié)第一逆變單元104的輸出頻率，如果實測值高于期望值則令主機轉速降低，如果測量值低于期望值則令主機轉速增加，以保證供氣壓力恒定；其中，所述空壓機排氣管道的氣體壓力的實測值可以由位于一體機外部的第一壓力傳感器203獲取(仍參見圖1);
[0041]3)所述風機逆變控制算法用于通過控制第二逆變單元105的輸出頻率，來控制油冷風機的轉速和啟停；以此同時，所述溫度PID調節(jié)器根據(jù)空壓機機頭油氣溫度的實測值與期望值之間的偏差來調節(jié)第二逆變單元105的輸出頻率，如果實測值高于期望值則令油冷風機轉速增加，如果測量值低于期望值則令油冷風機轉速降低，以保證潤滑油溫度穩(wěn)定在一定范圍；其中，所述空壓機機頭油氣溫度的實測值可以由位于一體機外部的第一溫度傳感器202獲取(仍參見圖1)。
[0042]工作人員可以通過安裝在一體機外部的人機交互設備201(仍參見圖1)來輸入一體機內部運行參數(shù)(如壓力PID調節(jié)器的運算參數(shù)、溫度PID調節(jié)器的運算參數(shù)等)的給定值和輸入啟停控制信號等，以控制整個空壓機運行工作；同時控制單元106還可以通過人機交互設備201實時輸出一體機內部運行狀態(tài)的實際值，如第一逆變單兀104的輸出頻率、第二逆變單元105的輸出頻率、空壓機的運行時間等等，方便工作人員監(jiān)控。其中，人機交互設備201可以采用鍵盤和顯示器的組合結構，也可以采用觸摸屏，并不局限。
[0043]圖1所示一體機為空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)內的核心模塊，安裝在一體機外部的第一壓力傳感器203、第一溫度傳感器202、人機交互設備201同樣屬于空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的重要組成部件。
[0044]由上述對圖1所示一體機的結構及工作原理的描述可知，相較于采用兩個結構和功能彼此獨立的變頻器的現(xiàn)有技術，本實施例用整流單元101、緩沖電阻R1、可控開關KM1、儲能單元103和第一逆變單元104作為基本組件來驅動主機，同時用整流單元101、緩沖電阻Rl、可控開關KMl、儲能單元103和第二逆變單元105作為基本組件來驅動油冷風機。相較于現(xiàn)有技術，本實施例復用整流單元101、緩沖電阻R1、可控開關KMl和儲能單元103，使第一逆變單元104和第二逆變單元105共直流母線，提高了組件綜合利用率，有助于降低系統(tǒng)成本、減小系統(tǒng)體積。并且，一體機的設計，還能使空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)集成度更高、體積更小、布線也更加簡潔;也正因為沒有了雜亂的布線，系統(tǒng)整體美觀性也獲得了很大提升。
[0045]其中，為保證供電的可靠性，第一逆變單元104、第二逆變單元105可以各自內置一個輔助電源，用于為各自所屬逆變單元中的低電壓組件提供低壓穩(wěn)壓直流電，這兩個輔助電源均從儲能單元103中取能。此外，這兩個分別集成于兩個逆變單元中的輔助電源除還可以用于為第一逆變單元104和第二逆變單元105外部的全部或部分低電壓組件供電，而不必再額外為其設置輔助電源，這種將輔助電源和變頻一體化的設計，使系統(tǒng)集成度更高，體積更小，布線更簡潔。舉例說明:利用第一逆變單元104內的輔助電源為人機交互設備201、第一壓力傳感器203等低電壓組件供電；同時利用第二逆變單元105內的輔助電源為開關驅動電路102、母線電壓檢測電路107、控制單元106等低電壓組件供電。
[0046]其中，控制單元106可以僅采用一個處理器，但一個處理器工作負擔較重，運算速度慢，而如果直接將其替換成一個高性能處理器的話又存在高性能處理器購買成本太高的問題；因此，本實施例推薦控制單元106采用多個處理器，各處理器之間彼此交換數(shù)據(jù)，其優(yōu)點是可以減小單個處理器的工作負擔，提高單個處理器的運算速度，且所述多個處理器總的購買成本要低于一個高性能處理器的購買成本。
[0047]可選地，仍參見圖1，所述一體機內部還集成有:串聯(lián)在整流單元1I的電能輸出端和儲能單元103的電能輸入端之間的直流電抗器LI，用于降低交流輸入諧波，提高交流輸入功率因數(shù)值。
[0048]可選地，仍參見圖1，所述一體機內部還集成有連接在工頻變壓器204的二次側和所述各電磁開關的線圈之間的電壓選擇電路110，其中:電壓選擇電路110用于在人工操作下，選擇工頻變壓器204向所述各電磁開關的線圈進行供電的電壓大小。具體的，工頻變壓器204的二次側繞組引出有多個抽頭，電壓選擇電路110包括多個電壓選擇端子和多個可控開關，所述電壓選擇端子的數(shù)量與所述抽頭的數(shù)量相等，每一個所述抽頭各自通過一個所述電壓選擇端子后并聯(lián)，并聯(lián)點再分別經過所述多個可控開關接入所述各電磁開關的線圈；當某一個電壓選擇端子被選通時，該電壓選擇端子所連接的抽頭的電壓才能輸出給所述各電磁開關的線圈。舉例說明:
[0049]常用的電磁開關線圈電壓等級為220V、110V等，對應的，工頻變壓器204的二次側繞組引出有2個抽頭，抽頭電壓分別是220V、110V，電壓選擇電路110具有K220和KllO這兩個電壓選擇端子，工作人員根據(jù)空壓機當前采用的電磁開關線圈電壓等級，通過人工操作這兩個電壓選擇端子來選取工頻變壓器204是提供220V還是IlOV的交流電壓來給各電磁開關(圖1僅示出兩個電磁開關作為示例，分別是電磁開關#1和電磁開關#2)的線圈供電；當空壓機當前采用的是220V線圈電壓等級的電磁開關時，就手動選通K220、斷開KllO，以切換到220V的交流電壓供電回路；當空壓機當前采用的是IlOV線圈電壓等級的電磁開關時，就手動選通K110、斷開K220，以切換到IlOV的交流電壓供電回路，擴大了所述一體機的適用范圍。
[0050]可選地，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還設置有:連接在整流單元101的電能輸入端(S卩380V三相交流電進線)與控制單元106之間的輸入缺相采樣電路109。輸入缺相采樣電路109用于在線測量輸入的380V交流輸入是否缺相，測量結果送入控制單元106。對應的，控制單元106內置的空壓機系統(tǒng)控制軟件還包括缺相控制邏輯，所述缺相控制邏輯用于在檢測到380V交流輸入缺相時，觸發(fā)人機交互設備201輸出相應的警示信息，同時控制第一逆變單元104停機。輸入缺相采樣電路109通常集成在一體機內部，如圖2所示。
[0051 ]可選地，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還設置有:連接在整流單元101的電能輸入端與控制單元106之間的電量檢測組件111。電量檢測組件111用于在線測量空壓機的交流輸入電壓電流和計算空壓機的有功功率、視在功率等參數(shù)，測量結果和計算結果送入控制單元106，控制單元106通過人機交互設備106實時顯示上述參數(shù)，方便工作人員實時監(jiān)測。本實施例推薦將電量檢測組件111集成在一體機內部，以提高所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的集成度，如圖2所示；當然，在一體機內部空間比較緊張的情況下，電量檢測組件111也可以安裝在一體機外部。此外，電量檢測模塊111作為一個低電壓組件，其工作所需的低壓穩(wěn)壓直流電可以由第一逆變單元104內的輔助電源來提供，但并不局限。
[0052]可選地，第一逆變單元104內部除具有逆變電路、IGBT驅動電路等組件外，還可集成用于為第一逆變單元104內部組件散熱的風扇、風扇供電電路、以及用于在線測量第一逆變單元104內部溫度的第三溫度傳感器，第三溫度傳感器的測量結果送入控制單元106，作為控制單元106執(zhí)行過溫保護、調節(jié)風扇轉速及啟?？刂频囊罁?jù)。對應的，第二逆變單元105也可采用同樣的內部設計。
[0053]此外，本實用新型實施例還公開了一種空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，以減小空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的體積、降低系統(tǒng)成本和提升系統(tǒng)整體美觀性，包括上述公開的任一種變頻驅動控制一體機，以及安裝在所述一體機外部、且與所述一體機內部集成的控制單元106相連的人機交互設備201、第一壓力傳感器203和第一溫度傳感器202。人機交互設備201、第一壓力傳感器203和第一溫度傳感器202的結構及功能參見前述對于一體機的文字描述以及附圖1-2即可，此處不再贅述。
[0054]可選地，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還設置有與人機交互設備201相連的遠程控制模塊108。遠程控制模塊108集GPS(Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))模塊和GPRS(General Packet Rad1 Service，通用分組無線服務技術)模塊功能于一體，用于實現(xiàn)遠程通信及定位，具體的:可實現(xiàn)上位機對空壓機的遠程實時定位，以及遠程監(jiān)控空壓機運行的頻率、排氣壓力、油氣溫度、運行時間、電量等，還可遠程設定空壓機的溫度、壓力、加卸載、PID等參數(shù)以及實現(xiàn)遠程啟?？刂频?，從而實現(xiàn)了對所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和控制。本實施例推薦將遠程控制模塊108集成在一體機內部，以提高所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的集成度，如圖3所示。當然，在一體機內部空間比較緊張的情況下，遠程控制模塊108也是可以安裝在一體機外部的。此外，遠程控制模塊108作為一個低電壓組件，其工作所需的低壓穩(wěn)壓直流電可以由第一逆變單元104內的輔助電源提供，但并不局限。
[0055]可選地，參見圖3，空壓機設置有用于為主機散熱的主機風扇，在所述主機風扇與主機不同軸的情況下，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還設置有:連接在整流單元101的電能輸入端與控制單元106之間的相序檢測電路112，本實施例推薦將相序檢測電路112集成在一體機內部，以提高所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)的集成度，如圖3所示，但并不局限；同時，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:串聯(lián)在所述主機風扇的供電線路上的接觸器KM2(接觸器KM2也屬于空壓機的其中一個電磁開關，本實施例推薦將接觸器KM2安裝在一體機外部，但并不局限)。接觸器KM2的通斷受控制單元106控$ij(接觸器KM2的控制端與控制單元106間的電路連接關系未在圖3中示出)。其工作原理如下:
[0056]接觸器ΚΜ2閉合時，所述主機風扇開始工作。相序檢測電路112用于檢測交流輸入R、S、T相序，測量結果送入控制單元106;在所述主機風扇與主機不同軸的情況下，如果用戶把R、S、T相序接反，所述主機風扇會反轉，無法給主機散熱，此時控制單元106控制接觸器KM2斷開，同時控制主機停機以避免主機過熱燒毀。此外，也可將相序檢測電路112和輸入缺相檢測電路109的硬件電路合并為一個電路，軟件上判斷相序正反和是否缺相。
[0057]可選地，仍參見圖3，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:安裝在所述一體機外部、且與接觸器KM2相串聯(lián)的保險絲F1。保險絲Fl用于防止在外接主機風扇時因接錯線而導致出現(xiàn)大電流，進而造成系統(tǒng)拉閘的現(xiàn)象。
[0058]可選地，仍參見圖3，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:安裝在一體機外部、且與控制單元106相連接的第二溫度傳感器114。第二溫度傳感器114用于在線測量空壓機的主機溫度，測量結果送入控制單元106，以便在溫度達到預設值時給出相應的預警和報警信息。
[0059]可選地，仍參見圖3，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:安裝在一體機外部、且與控制單元106相連接的第二壓力傳感器115。第二壓力傳感器115用于在線測量空壓機的油氣筒內的壓力，測量結果送入控制單元106，以便在壓力達到預設值時給出相應的預警和報警信息。
[0060]可選地，仍參見圖3，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:安裝在一體機外部、且與控制單兀106相連接的開關量輸入模塊116，開關量輸入模塊116包括空濾堵塞、油濾堵塞、精分器堵塞、分離器堵塞等開關量輸入模塊，方便控制單元106在監(jiān)控到空濾器、油濾器、精分器、分離器等堵塞時及時發(fā)出報警信息，防止意外發(fā)生。
[0061 ]可選地，人機交互設備106還具有與其他空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)中的人機交互設備進行數(shù)據(jù)交互的通訊接口，如RS485通訊接口；在用氣量較大的場合下，需要多臺空壓機同時供氣，此時可以采用一臺空壓機做主機、其他空壓機做從機，各臺空壓機之間通過所述通訊接口進行數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)聯(lián)控。
[0062]通常情況下，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還具有:安裝在所述一體機外部、與控制單元106相連接的急停開關。工作人員在緊急情況下按下急停開關，控制單元106在急停開關被按下時控制空壓機的主機停機(圖3未示出所述急停開關)。
[0063]綜上所述，一個現(xiàn)有變頻器的基本組件至少包括整流單元、緩沖電阻、可控開關、儲能單元和逆變單元，而本實用新型通過設計第一逆變單元和第二逆變單元共直流母線，從而在節(jié)省一路整流單元、緩沖電阻、可控開關和儲能單元的情況下構建出了兩個等效變頻器，實現(xiàn)了通過提高組件綜合利用率來降低系統(tǒng)成本、減小系統(tǒng)體積的目的。并且，一體機的設計還能夠使系統(tǒng)集成度更高、體積更小、布線也更加簡潔;也正因為沒有了雜亂的布線，系統(tǒng)整體美觀性也獲得了很大提升。
[0064]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0065]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型實施例的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種空壓機變頻驅動控制一體機，其特征在于，所述一體機內部集成有整流單元、緩沖電阻、可控開關、開關驅動電路、儲能單元、第一逆變單元、第二逆變單元、工頻變壓器、內置有空壓機系統(tǒng)控制軟件的控制單元以及用于測量直流母線電壓的母線電壓檢測電路，其中: 所述整流單元的電能輸出端在串接由所述可控開關的開關觸點和所述緩沖電阻組成的并聯(lián)結構后接入所述儲能單元的電能輸入端； 所述儲能單元的電能輸出端接入所述第一逆變單元和所述第二逆變單元的電能輸入端； 所述第一逆變單元的電能輸出端用于連接空壓機的主機;所述第二逆變單元的電能輸出端用于連接空壓機的油冷風機； 所述控制單元分別與所述第一逆變單元、所述第二逆變單元、所述母線電壓檢測電路和所述開關驅動電路存在控制連接;所述開關驅動電路的另一端接所述可控開關的控制端； 所述工頻變壓器的一次側接所述整流單元的電能輸入端，其二次側用于向空壓機中的各電磁開關的線圈輸出電能。2.根據(jù)權利要求1所述的一體機，其特征在于，所述控制單元包括多個處理器，各處理器之間彼此交換數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權利要求1所述的一體機，其特征在于，所述第一逆變單元和所述逆變單元均各自內置有一個輔助電源，這兩個輔助電源除用于為其各自所屬的逆變單元內部的低電壓組件供電外，還用于為所述第一逆變單元和所述第二逆變單元外部的低電壓組件供電。4.根據(jù)權利要求1所述的一體機，其特征在于，所述一體機內部還集成有:串聯(lián)在所述整流電路的電能輸出端與所述儲能單元的電能輸入端之間的直流電抗器。5.根據(jù)權利要求1所述的一體機，其特征在于，所述一體機內部還集成有:連接在所述整流單元的電能輸入端與所述控制單元之間的輸入缺相采樣電路和/或電量檢測組件。6.根據(jù)權利要求1所述的一體機，其特征在于，所述一體機內部還集成有連接在所述工頻變壓器二次側和所述各電磁開關的線圈之間的電壓選擇電路，其中:所述工頻變壓器的二次側繞組引出有多個抽頭;所述電壓選擇電路包括多個電壓選擇端子和多個可控開關，所述電壓選擇端子的數(shù)量與所述抽頭的數(shù)量相等，每一個所述抽頭各自接入一個所述電壓選擇端子后并聯(lián)，并聯(lián)點再分別經過所述多個可控開關接入所述各電磁開關的線圈。7.—種空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1-6中任一項所述的空壓機變頻驅動控制一體機，以及安裝在所述一體機外部、且均與所述一體機內部集成的控制單元相連的人機交互設備、第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，其中: 所述第一壓力傳感器用于獲取空壓機排氣管道的氣體壓力的實測值； 所述第一溫度傳感器用于獲取空壓機機頭油氣溫度的實測值。8.根據(jù)權利要求7所述的空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)設置有與所述人機交互設備相連的遠程控制模塊，其中:所述遠程控制模塊集GPRS模塊和GPS模塊功能于一體，用于實現(xiàn)遠程通信及定位。9.根據(jù)權利要求7所述的空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，其特征在于，空壓機設置有主機風扇，所述空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)還包括:連接在所述整流單元的電能輸入端與所述控制單元之間的相序檢測電路； 以及串聯(lián)在所述主機風扇的供電線路上的接觸器，其中，所述接觸器的通斷受所述控制單元控制。10.根據(jù)權利要求7所述的空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機交互設備具有與其他空壓機變頻驅動控制系統(tǒng)中的人機交互設備進行通訊的通訊接口。
【文檔編號】H02P27/06GK205478237SQ201521140604
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】羅云, 張東花
【申請人】深圳市英威騰電氣股份有限公司