本實用新型屬于EPS應(yīng)急電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

碳纖維由于具有輕質(zhì)、高強、高模量及在非氧化氣氛下耐高溫等功能特點，是發(fā)展航空航天及軍事工業(yè)等尖端技術(shù)必不可少的新型材料。實踐證明，高溫碳化爐的溫度控制在碳纖維由原絲轉(zhuǎn)化為碳絲的過程中起著決定性作用，直接決定著碳纖維的產(chǎn)品品質(zhì)。而一般情況下碳纖維生產(chǎn)要求高溫碳化爐的溫度都在1400℃左右，甚至更高，一旦在運行過程中市電突然中斷，其冷卻循環(huán)水應(yīng)急電路若失效或出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致非常嚴(yán)重甚至災(zāi)難性的后果。因此為達到高溫碳化爐的穩(wěn)定安全運行，其冷卻循環(huán)水應(yīng)急電源電路的設(shè)計就顯得尤其重要，目前國內(nèi)高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源的電路設(shè)計及裝置，通常都是由充電器、蓄電池組、逆變器、自動切換裝置、輸入輸出部件、電池監(jiān)測裝置、控制系統(tǒng)、狀態(tài)顯示器、操作面板等組成。逆變器是EPS應(yīng)急電源中的核心部件，市電異常時，蓄電池組存儲的直流電能通過逆變器轉(zhuǎn)化為與市電相同頻率、電壓的交流電，供給高溫碳化爐冷卻水循環(huán)負(fù)載，由于國產(chǎn)大功率逆變器質(zhì)量及穩(wěn)定性方面比較差，經(jīng)常發(fā)生逆變器故障及損壞現(xiàn)象，直接導(dǎo)致EPS應(yīng)急電源控制功能失效，使用進口逆變器，除成本高外，高溫碳化爐本身功率大，使得廠區(qū)電網(wǎng)諧波過大等不穩(wěn)定因素，導(dǎo)致進口逆變器穩(wěn)定性變差。為提高逆變器使用壽命及穩(wěn)定性，國內(nèi)有些碳纖維生產(chǎn)廠家在做高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源電路設(shè)計時，將負(fù)載供電狀態(tài)通過EPS專用逆變器和變頻器分開，即市電狀況下，通過變頻器供給冷卻水負(fù)載泵，EPS專用逆變器僅作為市電異常時使用，市電正常時處于待機狀態(tài)，該設(shè)計雖然一定程度上增加逆變器使用壽命，但存在控制線路復(fù)雜，費用較大，維修不便等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其設(shè)計新穎合理，可實現(xiàn)高溫碳化爐冷卻水準(zhǔn)確安全的循環(huán)，控制嚴(yán)謹(jǐn)，操作便捷，減少逆變器的使用，維護方便，價格低廉，實用性強，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：包括電網(wǎng)供電電源和遠程控制終端，以及與電網(wǎng)供電電源連接的UPS備用電源和高溫碳化爐冷卻水控制裝置，所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置的數(shù)量為兩個，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置中的一個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置安裝在高溫碳化爐冷卻水冷卻塔管路上，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置中的另一個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置安裝在高溫碳化爐體冷卻水循環(huán)管路上，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置的結(jié)構(gòu)均相同，所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置包括直流供電電源以及互為備用水泵的第一水泵和第二水泵，第一水泵通過第一變頻器與電網(wǎng)供電電源和所述直流供電電源均連接，第二水泵通過第二變頻器與電網(wǎng)供電電源和所述直流供電電源均連接，第一變頻器和第二變頻器之間接有閉鎖開關(guān)，閉鎖開關(guān)與所述遠程控制終端連接，所述直流供電電源包括與電網(wǎng)供電電源連接的充電器和與充電器連接的蓄電池，蓄電池通過第一單向二極管與第一變頻器連接，蓄電池通過第二單向二極管與第二變頻器連接，所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置還包括與所述遠程控制終端連接且用于控制第一變頻器和第二變頻器工作狀態(tài)的就地遠程切換開關(guān)。

上述的一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：所述遠程控制終端包括PLC控制模塊以及與PLC控制模塊相接的操作按鈕、運行指示燈、停止指示燈和故障指示燈，所述閉鎖開關(guān)與PLC控制模塊的輸入端相接，就地遠程切換開關(guān)與PLC控制模塊的輸出端相接。

上述的一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：第一單向二極管和第二單向二極管同向并聯(lián)連接，所述電網(wǎng)供電電源與充電器之間、充電器與蓄電池之間、電網(wǎng)供電電源與UPS備用電源之間、蓄電池與同向并聯(lián)的第一單向二極管和第二單向二極管的陽極之間、電網(wǎng)供電電源與第一變頻器之間以及電網(wǎng)供電電源與第二變頻器之間均安裝有空氣開關(guān)。

上述的一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：所述第一變頻器和第二變頻器均為具有交直流雙供電功能的變頻器。

上述的一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：所述充電器為恒壓限流式充電器。

上述的一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：所述蓄電池包括多個串聯(lián)連接的12V直流可充電電池，所述12V直流可充電電池為閥控鉛酸可充電電池。

上述的一種高溫碳化爐冷卻水EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于：所述PLC控制模塊通過有線或無線的方式與工控機連接。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型通過設(shè)置兩個高溫碳化爐冷卻水控制裝置，其中一個高溫碳化爐冷卻水控制裝置安裝在高溫碳化爐冷卻水冷卻塔管路上，另一個高溫碳化爐冷卻水控制裝置安裝在高溫碳化爐體冷卻水循環(huán)管路上，每個高溫碳化爐冷卻水控制裝置均設(shè)置兩個互為備用的水泵，通過閉鎖開關(guān)控制兩個互為備用的水泵互鎖動作，功能完備，便于推廣使用。

2、本實用新型采用具有交直流雙供電功能的變頻器控制水泵工作，當(dāng)電網(wǎng)供電電源異常的情況下，啟用蓄電池直流供電，減少逆變器的使用，可靠穩(wěn)定，使用效果好。

3、本實用新型充電器采用恒壓限流式充電器，具備溫度補償功能，最大電流不會超過所配用蓄電池的允許值，可有效避免快速充電，增加了蓄電池的使用壽命，且蓄電池采用閥控鉛酸蓄電池，價格較低、使用維護方便簡單，有效提高了EPS應(yīng)急電源中能量來源的穩(wěn)定性及可靠性。

4、本實用新型采用就地遠程切換開關(guān)，可實現(xiàn)就近控制和遠程控制變頻器工作的功能，遠程控制終端采用PLC控制模塊，實現(xiàn)簡單，通過指示燈實時顯示EPS應(yīng)急電源的工作狀態(tài)，使用效果好。

5、本實用新型設(shè)計新穎合理，體積小，投入成本低，維護方便，實用性強，便于推廣使用。

綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，可實現(xiàn)高溫碳化爐冷卻水準(zhǔn)確安全的循環(huán)，控制嚴(yán)謹(jǐn)，操作便捷，減少逆變器的使用，維護方便，價格低廉，實用性強，便于推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理框圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—電網(wǎng)供電電源； 2—UPS備用電源； 3—PLC控制模塊；

4—操作按鈕； 5—運行指示燈； 6—停止指示燈；

7—故障指示燈； 8-1—充電器； 8-2—蓄電池；

8-3—第一單向二極管； 8-4—第二單向二極管； 8-5—第一變頻器；

8-6—第二變頻器； 8-7—第一水泵； 8-9—第二水泵；

8-10—閉鎖開關(guān)； 8-11—就地遠程切換開關(guān)。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括電網(wǎng)供電電源1和遠程控制終端，以及與電網(wǎng)供電電源1連接的UPS備用電源2和高溫碳化爐冷卻水控制裝置，所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置的數(shù)量為兩個，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置中的一個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置安裝在高溫碳化爐冷卻水冷卻塔管路上，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置中的另一個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置安裝在高溫碳化爐體冷卻水循環(huán)管路上，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置的結(jié)構(gòu)均相同，所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置包括直流供電電源以及互為備用水泵的第一水泵8-7和第二水泵8-9，第一水泵8-7通過第一變頻器8-5與電網(wǎng)供電電源1和所述直流供電電源均連接，第二水泵8-9通過第二變頻器8-6與電網(wǎng)供電電源1和所述直流供電電源均連接，第一變頻器8-5和第二變頻器8-6之間接有閉鎖開關(guān)8-10，閉鎖開關(guān)8-10與所述遠程控制終端連接，所述直流供電電源包括與電網(wǎng)供電電源1連接的充電器8-1和與充電器8-1連接的蓄電池8-2，蓄電池8-2通過第一單向二極管8-3與第一變頻器8-5連接，蓄電池8-2通過第二單向二極管8-4與第二變頻器8-6連接，所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置還包括與所述遠程控制終端連接且用于控制第一變頻器8-5和第二變頻器8-6工作狀態(tài)的就地遠程切換開關(guān)8-11。

本實施例中，第一單向二極管8-3和第二單向二極管8-4同向并聯(lián)連接，所述電網(wǎng)供電電源1與充電器8-1之間、充電器8-1與蓄電池8-2之間、電網(wǎng)供電電源1與UPS備用電源2之間、蓄電池8-2與同向并聯(lián)的第一單向二極管8-3和第二單向二極管8-4的陽極之間、電網(wǎng)供電電源1與第一變頻器8-5之間以及電網(wǎng)供電電源1與第二變頻器8-6之間均安裝有空氣開關(guān)。

本實施例中，安裝在高溫碳化爐冷卻水冷卻塔管路上的一個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置控制該裝置中互為備用的兩個水泵互鎖使用，保證高溫碳化爐冷卻水冷卻塔為高溫碳化爐中的凝汽器提供涼水源，安裝在高溫碳化爐體冷卻水循環(huán)管路上的另一個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置控制該裝置中互為備用的兩個水泵互鎖使用，保證高溫碳化爐體冷卻水循環(huán)可靠為高溫碳化爐中提供可靠的溫度控制，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置與電網(wǎng)供電電源1、UPS備用電源2和遠程控制終端配合使用且使用方法相同；當(dāng)電網(wǎng)供電電源1工作正常時，所述電網(wǎng)供電電源1分兩路輸出，一路通過充電器8-1為該裝置中的蓄電池8-2充電，另一路為第一變頻器8-5和第二變頻器8-6供電；蓄電池8-2充滿則斷開所述電網(wǎng)供電電源1與充電器8-1之間空氣開關(guān)，閉鎖開關(guān)8-10檢測第一變頻器8-5和第二變頻器8-6的狀態(tài)，保證第一變頻器8-5和第二變頻器8-6中的一個保持工作狀態(tài)，并將信號傳輸至所述遠程控制終端，所述遠程控制終端控制就地遠程切換開關(guān)8-11實現(xiàn)第一變頻器8-5或第二變頻器8-6中的一個變頻器就地控制或遠程控制運行或停止，同時所述遠程控制終端通過指示燈顯示是哪一個變頻器控制的哪一個水泵工作；當(dāng)電網(wǎng)供電電源1工作異常時，通過閉合電網(wǎng)供電電源1與充電器8-1之間空氣開關(guān)，以及接通UPS備用電源2為所述遠程控制終端供電，第一變頻器8-5或第二變頻器8-6中的一個變頻器由交流供電轉(zhuǎn)換為直流供電，與第一變頻器8-5連接的第一單向二極管8-3和與第二變頻器8-6連接的第二單向二極管8-4保證變頻器供電穩(wěn)定，避免電源反接對變頻器帶來的損壞。

本實施例中，所述蓄電池8-2包括多個串聯(lián)連接的12V直流可充電電池，所述12V直流可充電電池為閥控鉛酸可充電電池。

本實施例中，所述充電器8-1為恒壓限流式充電器。

本實施例中，所述恒壓限流式充電器采用輸入交流電壓380V，輸出最大直流電壓600V，電網(wǎng)供電電源1采用380V三相交流電源，所述蓄電池8-2采用43節(jié)12V直流可充電電池串聯(lián)連接。

如圖1所示，本實施例中，所述遠程控制終端包括PLC控制模塊3以及與PLC控制模塊3相接的操作按鈕4、運行指示燈5、停止指示燈6和故障指示燈7，所述閉鎖開關(guān)8-10與PLC控制模塊3的輸入端相接，就地遠程切換開關(guān)8-11與PLC控制模塊3的輸出端相接。

本實施例中，所述第一變頻器8-5和第二變頻器8-6均為具有交直流雙供電功能的變頻器。

本實施例中，所述PLC控制模塊3通過有線或無線的方式與工控機連接，工控機安裝設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)，保證工作人員在室內(nèi)就可以觀察高溫碳化爐溫度控制狀態(tài)，減少工作人員的工作量。

本實用新型使用時，當(dāng)電網(wǎng)供電電源1工作正常時，電網(wǎng)供電電源1同時為兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置中的第一變頻器8-5和第二變頻器8-6提供交流電源，并且兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置均通過自身的充電器8-1為蓄電池8-2充電，保證電網(wǎng)供電電源1工作異常時第一變頻器8-5或第二變頻器8-6可繼續(xù)工作，此時，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置均通過自身的閉鎖開關(guān)8-10檢測當(dāng)前狀態(tài)下第一變頻器8-5和第二變頻器8-6中的哪一個處于接通狀態(tài)，并將該信息傳輸至PLC控制模塊3，就地遠程切換開關(guān)8-11可就近選擇兩個變頻器中的一個工作，就地遠程切換開關(guān)8-11也可通過PLC控制模塊3實現(xiàn)遠程選擇兩個變頻器中的一個工作，當(dāng)前狀態(tài)下工作的變頻器出現(xiàn)異常時可將信息傳輸至閉鎖開關(guān)8-10，實現(xiàn)閉鎖開關(guān)8-10的切換，并將該狀態(tài)通過故障指示燈7顯示，工作人員可手動啟動就地遠程切換開關(guān)8-11或通過PLC控制模塊3觸發(fā)就地遠程切換開關(guān)8-11切換變頻器，運行指示燈5和停止指示燈6實時顯示當(dāng)前水泵工作情況，兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置配合實現(xiàn)高溫碳化爐冷卻水冷卻塔管路和高溫碳化爐體冷卻水循環(huán)管路涼水輸送正常；當(dāng)電網(wǎng)供電電源1工作異常時，采用兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置自身的蓄電池8-2為各自的兩個變頻器供電，維持兩個水泵短時間的工作條件，為工作人員搶修提供了可靠保障，UPS備用電源2為遠程控制終端提供低壓供電，操作按鈕4包括四個啟動按鈕和四個停止按鈕，分別用于控制兩個所述高溫碳化爐冷卻水控制裝置中的四個變頻器工作狀態(tài)，從而控制四個水泵的啟動和停止，可見四個水泵可實現(xiàn)獨立控制，其中運行指示燈5、停止指示燈6和故障指示燈7的數(shù)量均為四個，分別用于顯示四個水泵的工作狀態(tài)，在遠程控制的模式下，PLC控制模塊3可實時與工控機通信，通過工控機可實現(xiàn)EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)遠程的顯示和操作，使用效果好。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。