[实用新型]矿用局扇后备电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿用局扇后备电源装置，用于煤矿、铁矿等巷道内的局部通风机的备用应急电源。 

背景技术

煤矿井下环境恶劣，供电线路和设备易受不利因素的影响，风机、供电线路等都有可能出现故障，使煤矿掘进工作面停电停风现象时有发生，一旦停电停风，工作面就有可能积聚瓦斯，严重时会发生灾难性的爆炸事故。目前，为提高煤矿掘进工作面局部通风机供电供风的可靠性，采取的措施，主要包括采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电；采、掘工作面分开供电；局部通风机采用专用变压器、开关、线路的三专供电方式；掘进工作面实行双风机双电源供风；在煤矿掘进工作面的动力供电系统中还装设有风、电、瓦斯闭锁等。煤矿井下全部采用电缆供电，多条电缆敷设在同一巷道内，在电缆受到机械损伤和矿井发生区域供电事故时，仍可能造成停电停风问题的发生。 

调查表明其中约70％煤矿特别重大事故是由瓦斯爆炸引起的，因此保持矿井通风对防止瓦斯超限、减少瓦斯事故、改善煤矿生产安全状况具有重要意义。这就要求供电系统除了要向负载提供高质量的电源外，还要保证供电的连续性。为局部通风机配备后备电源可以防止因断电造成停风问题的发生，进而减少瓦斯爆炸事故。 

本实用新型矿用隔爆节能型局扇后备电源装置，在煤矿掘进工作面发生停电停风故障时，实现自动应急供电、供风，保障煤矿井下人员安全。 

实用新型内容

本实用新型的目的：就是通过在井下，由于某种原因造成交流电停电时，不间断地把直流电逆变成交流电供给局扇，以保证掘进头通风和发出报警，供现场人员根据情况撤离和进行及时维护。最终保证人员安全。 

1、本实用新型的技术解决方案是：一种矿用局扇后备电源装置，其特征在于：由电压检测部分(1)、转速检测部分(2)、功能控制部分(3)、驱动控制 部分(4)、逆变器部分(5)、主控制部分(6)、充电模块部分(7)、电池组部分(8)、浪涌吸收部分(9)组成； 

交流电源输入接入浪涌吸收部分(9)和充电模块部分(7)；在浪涌吸收部分过滤掉谐波和瞬间高电压后连接到主控制部分(6)；主控制部分与功能控制部分(3)相连；功能控制部分(3)由电压检测(1)、转速检测(2)提供检测数据、输出控制驱动控制部分(4)；充电模块部分(7)连接电池组部分(8)，充电模块部分(7)给电池组部分(8)提供直流电源输入；逆变器部分(5)连接驱动控制部分(4)和电池组(8)输出局扇在应急条件下所需要的交流电源。 

矿用局扇后备电源装置，采用紫铜做为散热器主体，外附相应高度和厚度的紫铜散热片，散热片与紫铜散热器主体间采用嵌入卯式连接。 

本使用新型的优点是：核心控制部分采用的是PLC控制，在信号的采集、运算、处理、显示、调节等方面功能强大，具有明显的先进性、独创性。信号采集连续细腻准确，运算处理快。LCD加LED灯指示显示更直观，具有变频启动，停电、来电在线切换，频率调节和转速跟踪再启动功能。 

本实用新型在自身逆变部分设计有具有变频功能，除实现交流停电保护外，也可实现变频起动等功能减少煤矿在变频这方面重复性投资。 

本实用新型涉及领域实施中需要用到大功率器件，结合煤矿情况，课题组采用紫铜做为散热器主体，外附紫铜散热片，改已往的风冷为自冷设计，解决了隔爆结构和腔体散热问题，具有交流停电、来电自动切换和自动报警功能，具有和主扇通讯功能以及局扇互换互备功能。 

解决了局扇起停自动跟踪的技术难题，解决了双路切换时的直流馈出及主扇停机局扇跟停问题。通讯可采用空接点或485口等。有利的提高了矿井通风的安全性，对于瓦斯排放可起到良好效果。 

附图说明

图1是本实用新型电路示意图。 

1、电压检测部分，采集直流母线电压，缓冲接触器主端子电压是采集直流母线电压，缓冲接触器主端子电压，用做母线电压采样，接触器吸合不良检测。 

2、转速检测部分：跟踪电机的转速情况输出合适电压，使逆变器能正常工作。 

3、功能控制部分：作为逆变器整机功能的中转处理部分，提供整机所有板件的工作电源，对电流，电压，温度信号及各种保护信号做转接处理，成为主控制部分能接收的信号，同时对驱动信号做转接处理。 

4、驱动控制部分：采用进口IGBT驱动器，与功能板间通过光纤连接，作IGBT的驱动控制及IGBT的短路保护。 

5、逆变器部分，其输入接电池组部分和驱动控制部分，输出交流供给局扇用电，在交流电网由于某种原因造成停电时，是把直流电转化为工频的交流电源，供给负载使用，在这部分，通过调频可以实现非满载情况下的闭环调频节能控制。