[发明专利]具有主备电机自动转换功能的动力类应急电源及工作方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及动力类应急电源技术领域，具体是涉及一种具有主备电机自动转换功能的动力类应急电源及工作方法。

背景技术

在化工、冶金等行业，有些一级负荷如循环气体压缩机维持循环冷却水或油系统运行，如果电网供电系统发生电力故障，造成循环冷却水或油系统停止运行，将造成生产过程破坏，引起设备和人身事故，避免不必要的经济损失。所以，特殊场合需要保障一级负荷和重要负荷的供电连续性，动力类应急电源防止正常电源中断对生产过程的破坏。

普通动力类应急电源工作原理较为简单，原理请参阅图1。由于生产现场的电机负荷一般很大，电机启动时的电流也非常大，所以电源一般都采用变频方式启动，以减小启动电流。普通动力类应急电源由控制单元、变频电源、切换接触器KM1-KM2、输出开关QF1、电池组、充电器等关键部件组成。变频电源的直流输入端与电池组相连，变频电源输出端分别接到切换接触器KM2，市电输入接切换接触器KM1，电源的控制器分别与变频电源和接触器相连接。

在市电输入正常时，输入市电通过切换装置KM1给重要负载供电，同时系统控制器自动进行市电检测及通过充电机对蓄电池组充电管理。变频电源停止工作，处于自动关机状态；当输入市电供电中断或市电电压超限时，系统控制器指令切换装置KM2投切至变频电源供电，变频电源在蓄电池组所提供的直流能源的支持下，向负载供电。

当输入市电电压恢复正常工作时，应急电源的系统控制器发出指令对变频电源执行关机操作，同时还通过切换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。

普通动力类应急电源主要存在如下缺陷：

1）、当市电电源与应急源切换时，存在电机中断运行现象。

2）、只能实现一台电机的应急供电。在实际生产应用现场，有时是一主一备两台电机为循环冷却水或油系统提供动力，按照普通动力应急电源模式，必须有两套动力类应急电源才能满足一主一备两台电机应急需求。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种具有主备电机自动转换功能的动力类应急电源及工作方法，该动力类应急电源使用一套控制系统，通过控制切换装置，实现一台变频电源给一主一备两台电机自动转换的应急供电。

为了实现上述目的，采用的技术方案为：一种具有主备电机自动转换功能的动力类应急电源，包括有变频单元、充电器、电池组、切换接触器KM1、切换接触器KM2、负载电机M1、负载电机M2、整流单元、防逆二极管D1、开关电源、控制器、电流传感器ACI1和电流传感器ACI2，其中，

市电接入整流单元，整流单元的直流输出端通过直流母线连接变频单元的直流输入端；

变频单元的交流输出端分别接到切换接触器KM1和切换接触器KM2的输入端，切换接触器KM1的输出端通过电流传感器ACI1与负载电机M1连接，切换接触器KM2的输出端通过电流传感器ACI2与负载电机M2连接；

电池组的输入端通过充电器连接市电，电池组的输出端经过防逆二极管D1连接直流母线；

开关电源的输入端连接电池组的输出端，开关电源的输出端连接切换接触器KM1和切换接触器KM2的控制线圈；

控制器分别与变频单元、切换接触器KM1、切换接触器KM2、电流传感器ACI1和电流传感器ACI2连接。

一种具有主备负载电机自动转换功能的动力类应急电源的工作方法，包括有应急时无间断切换工作方法，具体为：

市电正常时，当需要运行负载电机时，控制器启动整流单元与变频单元，先闭合切换接触器KM1，应急电源系统变频启动负载电机M1运行，同时，市电给充电器供电，充电器给电池组充电储能，由于其充电直流电压小于直流母线电压和防逆二极管D1的存在，电池组的直流电能并不能进入直流母线；

当市电故障时，整流单元停止工作，电池组的直流电能通过防逆二极管D1进入直流母线，通过变频单元和切换接触器KM1，不间断地向负载电机M1提供电能，保证了负载电机M1的不间断运行。

一种具有主备负载电机自动转换功能的动力类应急电源的工作方法，包括有负载电机故障时切换工作方法，具体为：

当负载电机M1运行时，控制器通过检测电流传感器ACI1与故障信号判断负载电机M1的运行状态，当电流传感器ACI1超出额定范围或存在故障信号时，控制器停止变频单元运行，控制切换接触器KM1断开，然后再控制切换接触器KM2吸合，变频启动负载电机M2运行，从而实现备用负载电机自动投切运行模式。