[实用新型]矿用高压大功率防爆变频器直流母线带电转换装置

说明书

本实用新型公开了一种矿用高压大功率防爆变频器直流母线带电转换装置，该装置主要由储能单元、电源单元、电压转换电路和接口组成；该装置的功能是将直流母线的断电残余电压转换成相应的低电压信号并发送给带电显示装置来完成母线电压显示功能；该装置的特点是采用DC‑DC隔离电源和光耦模块对高压电路和低压电路进行隔离从而有效避免了传统带电显示装置高压和低压部分不隔离，低压部分对地具有很高共模电压的问题;装置内部带有储能元件，保证断电后可以继续工作；满足了煤矿井下安全生产要求，提高矿用高压防爆变频器的安全性。

技术领域

本实用新型涉及防爆变频器领域，具体说是一种矿用高压大功率防爆变频器直流母线带电转换装置。

背景技术

目前，矿用高压大功率防爆变频器内部由于直流母线电容容量很大，导致断电后很长的一段时间内直流母线仍然具有很高的残余电压，如果现场工作人员此时打开箱门作业，就会面临极大的触电风险，同时存在引起瓦斯爆炸的危险。因此，设计一种安全、可靠的直流母线带电转换及指示装置显得尤为必要。但传统的无源带电转换装置其电路的高压部分和低压部分不隔离，低压部分对地具有很高的共模电压，存在极大安全隐患。若采用有源带电显示装置，则断电后没有电源无法继续工作，难以满足煤矿井下安标要求。

发明内容

为解决上述技术问题，针对矿用高压大功率防爆变频器的特点，本实用新型公开了一种防爆变频器直流母线带电转换装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种矿用高压大功率防爆变频器直流母线带电转换装置，该转换装置由储能单元、电源单元、电压转换单元和接口四部分组成，该转换装置位于变频器内部靠近直流母线侧。所述储能单元与电源单元相连，电源单元与电压转换单元相连，电源单元与电压转换单元分别与接口输入端相连，接口输入端连接直流母线带电显示装置。

本实用新型的工作过程是：高压大功率防爆变频器上电时给储能单元的充电电池充电，当变频器断电后，由储能单元为电压转换单元和直流母线带电显示装置供电；电源模块负责电平转换，并实现电压转换单元电源高压部分和低压部分的隔离。电压转换单元通过分压电阻和差分运放电路从母线输入电压分压取样，再经光耦一、光耦二的两级隔离转换，最终通过USB线把信号和电源发送给直流母线带电显示装置，进而实现变频器断电后，直流母线残余电压的显示功能。

本实用新型的有益效果是：通过以上方案的实施，不仅实现了变频器断电后母线电容带电显示功能，同时转换电路采用光耦模块进行隔离，避免了带电显示装置对地高电压，保护了操作人员安全，采用储能元件保证断电后带电显示装置的正常运行；满足了煤矿安全要求。

附图说明

图1 为本实用新型组成结构示意图；

图2 为本实用新型工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种矿用高压大功率防爆变频器直流母线带电转换装置，该转换装置由储能单元、电源单元、电压转换单元和接口四部分组成，该转换装置位于变频器内部靠近直流母线侧。外部输入电源与储能单元相连，所述储能单元与电源单元相连，电源单元与电压转换单元相连，外部母线输入电压与电压转换单元输入端相连，电源单元与电压转换单元分别与接口输入端相连，接口输出端连接直流母线带电显示装置。

如图2所示，所述储能单元由二极管1、电阻2、充电电池3和TVS管4组成；所述电源单元由DC-DC电源一7、DC-DC电源二6和三端稳压芯片5组成；所述电压转换单元由高阻值电阻一12、高阻值电阻二14、低阻值电阻13、光耦一10、光耦二8、差分运放电路11和缓冲运放电路9组成；所述接口为USB-A类型，包含Vcc、GND、S+和AGND四个引脚。