一种变频器供配电系统及方法与流程

1.本发明涉及变频器供配电技术领域，尤其涉及一种变频器供配电系统及方法。


背景技术：

2.变频器选型是运动控制系统硬件设计的重要一环，对系统运行性能有很大影响。按照变频器控制方式对变频器进行分类，变频器可分为恒u/f控制变频器、转差频率控制变频器、矢量控制变频器及直接转矩控制变频器四种类型。矢量控制变频器又可分为不带速度反馈型变频器和带速度反馈型变频器两类。
3.一般情况下变频器供电由单路电源供给，当单路供电系统出现问题时，变频器失去电源或者缺相造成其停机。设备随之停止动作。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种变频器供配电系统及方法，通过功率配电系统、控制配电系统和低压直流配电系统对变频器供配电系统进行供电，以保证变频器运行的高可靠性、高鲁棒性。
5.本发明提供一种变频器供配电系统，该系统包括：
6.功率配电系统，用于对不同舞台设备的主、备驱动提供交叉供电；
7.控制配电系统，包括自动转换开关电器ats、不间断电源ups和蓄电池，用于在市电断电时，对控制子系统进行供电；
8.低压直流配电系统，用于对低压信号子系统提供直流电源。
9.优选地，所述功率配电系统采用三级配电、三级保护的系统架构。
10.优选地，所述功率配电系统通过各层级的断路器连续脱扣阈值逐级递减来实现三级保护。
11.优选地，所述功率配电系统的每路供电都由双电源保障。
12.优选地，控制子系统包括计算机、控制柜、驱动柜控制单元和制动器。
13.优选地，所述低压直流配电系统采用双电源冗余设计，用于对低压信号子系统提供24v直流电源。
14.与现有技术相比，本发明提供的一种变频器供配电系统具有如下有益效果：功率配电系统对不同舞台设备的主、备驱动提供交叉供电，主、备驱动设备用于对同时运行和先后运行的舞台设备交叉供电；控制配电系统，包括自动转换开关电器ats、不间断电源ups和蓄电池，用于在市电断电时，对控制子系统进行供电；低压直流配电系统，用于对低压信号子系统提供直流电源。通过采用主、备驱动设备交叉供电，避免同一舞台设备的主、备驱动设备用同一路市电时，而市电出现问题导致主、备驱动设备都不能使用的风险。通过功率配电系统的功率配电、控制系统的不间断供电，信号系统的低压直流供电，保证变频器运行的高可靠性、高鲁棒性。
15.本发明还提供一种变频器供配电方法，该方法包括：利用功率配电系统对不同舞
台设备的主、备驱动提供交叉供电；在市电断电时，利用控制配电系统，对控制子系统进行供电；利用低压直流配电系统对低压信号子系统提供直流电源。
16.与现有技术相比，本发明提供的一种变频器供配电方法的有益效果与上述技术方案上述所述一种变频器供配电系统的有益效果相同，在此不做赘述。
17.本发明还提供一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述所述的一种变频器供配电方法中的步骤。
18.与现有技术相比，本发明提供的电子设备的有益效果与上述技术方案所述一种变频器供配电方法的有益效果相同，在此不做赘述。
19.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的一种变频器供配电方法中的步骤。
20.与现有技术相比，本发明提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案所述一种变频器供配电方法的有益效果相同，在此不做赘述。
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1示出了本发明实施例所提供的一种变频器供配电系统的结构示意图；
24.图2示出了本发明实施例所提供的功率配电系统的原理框图；
25.图3示出了本发明实施例所提供的电源分配示意图；
26.图4示出了本发明实施例所提供的控制配电系统的原理框图；
27.图5示出了本发明实施例所提供的低压直流配电系统的原理框图；
28.图6示出了本发明实施例所提供的一种变频器供配电方法的流程图。
具体实施方式
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.本实施例中提到的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明，旨在以具体方式呈现相关概念，不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。
31.本发明实施例提供一种变频器供配电系统，图1示出了本发明实施例所提供的一
种变频器供配电系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：功率配电系统1，用于对不同舞台设备的主、备驱动提供交叉供电。
32.需要说明的是，根据目前舞台创意要求分析，统计出同时使用舞台设备的总功率，具体地，通过额定功率进行统计。从系统安全可靠性考虑，本发明实施例中的舞台系统功率驱动采用主备1:1冗余设计。当主驱动设备出现故障时，启用备用驱动设备，主、备驱动设备不同时工作。所述主、备驱动设备用于为舞台设备提供功率电源。
33.具体地，图2示出了本发明实施例所提供的功率配电系统的原理框图，三级配电通过断路器之间配合选择性，具体地，通过过电流和接地故障保护装置实现断路器之间配合选择性。如果设备中任何一点发生的故障情形被位于故障上游的保护装置立即清除，则所有其它保护装置均不受影响。选择需要提供关键负载的设备，一条线路上的一个故障不会导致其它线路供电中断。图2所示的三级配电中断路器的配合是基于电流的选择性。
34.如图2所示，第一级配电到第三级配电各层级的断路器连续脱扣阈值逐级递减来实现。功率配电系统1由多路配电柜构成，用于对不同舞台设备的主、备驱动提供交叉供电。对于不同舞台设备的主、备驱动，例如，a设备的主驱动与b设备的备驱动采用一路供电，a设备的备驱动与b设备的主驱动采用一路供电，同时每路供电都由双电源保障。本发明实施例根据舞台设备的用电时序，梳理出同时运行和先后运行的设备，采用主、备驱动设备进行交叉供电，避免同一舞台设备的主、备驱动设备用同一路市电时，而市电出现问题导致主、备驱动设备都不能使用的风险。通过降额设计、冗余设计、电磁兼容设计等保证舞台供电的安全和可靠。
35.如图2所示，市电需求参数：
36.电源频率：50hz；
37.电源电压：三相380vac，电压波动-5％～ 5％；
38.电网总谐波畸变率：在380v侧《5％；
39.供电方式：三相五线制，tn-s系统；
40.如图2所示，接线方式：
41.配电柜出线方式为下出线；
42.市电配电柜与功率配电柜之间通过ot端子五芯电缆连接。
43.功率配电系统1采用三级配电、三级保护的系统架构。具体地，第一级配电到第三级配电各层级的断路器连续脱扣阈值逐级递减来实现三级保护。
44.本发明实施例中的供配电采用主/备驱动设备不同路供电原则，图3示出了本发明实施例所提供的电源分配示意图，如图3所示，为8路中电源的分配样式。对于不同舞台设备的主、备驱动同时运行和先后运行提供交叉供电，如设备1、设备2、设备3、设备4的主驱动与设备5、设备6的备驱动采用土建第一路供电，设备1、设备2、设备3、设备4的备驱动与设备5、设备6的主驱动采用土建第四路供电。
45.图4示出了本发明实施例所提供的控制配电系统的原理框图，如图4所示控制配电系统2，包括不间断电源ups、自动转换开关电器ats和蓄电池等，两路市电接入自动转换开关电器ats，再接入不间断电源ups和蓄电池qaw，用于在市电断电时，对控制子系统进行供电。具体地，控制子系统包括计算机、控制柜、驱动柜控制单元和制动器。
46.如图4所示，控制配电系统2采用ups不间断电源方式，保证市电断电情况下可以正
常运行。具体地，选用商用在线式ups实现不间断供电，来自配电柜的市电经过ups给计算机、控制柜、驱动柜控制单元、制动器等供电。
47.具体地，市电需求参数：
48.电源频率：50hz；
49.电源电压：220vac，电压波动-5％～ 5％；
50.供电方式：单相三线制；
51.市电供电路数：2路；每路都是ups供电，时间大于30分钟；
52.每路供电功率：额定20kw；
53.具体地，接线方式：
54.配电柜出线方式为下出线；
55.市电配电柜与控制配电柜之间通过ot端子三芯电缆连接。
56.图5示出了本发明实施例所提供的低压直流配电系统的原理框图，如图5所示，低压直流配电系统3，用于对低压信号子系统提供24v直流电源。两路市电分别接入不同的24v直流电源，两路24v直流电源在同时接入冗余模块30，冗余模块对24v电源的故障提供了额外的保护功能。使用二极管对并行连接的基本单元进行去耦操作。一个电源出现故障不会影响到其它电源，以确保24v直流电源的正常供应。本发明实施例提供的低压直流配电系统3采用双电源冗余设计，具备短路过流保护等功能，以保证低压供电的可靠性。
57.本发明实施例通过采用主、备驱动设备交叉供电，避免同一舞台设备的主、备驱动设备用同一路市电时，而市电出现问题导致主、备驱动设备都不能使用的风险。通过功率配电系统提供的功率用电、控制配电系统提供的不间断供电，低压直流配电系统提供的低压直流供电，保证变频器运行的高可靠性、高鲁棒性。
58.本发明实施例提供一种变频器供配电方法，图6示出了本发明实施例所提供的一种变频器供配电方法的流程图。如图6所示，该方法包括：
59.步骤s1：利用功率配电系统对不同舞台设备的主、备驱动提供交叉供电，所述主、备驱动设备用于对同时运行和先后运行的舞台设备交叉供电；
60.步骤s2：在市电断电时，利用控制配电系统，对控制子系统进行供电；
61.步骤s3：利用低压直流配电系统对低压信号子系统提供直流电源。
62.与现有技术相比，本发明实施例提供的一种变频器供配电方法的有益效果与上述技术方案所述一种变频器供配电系统的有益效果相同，在此不做赘述。
63.此外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该收发器、该存储器和处理器分别通过总线相连，计算机程序被处理器执行时实现上述一种变频器供配电方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
64.此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种变频器供配电方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
65.计算机可读存储介质包括：永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，是可以保留和存储供指令执行设备所使用指令的有形设备。计算机可读存储介质包括：电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备以及上述任意合适的组合。计
算机可读存储介质包括：相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性随机存取存储器(nvram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带存储、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备、记忆棒、机械编码装置(例如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构)或任何其他非传输介质、可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本发明实施例中的界定，计算机可读存储介质不包括暂时信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如穿过光纤电缆的光脉冲)或通过导线传输的电信号。
66.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置、电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的、机械的或其他的形式连接。
67.所述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或也可以不是物理单元，既可以位于一个位置，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来解决本发明实施例方案要解决的问题。
68.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
69.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(包括：个人计算机、服务器、数据中心或其他网络设备)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而上述存储介质包括如前述所列举的各种可以存储程序代码的介质。
70.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。