專利名稱：利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及交流電動機變頻器消耗能源的轉化利用方法和裝置。
背景技術：
目前用于交流電動機的變頻器系統，當電動機處于四象限的發電運行狀態時，為保證變頻器正常工作，所產生的電能一般通過兩種方式處理。一是通過一個逆變裝置將電能回饋回電網，適用于電動機發電功率較大的情況。另一種則是通過一個制動電阻將電能轉換為熱能消耗掉，適用于電動機發電功率較小的情況。在后 一種情況下，制動電阻所產生的熱能直接傳遞到空氣中，造成設備控制柜和機房的溫度升高。為保證變頻器工作的環境溫度正常，需要額外增加通風設備甚至空調設備。
吸收式制冷裝置以自然存在的水或氨等為制冷劑，對環境和大氣臭氧層無害；以熱能為驅動能源，可以利用余熱、廢熱等低品位熱能，在同一機組中還可以實現制冷和制熱(采暖)的雙重目的。夏天需降溫，冬天需供暖的全年候空氣調節地區，最適合使用吸收式系統。吸收式制冷裝置無機械運轉部件，運轉安靜，系統安全性高，無爆炸。
發明內容
本發明的目的之一在于提供一種可以充分利用能量將消耗于制動電阻的無用熱量通過吸收式制冷裝置轉換為有用能量的轉換能量方法。本發明的目的之二在于提供一種可以充分利用能量將消耗于制動電阻的無用熱量通過吸收式制冷裝置轉換為有用能量的轉換能量裝置。本發明的目的之一可以這樣實現，設計一種利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，用于交流電動機的變頻器系統，包括以下步驟A、設置一吸收式制冷裝置，將吸收式制冷裝置中電熱部件的線路與制動電阻線路并聯，并設置一個可控開關控制電熱部件或制動電阻的導通；B、需要制冷時，可控開關將制動電阻線路斷開，使得電動機發出的電能進入到吸收式制冷裝置的電熱部件；C、吸收式制冷裝置工作，蒸發器吸熱產生冷量，冷凝器散熱產生熱量；D、冷凝器產生的熱量由冷凝器風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的區域；蒸發器產生的冷量量由蒸發器風扇傳出，沿風管送至需要控制溫度的區域。優選地，設置有可控開關工作狀態檢測裝置，當可控開關停止工作時，系統報警顯示對應的故障，在清除故障后人工手動復位。本發明的目的之二可以這樣實現，設計一種利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，包括吸收式制冷裝置、變頻器的制動電阻、可控開關；在制動電阻的線路上串聯一可控開關，吸收式制冷裝置的電熱單元與串聯一可控開關的制動電阻的線路并聯。本發明在當電動機處于四象限運行的發電狀態時，可將原消耗于變頻器制動電阻的電能用于吸收式制冷裝置，所產生的冷量用來降低控制柜、設備和機房的溫度。本發明將無用熱量轉換為有用冷量，可以節省能量，保持設備溫度處于正常工作狀態。
圖I是本發明較佳實施例的制冷狀態示意圖；圖2是本發明較佳實施例的制熱狀態示意圖；圖3是本發明較佳實施例的系統示意圖。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步的描述。
如圖I、圖3所示，一種利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，用于交流電動機的變頻器系統，當電動機處于四象限運行的發電狀態時，將原消耗于變頻器制動電阻的電能用于吸收式制冷裝置，所產生的冷量用來降低控制柜、設備和機房的溫度。該轉換能量方法，包括以下步驟A、設置一吸收式制冷裝置，將吸收式制冷裝置中電熱部件的線路與制動電阻線路并聯，并設置一個可控開關控制電熱部件或制動電阻的導通；B、需要制冷時，可控開關將制動電阻線路斷開，使得電動機發出的電能轉到吸收式制冷裝置的電熱部件；C、吸收式制冷裝置工作，蒸發器吸熱產生冷量，冷凝器散熱產生熱量；D、冷凝器產生的熱量由冷凝器風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的區域，例如控制柜外或者室外；蒸發器產生的冷量由蒸發器風扇傳出，沿風管送至需要控制溫度的區域，例如控制柜、設備或者室內。所述可控開關采用接觸器或者大功率全可控晶體管。溫度到達設定值時，可控開關動作將制動電阻線路接通，使得電動機發出的電能轉為制動電阻的熱能；此熱量由風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的區域。如圖2所示，需要制熱時，例如冬季，可控開關動作將制動電阻線路接通，吸收式制冷裝置停止工作；制動電阻產生的熱能經由風扇傳出，沿風管送至需要控制溫度的區域，例如控制柜內或者室內；溫度到達設定值后，制動電阻的熱量經由風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的區域，例如控制柜外或者室外。本發明設置有可控開關工作狀態檢測裝置，當可控開關停止工作時，系統報警顯示對應的故障，在清除故障后人工手動復位。本發明設置有風扇轉速控制裝置，通過轉速來控制風量，以調節傳熱量的大小；當風扇停止工作時，系統報警顯示對應的故障，在清除故障后人工手動復位。如圖3所示，一種利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，是將電動機發電狀態時，消耗于制動電阻的無用熱量通過吸收式制冷裝置轉換為有用冷量的的裝置。該轉換能量裝置，包括吸收式制冷裝置I、變頻器的制動電阻2、可控開關3 ;在制動電阻2的線路上串聯一可控開關3，吸收式制冷裝置的電熱單元11與串聯一可控開關的制動電阻的線路并聯。通過該裝置，系統自身所產生的熱量既可以加溫，又可以轉換為冷量降溫，可以保持變頻器及設備環境溫度處于正常工作狀態。當電動機處于發電運行狀態時，發出的電能直接進入吸收式制冷裝置用于制冷。所述可控開關3采用接觸器或者大功率全可控晶體管。本發明還包括控制系統4，該控制系統包括單片機41、溫度探頭42、風扇轉速控制器43，溫度探頭42和風扇轉速控制器43分別與單片機41連接。由單片機I組成的控制系統設置有多個溫度探頭42，用于系統的運行管理和保護。當制冷達到設定的溫度值時、或者制冷系統故障時、或者冬季需要提高室溫時，制動電阻自動恢復原變頻系統的電阻消耗功倉泛。本發明還設置溫度顯示器44，溫度顯示器44與單片機41連接。還設置故障報警裝置45，故障報警裝置45與單片機41連接。控制系統可以對風扇的轉速進行調節，通過風量來調節熱量，以此調節控制柜的溫度。由單片機組成的控制系統設置有風扇運行狀態的自檢功能；溫度設置功能；溫度顯示功能；系統故障報警功能。系統設置有獨立的送回風系統。該系統可將吸收式制冷系統產生的熱量，制動電阻工作時的熱量排出室外；在需要制冷時，將制冷系統的冷量通過風扇和送風管、回風管輸 送和返回。控制系統可以控制多個風扇的開停，以此決定需要冷卻的部件，例如控制柜、電動機、機房等，也可以對風扇的轉速進行調節，通過風量來調節冷量。在需要制熱時，將制動電阻的熱量通過風扇和送風管、回風管輸送和返回。
權利要求
1.一種利用變頻器制動電阻所消耗電能的轉換方法，用于交流電動機的變頻器系統，其特征在于包括以下步驟 A、設置一套吸收式制冷裝置，將吸收式制冷裝置中電熱部件的線路與制動電阻線路并聯，并設置一套可控開關控制電熱部件或制動電阻的導通； B、需要制冷時，可控開關將制動電阻線路斷開，使得電動機發出的電能進入到吸收式制冷裝置的電熱部件； C、吸收式制冷裝置工作，蒸發器吸熱產生冷量，冷凝器散熱產生熱量； D、冷凝器產生的熱量由冷凝器風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的外環境區域；蒸發器產生的冷量由蒸發器風扇傳出，沿風管送至需要控制溫度的區域。
2.根據權利要求I所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，其特征在于溫度到達設定值時，可控開關動作將制動電阻線路接通，使得電動機發出的電能轉為制動電阻的熱能；此熱量由風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的區域。
3.根據權利要求I所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，其特征在于需要制熱時，可控開關動作將制動電阻線路接通，吸收式制冷裝置停止工作；制動電阻產生的熱能經由風扇傳出，沿風管送至需要控制溫度的區域；溫度到達設定值后，制動電阻的熱量經由風扇傳出，沿風管送至不需要控制溫度的區域。
4.根據權利要求I所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，其特征在于設置有可控開關工作狀態檢測裝置，當可控開關停止工作時，系統報警顯示對應的故障，在清除故障后人工手動復位。
5.根據權利要求I所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，其特征在于設置有風扇轉速控制裝置，通過轉速來控制風量，以調節傳熱量的大小；當風扇停止工作時，系統報警顯示對應的故障，在清除故障后人工手動復位。
6.根據權利要求I所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量方法，其特征在于所述可控開關可采用接觸器或者大功率全可控晶體管。
7.一種利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，其特征在于包括吸收式制冷裝置(I)、變頻器的制動電阻(2)、可控開關(3);在制動電阻(2)的線路上串聯一可控開關(3)，吸收式制冷裝置的電熱單元(11)與串聯一可控開關的制動電阻的線路并聯。
8.根據權利要求7所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，其特征在于還包括控制系統(4)，該控制系統包括單片機(41)、溫度探頭(42)、風扇轉速控制器(43)，溫度探頭(42)和風扇轉速控制器(43)分別與單片機(41)連接。
9.根據權利要求7所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，其特征在于還設置溫度顯示器(44)，溫度顯示器(44)與單片機(41)連接。
10.根據權利要求7所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，其特征在于還設置故障報警裝置(45)，故障報警裝置(45)與單片機(41)連接。
11.根據權利要求7所述的利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，其特征在于所述可控開關(3)采用接觸器或者大功率全可控晶體管。
12.根據權利要求7所述利用變頻器制動電阻消耗電能的轉換能量裝置，其特征在于設置有可控開關工作狀態檢測裝置(46)，可控開關工作狀態檢測裝置(46)與單片機(41)連接；當可控開關停止工作時，系統報警顯示對應的故障，在清除故障后人工手動復位。
全文摘要
一種利用變頻器制動電阻所消耗電能的能量轉換方法和裝置，涉及電動機變頻器消耗電能的轉化利用方法和裝置。該方法，包括設置一套吸收式制冷裝置，將吸收式制冷裝置中電熱部件的線路與制動電阻線路并聯，并通過可控開關控制電熱部件或制動電阻的導通；需要制冷時，可控開關將制動電阻線路斷開，使得電動機發出的電能進入到吸收式制冷裝置的電熱部件；吸收式制冷裝置工作；產生的冷量沿風管送至需要控制溫度的區域。需要制熱時，可控開關將制動電阻線路接通；吸收式制冷裝置不工作；制動電阻恢復工作；制動電阻產生的熱量沿風管送至需要控制溫度的區域。本發明將無用熱量轉換為有用冷量，可以節省能量，保持設備溫度處于正常工作狀態。
文檔編號H02P3/22GK102967077SQ20121046781
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者王文新, 王遠溪 申請人:王文新, 王遠溪