掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]掘進(jìn)機(jī)是煤礦井下作業(yè)的重要設(shè)備，其通過主截割電機(jī)不斷地破碎巖石。目前，主截割電機(jī)均采用變極對數(shù)的調(diào)速方法進(jìn)行調(diào)速。變極對數(shù)調(diào)速方法通過改變電機(jī)定子繞組的接線方式來改變電機(jī)定子極對數(shù)，由此達(dá)到調(diào)速目的。此方法屬于有級調(diào)速，其級差較大，導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)的主截割電機(jī)無法獲得平滑調(diào)速特性，不能滿足掘進(jìn)工作時對各種不同等級巖層的需求，影響生產(chǎn)進(jìn)度。
[0003]采用變頻調(diào)速控制主截割電機(jī)，可以有效解決掘進(jìn)機(jī)主截割電機(jī)無法平滑調(diào)速切割巖層的問題。然而目前用于煤礦礦井下的變頻器設(shè)備，由于環(huán)境因素，其使用受到制約，一方面，煤礦礦井下變頻器需要將電子元器件及電路設(shè)備全部密封在隔爆腔體內(nèi)，另一方面變頻器中的電力電子器件工作時有功率損耗，會產(chǎn)生大量的熱量，因此需要將熱量散發(fā)出去。
[0004]但是，目前應(yīng)用于礦井的通用隔爆變頻器的兩種主要散熱方式，熱管散熱和水冷散熱，二者均體積龐大，并且水冷散熱還需設(shè)置水冷板及一套獨(dú)立的水冷循環(huán)系統(tǒng)以滿足變頻器的散熱需求。另外，由于變頻器的隔爆外殼非常重，而且為滿足礦井下現(xiàn)場完成維護(hù)等工作，現(xiàn)有隔爆變頻器通常將柜體較為寬大，內(nèi)部各結(jié)構(gòu)部件分開安裝在隔爆柜體的內(nèi)墻壁，中間留有很大的維修空間，導(dǎo)致體積大，質(zhì)量大，功率密度低。
[0005]為滿足礦井下狹小空間，掘進(jìn)機(jī)上各個功能單元有非常高的尺寸和重量限制。因此，普通隔爆變頻器不能滿足掘進(jìn)機(jī)高功率密度同時兼顧可維修的需求，不能移植到掘進(jìn)機(jī)電控箱內(nèi)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置，該掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置體積小、功率密度高，方便井下維護(hù)。
[0007]基于上述目的本發(fā)明提供的掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置包括隔爆電控箱，以及設(shè)置于所述隔爆電控箱內(nèi)的變頻功率模塊，所述隔爆電控箱設(shè)置有側(cè)門與前門，所述前門與所述側(cè)門分別設(shè)置于所述隔爆電控箱兩相鄰側(cè)壁上，所述側(cè)門為可開合的鉸鏈門，該側(cè)門的鉸鏈設(shè)置于所述前門的對側(cè)壁邊緣，所述變頻功率模塊包括側(cè)門移動組件和柜內(nèi)不動組件，所述側(cè)門移動組件包括功率半導(dǎo)體器件，該側(cè)門移動組件設(shè)置于所述隔爆電控箱的側(cè)門所處的內(nèi)壁上，所述柜內(nèi)不動組件包括電容組件及控制電路，該柜內(nèi)不動組件設(shè)置于所述隔爆電控箱內(nèi)。
[0008]較佳的，所述隔爆電控箱的側(cè)門的主體設(shè)置有具有隔爆與水冷散熱功能的側(cè)門水冷散熱器。
[0009]較佳的，所述側(cè)門水冷散熱器內(nèi)部開有冷卻水流道，該冷卻水流道與外部供水系統(tǒng)連接。
[0010]可選的，所述側(cè)門移動組件包括所述側(cè)門水冷散熱器，以及銅散熱襯板、絕緣柵雙極型晶體管元件、整流二極管、放電電阻、L型低感復(fù)合母排、驅(qū)動電路組件、電纜轉(zhuǎn)接架；所述銅散熱襯板設(shè)置于所述側(cè)門水冷散熱器內(nèi)側(cè)表面，所述絕緣柵雙極型晶體管元件、整流二極管和放電電阻均設(shè)置于所述銅散熱襯板上表面，所述L型低感復(fù)合母排設(shè)置于絕緣柵雙極型晶體管元件上表面，所述電纜轉(zhuǎn)接架、銅散熱襯板、驅(qū)動電路組件從后向前依次設(shè)置于所述側(cè)門水冷散熱器的內(nèi)側(cè)表面。
[0011]較佳的，所述整流二極管、絕緣柵雙極型晶體管元件、放電電阻與L型低感復(fù)合母排通過銅排或電纜與所述電纜轉(zhuǎn)接架連接。
[0012]可選的，所述柜內(nèi)不動組件包括直流電容器、電容連接復(fù)合母排、母排接線塊、控制電路組件、電流傳感器、電纜固定夾、進(jìn)出線電纜；所述直流電容器設(shè)置于所述隔爆電控箱中部，該直流電容器的接線端子朝向所述隔爆電控箱的前門放置，所述電容連接復(fù)合母排設(shè)置于所述直流電容器的接線端子上，所述控制電路組件安裝在所述直流電容器的前偵牝該控制電路組件的控制板朝向前門，所述進(jìn)出線電纜安裝在直流電容器的后側(cè)，該進(jìn)出線電纜出口端通過所述電纜固定夾固定，并穿過所述電流傳感器連接外部電路，所述進(jìn)出線電纜另一端連接所述電纜轉(zhuǎn)接架。
[0013]較佳的，所述電容連接復(fù)合母排的右側(cè)設(shè)計有正負(fù)交錯搭接母排，該電容連接復(fù)合母排的搭接端朝向所述側(cè)門移動組件。
[0014]較佳的，當(dāng)閉合所述側(cè)門時，所述L型低感復(fù)合母排與所述電容連接復(fù)合母排搭接到一起，并連接緊固到所述母排接線塊上。
[0015]較佳的，所述驅(qū)動電路組件通過光纖連接到所述控制電路組件的控制板上，組成控制回路。
[0016]從上面可以看出本發(fā)明實施例提供的一種掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置，實現(xiàn)了在掘進(jìn)機(jī)狹小的隔爆電控箱內(nèi)設(shè)置體積小、高功率密度與快速可維護(hù)性同時兼顧的礦用變頻裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置主視示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置俯視示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置側(cè)門開啟立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置側(cè)門移動組件立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]圖1為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置主視示意圖，圖2為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置俯視示意圖。如圖1-2所示，在本實施例中，所述掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置包括隔爆電控箱I以及設(shè)置于所述隔爆電控箱I內(nèi)的變頻功率模塊。其中，所述隔爆電控箱I設(shè)有前門101和側(cè)門102。
[0023]圖3為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置側(cè)門開啟立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在本實施例中，所述變頻功率模塊包括側(cè)門移動組件2和柜內(nèi)不動組件3兩部分。各部件依托隔爆電控箱I的內(nèi)壁或者門鉸鏈安裝，形成高功率密度的變頻功率裝置整體。
[0024]在本實施例中，所述側(cè)門移動組件2包括所述變頻功率模塊的功率半導(dǎo)體器件。該側(cè)門移動組件2設(shè)置于在隔爆電控箱I的側(cè)門102的內(nèi)壁上。所述前門101與所述側(cè)門102分別設(shè)置于所述隔爆電控箱兩相鄰側(cè)壁上，所述側(cè)門為可開合的鉸鏈門，該側(cè)門的鉸鏈設(shè)置于所述前門的對側(cè)壁邊緣。開啟側(cè)門102，可方便的實現(xiàn)功率器件的維護(hù)工作，并無需留有維修空間，減小了變頻功率裝置整體體積。所述柜內(nèi)不動組件3為所述截割電機(jī)用變頻功率裝置的電容組件及控制電路，其設(shè)置于所述隔爆電控箱101的前門側(cè)的空間，靠近前門位置。便于開啟前門101進(jìn)行維護(hù)。
[0025]在本說明書中，定義隔爆電控箱I的前門101方向為隔爆電控箱I的前側(cè)面，該前門101的對側(cè)面為隔爆電控箱I的后側(cè)面；側(cè)門102為隔爆電控箱I的隔爆電控箱I的右側(cè)面，側(cè)門102的對側(cè)面為隔爆電控箱I的左側(cè)面。
[0026]圖4為本發(fā)明實施例掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)用變頻功率裝置側(cè)門移動組件立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在本實施例中，所述側(cè)門移動組件2包括側(cè)門水冷散熱器4、銅散熱襯板5、絕緣柵雙極型晶體管元件6、整流二極管7、放電電阻8、L型低感復(fù)合母排10、驅(qū)動電路組件11、電纜轉(zhuǎn)接架9、進(jìn)出水接口 19。
[0027]在本實施例中，所述側(cè)門移動組件2安裝在隔爆電控箱I的側(cè)門102上，該側(cè)門102主體包括側(cè)門水冷散熱器4。側(cè)門水冷散熱器4集成了隔爆與水冷散熱功能，其內(nèi)部開有冷卻水流道，該冷卻水流道與隔爆電控箱I的側(cè)門102上的進(jìn)出水接口 19連接，進(jìn)而連接外部供水系統(tǒng)。
[0028]所述銅散熱襯板5安裝在側(cè)門水冷散熱器4的內(nèi)側(cè)表面，該銅散熱襯板5上安裝有溫度繼電器和鉑電阻傳感器，所述溫度繼電器和鉑電阻傳感器用于在功率模塊溫度超過預(yù)定溫度時，發(fā)送信號給控制器，控制器控制變頻功率裝置停機(jī)。在本實施例中，所述絕緣柵雙極型晶體管元件6、整流二極管7和放電電阻8安裝在銅散熱襯板5上表面。
[0029]所述側(cè)門102主體為側(cè)門水冷散熱器4，不僅避免單獨(dú)設(shè)置散熱器增加體積與重量，并且配合銅散熱襯板5，可有效降低絕緣柵雙極型晶體管元件6工作結(jié)溫，進(jìn)而提高絕緣柵雙極型晶體管元件6的電流輸出能力。所述絕緣柵雙極型晶體管元件6、整流二極管7和放電電阻8均勻地排列銅散熱襯板5上，可有效利用所述銅散熱襯