防爆變頻器模塊化插拔式功率單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及防爆變頻器功率單元技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及結(jié)構(gòu)緊湊和互換性高的一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻調(diào)速系統(tǒng)作為新型傳動技術(shù)以優(yōu)越的性能逐漸取代以往的傳動方式，根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》第39條，采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保運行是我國節(jié)能的一項通用技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)對國民經(jīng)濟尤其是工業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
[0003]防爆變頻器通常用于礦井下，對井下傳動系統(tǒng)進行調(diào)速，是一種新型節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。防爆變頻器一般由防爆殼體、功率單元和控制電路組成，功率單元屬于防爆變頻器的核心部件，對其調(diào)速性能起至關(guān)重要的作用。
[0004]目前，防爆變頻器已經(jīng)在礦井下得到應(yīng)用，其功率單元一般由整流功率單元和逆變功率單元組成，而從結(jié)構(gòu)上講，整流功率單元和逆變功率單元結(jié)構(gòu)一致，一般都是由功率開關(guān)器件、散熱器、預(yù)充電模塊、電容模塊、控制模塊以及各個模塊之間的連接線和銅排組成。但是，礦井下環(huán)境惡劣，高溫高濕，而防爆殼體內(nèi)空間狹小，四周封閉，極易造成功率單元電氣元件的損壞。
[0005]通常功率單元各個電氣元件分散分布，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布線雜亂，互換性低，并且由于防爆殼體內(nèi)空間狹小，維護麻煩，一旦發(fā)生故障，不能及時維修維護，就會導(dǎo)致重大事故，造成很大的生命財產(chǎn)損失。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服防爆變頻器功率單元結(jié)構(gòu)分散，布線雜亂，互換性低，維護麻煩等不足，本實用新型提供一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，該功率單元不僅實現(xiàn)模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)更加緊湊，布線整潔美觀，而且通過插拔式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)整體推拉，井下單人操作即可進行維修維護，更換電氣元件。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，包括:隔爆殼體、整流功率單元和逆變功率單元，所述隔爆殼體設(shè)置有兩個主腔室，兩個主腔室分別設(shè)置有整流功率單元和逆變功率單元，整流功率單元與逆變功率單元通過浸塑軟銅排連接，整流功率單元與逆變功率單元結(jié)構(gòu)一致，空間旋轉(zhuǎn)角度為180° ;隔爆殼體底部設(shè)置有用于推拉功率單元的導(dǎo)軌和托板。
[0009]—種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，所述整流功率單元，包括:電容模塊和整流模塊，兩個模塊之間通過4個緊固螺釘連接，整流模塊設(shè)置于隔爆殼體背板法蘭上，電容模塊放置在托板上。
[0010]一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，所述的電容模塊由電容模塊安裝架、預(yù)充電模塊、主控盒、插拔端子、地腳輪、電容復(fù)合母排以及電容組組成，電容模塊安裝架一側(cè)設(shè)置預(yù)充電模塊及插拔端子。
[0011]—種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，所述的整流模塊由風(fēng)冷散熱器、IGBT、IGBT復(fù)合母排、U形叉以及檢測元件組成，整流模塊的整體設(shè)置于隔爆殼體背板法蘭上，IGBT與檢測元件都設(shè)置在風(fēng)冷散熱器散熱銅板上；IGBT復(fù)合母排與IGBT導(dǎo)通連接，IGBT復(fù)合母排直流側(cè)設(shè)置有4個U形叉；風(fēng)冷扇熱器的銅管放置在隔爆殼體外部，并設(shè)置保護護罩，所述整流模塊平鋪設(shè)置在風(fēng)冷散熱器的散熱銅板上。
[0012]—種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，所述的逆變功率單元與整流功率單元結(jié)構(gòu)一致。
[0013]由于采用如上所述的技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0014](I)結(jié)構(gòu)緊湊，隔爆殼體尺寸小，降低了礦井機電硐室的建設(shè)成本。
[0015](2)主電路全部采用銅排連接，耐壓高，性能穩(wěn)定。
[0016](3)模塊化設(shè)計形成獨立部件，布線整潔美觀，安裝及接線出錯率大大降低，可靠性進一步提尚。
[0017](4)插拔式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)防爆變頻器井下單人操作維護維修，必要時可直接更換獨立部件，井下停機時間短，大大提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]圖1是防爆變頻器總裝圖。
[0020]圖2是防爆變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖3是整流功率單元。
[0022]圖4是電容模塊主視圖。
[0023]圖5是電容模塊右視圖。
[0024]圖6是電容模塊后視圖。
[0025]圖7是整流模塊右視圖。
[0026]圖8是整流模塊主視圖。
[0027]圖中1.隔爆殼體，2.箱門，3.整流功率單元，4.逆變功率單元，5，浸塑軟銅排，6.托板，7.導(dǎo)軌，3-1.電容模塊，3-2.整流模塊，3-3.緊固螺釘，3-1-1.電容模塊安裝架，3-1-2.預(yù)充電模塊，3-1-3.主控盒，3-1-4.插拔端子，3-1-5.地腳輪，3_1_6.電容復(fù)合母排，3-1-7.電容組，3-2-1.風(fēng)冷散熱器，3-2-2.1GBT，3-2-3.1GBT復(fù)合母排，3-2-4.檢測元件，3-2-5.U形叉。
【具體實施方式】
[0028]在圖1和圖2中，根據(jù)需要設(shè)計了一定大小的隔爆殼體(1)，該隔爆殼體(I)共有兩個主腔室，分別安裝整流功率單元(3)和逆變功率單元(4)，兩個單元通過浸塑軟銅排
(5)連接。整流功率單元(3)和逆變功率單元(4)結(jié)構(gòu)上一致，空間上旋轉(zhuǎn)了 180°。隔爆殼體(I)底部安裝有導(dǎo)軌(7 )和托板(6 )，用于推拉功率單元。
[0029]以整流功率單元(3)為例，整流功率單元(3)拆分為電容模塊(3-1)和整流模塊(3-2),兩個模塊之間通過4個緊固螺釘(3-3)連接。安裝過程中，整流模塊(3-2)安裝于隔爆殼體(I)背板法蘭，電容模塊(3-1)放置在托板(6)上，從隔爆殼體(I)正面推送至隔爆殼體(I)內(nèi)部，同時電容復(fù)合母排(3-1-6)正好插入U形叉(3-2-5)內(nèi)使電路導(dǎo)通，然后將預(yù)充電模塊(3-1-2 )底部的插拔端子(3-1-4 )插好，整個安裝過程結(jié)束。
[0030]所述的電容模塊(3-1)由電容模塊安裝架(3-1-1)、預(yù)充電模塊(3-1-2)、主控盒(3-1-3)、插拔端子(3-1-4)、地腳輪(3-1-5)、電容復(fù)合母排(3_1_6)以及電容組(3_1_7)等組成。電容模塊安裝架(3-1-1) —側(cè)安裝預(yù)充電模塊(3-1-2)及插拔端子(3-1-4)，整個變頻器所有需要進出電容模塊(3-1)的線路要經(jīng)過插拔端子(3-1-4)，當(dāng)拔出插拔端子(3-1-4)公頭時，電容模塊(3-1)可作為一個獨立部件存在。安裝和維修過程，該模塊可以通過隔爆殼體(I)的導(dǎo)軌(7)送入送出。
[0031]所述的整流模塊(3-2)由風(fēng)冷散熱器(3-2-1)、IGBT (3-2-2), IGBT復(fù)合母排(3-2-3 )、U形叉(3-2-5 )以及檢測元件(3-2-4 )組成，整體安裝于隔爆殼體(I)背板法蘭。IGBT (3-2-2)和檢測元件(3-2-4)都安裝在風(fēng)冷散熱器(3_2_1)散熱銅板上，IGBT復(fù)合母排(3-2-3 )導(dǎo)通IGBT (3-2-2 )，IGBT復(fù)合母排(3-2-3 )直流側(cè)安裝有4個U形叉(3-2-5 )。風(fēng)冷扇熱器(3-2-1)銅管放置在隔爆殼體(I)外部，并設(shè)置護罩保護。整個整流模塊(3-2 )電氣元件平鋪在風(fēng)冷散熱器散熱銅板上。
[0032]所述的逆變功率單元(4)跟整流功率單元(3)結(jié)構(gòu)一致，設(shè)計方法和安裝方式一致。
[0033]—種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元的插拔方法，電容模塊(3.1)放置在托板
(6)上；該電容模塊(3.1)通過隔爆殼體(I)的導(dǎo)軌(7)送入拉出；安裝時，從隔爆殼體(I)正面推送至隔爆殼體(I)內(nèi)部，同時電容復(fù)合母排(3.1-6)正好插入U形叉(3.2-5)內(nèi)，使電路導(dǎo)通，然后將預(yù)充電模塊(3.1-2)底部的插拔端子(3.1-4)插好，整個安裝過程結(jié)束；整個變頻器所有需要進出電容模塊(3.1)的線路要經(jīng)過插拔端子(3.1-4)，當(dāng)拔出插拔端子(3.1-4)公頭時，電容模塊(3.1)作為一個獨立部件。
【主權(quán)項】
1.一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，其特征是:包括:隔爆殼體(1)、整流功率單元(3 )和逆變功率單元(4 )，所述隔爆殼體(I)設(shè)置有兩個主腔室，兩個主腔室分別設(shè)置有整流功率單元(3)和逆變功率單元(4)，整流功率單元(3)與逆變功率單元(4)通過浸塑軟銅排(5)連接，整流功率單元(3)與逆變功率單元(4)結(jié)構(gòu)一致，空間旋轉(zhuǎn)角度為180° ;隔爆殼體(I)底部設(shè)置有用于推拉功率單元的導(dǎo)軌(7)和托板(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，其特征是:所述整流功率單元(3)，包括:電容模塊(3.1)和整流模塊(3.2)，兩個模塊之間通過4個緊固螺釘(3.3)連接，整流模塊(3.2)設(shè)置于隔爆殼體(I)背板法蘭上，電容模塊(3.1)放置在托板(6)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，其特征是:所述的電容模塊(3.1)由電容模塊安裝架(3.1-1)、預(yù)充電模塊(3.1-2)、主控盒(3.1_3)、插拔端子(3.1-4)、地腳輪(3.1-5)、電容復(fù)合母排(3.1-6)以及電容組(3_1_7)組成，電容模塊安裝架(3.1-1)—側(cè)設(shè)置預(yù)充電模塊(3.1-2)及插拔端子(3.1-4)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，其特征是:所述的整流模塊(3.2)由風(fēng)冷散熱器(3.2-1)、IGBT (3.2-2)、IGBT復(fù)合母排(3.2_3)、U形叉(3.2-5)以及檢測元件(3.2-4)組成，整流模塊(3.2)的整體設(shè)置于隔爆殼體(I)背板法蘭上，IGBT (3.2-2)與檢測元件(3.2-4)都設(shè)置在風(fēng)冷散熱器(3.2_1)散熱銅板上；IGBT復(fù)合母排(3.2-3)與IGBT (3.2-2)導(dǎo)通連接，IGBT復(fù)合母排(3.2-3)直流側(cè)設(shè)置有4個U形叉(3.2-5);風(fēng)冷扇熱器(3.2-1)的銅管放置在隔爆殼體(I)外部，并設(shè)置保護護罩，所述整流模塊(3.2)平鋪設(shè)置在風(fēng)冷散熱器的散熱銅板上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，其特征是:所述的逆變功率單元(4)與整流功率單元(3)結(jié)構(gòu)一致。
【專利摘要】本實用新型涉及一種防爆變頻器模塊化插拔式功率單元，包括：隔爆殼體、整流功率單元和逆變功率單元，所述隔爆殼體設(shè)置有兩個主腔室，兩個主腔室分別設(shè)置有整流功率單元和逆變功率單元，整流功率單元與逆變功率單元通過浸塑軟銅排連接，整流功率單元與逆變功率單元結(jié)構(gòu)一致，空間旋轉(zhuǎn)角度為180°；隔爆殼體底部設(shè)置有用于推拉功率單元的導(dǎo)軌和托板。本實用新型主電路全部采用銅排連接，耐壓高，性能穩(wěn)定，其插拔式結(jié)構(gòu)緊湊，隔爆殼體尺寸小，實現(xiàn)防爆變頻器井下單人操作維護維修，必要時可直接更換獨立部件，井下停機時間短，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了礦井機電設(shè)備的建設(shè)成本。
【IPC分類】H02M7/00
【公開號】CN205178894
【申請?zhí)枴緾N201520659255
【發(fā)明人】程明鋒, 曹志斌, 索有為, 汪威, 趙偉剛, 張海波, 王健, 杜艷華
【申請人】洛陽中重自動化工程有限責(zé)任公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年8月28日