專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高壓變頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高壓變頻裝置本實(shí)用新型涉及變頻調(diào)速設(shè)備，尤其涉及一種高壓變頻裝置。變頻器是利用半導(dǎo)體功率器件的開(kāi)通和關(guān)斷，將工頻電源變換為頻率可調(diào)的電能控制裝置。按供電電壓來(lái)區(qū)分的話(huà)，3kV及以上的變頻器稱(chēng)為高壓變頻器，作為一種新型的節(jié)能產(chǎn)品，高壓變頻器被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電、化工、礦山、供水等眾多行業(yè)，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。傳統(tǒng)高壓變頻調(diào)速裝置采用功率單元串聯(lián)結(jié)構(gòu)如

圖1所示，整個(gè)裝置包含控制柜
1、功率單元柜2、變壓器柜3、旁路柜4和散熱通風(fēng)系統(tǒng)5，共五部分。為了實(shí)現(xiàn)高壓強(qiáng)電部分與低壓控制部分的電磁隔離、功率變換的發(fā)熱部分與控制電路不發(fā)熱部分的隔離，現(xiàn)有技術(shù)的高壓變頻器如圖1所示。控制部分獨(dú)立放置在控制柜I內(nèi)、功率單元部分放置在獨(dú)立的功率單元柜2內(nèi)、移相變壓部分放置在獨(dú)立的變壓器柜3內(nèi)、旁路切換部分放置在獨(dú)立的旁路切換柜4內(nèi)。傳統(tǒng)的高壓變頻調(diào)速裝置包含四個(gè)獨(dú)立的柜體和一個(gè)獨(dú)立的風(fēng)道，相互拼接成一個(gè)整機(jī)。高壓變頻調(diào)速裝置由四個(gè)柜子拼接使用，存在以下缺點(diǎn):1.各柜體積龐大，占用空間較大，為生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)葞?lái)較高成本。2.各柜之間用電纜連接，功率單元柜與變壓器柜之間、變壓器柜與切換柜之間連接電纜較長(zhǎng)。較長(zhǎng)的控制線(xiàn)、電纜線(xiàn)的連接，不但提高了成本，而且容易形成分布電容，這種分布電容是高次諧波的有效傳輸載體，容易造成各種諧波干擾和電磁輻射，降低設(shè)備的質(zhì)量水平和可靠性。3.設(shè)備分體運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，需要在現(xiàn)場(chǎng)用電纜線(xiàn)連接各柜體，包括控制線(xiàn)的二次連接，這需要在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整機(jī)設(shè)備的二次連接調(diào)試，造成人工浪費(fèi)。同時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，現(xiàn)場(chǎng)連線(xiàn)和調(diào)試，遠(yuǎn)比不了生產(chǎn)環(huán)境下一次連接調(diào)試的質(zhì)量水平高，容易產(chǎn)生各種問(wèn)題，形成安全隱患。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種體積小、成本低、無(wú)需在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次連線(xiàn)和調(diào)試、設(shè)備的可靠性較高的高壓變頻裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種高壓變頻裝置，包括柜體和風(fēng)機(jī)，所述的柜體為一體化的柜體，包括一體化的底座和一體化的柜身；所述柜身的內(nèi)部由復(fù)數(shù)塊豎立的隔板分割成風(fēng)道和多個(gè)功能室，所述的功能室包括安裝變壓器的變壓器室、安裝旁路切換設(shè)備的旁路切換室、安裝功率單元的功率單元室和安裝控制裝置的控制室。以上所述的高壓變頻裝置，所述的功率單元室和控制室位于柜身的前部，變壓器室和旁路切換室位于柜身的后部；所述的風(fēng)道位于功率單元室與變壓器室之間，旁路切換室位于控制室的后方。以上所述的高壓變頻裝置，所述的風(fēng)機(jī)包括變壓器散熱風(fēng)機(jī)和功率單元散熱風(fēng)機(jī)，變壓器散熱風(fēng)機(jī)和功率單元散熱風(fēng)機(jī)分別安裝在柜身的頂板上；變壓器散熱風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與變壓器室的上部連通，功率單元散熱風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與所述風(fēng)道的上部相通。以上所述的高壓變頻裝置，所述的柜身包括變壓器室門(mén)和功率單元室門(mén)，所述的變壓器室門(mén)包括進(jìn)風(fēng)口，變壓器室門(mén)的進(jìn)風(fēng)口位于變壓器室門(mén)的下部；功率單元室門(mén)的上部和下部都包括進(jìn)風(fēng)口。以上所述的高壓變頻裝置，功率單元室中安裝有復(fù)數(shù)個(gè)A、B、C三相的功率單元，功率單元室中上下布置3層導(dǎo)軌，每層導(dǎo)軌安裝一相功率單元，每個(gè)功率單元包括散熱器，功率單元的散熱器包括進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，功率單元散熱器的和出風(fēng)口與所述的風(fēng)道連通。以上所述的高壓變頻裝置，所述的進(jìn)風(fēng)口裝有濾網(wǎng)。以上所述的高壓變頻裝置，變壓器室的下部通過(guò)連通風(fēng)道與功率單元室的下部相通，變壓器底部裝有冷卻風(fēng)機(jī)。以上所述的高壓變頻裝置，變壓器和底座用螺栓連接成一整體。以上所述的高壓變頻裝置，風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口朝向柜體的后方。本實(shí)用新型高壓變頻裝置采用一體化結(jié)構(gòu)的柜體，與現(xiàn)有高壓變頻裝置柜體結(jié)構(gòu)相比，只有一個(gè)底座和一個(gè)柜身，體積明顯減少，產(chǎn)品成本亦顯著降低；設(shè)備功能部件之間采用固定連接，可靠性高；產(chǎn)品運(yùn)輸時(shí)，包裝材料成本可以降低，運(yùn)輸過(guò)程中的物流成本控制效果更加顯著。設(shè)備的各部分合為一體，可以直接在生產(chǎn)車(chē)間完成各功能模塊之間的連接，不需要在使用現(xiàn)場(chǎng)二次連線(xiàn)。既減少了電纜線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的高次諧波以及電磁輻射的危害，也使得設(shè)備的整體可靠性大幅度提高。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)高壓變頻裝置的主視圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置的主視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置的后視圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置的俯視圖。圖5是圖2中的A向剖視圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置的左視圖。圖7是圖2中的B向剖視圖。圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置的圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置的立體圖。圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例高壓變頻裝置另一視角的立體圖。在圖2至圖10所示的本實(shí)用新型實(shí)施例1中，高壓變頻裝置包括柜體和風(fēng)機(jī)。高壓變頻裝置的柜體為一體化的柜體，包括一體化的底座I和一體化的柜身2 ;柜身2的內(nèi)部由豎立的隔板201分割成和風(fēng)道3和多個(gè)功能室。功能室包括安裝變壓器的變壓器室4、安裝旁路切換設(shè)備的旁路切換室5、安裝功率單元的功率單元室6安裝控制裝置的控制室7。如圖5所示，功率單元室6和控制室7位于柜身2的前部，變壓器室4和旁路切換室5位于柜身2的后部。風(fēng)道3位于功率單元室6與變壓器室4之間，旁路切換室5位于控制室7的后方。風(fēng)機(jī)8包括變壓器散熱風(fēng)機(jī)801和功率單元散熱風(fēng)機(jī)802，變壓器散熱風(fēng)機(jī)801和功率單元散熱風(fēng)機(jī)802分別安裝在柜身2的頂板上。變壓器散熱風(fēng)機(jī)801的進(jìn)風(fēng)口與變壓器室4的上部連通，功率單元散熱風(fēng)機(jī)802的進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)道3的上部相通。變壓器散熱風(fēng)機(jī)801和功率單元散熱風(fēng)機(jī)802的出風(fēng)口都朝向柜體的后方。每個(gè)功能室都有獨(dú)立的、朝外的柜門(mén)。變壓器室門(mén)401的多個(gè)進(jìn)風(fēng)口 401a位于變壓器室門(mén)401的下部。功率單元室門(mén)601的上部和下部都有進(jìn)風(fēng)口 601a。進(jìn)風(fēng)口 401a和601a都裝有濾網(wǎng)層。功率單元室6內(nèi)安裝低壓功率單元603，從上到下分成三組，分別為A相、B相和C相。低壓功率單元603的輸入端通過(guò)熔斷器連接到移相變壓器相應(yīng)的繞組輸出端。低壓功率單元603上部左右銅排端子為單相輸出，每組的單元由銅排串聯(lián)成一相，并將每相中的第一個(gè)單元短接，組成三相Y連接，每相中的最后一個(gè)單元輸出即為高壓變頻裝置的三相輸出。功率單元室6中上下布置3層導(dǎo)軌604，每層導(dǎo)軌604安裝一相的多個(gè)功率單元，低壓功率單元603安裝在導(dǎo)軌604上，由兩個(gè)螺釘與導(dǎo)軌604固定。低壓功率單元603的散熱器603a有通風(fēng)道，冷空氣通過(guò)柜門(mén)進(jìn)風(fēng)口 601a的過(guò)濾網(wǎng)層進(jìn)入功率單元室6，從通風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入散熱器603a，把功率單元603內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶走，散熱器603a的出風(fēng)口與風(fēng)道3連通。熱空氣由柜頂?shù)墓β蕟卧犸L(fēng)機(jī)802排出。柜門(mén)進(jìn)風(fēng)口 601a的過(guò)濾網(wǎng)層用于阻擋粉塵進(jìn)入單元內(nèi)部。柜門(mén)601的內(nèi)側(cè)裝有行程開(kāi)關(guān)，用于柜門(mén)601的聯(lián)鎖裝置，柜門(mén)601打開(kāi)時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警提示。變壓器室4的內(nèi)部裝有為低壓功率單元603提供三相電源的移相變壓器402，移相變壓器402采用干式結(jié)構(gòu)，變壓器散熱風(fēng)機(jī)801裝在變壓器室4的頂部。柜門(mén)401上還裝設(shè)有干式變壓器溫度控制儀，為變壓器402提供溫度告警和過(guò)熱保護(hù)。柜門(mén)401內(nèi)測(cè)裝有行程開(kāi)關(guān)405，當(dāng)柜門(mén)打開(kāi)時(shí)報(bào)警。變壓器402和底座I用螺釘連接成一個(gè)整體，便于運(yùn)輸和安裝。變壓器401的底部另外裝有自帶的冷卻風(fēng)機(jī)?？刂剖?中裝有主控板701、觸摸屏702、PLC、開(kāi)關(guān)電源等，由220VAC市電和主變壓器輔助電源構(gòu)成雙路電源供電，以保證運(yùn)行過(guò)程中220VAC市電電源出現(xiàn)故障時(shí)一體化高壓變頻裝置還能繼續(xù)工作。主板和低壓功率單元603之間的通信以光纖連接實(shí)現(xiàn)。開(kāi)關(guān)電源為主板、觸摸屏及其它控制電路提供工作電源。操作觸摸屏安裝在柜體右前方，觸摸屏下方是“本地/遠(yuǎn)程”控制選擇開(kāi)關(guān)、“備用”按鈕、“系統(tǒng)復(fù)位”按鈕及“急?！弊枣i按鈕。觸摸屏上方有“電源指示”燈、“故障顯示”燈。旁路切換室5的作用是實(shí)現(xiàn)高壓變頻裝置和工頻電網(wǎng)之間的雙向切換?？梢蕴岣呦到y(tǒng)運(yùn)行的可靠性，滿(mǎn)足高可靠性用戶(hù)(如發(fā)電廠(chǎng))的要求，使這類(lèi)用戶(hù)的設(shè)備或工藝不會(huì)因?yàn)樽冾l裝置的故障而受到影響。如圖8所示，虛線(xiàn)的箭頭表示氣流的走向。在一體化高壓變頻裝置中，從柜門(mén)601的進(jìn)風(fēng)口 601 a進(jìn)去的冷空氣，一部分通過(guò)連通風(fēng)道606進(jìn)入變壓器室4。從變壓器柜門(mén)601的進(jìn)風(fēng)口 601a進(jìn)入到變壓器室4室內(nèi)的冷空氣和從功率單元室6通過(guò)連通風(fēng)道606進(jìn)來(lái)的冷空氣匯合在變壓器室的內(nèi)，通過(guò)變壓器室頂部的風(fēng)機(jī)801強(qiáng)制抽風(fēng)冷卻。這樣的技術(shù)處理，兩處進(jìn)風(fēng)同時(shí)冷卻，使得冷卻效果大大提高。功率單元室6中的功率單元603緊挨著風(fēng)道隔板，通過(guò)各自的單元散熱器603a連接到后面的風(fēng)道3，由風(fēng)道3頂部的風(fēng)機(jī)802抽風(fēng)冷卻。功率單元603之間是并聯(lián)通風(fēng)冷卻的，可以避免串聯(lián)通風(fēng)冷卻所帶來(lái)的功率單元603溫度不一致的不良效果。本實(shí)施例采用的變壓器和功率單元分別由各自的離心風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)降溫冷卻，充分考慮到組件的發(fā)熱因素，合理設(shè)計(jì)散熱空間距離和風(fēng)冷通道，其冷卻能力能保證一體化高壓變頻裝置在0-40°C環(huán)境溫度下帶各種負(fù)荷長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型以上實(shí)施例具有以下有益效果:一、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積顯著減小，成本顯著降低柜體結(jié)構(gòu)一體化,與現(xiàn)有高壓變頻裝置柜體結(jié)構(gòu)相比，只有一個(gè)底座和一個(gè)柜身，體積明顯減小，產(chǎn)品成本亦顯著降低；功能部件之間固定連接，可靠性高。同時(shí)產(chǎn)品運(yùn)輸時(shí)包裝材料成本降低，運(yùn)輸過(guò)程中的物流成本控制效果更是顯著。二、設(shè)備可靠性加強(qiáng)控制部分、功率部分、移相降壓部分、旁路切換部分、散熱通風(fēng)部分五部分合為一體，可以直接在生產(chǎn)車(chē)間完成各功能模塊之間的連接，不需要在使用現(xiàn)場(chǎng)二次連線(xiàn)，既減少了電纜線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的高次諧波以及電磁輻射的危害，也使得設(shè)備的整體可靠性大幅度提聞。
權(quán)利要求1.一種高壓變頻裝置，包括柜體和風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述的柜體為一體化的柜體，包括一體化的底座和一體化的柜身；所述柜身的內(nèi)部由復(fù)數(shù)塊豎立的隔板分割成風(fēng)道和多個(gè)功能室，所述的功能室包括安裝變壓器的變壓器室、安裝旁路切換設(shè)備的旁路切換室、安裝功率單元的功率單元室和安裝控制裝置的控制室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓變頻裝置，其特征在于，所述的功率單元室和控制室位于柜身的前部，變壓器室和旁路切換室位于柜身的后部；所述的風(fēng)道位于功率單元室與變壓器室之間，芳路切換室位于控制室的后方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓變頻裝置，其特征在于，所述的風(fēng)機(jī)包括變壓器散熱風(fēng)機(jī)和功率單元散熱風(fēng)機(jī)，變壓器散熱風(fēng)機(jī)和功率單元散熱風(fēng)機(jī)分別安裝在柜身的頂板上；變壓器散熱風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與變壓器室的上部連通，功率單元散熱風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與所述風(fēng)道的上部相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓變頻裝置，其特征在于，所述的柜身包括變壓器室門(mén)和功率單元室門(mén)，所述的變壓器室門(mén)包括進(jìn)風(fēng)口，變壓器室門(mén)的進(jìn)風(fēng)口位于變壓器室門(mén)的下部；功率單元室門(mén)的上部和下部都包括進(jìn)風(fēng)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓變頻裝置，其特征在于，所述的進(jìn)風(fēng)口裝有濾網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓變頻裝置，其特征在于，功率單元室中安裝有復(fù)數(shù)個(gè)A、B、C三相的功率單元，功率單元室中上下布置3層導(dǎo)軌，每層導(dǎo)軌安裝一相功率單元，每個(gè)功率單元包括散熱器，功率單元的散熱器包括進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，功率單元散熱器的和出風(fēng)口與所述的風(fēng)道連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓變頻裝置，其特征在于，變壓器室的下部與功率單元室的下部連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓變頻裝置，其特征在于，變壓器和底座用螺栓連接成一整體，變壓器底部裝有冷卻風(fēng)機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓變頻裝置，其特征在于，風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口朝向柜體的后方。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓變頻裝置，包括柜體和風(fēng)機(jī)，所述的柜體為一體化的柜體，包括一體化的底座和一體化的柜身；所述柜身的內(nèi)部由復(fù)數(shù)塊豎立的隔板分割成和風(fēng)道和多個(gè)功能室，所述的功能室包括安裝變壓器的變壓器室、安裝旁路切換設(shè)備的旁路切換室、安裝功率單元的功率單元室和安裝控制裝置的控制室。本實(shí)用新型高體積明顯減少，產(chǎn)品成本亦顯著降低；設(shè)備功能部件之間固定連接，可靠性高；包裝材料成本和物流成本的控制效果更加顯著；設(shè)備各部分合為一體，可以直接在生產(chǎn)車(chē)間完成各功能模塊之間的連接，不需要在使用現(xiàn)場(chǎng)二次連線(xiàn)。既減少了電纜線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的高次諧波以及電磁輻射的危害，也使得設(shè)備的可靠性大幅度提高。
文檔編號(hào)H05K7/20GK203166742SQ201320100419
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者李瑞常, 羅自永 申請(qǐng)人:深圳市庫(kù)馬克新技術(shù)股份有限公司