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中高压变频器的一体化集成结构

信息来源:gkong.biz  时间:2011-09-05  浏览次数:266

  1?引言
  现有技术中,变频器的切换柜、控制柜、变压器柜、变频功率单元柜均为独立柜体,其空间布置形式是依次排列。切换柜与控制柜、变压器柜分别通过电缆、控制线连接,变频功率单元柜与控制柜、变压器柜分别通过控制线、电缆连接,由于现有结构的布置,造成相互之间连线长,交错复杂,不便于装配维修。依次排列的布局使得变频器整体结构体积大,占地面积大,成本高,功率密度低。
  2?结构方案
  2.1整体结构
  整体结构结构示意图如图1所示。
  整体结构布置示意图如图2所示。
  变频器柜体背部轴侧图如图3?所示。
  串联式通风冷却系统风道流向示意图如图4所示。
  2.2工作原理
  图1、图2、图3,是本发明一体化集成结构的中高压变频器实施例结构示意图,包括控制单元1、变频功率单元腔2、切换单元3、变压器单元腔4,控制单元1与变频功率单元腔2位于变频器柜体5前部左右布置;切换单元3与变压器单元腔4位于变频器柜体5后部与控制器单元1、变频功率单元腔2呈前后排一体化集成结构的方形布局。
  切换单元3与变压器单元腔4之间紧邻,通过电缆连接,变频功率单元9与变压器6之间紧邻,通过插拔件和短电缆连接,单元之间连线简捷方便,长度缩短,明显降低成本。控制单元1与变频功率单元9之间通过光纤连接,传递控制信号,抗干扰能力强。
  变频功率单元腔2采用抽屉式结构,包括多个功率单元9,对应于三相共设置三列,通过每相配置不同数量的功率单元9,即可生产不同容量、不同电压等级的变频器。
  图4变频功率单元腔2与变压器单元腔4之间设有通风冷却系统,包括风道7和风机8,风道7包括变频功率单元腔2和变压器单元腔4,变频功率单元腔2和变压器单元腔4之间设有隔板11,变压器单元腔4还设有背板12,风机8设置在变压器单元腔4下部,风机8进口与变频功率单元腔2相连接,使变频功率单元腔2内形成负压,风机8出口设置在变压器单元腔4的下方,使变压器单元腔4内形成正压,风道7进风孔设在变频功率单元腔2前部,风穿过各功率单元9的散热器后进入变压器单元腔4,吹向变压器6,风道7出风孔设在变压器单元腔4顶部,将变频功率单元腔2和变压器单元腔4的热量带走,为防止风道7出风孔进雨,变频器柜体5顶部设有雨棚10。
  3?结构优点
  与现有技术相比,本结构的优点是:
  (1)控制单元、变频功率单元、切换单元、变压器单元采用一体化集成结构形式,呈前后排布局,结构紧凑,体积只有分体式布局的1/3,柜体单元之间连线简捷方便,成本显著降低;
  (2)变频功率单元采用抽屉结构垂直方式安装,每列对应一相,减少占地面积;
  (3)功率单元安装采用快速插拔连接方式,便于功率单元的生产储备、安装、扩展、维护和运输,可适用于不同容量、不同电压等级的变频器生产,通用性强;
  (4)变压器单元与变频功率单元之间采用串联式通风,简化了冷却系统。
  4?结束语
  目前,高压变频调速系统是用于大型高压电机的控制与节能系统,应用于火电、钢铁、矿山、煤炭、水泥建材、石油化工等多个行,是当前大型电机节能的最佳选择,具有降低电能消耗、提高效率、减少对电网的冲击、改善生产工艺等优点。中高压和中功率变频器的一体化集成结构,是变频器结构的一项重大创新。本项技术已申请专利保护。此项技术经过实际应用,其效果良好,具有应用推广价值。
 
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