CN101238622B - 电力供给装置及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力供给装置及其组装方法，可降低移动电气室的成本而设置，组装便利且便于运输，并可进行精密的测量。所述电力供给装置，使用标准化、大小实质上相等、且可上下配设并可搬运的两个箱体，在上侧的箱体的内部固定并配置所述逆变器盘以及电力输入输出装置，在下侧的箱体的内部固定并配置与上述逆变器盘及上述电力输入输出装置连接的变压器，将所述上侧的箱体以及所述下侧的箱体上下配置，在上侧的箱体的底部的一部分中设置有连接孔，并且在下侧的箱体的顶部的一部分且与上述底部对置的位置设置有连接孔，通过这些连接孔连接上述逆变器盘以及上述电力输入输出装置和上述变压器，设置有与从上述电力输入输出装置向外部导出的电力布线自由连接断开的连接器。

Description

电力供给装置及其组装方法

技术领域

本发明要求2005年6月29日申请的日本专利申请第2005-190484号的优先权，通过参照该内容而导入本申请。

本发明，涉及一种具备逆变器盘的电力供给装置及其组装方法。

背景技术

通过逆变器盘(inverter board)对电动机进行可变速控制驱动的方式，被在各种各样的场所采用。由逆变器盘实施的电动机驱动方式，具有其他可变速驱动方式中所没有的众多特征，被广泛应用于从家庭用的空调到工业用机器。通过使用逆变器盘，能够获得在很多用途下应用效果。适用于例如泵、风扇等的送风机、冷冻机等的压缩机中能够节能，适用于运输机、工作机械中可实现省力化、效率化。

有这样一种电力供给装置，通过在逆变器盘中组合输入变压器和输出变压器，能够实现小型化且得到高压输出，并且降低对负载侧的高次谐波，此外降低电源系统的高次谐波电流。在专利文献1中，记载有将逆变器部(1)、变流器(converter)部(2)、负载(3)、电源(4)、输出变压器(5)、输入变压器(6)以及平滑电容器(C)组合得到的逆变器装置。

在专利文献2中记载的复用逆变器装置，将多个具有多个二次绕组的输入变压器和单位逆变器单元串联连接n段来构成各相，并与上述输入变压器组合来向多相负载供电，上述输入变压器，在次级侧具有3n组的三相绕组，在第n段的各相的单位逆变器单元中，连接在各相错开相位的上述变压器的二次绕组而构成。

在专利文献3中，记载有：由直流电源、将来自该直流电源的直流电转换为交流电的多个逆变器单元、得到构成上述各逆变器单元的开关元件的控制信号的控制电路、设置在上述各逆变器单元的输出侧并且串联地连接各个次级侧的输出变压器构成的例子。

专利文献1：特开平8-84482号公报；

专利文献2：特开平11-122943号公报；

专利文献3：特开平8-202461号公报。

以往，提出了电机驱动用节能服务。该电机驱动用节能服务，(1)不用用户对设备投资且实现风扇·送风机、泵设备的节能，(2)将每月的节能成效作为原始资源，将其中的一定比例作为使用费用支付，服务于节能的功能。

在电机驱动用节能服务中作为对象的高压感应电动机的标准容量范围，为250～900kW(逆变器容量范围400～1200kVA)，对于超过上述范围的容量也可对应。

在没有用于逆变器化的电气室或空间的情况下，通过移动电气室或预制装配化电气室建筑选项等，来确保逆变用电气室。

如上所述，电机驱动用节能服务，为将每月的节能成效作为原始资源，将其中的一定比例作为使用费用支付的服务系统，因此用于逆变化的电气室的成本降低以及精密的测量，是非常重要的课题。此外，在构成移动电气室，配设测量对象的动力源、例如高压感应电动机的控制装置的情况下，让移动电气室的组装简便、具有便于运输的结构十分重要。

发明内容

本发明正是鉴于上述课题提出的，其目的在于：提供一种可降低移动电气室的成本来设置，组装简便，便于运输，并能够进行严密的测量的电力供给装置及其组装方法。

本发明提供一种电力供给装置，具备对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘，并具备对被逆变控制后向所述动力源供给的动力进行测量的测量装置，其中：使用标准化、大小实质相同、可上下配设且可搬运的两个箱体，在上侧的箱体的内部固定并配置有所述逆变器盘、电力输入输出装置、以及所述测量装置，在下侧的箱体的内部固定并配置有与所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置连接的变压器，所述上侧的箱体以及所述下侧的箱体被上下配置，上侧的箱体的底部的一部分中设置有连接孔，并且在下侧的箱体的顶部的一部分且与所述底部对置的位置设置有连接孔，通过这些连接孔，将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述变压器连接，设置有与从所述电力输入输出装置向外部导出的电力布线自由连接断开的连接器。

此外，本发明提供一种电力供给装置的组装方法，所述电力供给装置具备对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘、和对被逆变控制后向所述动力源供给的电力进行测量的测量装置，其中：使用标准化、大小实质相同、可上下配设且可搬运的两个箱体，在上侧的箱体的内部固定并配置有所述逆变器盘、电力输入输出装置以及所述测量装置，在下侧的箱体的内部固定并配置有与所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置连接的变压器，将所述上侧箱体以及下侧箱体配置在上方方向上并固定连接，通过在所述上侧箱体的底部的一部分中设置的连接孔、和在下侧的箱体的顶部的一部分且与所述底部对置的位置设置的接孔，将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述变压器连接，并且，从所述电力输入输出装置向外部导出布线。

在本发明中，在逆变器盘内具备逆变器装置。因此，意味着逆变器盘为具备逆变器装置的逆变器盘。

发明效果

根据本发明，构成的电力供给装置以及/或者其组装方法中，使用标准化、大小实质相同且可上下配设、可搬运且能将内部温度抑制得较小的两个箱体，来构成在上下配设箱体的移动电气室，在各箱体的结构的内部适当地设置各构成部件、部分，因此可降低成本，使组装简便、并便于搬运，且能进行精密的测量。

附图说明

图1为表示箱体的外观的图。

图2为表示在箱体的内部搬入逆变器盘以及电力输入输出装置的状态的正面一部分剖面图。

图3为图2的平面的一部分剖面图(A-A剖面图)。

图4为图2的侧面的一部分剖面图(B-B剖面图)。

图5为A的部分详细图。

图6为表示将输入变压器以及输出变压器搬入到箱体的内部的状态的正面一部分剖面图。

图7为图6的平面的一部分剖面图(C-C剖面图)。

图8为图6的侧面的一部分剖面图(D-D剖面图)。

图9为B的部分详细图。

图10为将两个箱体上下组装后进行布线的状态的正面一部分剖面图。

图11为图10的E-E剖面图。

图12为图10的F-F剖面图。

图13A为连接器的结构图。

图13B为连接器的结构图。

图14为电气布线图。

图15为组装外观图。

具体实施方式

本发明的实施例的电力供给装置，具备对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘、和对被逆变控制后向所述动力源供给的电力进行测量的测量装置，其使用标准化、且实质上大小相同、可在上下配设并且可搬运的两个箱体(container)，在上侧的箱体的内部固定并配置有所述逆变器盘以及电力输入输出装置，在下侧的箱体的内部固定并配置有与所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置连接的输入变压器及输出变压器，所述上侧的箱体以及所述下侧的箱体被上下配置后固定连接，上侧的箱体的底部的一部分上设置有连接孔，并且在下侧的箱体的顶部的一部分且与所述底部对置的位置设置有连接孔，通过这些连接孔连接所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置和所述变压器，设置有与从所述电力输入输出装置向外部导出的电力布线自由连接断开的连接器。

并且，在上述结构的电力供给装置中，其特征在于，设置有与布线自由连接断开的连接器，该布线通过所述连接孔连接上述逆变器盘及上述电力输入输出装置、与上述输入变压器及上述输出变压器。

此外，本发明是一种电力供给装置的组装方法，所述电力供给装置具备对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘，并具备对被逆变控制后向所述动力源供给的电力进行测量的测量装置，其中：使用标准化、且实质上大小相同、在上下配设并且可搬运的两个箱体，在上侧的箱体的内部固定并配置有所述逆变器盘、电力输入输出装置以及上述测量装置，在下侧的箱体的内部在所述逆变器盘的内部，固定并配设所述逆变器盘、电力输入输出装置以及所述测量装置，在下侧的箱体的内部，固定并配置有与所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置连接的输入变压器及输出变压器，将所述上侧箱体以及下侧箱体在上方方向上配置后固定连接，通过上侧箱体的底部的一部分上设置的连接孔、和下侧箱体的顶部的一部分且与所述底部对置的位置上设置的连接孔，将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述输入变压器及所述输出变压器连接，同时从所述电力输入输出装置导出通往外部的布线。

在上述结构中，构成的电力供给装置的组装方法，其特征在于，通过在从所述电力输入输出装置通往外部的所述布线上设置的自由连接断开的连接器，将该布线向外部导出。

并且，在上述结构中，构成的电力供给装置的组装方法，其特征在于，通过另一自由连接断开的连接器，连接所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述输入变压器及所述输出变压器。

以下，根据附图对本发明的实施例进行说明。

实施例

图1到图9，表示本实施例的电力供给装置的组装方法，图10到图12表示组装后的电力供给装置，图13AB表示本实施例中采用的各种机器的电气布线图，图14表示组装后的电力供给装置的外观图。图1到图12，图示包括一部分剖面的状态。

图1表示标准化且可搬运的箱体1，本实施例中，使用图1所示的标准化、实质上大小相同(包括作为平面形状或/以及容器的相同性)且可在上下配设可搬运的两个箱体1。搬运也可在组装后的状态下进行，也可在到达设置现场前分别单个搬运。

标准化的箱体，有一般货物用箱体和海上箱体。各种箱体多少有一些尺寸差别。但是，无论哪种都具有可用货车搬运的共通性。并且，公知这些箱体有12英尺、20英尺、40英尺的长度，并可以廉价地得到。并且，关于箱体的性能，在专利公开公报中有公开了很多，例如有特开2000-255679号、特开2002-12294号公报。

图2～图4，表示为了将逆变器盘11、电力输入输出装置12放入一个箱体1A，包含箱体1A的加工状况、以及逆变器盘13、电力输入输出装置14的尺寸的形态形成方式，以及组装步骤，图2为正面视图，图3为平面(A-A剖面)图，而图4为侧面(B-B剖面)图。

箱体1A，为了搬运各种产品/商品，而备有空调机11以及换气扇(fan)1，这些设备被高效利用，以便对会产生热的本实施例中使用的包括逆变器盘13、电力输入输出装置14的各种电气品进行冷却。具备这种冷却设备，也是使用标准化的箱体的理由之一。另外，在箱体中附属有空调机以及换气扇并不是必须的条件。

如图3所示，逆变器盘13以及电力输入输出装置14被载置在底部19。也可在底部19上设置架台。此时，架台的上方部，被作为逆变器室17、高压切换室18使用。总之，形成逆变器室17、高压切换室18。15、16为逆变器盘13、是电力输入装置14的盘部。在箱体1A的底部19，以逆变器室17、高压切换室18为面设置有电气布线用的四个孔(接线孔)21、22、23、24。另外，33为逆变器输入部，34为逆变器输出部。

箱体1A的内部空间高度约2260mm×宽度2400，相对于此，逆变器盘13形成为例如高度2200mm×宽度2000mm×宽度1000mm。电力输入输出装置14虽形成为比逆变器盘13稍微高一些，但也可等同。

逆变器盘13以及电力输入输出装置14的结构以及功能是周知的，无需说明。在此由于设置在箱体1A内部这点比较重要，因此对逆变器盘13的盘部以及电力输入输出装置14的外形进行说明。另外，该电力输入输出装置，具有直接输送切换功能、即作为电力输入输出切换装置的功能。

为了将逆变器盘13、电力输入输出装置14装入箱体1A的内部，与底部19高度相同的移送框架(渡しフレ一ム)25，被沿箱体1A的长边方向设置。逆变器盘13被预先载置在架台30上。图1所示的门16打开后，通过适当的方式，逆变器盘13、电力输入输出装置14被装入箱体1A的内部(表示为盘插入)。

逆变器盘13以及电力输入输出装置14分别被载置在底部19上，并被固定。由此，上述的逆变器室17、高压切换室18形成在箱体1A的内部。

固定机构31的详细情况如图5所示。固定机构31，被在逆变器盘13、电力输入输出装置14的内外的多个位置如图2所示那样设置。在图5中，27、28、29为盘部的一部分。通过三个螺杆/螺帽的组合32，逆变器盘13、电力输入输出装置14被固定在底部19。

图6～图8，表示为了将输入变压器41、输出变压器42装入另一箱体1B，包括箱体1B的加压状况、以及输入变压器41、输出变压器42的尺寸的形态形成方式以及组装步骤，图6为正面视图，图7为平面(C-C剖面)图，图8为侧面(D-D剖面)图。

如图7所示，输入变压器41、输出变压器42被载置在底部49，其上方部用作变压室45、46。

在箱体1B的顶部47，以变压室45、46为面，设置有电气布线用的孔(接线孔)21A～24A。孔21A～24A设置在与上述的孔21～24对应的位置。因此，在表现孔21～24时，有时意味着连通的构成的孔21和21A、22和22A、23和23A以及24和24A。

输入变压器41、输出变压器42的高度，与逆变器盘13等同，并且作成为宽度900×宽度700mm。

关于输入变压器41、输出变压器42的结构以及功能是公知的，无需说明。并且，也可代替输入变压器41以及输出变压器42，用一个变压器来代替，关于这种技术也可公知的。为了将输入变压器41、输出变压器42装入到箱体1B的内部，与底部49高度相同的移送框架兼架台55，被设置在箱体1B的长边方向。图1所示的门25打开后，通过适当的手段，输入变压器41、输出变压器42被装入到箱体1B的内部(表示为TR插入)。输入变压器41以及输出变压器42，分别被载置在底部49上并被固定。由此，上述的变压室45、46被形成在箱体1B的内部。

固定机构61的详细情况如图9所示。固定机构61被设置在输入变压器41、输出变压器42的内部的多个位置。在图9中，56为输出变压器42的一部分。通过螺杆/螺帽的组合56，输入变压器41、输出变压器42被固定在底部49。

如上所述，将逆变器盘13、电力输入输出装置14配置、固定在箱体1A内部，将输入变压器41、输出变压器42配置、固定在箱体1B内部，并将箱体1A与箱体1B上下配置。也可通过固定机构固定两个箱体。在配置后搬运的情况下，必须固定。在将箱体1A和箱体1B上下配置的状态下进行布线作业。

布线电缆中，连接电源(来自电源的主输入)和电力输入输出装置14的布线61通过孔23，连接电力输入输出装置14和输入变压器41的布线62通过孔23，连接输入变压器41和逆变器盘13的布线63通过孔21，连接逆变器盘13和输出变压器42的布线64通过孔22，连接输出变压器42和电力输入输出装置14的布线65通过孔24，并且，连接电力输入输出装置14和动力(例如对IM的主输出)的布线通过孔24。通过该布线，电力输入输出装置14，与输入电压器(输入TR)41的里侧端子52连接，逆变器输入与输入变压器41的近前侧端子51连接，逆变器输出与输出变压器(输出TR)42的近前侧端子53连接，并且，输出变压器42的输出侧和电力输入输出装置14与里侧端子54连接。各线构成U、V、W三相。U₁、V₁、W₁表示逆变器输入侧，U₂、V₂、W₂表示逆变器输出侧。在布线61以及布线66的来自箱体1B的出口部，可设置有为了连接来自电源的主输出和对IM的主输出自由连接断开的连接器。即，设置有与从电力输入输出装置14向外部导出的电力布线(布线61、布线66)自由连接断开的连接器，对于搬运组装的箱体1B而言十分便利。此外，如果预先设置还与其他各布线62～65自由连接断开的连接器，则将箱体1A载置于箱体1B，将逆变器盘13、电力输入输出装置14、与输入变压器41、输出变压器42之间连接的作业也会变得容易，此外各个的箱体的搬运也变得比较便利。图13AB表示连接器70的一个例子，图13A表示连接前的状态，图13B表示连接后的状态。在图13A中，左侧为插入端子71，右侧为接纳端子72。如图13B所示，通过将插入端子71插入到接纳端子72，而完成连接。另外，通过66A、66B形成布线66，在布线66的一部分设置有连接器70。并且，通过螺帽73的旋转而实现紧固、松脱。

由此，构成的电力供给装置100的组装方法中，使用被标准化、实质上大小相同、且可上下配设并可搬运的两个箱体1A、1B，在上侧箱体1A的内部固定并配置有逆变器盘1A以及电力输入输出装置1B，在下侧的箱体1B的内部固定并配置有与逆变器盘13以及电力输入输出装置14连接的变压器41、42，将上侧的箱体1A以及下侧的箱体1B配置在上方方向，通过在上侧箱体1A的底部19的一部分设置的连接孔21～24，和在下侧的箱体1B的顶部47的一部分且与底部19对置的位置设置的连接孔21A～24A，将逆变器盘13及电力输入输出装置14、与变压器41、42连接，并从电力输入输出装置42向外部导出布线66。

在图12中，逆变器盘13的门61、61A以及电力输入输出装置14的门62、62A，如图所示，在箱体1A、箱体1B内可打开。逆变器盘13以及电力输入输出装置14，被靠近箱体内部的长边方形的一侧方(在图中为上侧)而配置，以便于打开。

图13AB表示电气布线。如上所述，电源71和电力输入输出装置14由布线61连接，电力输入输出装置14和输入变压器41由布线62连接，输入变压器41和逆变器盘13由布线63连接，逆变器盘13和输出变压器42由布线64连接，输出变压器42和电力输入输出装置14由布线65连接，电力输入输出装置14和作为动力源的IM72由布线66连接，各布线设置有自由连接断开的连接器。输入变压器41，例如将电压从3Kv～6Kv降低到400V。这是因为逆变器输出规格为400V，IM的电机规格为6kV的缘故。输出变压器42，将电压从400V提高到6kV。电力输入输出装置14，在逆变器故障时或逆变器维护时，进行往IM的电力切换。IM72为负载侧，例如连接石油焦研磨机(ペトロコ一クスミル)73。

对被逆变控制后向上述动力源供给的电力以及逆变器输出频率进行测量的测量装置，包括测量部35以及与该测量部35连接的电流计A、电流计V而构成，在实施例的情况下，内置于逆变器盘13，对根据逆变器盘13的输出频率、以及电力输入输出装置14的电流信号以及电压信号测量到的电力进行测量，通过内置在测量装置35的数据通信终端及其天线36进行数据通信，从而将测量数据向管理计算机(未图示)发送。

电力供给装置100，具备如上那样对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘13，具备对被逆变控制后向动力源供给的电力进行测量的测量装置35、以及通信机构。虽然在实施例中测量机构3测量电力，但也可测量转数、流量、风量、压力、蒸气量等。

图15表示将箱体1A配置于箱体1B上的状态。这样，逆变器盘13、电力输入输出装置14、输入变压器41、输出变压器42，被完全容纳于箱体1内。

上述记载虽然针对的是实施例，但本发明并不限于此，在本发明的精神和附加的权利要求的范围内可进行各种变更以及修正，这一点本领域技术人员应该明确。

Claims (6)

1.一种电力供给装置，具备对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘、和对被逆变控制后向所述动力源供给的动力进行测量的测量装置，其特征在于：

使用标准化、可上下配设且可搬运的两个箱体，在上侧的箱体的内部固定并配置有所述逆变器盘以及电力输入输出装置，在下侧的箱体的内部固定并配置有与所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置电连接的变压器，将所述上侧的箱体以及所述下侧的箱体上下配置，在上侧的箱体的底部的一部分中设置有连接孔，并且在下侧的箱体的顶部的一部分且与所述底部对置的位置设置有连接孔，通过这些连接孔，将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述变压器连接，设置有与从所述电力输入输出装置向外部导出的电力布线自由连接断开的连接器。

2.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，

所述变压器包含输入变压器和输出变压器，

所述电力供给装置设置有连接器，其与通过所述连接孔将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述输入变压器及所述输出变压器连接的布线自由连接断开。

3.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，

所述测量装置测量电力，并配设在上侧的箱体的内部。

4.一种电力供给装置的组装方法，所述电力供给装置具备对测量对象的动力源进行逆变控制的逆变器盘、和对被逆变控制后向所述动力源供给的电力进行测量的测量装置，其特征在于：

使用标准化、可上下配设且可搬运的两个箱体，在上侧的箱体的内部固定并配置有所述逆变器盘以及电力输入输出装置，在下侧的箱体的内部固定并配置有与所述逆变器盘以及所述电力输入输出装置电连接的变压器，将所述上侧箱体以及下侧箱体配置在上下方向上，通过在上侧的箱体的底部的一部分中设置的连接孔、和在下侧的箱体的顶部的一部分且与所述底部对置的位置设置的连接孔，将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述变压器连接，并且，从所述电力输入输出装置向外部导出布线。

5.根据权利要求4所述的电力供给装置的组装方法，其特征在于，

通过在从所述电力输入输出装置通往外部的所述布线中设置的自由连接断开的连接器，将该布线向外部导出。

6.根据权利要求5所述的电力供给装置的组装方法，其特征在于，

所述变压器包含输入变压器和输出变压器，

通过另一自由连接断开的连接器，将所述逆变器盘及所述电力输入输出装置、与所述输入变压器及所述输出变压器连接。

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