CN103973125A - 一种基于电缆速连排的四象限高压变频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于电缆速连排的四象限高压变频器，采用模块化的设计方案，将变压器柜、电抗器柜、功率柜、控制柜分别设计成独立的个体，三相高压电缆接入连接控制柜内设置的控制系统，控制系统的三相高压输入与变压器柜内的变压器连接，变压器将经过降压移相的高压电源通过电缆速连排连接电抗器柜内的多路电抗器，多路电抗器分别通过电缆速连排连接功率柜内相对应的功率单元进行功率变换，经过串联叠加获取用户所需要的可变频变压的高压电源，功率单元连通控制系统由控制柜三相高压输出可变频变压的高压电源，它不仅有效消除对电网的谐波污染，实现了节能的效果，而且具有工人装配容易，使用时较为美观，工作量小，不易出错等优点。

Description

一种基于电缆速连排的四象限高压变频器

【技术领域】

本发明涉及一种高压变频器，尤其是涉及一种基于电缆速连排的四象限高压变频器。

【背景技术】

目前，随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命；交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势；交流电机变频调速是当今节约电能、改善生产工艺流程、提高产品质量以及改善运行环境的一种主要手段，也是本领域技术人员的主攻方向。尤其是通过使用变频调速技术后，利用变频调速技术的优异调速和启动性能实现高效率，高功率因数和节电效果；变频调速技术以应用范围广等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式之一。

已知的四象限变频器一方面可以实现能量的双向流动，另一方面在大功率运行的时候，对电网的污染较小。在一些大功率变频器的应用中， IGBT功率模块可以实现能量的双向流动；如IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到节能的效果。

目前，国内能够研制、生产、并提供服务的四象限高压变频器厂商，仅有少数的具备科研能力或资金实力的个别企业。而随着高压变频器在工业设备技术改造中的广泛应用，其卓越的节能效果，良好的用户界面等诸多优点，被各大企业广泛应用，其市场前景非常可观。但是由于高压变频器功率的提升随之带来的便是诸多高压电缆的装配问题和柜子庞大体积的运输问题。鉴于电缆对于受压具有较高的要求，通过防范因电缆受压带来的负面影响，所以对于多根电缆的捆扎，必须考虑电缆的绝缘及耐压等级要求，常用的高压变频器采用的电缆绝缘屏蔽层通常很厚，折弯半径较大，不利于工人装配，使用时也很不美观。有时受用户现场环境的限制，每个柜子需要分别吊装，这样就得现场接线，不仅工作量大，还易出错。

【发明内容】

为了解决以上问题，本发明提供一种基于电缆速连排的四象限高压变频器，它获取的可变频变压的高压电源不仅有效消除对电网的谐波污染，实现了节能的效果，而且具有工人装配容易，使用时较为美观，工作量小，不易出错等优点。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于电缆速连排的四象限高压变频器，包括控制柜、变压器柜、电抗器柜和功率柜，三相高压电缆接入连接控制柜内设置的控制系统，控制系统的三相高压输入与变压器柜内的变压器连接，变压器将经过降压移相的高压电源连接电抗器柜内的多路电抗器，多路电抗器分别连接功率柜内相对应的功率单元进行功率变换，经过串联叠加获取用户所需要的可变频变压的高压电源，功率单元连通控制系统由控制柜三相高压输出可变频变压的高压电源，在变压器柜的一侧设有电缆速连排，电抗器柜的一侧设有电缆速连排，电缆速连排设置为多连接口，电缆速连排的实施是螺栓通过平垫、弹垫、螺母紧固在电缆连接板上，并柜前，其中一侧线鼻通过平垫、弹垫、螺母紧固在线鼻搭接处处。并柜后，旋开固定线鼻的平垫、弹垫、螺母，将两侧线鼻在线鼻搭接处处对接好后，紧固平垫、弹垫、螺母。

所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，所述多路电抗器连接的功率单元，其中所述多路电抗器分别包括电抗器U1、电抗器V1、电抗器W1、电抗器U3、电抗器V3、电抗器W3、电抗器U5、电抗器V5和电抗器W5；所述功率单元分别包括功率单元U1、功率单元V1、功率单元W1、功率单元U3、功率单元V3、功率单元W3、功率单元U5、功率单元V5和功率单元W5 ；所述电抗器U1连接功率单元U1、电抗器V1连接功率单元V1、电抗器W1连接功率单元W1、电抗器U3连接功率单元U3、电抗器V3连接功率单元V3、电抗器W3连接功率单元W3、电抗器U5连接功率单元U5、电抗器V5连接功率单元V5、电抗器W5连接功率单元W5。

所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，在控制柜、变压器柜、电抗器柜和功率柜的柜壁上分别设有进风系统，散热系统设置在变压器柜、电抗器柜、功率柜的上部及控制柜的后门柜壁上。

所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，所述散热系统为风机。

所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，所述进风系统为进风口，在进风口上设有百叶窗。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，采用模块化的设计方案，将变压器柜、电抗器柜、功率柜、控制柜分别设计成独立的个体，各部分通过电缆速连排连接，通过将三相高压电缆进线由控制柜进入到变压器柜，通过变压器的降压移相后接到电抗器的输入端进入电抗器柜，再由电抗器的输出端接到功率柜中的功率单元进行功率变换，经过串联叠加产生用户所需要的可变频变压的高压电源，供用户高压电机工作，其中整个系统的控制完全由控制柜控制完成，电缆速连排之间的连接电缆无需捆扎，所以对于无需在电缆的外面再添绝缘屏蔽层，本发明获取的可变频变压的高压电源不仅有效消除对电网的谐波污染，实现了节能的效果，同时具有工人装配容易，使用时较为美观，工作量小，不易出错等优点。

【附图说明】

图1是本发明的系统原理图；

图2是本发明的整体结构图；

图3是本发明的速连排的整体结构图；

图4是本发明的变压器柜整体结构图；

图5是本发明的电抗器柜整体结构图；

图6是本发明的功率柜整体结构图；

在图中：1、三相高压电缆接入；2、变压器柜；3、电抗器柜；4、功率柜；5、控制柜；6、三相高压输出；7、散热系统；8、三相高压输入；９、电抗器；9A、电抗器U1；9B、电抗器V1；9C、电抗器W1；9D、电抗器U3；9E、电抗器V3；9F、电抗器W3；9G、电抗器U5；9H、电抗器V5；9J、电抗器W5；10、功率单元；10A、功率单元U1；10B、功率单元V1；10C、功率单元W1；10D、功率单元U3；10E、功率单元V3；10F、功率单元W3；10G、功率单元U5；10H、功率单元V5；10J、功率单元W5；11、电缆速连排；12、电缆连接板；13、螺栓；14平垫；15、弹垫；16、螺母；17、线鼻搭接处,18、进风系统。

【具体实施方式】

参考下面的实施例，可以更详细地解释本发明；但是，本发明并不局限于这些实施例。

结合附图1、2或3中所述的一种基于电缆速连排的四象限高压变频器，包括控制柜5、变压器柜2、电抗器柜3和功率柜4，三相高压电缆接入1连接控制柜5内设置的控制系统，控制系统的三相高压输入8与变压器柜2内的变压器连接，变压器将经过降压移相的高压电源连接电抗器柜3内的多路电抗器9，多路电抗器9分别连接功率柜4内相对应的功率单元10进行功率变换，经过串联叠加获取用户所需要的可变频变压的高压电源，功率单元10连通控制系统由控制柜5三相高压输出6可变频变压的高压电源，在变压器柜2的一侧设有电缆速连排11，电抗器柜3的一侧设有电缆速连排11，电缆速连排11设置为多连接口，电缆速连排11的实施是螺栓13通过平垫14、弹垫15、螺母16紧固在电缆连接板12上，并柜前，其中一侧线鼻通过平垫14、弹垫15、螺母16紧固在线鼻搭接处17处。并柜后，旋开固定线鼻的平垫14、弹垫15、螺母16，将两侧线鼻在线鼻搭接处17处对接好后，紧固平垫14、弹垫15、螺母16。

进一步，所述多路电抗器9分别包括电抗器U1 9A、电抗器V1 9B、电抗器W1 9C、电抗器U3 9D、电抗器V3 9E、电抗器W3 9F、电抗器U5 9G、电抗器V5 9H和电抗器W5 9J；所述功率单元分别包括功率单元U1 10A、功率单元V1 10B、功率单元W1 10C、功率单元U3 10D、功率单元V3 10E、功率单元W3 10F、功率单元U5 10G、功率单元V5 10H和功率单元W5 10J；所述电抗器U1 9A连接功率单元U1 10A、电抗器V1 9B连接功率单元V1 10B、电抗器W1 9C连接功率单元W1 10C、电抗器U3 9D连接功率单元U3 10D、电抗器V3 9E连接功率单元V3 10E、电抗器W3 9F连接功率单元W3 10F、电抗器U5 9G连接功率单元U5 10G、电抗器V5 9H连接功率单元V5 10H、电抗器W5 9J连接功率单元W5 10J。

Claims (5)

1.一种基于电缆速连排的四象限高压变频器，包括控制柜（5）、变压器柜（2）、电抗器柜（3）和功率柜（4），三相高压电缆接入（1）连接控制柜（5）内设置的控制系统，控制系统的三相高压输入（8）与变压器柜（2）内的变压器连接，变压器将经过降压移相的高压电源连接电抗器柜（3）内的多路电抗器（9），多路电抗器（9）分别连接功率柜（4）内相对应的功率单元（10）进行功率变换，经过串联叠加获取用户所需要的可变频变压的高压电源，功率单元（10）连通控制系统由控制柜（5）三相高压输出（6）可变频变压的高压电源，其特征在于：在变压器柜（2）的一侧设有电缆速连排（11），电抗器柜（3）的一侧设有电缆速连排（11），电缆速连排（11）设置为多连接口，电缆速连排（11）的实施是螺栓（13）通过平垫（14）、弹垫（15）、螺母（16）紧固在电缆连接板（12）上，并柜前，其中一侧线鼻通过平垫（14）、弹垫（15）、螺母（16）紧固在线鼻搭接处（17）处；并柜后，旋开固定线鼻的平垫(14)、弹垫（15）、螺母（16），将两侧线鼻在线鼻搭接处(17)处对接好后，紧固平垫(14)、弹垫(15)、螺母(16)。

2.根据权利要求1所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，其特征在于：多路电抗器（9）分别包括电抗器U1（9A）、电抗器V1(9B)、电抗器W1(9C)、电抗器U3(9D)、电抗器V3(9E)、电抗器W3(9F)、电抗器U5(9G)、电抗器V5(9H)和电抗器W5(9J)；所述功率单元分别包括功率单元U1(10A)、功率单元V1(10B)、功率单元W1(10C)、功率单元U3(10D)、功率单元V3(10E)、功率单元W3(10F)、功率单元U5(10G)、功率单元V5(10H)和功率单元W5(10J) ；所述电抗器U1(9A)连接功率单元U1(10A)、电抗器V1(9B)连接功率单元V1(10B)、电抗器W1(9C)连接功率单元W1(10C)、电抗器U3(9D)连接功率单元U3(10D)、电抗器V3(9E)连接功率单元V3(10E)、电抗器W3(9F)连接功率单元W3(10F)、电抗器U5(9G)连接功率单元U5(10G)、电抗器V5(9H)连接功率单元V5(10H)、电抗器W5(9J)连接功率单元W5(10J)。

3.根据权利要求1所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，其特征在于：在控制柜(5)、变压器柜(2)、电抗器柜(3)和功率柜(4)的柜壁上分别设有进风系统（18），散热系统(7)设置在变压器柜(2)、电抗器柜(3)、功率柜(4)的上部及控制柜(5)的后门柜壁上。

4.根据权利要求1或3所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，其特征在于：散热系统（7）为风机。

5.根据权利要求1或3所述的基于电缆速连排的四象限高压变频器，其特征在于：进风系统（18）为进风口，在进风口上设有百叶窗。