CN109803515A - 一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，包括箱体，所述箱体内设有进出快插部分、散热基板、电容箱、电气控制部分、水路部分，其中，所述散热基板上安装有半导体功率元器件，电容箱安装于箱体内的前侧，所述进出快插部分、电容箱和半导体功率元器件通过复合母线排连接；所述电气控制部分下部设有一组直流母线铜排引出。本发明适用于煤矿井下大功率变频器，可单独使用，可以多组独立使用或者多组并联扩容使用，其灵活的组合方式和完美的水冷却及合理结构设计，能够解决大功率变频器的冷却问题，及矿用变频设备不易更换和维修的问题。

Description

一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯

技术领域

本发明涉及变频器，尤其涉及一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯。

背景技术

近些年随着我国煤炭装备的快速发展，煤矿井下用于驱动电机的矿用变频器及变频调速装置的使用已经非常普遍，由于变频器整机很少有针对煤矿井下应用的设计，电压方面一般比较常见的都在690V以下或者3300V以上，电压1140V的变频器更是少之又少，所以目前国内矿用变频设备内使用的变频器模块主要分为两种形式，一种是根据非防爆变频器设计一个防爆外壳，将变频器整机安装防爆柜内部，整机安装的优势在于整体安装，更换方便，模组程度高，可将模组化的故障器件直接更换后在地面做维修。但由于将整机安装在一个相对比较密闭的防爆柜体内，所以整机散热处理难度较高，往往选择在防爆箱内增加其他一些辅助散热器件去满足变频器整机的散热，这样就会导致防爆箱体积过于庞大。另一种是将变频器内部器件打散后装配于特制的散热基板上，分布装配的优势在于变频器机芯的功率器件分布比较灵活，处理散热相对比较容易，防爆箱体在设计的时候尺寸可控制的比较小，但采用这种分布的形式变频器一般选择在井下直接进行维修和更换，对于维修人员的专业素质要求比较高，维修个更换的周期比较长，故障复发率较高。因此，研发一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，包括箱体，箱体内设有进出快插部分、散热基板、电容箱、电气控制部分、水路部分，其中，所述散热基板上安装有半导体功率元器件，电容箱安装于箱体内的前侧，所述进出快插部分、电容箱和半导体功率元器件通过复合母线排连接；所述电气控制部分下部设有一组直流母线铜排引出；能够多组并联扩容，通过机芯前部的直流母线，可将多组此种机芯的母线通过熔断器与总母线并联，以达到不同设计环境下整体增容的需求；

所述电气控制部分内部安装有变频器逆变驱动板，变频器逆变驱动板通过多组光纤与安装于散热基板的半导体功率元器件上的控制电路板相连接；

所述水路部分设置于箱体底部，采用一进一出两根不锈钢水管分别连接在散热基板下侧的进出水嘴上，其与外部水路通过自密封快速插头连接。

进一步地，本发明的机芯内主回路采用快速插接件设计，该机芯主回路采用双进双出设计，机芯内主回路通过快插部分的快速插件与外部电气回路对接。

进一步地，本发明的机芯供电方式分两种，能够通过安装在电气控制部分内的变压器自行供电，也可通过插件采用外部电源进行供电。

进一步地，所述箱体内部器件沿散热基板两侧对称分布，即散热基板两侧结构相同。

进一步地，所述箱体底部安装有滑轮，使机芯整体可沿轨道滑动。

进一步地，所述箱体由优质钣金折弯焊接而成。

进一步地，所述箱体的表面设有防锈防静电喷涂。

进一步地，所述箱体呈长方体结构。

进一步地，所述箱体的外形尺寸(长×宽×高)不大于600mm×240mm×820mm。

本发明的机芯输入电压最高可达1140V总功率可达500KW，外形尺寸(长×宽×高)不大于600mm×240mm×820mm。另外此机芯硬件可以多组并联，配套相对不同功率等级的软件，可以实现增容功能，容量可增加至1000KW以上。

本发明与现有技术相比的优点是：适用于煤矿井下大功率变频器，可单独使用，可以多组独立使用或者多组并联扩容使用，其灵活的组合方式和完美的水冷却及合理结构设计，能够解决大功率变频器的冷却问题，及矿用变频设备不易更换和维修的问题。

附图说明

图1为本发明的内部一侧结构示意图。

图2是本发明的前侧一面的结构示意图。

图3是本发明的前侧立体结构示意图。

图4是本发明的后侧立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述。

如图1至图4所示，一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，包括箱体1，箱体1内设有进出快插部分2、散热基板3、电容箱4、电气控制部分5、水路部分6，其中，所述散热基板3上安装有半导体功率元器件11，电容箱4安装于箱体内的前侧，所述进出快插部分2、电容箱4和半导体功率元器件11通过复合母线排7连接；所述电气控制部分5下部设有一组直流母线铜排8引出；能够多组并联扩容，通过机芯前部的直流母线8，可将多组此种机芯的母线通过熔断器与总母线并联，以达到不同设计环境下整体增容的需求；

所述电气控制部分5内部安装有变频器逆变驱动板，变频器逆变驱动板通过多组光纤与安装于散热基板3的半导体功率元器件11上的控制电路板相连接；

所述水路部分6设置于箱体1底部，采用一进一出两根不锈钢水管分别连接在散热基板下侧的进出水嘴上，其与外部水路通过自密封快速插头9连接。

进一步地，本发明的机芯内主回路采用快速插接件设计，该机芯主回路采用双进双出设计，机芯内主回路通过快插部分2的快速插件与外部电气回路对接。

进一步地，本发明的机芯供电方式分两种，能够通过安装在电气控制部分5内的变压器自行供电，也可通过插件采用外部电源进行供电。

进一步地，所述箱体1内部器件沿散热基板3两侧对称分布，即散热基板两侧结构相同。

进一步地，所述箱体1底部安装有滑轮10，使机芯整体可沿轨道滑动。

进一步地，所述箱体1由优质钣金折弯焊接而成。

进一步地，所述箱体1的表面设有防锈防静电喷涂。

进一步地，所述箱体1呈长方体结构。

进一步地，所述箱体1的外形尺寸(长×宽×高)不大于600mm×240mm×820mm。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，包括箱体，其特征在于：所述箱体内设有进出快插部分、散热基板、电容箱、电气控制部分、水路部分，

其中，所述散热基板上安装有半导体功率元器件，电容箱安装于箱体内的前侧，所述进出快插部分、电容箱和半导体功率元器件通过复合母线排连接；所述电气控制部分下部设有一组直流母线铜排引出；能够多组并联扩容，通过机芯前部的直流母线，可将多组此种机芯的母线通过熔断器与总母线并联，以达到不同设计环境下整体增容的需求；

所述电气控制部分内部安装有变频器逆变驱动板，变频器逆变驱动板通过多组光纤与安装于散热基板的半导体功率元器件上的控制电路板相连接；

所述水路部分设置于箱体底部，采用一进一出两根不锈钢水管分别连接在散热基板下侧的进出水嘴上，其与外部水路通过自密封快速插头连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述机芯内主回路采用快速插接件设计，该机芯主回路采用双进双出设计，机芯内主回路通过快插部分的快速插件与外部电气回路对接。

3.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述机芯供电方式分两种，通过安装在电气控制部分内的变压器自行供电，或者，通过插件采用外部电源进行供电。

4.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述箱体内部器件沿散热基板两侧对称分布。

5.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述箱体底部安装有滑轮。

6.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述箱体由优质钣金折弯焊接而成。

7.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述箱体的表面设有防锈防静电喷涂。

8.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述箱体呈长方体结构。

9.根据权利要求1所述的一种矿用水冷变频器可插拔结构的机芯，其特征在于：所述箱体的外形尺寸(长×宽×高)不大于600mm×240mm×820mm。