CN201821318U - 隔爆兼本安型高压变频调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种隔爆兼本安型高压变频调速器，其特征在于，该高压变频调速器包括一个隔爆兼本安型高压变频整流箱、一个隔爆型高压变频逆变箱和一个隔爆兼本安型高压变频冷却器；所述隔爆兼本安型高压变频整流箱通过电气连接隔爆型高压变频逆变箱，所述隔爆兼本安型高压变频冷却器通过电气和冷却管路连接隔爆兼本安型高压变频整流箱和隔爆型高压变频逆变箱；本实用新型将高压变频技术应用在隔爆电气领域，本身就具有开拓性，属于开拓性发明，填补了高压变频器在隔爆领域应用的国内外技术空白，为爆炸性气体环境中的高压防爆电机节能提供了一项新技术，具有广泛的社会效应和经济效应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隔爆兼本安型高压变频调速器，属于防爆电气、电力电子应用技术领域。
背景技术
煤矿井下提升机、皮带运输机、水泵和风机应用非常广泛，井下有一部分提升机、皮带运输机、水泵和风机电机采用高压防爆电机，目前对高压防爆电机的调速一部分采用转子串电阻调速或液力耦合调速方式，上述调速方式主要是将多余的电能转化为热能消耗掉，这种调速方式耗能大、故障率高。而对风机电机则没有采用调速方式，对风量的调节是依靠对挡板开度或风叶角度的调节完成的，多余的风量则通过辅道消耗掉，这些都是高耗能的运作方式。高压变频器对高压电机的调速性能已经得到很好的证实，高压变频器在地面上已经有很多成功的范例，但是，根据国家煤矿安全的有关规定，普通的高压变频器是不能直接应用在爆炸性气体环境中，必须开发出符合防爆电气国家标准的高压防爆变频器，才可以在煤矿井下爆炸性气体环境中使用。煤矿井下环境恶劣，对产品的性能要求高，因此，将高压变频器应用在防爆领域，必须要解决大功率高电压条件下的功率单元和电抗器等发热量大器件，在隔爆壳体内的散热问题，不在隔爆壳体内的电气连接隔爆或本安设计问题，高压变频器各部件在隔爆壳体内的布局问题等等。
将高压变频器运用在爆炸性气体环境中，申请人属于国内外第一家大胆尝试的企业，经过长达两年的科研攻关，申请人已经解决了隔爆型高压变频器的各种难题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够在爆炸性气体环境中有效运行的隔爆型高压变频调速器。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种隔爆兼本安型高压变频调速器，其特征在于，该高压变频调速器包括一个隔爆兼本安型高压变频整流箱、一个隔爆型高压变频逆变箱和一个隔爆兼本安型高压变频冷却器；所述隔爆兼本安型高压变频整流箱通过电气连接隔爆型高压变频逆变箱，所述隔爆兼本安型高压变频冷却器通过电气和冷却管路连接隔爆兼本安型高压变频整流箱和隔爆型高压变频逆变箱；
所述隔爆兼本安型高压变频整流箱包括总成整流隔爆箱、电流互感器、进线电抗器、电压传感器、进线滤波电容、若干SGCT构成的整流桥和低压控制盘；所述电流互感器和电压传感器连接在三相交流母线上，在所述进线电抗器与整流桥之间的交流母线上连接进线电容；所述低压控制盘内有一本安电源板；所述整流桥每个SGCT均采用独立水冷散热，所述电抗器采用空气冷却与水冷组合方式散热；
所述隔爆型高压变频逆变箱包括总成逆变隔爆箱、直流电抗器、直流侧霍尔效应传感器、SGCT构成的逆变桥、交流侧霍尔效应电流互感器、电压传感器、电机滤波电容；直流母线穿过所述直流侧霍尔效应传感器，该逆变箱的进线端连接直流电抗器，该直流电抗器的输出端连接逆变桥输入端，该逆变桥输出交流母线穿过交流侧霍尔效应电流互感器且连接电压传感器，所述逆变桥输出端交流母线上连接电机滤波电容；
所述隔爆兼本安型高压变频冷却器包括一个泵机柜和一个热交换器；所述泵机柜包括两个隔爆水泵，该泵机柜内的液位开关的电气连接采用本安电源；所述热交换器包括两个隔爆冷却风扇。
进一步，所述整流桥的输出端和逆变桥的输入端均连接一个电抗器。
再进一步，每一个构成整流桥和逆变桥的SGCT均有一套独立的驱动电路和水冷装置，上述SGCT、驱动电路和水冷装置集成在一个支架上。
再进一步，所述隔爆型高压变频逆变箱内安装有凝露传感器、凝露控制器和加热器。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型将高压变频技术应用在隔爆电气领域，本身就具有开拓性，属于开拓性实用新型，填补了高压变频器在隔爆领域应用的国内外技术空白，为爆炸性气体环境中的高压防爆电机节能提供了一项新技术，具有广泛的社会效应和经济效应；
2、本实用新型采用水冷加风冷组合的方式，妥善解决了隔爆壳体内电抗器、功率器件散热问题，为高压变频器在隔爆环境中的应用提供了可靠保证。
3、本实用新型冷却器采用两个隔爆水泵，一备一用，冗余设计，满足了系统可靠性要求。
4、本实用新型整流箱和逆变箱内安装有凝露传感器、凝露控制器和加热器，在系统长时间停机状态下，箱内可能出现凝露，系统在启动之前进行加热处理，保证了系统运行的可靠性。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
附图说明
图1是本实用新型隔爆型高压变频调速器的主视结构示意图；
图2是本实用新型隔爆型高压变频调速器的俯视结构示意图；
图3是本实用新型隔爆型高压变频调速器整流器进线电路图；
图4是本实用新型隔爆型高压变频调速器整流器电路图；
图5是本实用新型隔爆型高压变频调速器逆变器电路图；
图6是本实用新型隔爆型高压变频调速器逆变器出线电路图。
附图标记注释：
1隔爆兼本安型高压变频整流箱；2隔爆兼本安型高压变频冷却器；3隔爆型高压变频逆变箱；4泵机柜；5热交换器。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型提供一种隔爆兼本安型高压变频调速器，该隔爆兼本安型高压变频调速器由三部分组成，其中包括一个隔爆兼本安型高压变频整流箱1、一个隔爆高压变频逆变箱3和一个隔爆兼本安型高压变频冷却器2，所述隔爆兼本安型高压变频冷却器2是由一个泵机柜4和一个热交换器5构成；所述隔爆兼本安型高压变频整流箱1的进线输入端通过整流箱上的隔爆接线腔与6KV三相交流电连接，该整流箱1的直流母线输出端通过隔爆接线腔与隔爆高压变频逆变箱3的输入端连接，该逆变箱3的交流母线输出端与三相电机连接；所述整流箱1和逆变箱2内的水冷系统管路通过外置于隔爆壳体的不锈钢管道连接所述隔爆兼本安型高压变频冷却器2的泵机柜4的出水端和进水端，该泵机柜4的液位开关与整流箱1内的本安电源板连接，所述泵机柜4包括两个隔爆水泵，所述热交换器5包括两个隔爆冷却风扇，该泵机柜4与热交换器5内的空气冷却器输入和输出端连接。
如图3、图4所示，隔爆兼本安型高压变频整流箱包括总成整流隔爆箱、电流互感器、进线电抗器DILR、电压传感器VSB1、进线滤波电容LFC、若干SGCT构成的整流桥和低压控制盘；三相交流母线上穿过所述电流互感器且连接电压传感器，在所述进线电抗器DILR与整流桥之间的交流母线上连接进线电容LFC；所述低压控制盘内有一本安电源板；所述整流桥每个SGCT均采用独立水冷散热，所述电抗器采用空气冷却与水冷组合方式散热；所述电流互感器采用U相电流互感器CT1U、W相电流互感器CT1W和接地故障电流互感器GFCT，所述整流桥的输出端均连接一个电抗器DRR，每一个构成整流桥的SGCT均有一套独立的驱动电路和水冷装置，上述SGCT、驱动电路和水冷装置集成在一个支架上。
如图5、图6所示，所述隔爆型高压变频逆变箱包括总成逆变隔爆箱、直流电抗器DCL、直流侧霍尔效应传感器HECSDC1、SGCT构成的逆变桥、交流侧霍尔效应电流互感器HECSU和HECSW、电压传感器VSB2、电机滤波电容MFC直流母线穿过所述直流侧霍尔效应传感器HECSDC1，该逆变箱的进线端连接直流电抗器DCL，该直流电抗器DCL的输出端连接逆变桥输入端，该逆变桥输出交流母线上穿过交流侧霍尔效应电流互感器且连接电压传感器，所述逆变桥输出端交流母线上连接电机滤波电容MFC所述逆变桥的输入端均连接一个电抗器DRI，每一个构成逆变桥的SGCT均有一套独立的驱动电路和水冷装置，上述SGCT、驱动电路和水冷装置集成在一个支架上，所述隔爆型高压变频逆变箱内安装有凝露传感器、凝露控制器和加热器。
本实用新型不限于上述实施例所描述的范围，凡是依据本实用新型技术方案技术原理所作的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种隔爆兼本安型高压变频调速器，其特征在于，该高压变频调速器包括一个隔爆兼本安型高压变频整流箱、一个隔爆型高压变频逆变箱和一个隔爆兼本安型高压变频冷却器；所述隔爆兼本安型高压变频整流箱通过电气连接隔爆型高压变频逆变箱，所述隔爆兼本安型高压变频冷却器通过电气和冷却管路连接隔爆兼本安型高压变频整流箱和隔爆型高压变频逆变箱；
所述隔爆兼本安型高压变频整流箱包括总成整流隔爆箱、电流互感器、进线电抗器、电压传感器、进线滤波电容、若干SGCT构成的整流桥和低压控制盘；所述电流互感器和电压传感器连接在三相交流母线上，在所述进线电抗器与整流桥之间的交流母线上连接进线电容；所述低压控制盘内有一本安电源板；所述整流桥每个SGCT均采用独立水冷散热，所述电抗器采用空气冷却与水冷组合方式散热；
所述隔爆型高压变频逆变箱包括总成逆变隔爆箱、直流电抗器、直流侧霍尔效应传感器、SGCT构成的逆变桥、交流侧霍尔效应电流互感器、电压传感器、电机滤波电容；直流母线穿过所述直流侧霍尔效应传感器，该逆变箱的进线端连接直流电抗器，该直流电抗器的输出端连接逆变桥输入端，该逆变桥输出交流母线穿过交流侧霍尔效应电流互感器且连接电压传感器，所述逆变桥输出端交流母线上连接电机滤波电容；
所述隔爆兼本安型高压变频冷却器包括一个泵机柜和一个热交换器；所述泵机柜包括两个隔爆水泵，该泵机柜内的液位开关的电气连接采用本安电源；所述热交换器包括两个隔爆冷却风扇。
2.根据权利要求1所述的隔爆兼本安型高压变频调速器，其特征在于，所述整流桥的输出端和逆变桥的输入端均连接一个电抗器。
3.根据权利要求2所述的隔爆兼本安型高压变频调速器，其特征在于，每一个构成整流桥和逆变桥的SGCT均有一套独立的驱动电路和水冷装置，上述SGCT、驱动电路和水冷装置集成在一个支架上。
4.根据权利要求3所述的隔爆兼本安型高压变频调速器，其特征在于，所述隔爆型高压变频逆变箱内安装有凝露传感器、凝露控制器和加热器。
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| CN101976936A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-02-16 | 北京中矿华飞科技有限公司 | 隔爆兼本安型高压变频调速器 |
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