CN202145621U - 共直流母线式组合防爆变频器 - Google Patents

Abstract

一种共直流母线式组合防爆变频器，属于防爆电器。共直流母线式组合防爆变频器是将两台标准变频器的直流回路通过导体直接连接，使能量可在直流回路直接循环、具有双整流双逆变的组合防爆变频器。该共直流母线式组合防爆变频器可以有效避免因负载不均匀引起的单台变频器过压停机现象，适用于煤矿井下所有同一设备双电机同时驱动的场合。

Description

共直流母线式组合防爆变频器

一、所属技术领域

本实用新型涉及一种共直流母线式组合防爆变频器，属于防爆电器，适用于爆炸性气体环境。 

二、背景技术

近年来，为缓解能源紧张的局面，我国煤矿企业都加大了矿井生产能力和技术改造的力度，煤炭生产设备朝着大型化、高速化、智能化方向发展。随着大型化设备的投运，单台电机已经不能满足设备生产所需，双电机同时驱动的设备在煤矿行业越来越多。为了解决大型双电机设备的启动、调速和停止问题，目前电机均由单台变频器进行驱动控制。实际使用中，因为负载的波动和机械部分安装原因，经常出现一台防爆变频器拖动另一台防爆变频器转动的现象。由此造成被拖动的防爆变频器因处于发电状态产生过压故障而停机，影响矿井正常的安全生产。 

三、发明内容

为了避免被拖动的防爆变频器因处于发电状态产生过压故障而停机，影响矿井正常的安全生产，本实用新型提供一种共直流母线式组合防爆变频器，该防爆变频器将内置变频器的直流回路使用导体相互连接。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：防爆变频器的直流回路通过导体直接连接是将内置的两台变频器在不改变原结构的基础上，使用导体直接将两台变频器的正极和正极连接，负极和负极连接。共直流母线式组合防爆变频器通过直流回路能量循环可以解决被拖动的防爆变频器因处于发电状态产生过压故障而停机现象。它包括防爆箱体、散热器、变频器和控制单元，防爆箱体为钢板焊接而成，分为设备腔和接线腔，两腔分别装有可以开启的门盖，门盖与箱体以螺栓紧固或以扣板锲紧，两腔之间以防爆接线端子进行电路联接，接线腔壁上安装有电缆引入装置，动力电缆和控制电缆均从接线腔接入和接出。所述热管散热器或水冷散热器安装在防爆箱体设备腔外法兰上。所述的变频器由整流单元、电容组、逆变单元和控制单元组成。整流单元和逆变单元的模块均安装在热管散热器或水冷散热器上。整流单元为二极管整流或三相半桥可控整流或三相全桥整流；电容组采用单只电容先串后并的方式组成，其连接方式和数量根据变频器的电压和功率而定；逆变单元由六只IGBT器件组成，采用空间电压矢量控制算法将直流电压调制成近似正弦波的交流电压输出。将两台变频器直流环节互连后，两台变频器直流电压相同，两台整流共同作用输出直流电压，当一台损 坏时，另一台仍可继续运行，可实现整个系统半载运行，避免停机现象发生。当系统发生非均衡性负载时，一台变频器电动，一台变频器发电，此时发电变频器产生的能量通过直流回路由电动变频器消耗，不会使直流电压升高而造成发电停机现象。 

本实用新型的有益效果：(1)通过两台变频器的直流回路连接，避免被拖动的变频器因处于发电状态产生过压故障而停机现象。当一台整流故障时，系统也可半载继续运行，提高系统效率和稳定性；(2)共直流母线式组合变频器具有结构紧凑、占地面积小和方便维修优点；(3)采用共直流母线式组合变频器可以减小设备启动、停车时对系统的冲击，延长机电设备的使用寿命，减少电网浪涌产生，确保安全用电，提高系统功率因数和节能。 

四、附图说明

图1是本实用新型的防爆外壳结构图。 

图2是本实用新型的电气原理图。 

五、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

如图1所示，本实用新型共直流母线式组合防爆变频器由防爆人机接口1、进出线装置2、控制按钮3、控制旋钮4、接线腔5及设备腔6组成，防爆变频器由钢板焊接而成，分为设备腔和接线腔两个互不相通部分，两腔分别装有可以开启的门盖，门盖与箱体以螺栓紧固或以扣板锲紧，要求门间隙小于0.3毫米，两腔之间以防爆接线端子进行电路联接，接线腔壁上安装有电缆引入装置2；散热器安装在防爆箱体背部主腔外法兰上。整个产品加工制作完全遵守《煤矿安全规程》和GB3836的相关规定。 

如图2所示，共直流母线式组合防爆变频器内部由整流单元、电容组、逆变单元和控制单元组成。二极管桥整流三相电源后给变频器提供直流电源。以IGBT构成的变频器逆变单元作用生成三相对称交流电压。电机控制单元基于微处理器软件。微处理器根据闪存内置的程序(V/F，矢量)的种类与测定信号、控制输入输出模块、在人机接口设定的参数值和命令下控制电机。并计算IGBT开关位置，门驱动器对信号进行放大来驱动IGBT。如IGBT发生过电流时，们驱动器暂停IGBT GATE信号输出，把故障信号发送到微处理器。人机接口是用户和防爆变频器的连接桥梁。两台变频器的直流回路正负母排直接连接，可以使发电变频器产生的能量不流经整流单元，直接被另一台的变频器消耗，节能的同时也能够避免发电的变频器产生过压停机现象。 

图1所示共直流母线式组合防爆变频器背部设有热管散热器或水冷散热器。散热器可将整流桥和IGBT工作时产生的热量传递到壳体外部，有效地阻止热量在箱体内集聚，确保所有元器件都在正常的环境温度下工作。 

Claims (4)

1.一种共直流母线式组合防爆变频器，将内置变频器的直流回路使用导体相互连接，其特征在于：它包括防爆箱体、散热器、变频器和控制单元，所述箱体为钢板焊接而成，分为设备腔和接线腔，动力电缆和控制电缆均从接线腔接入和接出，具有两套独立的操作控制系统；设备腔内将两台标准变频器的直流回路通过导体直接连接，使能量可在直流回路直接循环。

2.根据权利要求1所述的共直流母线式组合防爆变频器，其特征在于：所述变频器是由整流单元、电容组、逆变单元和控制单元组成。

3.根据权利要求1所述的共直流母线式组合防爆变频器，其特征在于：所述散热器是热管散热器或水冷散热器。

4.根据权利要求1所述的共直流母线式组合防爆变频器，其特征在于：所述直流回路通过导体直接连接是将内置的两台变频器在不改变原结构的基础上，使用导体直接将两台变频器的正极和正极连接，负极和负极连接。

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