CN204204562U - 一种用于矿用防爆变频系统的电抗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种用于矿用防爆变频系统的电抗器，包括：铁芯，液冷散热板，上铁轭安装座和下铁轭安装座；所述液冷散热板置于铁芯内和/或紧贴在铁芯的侧壁上，并且所述液冷散热板分别与上铁轭安装座和下铁轭安装座相连接，本实用新型综合考虑了液冷和风冷等散热方式，优化了风道及液冷回路和散热片结构，并将散热结构与产品本身很好的结合起来，在提高散热效果的前提下减少了产品尺寸，降低了制造和使用成本。

Description

一种用于矿用防爆变频系统的电抗器

技术领域

本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种用于矿用防爆变频系统的电抗器。

背景技术

随着变频技术的普及和国家政策对节能减排的引导，变频传动技术也在矿用行业得到了大力推广应用。由于矿产行业现场的特殊性，其配套的电抗器与普通产品有很大差异。如要求作成防爆形式，即需要在密封箱体内工作，则更加不易散热，并且防爆箱壳体表面温度按要求不能大过+150℃，也就是说电抗器本身的温升要控制得较低才可以，同时电抗器还要能够将因为铜损和铁损产生的热量迅速散发掉。但是由于矿产行业（井下）工作环境的特殊性和现场电能质量较差等原因，再加上变频系统本身造成的谐波含量也较大、载波频率一般在2kHz~5kHz.，在变频系统输出侧输出的PWM成分较大，导致电抗器铁芯的涡流损耗加剧，所以电抗器的温度很容易超出上限，造成绝缘老化，甚至导致产品短路烧毁。同时由于电抗器处于密封箱体内，温度更容易上升，并通过热传导、热对流、热辐射方式传导到箱体上，而箱体一般要求要尽量控制尺寸和重量来适用现场的使用需要，所以对电抗器本身的温度控制就显得尤为重要。

目前市场上对电抗器进行温控的通常做法是：使用低损耗、薄的硅钢片材料，放大设计余量来降低产品本身的温升，并通过提高产品的绝缘等级来解决以上问题点。但这种方法存在产品尺寸变大、价格上升等问题。而且因为其产品和铁芯结构的原因，硅钢片的厚度最多只能使用0.23mm以上的，所以能降低的涡流损耗有限，其稳定性有待确认。从市场上了解的情况来看，部分产品其效果并是十分理想。

而现在也有部分厂商已经尝试用液冷或强制风冷方式来降低产品的温升。因为该产品的温升主要来自由铁芯的损耗造成的温度上升。所以大多数液冷或风冷方式主要是针对降低铁芯温升来设计的。但基本上只考虑到降温的方式和效果。没有综合考虑到产品的整体设计。如风冷的设计只考虑到如何加风机，水冷的设计只考虑到如何放置水冷散热片。还存在着很大的提升余地。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于矿用防爆变频系统的电抗器，综合考虑了液冷和风冷等散热方式，优化了风道及液冷回路和散热片结构，并将散热结构与产品本身很好的结合起来，在提高散热效果的前提下减少了产品尺寸，降低了制造和使用成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于矿用防爆变频系统的电抗器，包括：铁芯，液冷散热板，上铁轭安装座和下铁轭安装座；所述液冷散热板置于铁芯内和/或紧贴在铁芯的侧壁上，并且所述液冷散热板分别与上铁轭安装座和下铁轭安装座相连接。

进一步地，所述矿用防爆变频系统还包括：绕于所述铁芯外的箔带绕组，所述箔带绕组内安装有所述液冷散热板。

进一步地，所述紧贴在铁芯的侧壁上的液冷散热板为两个，分别位于所述铁芯较短的两个外壁的外侧。

进一步地，所述箔带绕组内安装有所述液冷散热板为两个，分别位于所述箔带绕组较短两侧内的空隙中。

进一步地，所述液冷散热板包括：金属散热板和液冷回路，所述液冷回路为置于所述金属散热板内的金属热管或者为在所述金属散热板内刻画的回路。

进一步地，所述液冷回路为双回路或者单回路，所述液冷回路内部有容积为50%-85%的制冷液，所述制冷液为制冷油或者工业纯净水。

进一步地，所述上铁轭安装座包括散热叶片。

进一步地，所述电抗器为三相五柱型或者三相三柱型。

进一步地，所述电抗器还包括：置于所述上铁轭安装座上的散热风机。

进一步地，所述散热风机为三个。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型的用于矿用防爆变频系统的电抗器，综合考虑了液冷和风冷等散热方式，优化了风道及液冷回路和散热片结构，并将散热结构与产品本身很好的结合起来，在提高散热效果的前提下减少了产品尺寸，降低了制造和使用成本。

附图说明

图1是本实用新型的三相五柱型的正视图和左视图；

图2是本实用新型的三相三柱型的正视图和左视图；

图3是本实用新型的三相五柱型的立体图；

图4是本实用新型的三相三柱型的立体图；

图5是本实用新型的三相五柱型的箔带绕组的截面示意图；

图6是本实用新型的三相三柱型的箔带绕组的截面示意图；

图7是本实用新型的液冷散热板的结构示意图；

图8是本实用新型的液冷散热板的安装方式的立体示意图一；

图9是本实用新型的液冷散热板的安装方式的立体示意图二。

附图标记说明：

1、铁芯；2、液冷散热板；3、上铁轭安装座；4、下铁轭安装座；5、箔带绕组；6、金属散热板；7、液冷回路；8、双回路；9、单回路；10、散热叶片；11、散热风机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图9所示，本实用新型所述的一种用于矿用防爆变频系统的电抗器，包括：铁芯1，液冷散热板2，上铁轭安装座3，下铁轭安装座4，绕于铁芯1外的箔带绕组5。

当电抗器为三相五柱型时，液冷散热板2置于铁芯1内，并与上铁轭安装座3和下铁轭安装座4相连接，同时，箔带绕组5内安装有两个液冷散热板2，分别位于箔带绕组5较短两侧内的空隙中。

当电抗器为三相三柱型时，紧贴在铁芯1的侧壁上的液冷散热板2为两个，分别位于铁芯1较短的两个外壁的外侧，并与上铁轭安装座3和下铁轭安装座4相连接，同时，箔带绕组5内安装有两个液冷散热板2，分别位于箔带绕组5较短两侧内的空隙中。

其中，液冷散热板2包括：金属散热板6和液冷回路7，液冷回路7为置于金属散热板6内的金属热管或者为在金属散热板6内刻画的回路。

金属散热板6通常为铝制，可以作成空心容器状再紧密合并后连接到液冷接头上，或者直接在金属散热板6内部刻画液冷回路7，然后作紧密合并后连接到液冷接头上。液冷回路7根据不同的散热要求可以为双回路8或者单回路9，液冷回路7内部有容积为50%-85%的制冷液，制冷液为制冷油或者工业纯净水。

上铁轭安装座3上包括散热叶片10，将液冷散热板2传导过来的热量通过大面积的散热叶片10快速散发掉。

为了进一步提升散热效果，电抗器还包括置于上铁轭安装座3上的散热风机11，散热风机11一般为三个，用于进一步增强电抗器的散热效果。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种用于矿用防爆变频系统的电抗器，其特征在于：包括：铁芯，液冷散热板，上铁轭安装座和下铁轭安装座；所述液冷散热板置于铁芯内和/或紧贴在铁芯的侧壁上，并且所述液冷散热板分别与上铁轭安装座和下铁轭安装座相连接。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其特征在于：所述矿用防爆变频系统还包括：绕于所述铁芯外的箔带绕组，所述箔带绕组内安装有所述液冷散热板。

3.根据权利要求1所述的电抗器，其特征在于：所述紧贴在铁芯的侧壁上的液冷散热板为两个，分别位于所述铁芯较短的两个外壁的外侧。

4.根据权利要求2所述的电抗器，其特征在于：所述箔带绕组内安装有所述液冷散热板为两个，分别位于所述箔带绕组较短两侧内的空隙中。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电抗器，其特征在于：所述液冷散热板包括：金属散热板和液冷回路，所述液冷回路为置于所述金属散热板内的金属热管或者为在所述金属散热板内刻画的回路。

6.根据权利要求5所述的电抗器，其特征在于：所述液冷回路为双回路或者单回路，所述液冷回路内部有容积为50%-85%的制冷液，所述制冷液为制冷油或者工业纯净水。

7.根据权利要求5所述的电抗器，其特征在于：所述上铁轭安装座包括散热叶片。

8.根据权利要求5所述的电抗器，其特征在于：所述电抗器为三相五柱型或者三相三柱型。

9.根据权利要求5所述的电抗器，其特征在于：所述电抗器还包括：置于所述上铁轭安装座上的散热风机。

10.根据权利要求9所述的电抗器，其特征在于：所述散热风机为三个。