CN208433903U - 一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备 - Google Patents
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Abstract
一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备，变频器通过固定座连接在减震器上，变频器内有内部散热片一、内部散热片二，及与之连接的内部散热风扇，内部散热片一、内部散热片二的两侧分别有制动电阻、整流桥、功率元件及电极，电极与电压比较器连接，电压比较器与PLC连接，变频器的外侧设有水风散热片及与之连接的散热风扇，还设置有储液罐通过管道与内部散热片连接，内部散热片通过管道与水风散热片连接，水风散热片通过管道与储热器连接而形成冷却液的循环回路。本实用新型通过内部的散热片和散热风扇进行热交换，将热量通过冷却液带至外部的水风散热片进行散热，提高了设备的散热效率和稳定性。
Description
技术领域：
本实用新型涉及变频器技术领域，尤其涉及用于电动压裂泵电机的水冷变频设备。
背景技术：
变频器（Variable-frequency Drive,VFD）是应用变频技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其锁需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器在石油钻采行业得到了非常广泛的应用。
我国页岩气已经实现规模化开发，合理的压裂作业模式是实现高效率、低成本开发的关键。已经实施的区块压裂施工特征体现在工作压力高、压裂施工规模大的特点，且发展趋势在逐步的扩大。我国自主研发的2500-3000型成套压裂装备在“井工厂”大型压裂施工中发挥出重要的功效。面对深层页岩气大型压裂工程，机组功率储备率下降、燃料和易损件消耗高、超高压力施工风险大、噪音和环境污染等问题更显突出。另一方面，我国压裂装备动力等核心部件长期依赖国外进口，严重制约国内基础产业和创新产品的发展。近几年，随着国内外各油田的电网发展，加上电网无噪音、无油污、节能环保等特点，国内已有厂家开发出了电动压裂泵，主要采用风冷变频驱动方式，从现场应用情况来看，长时间使用可靠性不高、效率较低。
实用新型内容：
本实用新型的目的是为了解决现有水冷技术存在的缺点，而提出用于大功率压裂泵电机变频设备的水冷散热装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备，包括：变频器1、功率元件10、制动电阻11、整流桥12、减震座2、内部散热片一3-1、内部散热片二3-2、内部散热风扇、外部散热风扇4、水风散热片5、循环管道泵6、储液罐7、电极13、电压比较器14、PLC，变频器1通过固定座连接在减震器上，变频器1上端设有凹槽，凹槽内设有接线端子，变频器1内有内部散热片一3-1、内部散热片二3-2，及与之连接的内部散热风扇，内部散热片一3-1、内部散热片二3-2的另一侧有若干个电极，电极与电压比较器连接，电压比较器与PLC连接，变频器1的外侧设有水风散热片5及与之连接的散热风扇，还设置有储液罐7，储液罐7上有冷却液进水口,储液罐7与循环管道泵6通过管道一8连接，变频器1内的内部散热片一3-1与内部散热片二3-2连接，变频器1内的内部散热片二3-2与水风散热片5通过管道9连接，水风散热片5与储液罐7通过管道二9连接，形成储液罐7到变频器1内的内部散热片一3-1、内部散热片二3-2，再到外部水风扇
内部散热片一3-1的一侧连有制动电阻11、整流桥12；内部散热片二3-2一侧连有功率元件10。
变频器1设置多个内部散热片，分别为：内部散热片一3-1、内部散热片二3-2，每个散热片上均有多个电极13，每个电极13一端与一路供电电源15连接，另一端与分压电阻R1连接，分压电阻R1另外一端接地，所述分压电阻R1的一端还与电压比较器14的同相输入端连接，反向输入端与参考电阻R2的一端连接，参考电阻R2一端与一路供电电源15连接，电压比较器14的一端进入PLC端。
本实用新型的积极效果为：本实用新型主体外侧安装有冷却液水罐，在主体外壳安装外部，设有外部散热片和散热风扇，在变频装备内部设置有内部散热风扇和散热片，在散热片的一侧安装有若干电极，电极与电压比较器连接，电压比较器通过输出大小信号进行水冷散热器是否有漏水情况，提高了设备的散热效率和稳定性。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型内部电路构造示意图。
具体实施方式：
下面结合附图给出本实用新型的具体实施方法，以详细说明本实用新型的技术方案。
图1-2中：变频器1通过固定座连接在减震座2上，变频器1内的内部散热片一3-1、内部散热片二3-2与内部散热风扇连接，内部散热片一3-1的一侧连有制动电阻11、整流桥12；内部散热片二3-2一侧连有功率元件10。内部散热片一3-1、内部散热片二3-2另一侧连有电极13，变频器1外部设有外部设置有外部散热风扇4及与之连接的水风散热片5和储液罐7，储液罐7与循环管道泵6通过管道一8连接，变频器1内的内部散热片一3-1与内部散热片二3-2连接，变频器1内的内部散热片二3-2与水风散热片5通过管道9连接，水风散热片5与储液罐7通过管道二9连接，形成储液罐7到变频器1内的内部散热片一3-1、内部散热片二3-2，再到外部水风扇热片5，最终回归到储液罐7的冷却液循环。
变频器1内的功率单元10、制动电阻11和整流桥12通过螺栓固定，安装在内部的内部散热片一3-1、内部散热片二3-2两侧，通过固定的内部散热风扇进行热交换，将热量通过冷却液带至外部水风散热片5进行发散。
变频器1设置多个内部散热片，分别为：内部散热片一3-1、内部散热片二3-2，每个散热片上均有多个电极13，每个电极13一端与一路供电电源15连接，另一端与分压电阻R1连接，分压电阻R1另外一端接地，所述分压电阻R1的一端还与电压比较器14的同相输入端连接，反向输入端与参考电阻R2的一端连接，参考电阻R2一端与一路供电电源15连接，电压比较器14的一端进入PLC端。
当内部散热片上无凝露时，所述电极的电阻较大，此时电阻R1分得的电压较小，在小于参考电源提供的参考电压时，无法触发电压比较器输出电平信号；当散热片上有凝露时，所述电极的电阻较小，此时电阻R1分得的电压较大，在大于参考电源提供的参考电压时，触发电压比较器输出电平信号，PLC输出信号控制变频器急停，电磁阀闭合，同时报警。
Claims (3)
1.一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备，包括：变频器（1）、功率元件（10）、制动电阻（11）、整流桥（12）、减震座（2）、内部散热片一（3-1）、内部散热片二（3-2）、内部散热风扇、外部散热风扇（4）、水风散热片（5）、循环管道泵（6）、储液罐（7）、电极（13）、电压比较器（14）、PLC，其特征在于：变频器（1）通过固定座连接在减震器上，变频器（1）上端设有凹槽，凹槽内设有接线端子，变频器（1）内有内部散热片一（3-1）、内部散热片二（3-2），及与之连接的内部散热风扇，内部散热片一（3-1）、内部散热片二（3-2）的另一侧有若干个电极，电极与电压比较器连接，电压比较器与PLC连接，变频器（1）的外侧设有水风散热片（5）及与之连接的散热风扇，还设置有储液罐（7），储液罐（7）上有冷却液进水口。
2.根据权利要求1所述的一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备，其特征在于：内部散热片一（3-1）的一侧连有制动电阻（11）、整流桥（12）；内部散热片二（3-2）一侧连有功率元件（10）。
3.根据权利要求1所述的一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备，其特征在于：变频器（1）设置多个内部散热片，分别为：内部散热片一（3-1）、内部散热片二（3-2），每个散热片上均有多个电极（13），每个电极（13）一端与一路供电电源（15）连接，另一端与分压电阻R1连接，分压电阻R1另外一端接地，所述分压电阻R1的一端还与电压比较器（14）的同相输入端连接，反向输入端与参考电阻R2的一端连接，参考电阻R2一端与一路供电电源（15）连接，电压比较器（14）的一端进入PLC端。
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| CN201821068365.8U CN208433903U (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备 |
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| CN201821068365.8U CN208433903U (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 一种大功率压裂泵电机变频装置的水风散热设备 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN208433903U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110552857A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-10 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种电驱固井设备和调节方法 |
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2018
- 2018-07-06 CN CN201821068365.8U patent/CN208433903U/zh active Active
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| CN110552857A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-10 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种电驱固井设备和调节方法 |
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