CN218603349U - 一种n+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，包括防护箱，防护箱的内部固定安装有变频器本体，变频器本体的正面固定安装有多组单元串联拓扑结构组件，变频器本体的顶部固定安装有VF飞车启动组件，变频器本体的左右两侧均固定安装有多组系统单元旁路，防护箱的底部固定安装有移动机构，防护箱的顶部固定安装有散热机构，防护箱的左右两侧上端均固定连接有安装框，安装框的内部均固定安装有电动推杆，防护箱的左右两侧与电动推杆的输出端相对应的位置均开设有通孔，电动推杆的输出端均穿过通孔固定连接有限位板。本实用新型采用上述结构，达到保证变频器在运行出现故障时也可正常运行的目的。

Description

一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器

技术领域

本实用新型属于变频器领域，特别涉及一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器。

背景技术

变频器是改变输出频率和输出电压控制交流高压电动机转速的调速控制装置。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。

目前市面上常见的高压变频器多采用多电平串联电压源形式结构，由于IGBT耐压等级等多方面原因，限制了高压变频器功率单元级数在6KV-5级、10KV-8级这一固有模式，当功率单元模块长时间高频工作，会导致出现一定的故障率，因此各大厂商在早期研发了单元旁路功能来规避单元模块的多数故障，但由于变频器级数限制，可旁路单元数屈指可数，否则需要变频器降容运行，达不到工作要求。

实用新型内容

针对背景技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，以解决常规的变频器单元模块多数故障时，由于变频器级数限制，旁路单元数较少，需要变频器降容运行，达不到工作要求的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，包括防护箱，所述防护箱的内部固定安装有变频器本体，所述变频器本体的正面固定安装有多组单元串联拓扑结构组件，所述变频器本体的顶部固定安装有VF飞车启动组件，所述变频器本体的左右两侧均固定安装有多组系统单元旁路，所述防护箱的底部固定安装有移动机构，所述防护箱的顶部固定安装有散热机构，所述防护箱的左右两侧上端均固定连接有安装框，所述安装框的内部均固定安装有电动推杆，所述防护箱的左右两侧与电动推杆的输出端相对应的位置均开设有通孔，所述电动推杆的输出端均穿过通孔固定连接有限位板。

进一步地，作为优选技术方案，所述移动机构包括安装座、阻尼弹簧减震器、万向轮，所述防护箱的底部四个拐角处均固定连接有安装座，所述安装座的内部均固定安装有阻尼弹簧减震器，所述阻尼弹簧减震器的底部均固定安装有万向轮。

进一步地，作为优选技术方案，所述防护箱的正面铰接有检修门，所述检修门的正面上端设有观察窗。

进一步地，作为优选技术方案，所述防护箱的左右两侧下端均开设有多组导线孔。

进一步地，作为优选技术方案，所述散热机构包括通槽、散热风扇、防尘格栅，所述防护箱的顶部开设有通槽，所述通槽的内部固定安装有散热风扇，所述通槽的端口处固定连接有防尘格栅。

进一步地，作为优选技术方案，所述防护箱的左右两侧中端等间距开设有多组散热口，所述散热口的内部均固定连接有防尘网。

进一步地，作为优选技术方案，所述限位板的内侧均粘接有软胶垫片。

进一步地，作为优选技术方案，所述防护箱由铸铁层、不锈钢涂层、绝缘橡胶层组成，所述铸铁层的外侧设有不锈钢涂层，所述铸铁层的内侧粘接有绝缘橡胶层。

综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：

第一、变频器本体正面设有16级的可自定义的单元串联拓扑结构组件，可以确保当设备出现单元故障触发单元旁路时，设备可在满载状态下正常运行，系统单元旁路可以在最多旁路24个单元后，仍有故障单元时，支持2级单元旁路，采用中性点漂移控制技术稳定系统降容，以便不停机运行，由于此时变频器不能满负载运行，故搭配VF飞车启动组件，变频器本体搜索到电机的实际转速后，控制系统直接输出在该转速下对应的频率、电压，待电动机运行平稳后，再根据设定的声速时间回到给定频率，以便正常运行，从而达到保证变频器在运行出现故障时也可正常运行的目的；

第二、通槽内部用于安装散热风扇，散热风扇进行工作，即可产生风力，产生的风力向下吹拂，即可对变频器本体进行散热，防尘格栅位于通槽的端口处，防尘格栅用于对外界空气中的灰尘杂质进行阻挡，以免灰尘杂质侵入防护箱内部，散热口用于将防护箱内部的热量发散到外界，防尘网用于对散热口进行保护，以免外界的灰尘杂质通过散热口进入防护箱内部，以便达到为变频器本体进行散热的目的。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型的防护箱层结构示意图。

附图标记：1、防护箱，101、铸铁层，102、不锈钢涂层，103、绝缘橡胶层，2、变频器本体，3、单元串联拓扑结构组件，4、VF飞车启动组件，5、系统单元旁路，6、移动机构，601、安装座，602、阻尼弹簧减震器，603、万向轮，7、散热机构，701、通槽，702、散热风扇，703、防尘格栅，8、安装框，9、电动推杆，10、通孔，11、限位板，12、检修门，13、观察窗，14、导线孔，15、散热口，16、防尘网，17、软胶垫片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参考图1-3，本实施例所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，包括防护箱1，防护箱1的内部固定安装有变频器本体2，变频器本体2的正面固定安装有多组单元串联拓扑结构组件3，变频器本体2的顶部固定安装有VF飞车启动组件4，变频器本体2的左右两侧均固定安装有多组系统单元旁路5，防护箱1的底部固定安装有移动机构6，防护箱1的顶部固定安装有散热机构7，防护箱1的左右两侧上端均固定连接有安装框8，安装框8的内部均固定安装有电动推杆9，防护箱1的左右两侧与电动推杆9的输出端相对应的位置均开设有通孔10，电动推杆9的输出端均穿过通孔10固定连接有限位板11。

为了达到保证变频器在运行出现故障时也可正常运行的目的，防护箱1内部用于对变频器本体2进行保护，变频器本体2正面设有16级的可自定义的单元串联拓扑结构组件3，可以确保当设备出现单元故障触发单元旁路时，设备可在满载状态下正常运行，系统单元旁路5可以在最多旁路24个单元后，仍有故障单元时，支持2级单元旁路，采用中性点漂移控制技术稳定系统降容，以便不停机运行，由于此时变频器不能满负载运行，故搭配VF飞车启动组件4，变频器本体2搜索到电机的实际转速后，控制系统直接输出在该转速下对应的频率、电压，待电动机运行平稳后，再根据设定的声速时间回到给定频率，以便正常运行，移动机构6用于方便对防护箱1进行转移，散热机构7用于为防护箱1内部的变频器本体2进行散热，以便保证其运行时不会出现过热的情况，电动推杆9进行工作，即可带动两侧的限位板11进行左右移动，以便从两侧夹持住变频器本体2，以便保证其工作时的稳定性。

实施例2

参考图1-2，在实施例1的基础上，为了达到方便移动该装置的目的，本实施例对移动方式进行了创新设计，具体地，移动机构6包括安装座601、阻尼弹簧减震器602、万向轮603，防护箱1的底部四个拐角处均固定连接有安装座601，安装座601的内部均固定安装有阻尼弹簧减震器602，阻尼弹簧减震器602的底部均固定安装有万向轮603，设置安装座601，安装座601内部用于安装阻尼弹簧减震器602，阻尼弹簧减震器602可以提高该装置移动时的减震效果，以免移动时由于振动过大对该装置内部的其他部件造成损坏，万向轮603则使得该装置可以方便的进行移动。

参考图1，为了达到方便对防护箱1内部进行封闭的目的，本实施例防护箱1的正面铰接有检修门12，检修门12的正面上端设有观察窗13，设置检修门12，检修门12用于对防护箱1内部进行封闭，当需要对变频器本体2进行维修时，工作人员打开检修门12即可进行维修，观察窗13用于方便工作人员对防护箱1内部情况进行观察。

参考图1-2，为了达到方便导线连接外界设备的目的，本实施例防护箱1的左右两侧下端均开设有多组导线孔14，开设导线孔14，导线孔14用于方便工作人员将变频器本体2的各种导线与外界其他设备进行连接。

实施例3

参考图1-2，本实施例在实施例2的基础上，为了达到对变频器本体2进行散热的目的，本实施例对散热方式进行了创新设计，具体地，散热机构7包括通槽701、散热风扇702、防尘格栅703，防护箱1的顶部开设有通槽701，通槽701的内部固定安装有散热风扇702，通槽701的端口处固定连接有防尘格栅703，开设通槽701，通槽701内部用于安装散热风扇702，散热风扇702进行工作，即可产生风力，产生的风力向下吹拂，即可对变频器本体2进行散热，防尘格栅703位于通槽701的端口处，防尘格栅703用于对外界空气中的灰尘杂质进行阻挡，以免灰尘杂质侵入防护箱1内部。

参考图1-2，为了达到辅助散热的目的，本实施例防护箱1的左右两侧中端等间距开设有多组散热口15，散热口15的内部均固定连接有防尘网16，开设散热口15，散热口15用于将防护箱1内部的热量发散到外界，防尘网16用于对散热口15进行保护，以免外界的灰尘杂质通过散热口15进入防护箱1内部。

参考图2，为了达到对变频器本体2进行保护的目的，本实施例限位板11的内侧均粘接有软胶垫片17，设置软胶垫片17，软胶垫片17位于限位板11的内侧，当限位板11夹持住变频器本体2时，软胶垫片17将与变频器本体2直接接触，以便对变频器本体2进行保护。

参考图3，为了达到提高防护箱1耐用性的目的，本实施例防护箱1由铸铁层101、不锈钢涂层102、绝缘橡胶层103组成，铸铁层101的外侧设有不锈钢涂层102，铸铁层101的内侧粘接有绝缘橡胶层103，设置铸铁层101，铸铁层101为防护箱1的主体，以便保证防护箱1的强度，进而更好的对变频器本体2进行保护，不锈钢涂层102位于铸铁层101的外侧，不锈钢涂层102用于提高铸铁层101的耐腐蚀性，以免防护箱1出现生锈的情况，绝缘橡胶层103位于铸铁层101的内侧，绝缘橡胶层103用于对防护箱1内部进行绝缘保护，以免出现漏电的现象。

使用原理及优点：防护箱1内部用于对变频器本体2进行保护，变频器本体2正面设有16级的可自定义的单元串联拓扑结构组件3，可以确保当设备出现单元故障触发单元旁路时，设备可在满载状态下正常运行，系统单元旁路5可以在最多旁路24个单元后，仍有故障单元时，支持2级单元旁路，采用中性点漂移控制技术稳定系统降容，以便不停机运行，由于此时变频器不能满负载运行，故搭配VF飞车启动组件4，变频器本体2搜索到电机的实际转速后，控制系统直接输出在该转速下对应的频率、电压，待电动机运行平稳后，再根据设定的声速时间回到给定频率，以便正常运行，以便保证变频器在运行出现故障时也可正常运行，通槽701内部用于安装散热风扇702，散热风扇702进行工作，即可产生风力，产生的风力向下吹拂，即可对变频器本体2进行散热，防尘格栅703位于通槽701的端口处，防尘格栅703用于对外界空气中的灰尘杂质进行阻挡，以免灰尘杂质侵入防护箱1内部，散热口15用于将防护箱1内部的热量发散到外界，防尘网16用于对散热口15进行保护，以免外界的灰尘杂质通过散热口15进入防护箱1内部，以便为变频器本体2进行散热，电动推杆9进行工作，即可带动两侧的限位板11进行左右移动，以便从两侧夹持住变频器本体2，以便保证其工作时的稳定性，软胶垫片17位于限位板11的内侧，当限位板11夹持住变频器本体2时，软胶垫片17将与变频器本体2直接接触，以便对变频器本体2进行保护，防护箱1由铸铁层101、不锈钢涂层102、绝缘橡胶层103组成，铸铁层101为防护箱1的主体，以便保证防护箱1的强度，进而更好的对变频器本体2进行保护，不锈钢涂层102位于铸铁层101的外侧，不锈钢涂层102用于提高铸铁层101的耐腐蚀性，以免防护箱1出现生锈的情况，绝缘橡胶层103位于铸铁层101的内侧，绝缘橡胶层103用于对防护箱1内部进行绝缘保护，以免出现漏电的现象。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：包括防护箱(1)，所述防护箱(1)的内部固定安装有变频器本体(2)，所述变频器本体(2)的正面固定安装有多组单元串联拓扑结构组件(3)，所述变频器本体(2)的顶部固定安装有VF飞车启动组件(4)，所述变频器本体(2)的左右两侧均固定安装有多组系统单元旁路(5)，所述防护箱(1)的底部固定安装有移动机构(6)，所述防护箱(1)的顶部固定安装有散热机构(7)，所述防护箱(1)的左右两侧上端均固定连接有安装框(8)，所述安装框(8)的内部均固定安装有电动推杆(9)，所述防护箱(1)的左右两侧与电动推杆(9)的输出端相对应的位置均开设有通孔(10)，所述电动推杆(9)的输出端均穿过通孔(10)固定连接有限位板(11)。

2.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述移动机构(6)包括安装座(601)、阻尼弹簧减震器(602)、万向轮(603)，所述防护箱(1)的底部四个拐角处均固定连接有安装座(601)，所述安装座(601)的内部均固定安装有阻尼弹簧减震器(602)，所述阻尼弹簧减震器(602)的底部均固定安装有万向轮(603)。

3.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述防护箱(1)的正面铰接有检修门(12)，所述检修门(12)的正面上端设有观察窗(13)。

4.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述防护箱(1)的左右两侧下端均开设有多组导线孔(14)。

5.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述散热机构(7)包括通槽(701)、散热风扇(702)、防尘格栅(703)，所述防护箱(1)的顶部开设有通槽(701)，所述通槽(701)的内部固定安装有散热风扇(702)，所述通槽(701)的端口处固定连接有防尘格栅(703)。

6.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述防护箱(1)的左右两侧中端等间距开设有多组散热口(15)，所述散热口(15)的内部均固定连接有防尘网(16)。

7.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述限位板(11)的内侧均粘接有软胶垫片(17)。

8.根据权利要求1所述的一种N+级串联多电平电压源型拓扑结构的高压变频器，其特征在于：所述防护箱(1)由铸铁层(101)、不锈钢涂层(102)、绝缘橡胶层(103)组成，所述铸铁层(101)的外侧设有不锈钢涂层(102)，所述铸铁层(101)的内侧粘接有绝缘橡胶层(103)。

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