RU194736U1 - Medium Voltage Frequency Converter - Google Patents

Medium Voltage Frequency Converter Download PDF

Info

Publication number
RU194736U1
RU194736U1 RU2019118785U RU2019118785U RU194736U1 RU 194736 U1 RU194736 U1 RU 194736U1 RU 2019118785 U RU2019118785 U RU 2019118785U RU 2019118785 U RU2019118785 U RU 2019118785U RU 194736 U1 RU194736 U1 RU 194736U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency converter
medium
compartments
voltage frequency
power
Prior art date
Application number
RU2019118785U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Валерьевич Хачатуров filed Critical Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Priority to RU2019118785U priority Critical patent/RU194736U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU194736U1 publication Critical patent/RU194736U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/451—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20209—Thermal management, e.g. fan control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к области электроэнергетики и электротехники, а именно к устройствам для подвода и распределения электрической энергии, и может быть использовано для электроснабжения, управления и защиты ответственных потребителей в различных технологических процессах.Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что внутренний объем корпуса разделен на два отсека с отдельными системами обогрева и вентиляции. Один из отсеков содержит блоки силовых электронных компонентов, установленные последовательно с вентиляционным модулем, выполненным с возможностью обеспечения движения направленного потока воздуха через совмещенные воздушные каналы каждого из блоков. Второй из отсеков содержит блок автоматизированной системы управления и модульный отсек вводной коммутации с релейным управлением, где количество модулей зависит от количества управляемых устройств.Технический результат, достигаемый от реализации заявляемого технического решения, заключается в повышении эргономичных характеристик конструкции с повышением эффективности системы вентиляции с устройства.The claimed technical solution relates to the field of electric power and electrical engineering, namely to devices for supplying and distributing electric energy, and can be used for power supply, control and protection of responsible consumers in various technological processes. The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the internal volume of the housing divided into two compartments with separate heating and ventilation systems. One of the compartments contains blocks of power electronic components installed in series with a ventilation module, configured to ensure the movement of a directed air flow through the combined air channels of each of the blocks. The second of the compartments contains an automated control system unit and a modular introductory switching compartment with relay control, where the number of modules depends on the number of controlled devices.The technical result achieved by the implementation of the claimed technical solution consists in increasing the ergonomic design characteristics with increasing the efficiency of the ventilation system from the device.

Description

Заявляемое техническое решение относится к области электроэнергетики и электротехники, а именно к устройствам для подвода и распределения электрической энергии и может быть использовано для электроснабжения, управления и защиты ответственных потребителей в различных технологических процессах.The claimed technical solution relates to the field of electric power and electrical engineering, namely to devices for supplying and distributing electric energy and can be used for power supply, control and protection of critical consumers in various technological processes.

Средневольтное/высоковольтное электротехническое оборудование, размещаемое на открытом пространстве может быть подвержено негативному воздействию окружающей среды, и требует защит от осадков, ветра, перепада температуры и другого стороннего влияния. При этом одними из основных требований, предъявляемых к электротехническому оборудованию, являются обеспечение мобильности, ремонтопригодности и удобства в эксплуатации. Указанные требования выполняются путем создания оболочки соответствующей конфигурации. Одним из распространенных вариантов оболочки для электротехнического оборудования является решение в виде корпуса контейнерного типа, который может быть легко транспортирован.Medium-voltage / high-voltage electrical equipment placed in an open space may be exposed to the negative effects of the environment, and requires protection from precipitation, wind, temperature extremes and other external influences. At the same time, one of the main requirements for electrical equipment is to ensure mobility, maintainability and ease of use. These requirements are met by creating a wrapper of the appropriate configuration. One of the common options for a casing for electrical equipment is a solution in the form of a container-type enclosure that can be easily transported.

Из уровня техники известно множество устройств на базе такого технического решения, основными недостатками которых являются недостаточная эффективность системы вентиляции, отсутствие условий для обслуживающего персонала, низкая ремонтопригодность и удобство эксплуатации, отсутствие гибкой системы подключений для разных устройств и условий эксплуатации.The prior art there are many devices based on such a technical solution, the main disadvantages of which are the lack of efficiency of the ventilation system, the lack of conditions for staff, low maintainability and ease of use, lack of a flexible connection system for different devices and operating conditions.

Заявленное техническое решение направлено на устранение известных недостатков.The claimed technical solution is aimed at eliminating known shortcomings.

Из патента на полезную модель RU 33467 известен блочный распределительный пункт, смонтированный на фундаменте, включающий ограждающие конструкции, в том числе наружные стены, пол и крышу, и смонтированное в нем электротехническое и вспомогательное оборудование. Выполнен в виде, по крайней мере, одного транспортабельного модуля – объемного блока полной заводской готовности с соотношением длин пар противолежащих наружных стен, составляющим 1,0-1,45. Электротехническое и вспомогательное оборудование размещено, по крайней мере, в двух, частично взаимно резервирующих секциях, часть ячеек которых в разных секциях выполнены дублирующими друг друга. Объемный блок смонтирован на фундаменте, выполненном в виде заглубленного в грунт, расположенного в расширяющейся кверху траншее на уплотненной песчаной подушке несущего армопояса, образованного железобетонными лентами, расположенными по периметру наружных стен объемного блока.From the utility model patent RU 33467, a block distribution point mounted on a foundation is known, including enclosing structures, including external walls, floor and roof, and electrical and auxiliary equipment mounted therein. It is made in the form of at least one transportable module - a volume unit of full factory readiness with a parity of lengths of pairs of opposite external walls of 1.0-1.45. Electrical and auxiliary equipment is located in at least two partially mutually redundant sections, part of the cells of which in different sections are made duplicating each other. The volumetric block is mounted on a foundation made in the form of a buried in the ground, located in a trench expanding upward on a compacted sand cushion of a bearing arm belt formed by reinforced concrete tapes located around the perimeter of the outer walls of the volumetric block.

К недостаткам такого технического решения можно отнести обусловленную конструктивными особенностями исполнения узость функциональных возможностей, сложность транспортирования, установки и ввода в эксплуатацию. Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями известного комплектного распределительного устройства, в том числе необходимостью проведения большого объема строительных работ (котлован, заливки подушки армопояса, установка фундаментных оснований) и капитальный характер строительной конструкции, что потребует дополнительного согласования от соответствующих государственных органов.The disadvantages of this technical solution include the narrowness of functionality due to the design features of the design, the complexity of transportation, installation and commissioning. These shortcomings are due to the design features of the well-known complete switchgear, including the need for a large amount of construction work (excavation pit, pouring armopoyas pillows, installation of foundation foundations) and the capital nature of the building structure, which will require additional approval from the relevant state bodies.

Из заявки на изобретение US20130217316A1 корпус для размещения электротехнического оборудования с предусмотренными воздушными каналами в стенах и днище, а также, по меньшей мере, одним вентилятором обеспечивающим забор внешнего воздуха с подачей во внутренний объем корпуса.From the application for invention US20130217316A1, a housing for accommodating electrical equipment with provided air channels in the walls and bottom, as well as at least one fan, which provides intake of external air with a supply to the internal volume of the housing.

К недостаткам описанного в заявке технического решения можно отнести схему движения воздушного потока с забором в нижней части и подачей непосредственно к охлаждаемому оборудованию через направляющий трубопровод, что приводит к разделению воздушного потока тем самым ослабляя его, а также требует дополнительной защиты от загрязнителей которые могут попасть с воздухом и может привести к необходимости частой смены воздушных фильтров.The disadvantages of the technical solution described in the application include the flow pattern of the air flow with a fence in the lower part and supply directly to the equipment to be cooled through the guide pipe, which leads to the separation of the air flow, thereby weakening it, and also requires additional protection against pollutants that can get from air and may necessitate frequent changes of air filters.

Из патента на полезную модель RU132629 известно комплектное распределительное устройство наружной установки мобильного исполнения, выполненное в виде утепленного герметизированного контейнера, содержащего самонесущий сварной металлический каркас из металлического профиля, позволяющего устанавливать его на неровную поверхность без перекоса контейнера. Корпус сформирован теплоизолированными и закрепленными на жестком рамном основании стенами и полом из листовой стали, и двухскатной крышей из стальных треугольных ферм с кровельным покрытием из листовой стали, закрепленных к металлическому каркасу. Контейнер обшит изнутри плитами из теплоизолирующего материала и декоративными панелями из листовой стали, а места их стыков герметично уплотнены. Контейнер выполнен с двумя входами для доступа к размещенному вдоль коридора обслуживания электротехническому распределительному и вспомогательному оборудованию одностороннего обслуживания. Каркас снабжен средствами крепления к подъемно-транспортному оборудованию, а ввод кабельных линий для подключения к электротехническому оборудованию выполнен через боковую стену контейнера, выполненную с возможностью установки на ее наружной стороне металлоконструкций - универсальных порталов для подключения отходящих линейных ячеек к воздушным линиям электропередач.From the patent for utility model RU132629, a complete outdoor mobile installation switchgear is known as a heat-insulated sealed container containing a self-supporting welded metal frame made of a metal profile that allows it to be installed on an uneven surface without skewing the container. The body is formed by heat-insulated and fixed to a rigid frame base walls and floor made of sheet steel, and a gable roof of steel triangular trusses with a roofing sheet of steel, fixed to a metal frame. The container is sheathed from the inside with plates of heat-insulating material and decorative panels made of sheet steel, and the places of their joints are hermetically sealed. The container is made with two entrances for access to one-way electrical distribution and auxiliary equipment located along the service corridor. The frame is equipped with attachments to lifting and handling equipment, and cable lines for connecting to electrical equipment are introduced through the side wall of the container, made with the possibility of installing metal structures on its outside - universal portals for connecting outgoing linear cells to overhead power lines.

К недостаткам описанного технического решения можно отнести отсутствие вентилирования установленных модулей электротехнического оборудования, а также возможности, автоматизированного управления системой вентиляции. Оборудование выполнено с возможно одностороннего обслуживания, что может привести к снижению его ремонтопригодности. The disadvantages of the described technical solutions include the lack of ventilation of installed modules of electrical equipment, as well as the possibility of automated control of the ventilation system. The equipment is made with possibly one-sided maintenance, which can lead to a decrease in its maintainability.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является создание средневольтного преобразователя частоты с повышенной эргономичностью конструкции и эффективной системой вентиляции.The technical problem to which the claimed technical solution is directed is the creation of a medium-voltage frequency converter with increased ergonomic design and an effective ventilation system.

Технический результат, достигаемый от реализации заявляемого технического решения заключается в повышении эргономичных характеристик конструкции устройства.The technical result achieved from the implementation of the proposed technical solution is to increase the ergonomic characteristics of the design of the device.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что внешние стены, кровля и основание конструкции выполнены термоизолированными. Внутренний объем корпуса разделен на два отсека с отдельными системами обогрева и вентиляции. Один из отсеков содержит блоки силовых электронных компонентов, такие как блок реакторов синусного фильтра, блок высоковольтного многообмоточного трансформатора и блок силовых ячеек инвертора, установленные последовательно с вентиляционным модулем. Вентиляционный модуль выполнен с возможностью обеспечения движения направленного потока воздуха через совмещенные воздушные каналы каждого из блоков. Второй из отсеков содержит блок автоматизированной системы управления, оснащенный универсальным микропроцессорным контроллером, а также модульный отсек вводной коммутации с релейным управлением, где количество модулей зависит от количества управляемых устройств.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that the external walls, roof and base of the structure are thermally insulated. The internal volume of the case is divided into two compartments with separate heating and ventilation systems. One of the compartments contains blocks of power electronic components, such as a block of sinus filter reactors, a block of high-voltage multi-winding transformer and a block of power cells of the inverter, installed in series with the ventilation module. The ventilation module is configured to provide directional air flow through the combined air channels of each of the blocks. The second compartment contains an automated control system unit equipped with a universal microprocessor controller, as well as a modular input switching compartment with relay control, where the number of modules depends on the number of controlled devices.

Согласно преимущественному варианту реализации блок силовых ячеек инвертора сконфигурирован из n силовых ячеек на фазу, формирующих уровни выходного напряжения ШИМ в количестве достаточном для исключения разрушительное воздействие на изоляцию двигателя колебаний напряжения и эффекта du/dt.According to an advantageous embodiment, the inverter power cell unit is configured of n power cells per phase, forming PWM output voltage levels in an amount sufficient to eliminate the damaging effect of voltage fluctuations and du / dt effect on the motor insulation.

Согласно преимущественному варианту реализации, нижний пояс сформирован в виде герметичного термоизолированного основания, в месте установки трансформатора нижний пояс усилен сеткой из листового металла.According to a preferred embodiment, the lower belt is formed in the form of a sealed thermally insulated base; at the transformer installation site, the lower belt is reinforced with a sheet metal grid.

Согласно преимущественному варианту реализации устройства, вентиляционный модуль содержит устройство обогрева воздуха, установленное на пути движения воздушного потока, а также, по меньшей мере, одну регулируемую, обогреваемую заслонку с пыле-влаго уловителем.According to an advantageous embodiment of the device, the ventilation module comprises an air heating device installed in the air flow path, and at least one adjustable, heated damper with a dust-moisture trap.

Также в одном из торцевых концов корпуса устроена зона фильтрации внешнего воздуха, которая содержит две камеры, разделенные воздушным фильтром и оснащенных регулируемыми, обогреваемыми заслонками.Also, in one of the end ends of the casing, there is a zone for filtering external air, which contains two chambers separated by an air filter and equipped with adjustable, heated dampers.

Сущность заявляемого технического решения поясняется, но не ограничивается следующими графическими материалами:The essence of the proposed technical solution is illustrated, but not limited to the following graphic materials:

фиг.1 – общий вид средневольного преобразователя частоты;figure 1 - General view of the medium-frequency converter;

фиг.2 – силовая рама средневольного преобразователя частоты;figure 2 - power frame srednevolnogo frequency converter;

фиг.3 – вид в разрезе;figure 3 is a view in section;

фиг.4 – схема системы охлаждения;4 is a diagram of a cooling system;

фиг.5 – график фазного и линейного напряжения преобразователя частоты (ПЧ);5 is a graph of the phase and linear voltage of a frequency converter (IF);

фиг.6 – график выходного тока преобразователя частоты.6 is a graph of the output current of the frequency Converter.

Средневольтный преобразователь частоты заключенный, в корпус 1 (фиг.1), сформированный пространственно силовой конструкцией рамы 2 (фиг.2) под установку стеновых панелей 3, настила пола 4 и кровли 5. Внешние стены, кровля и основание выполнены термоизолированными и сформированы в виде трехслойных сендвичь панелей. В задней стеновой 6 (фиг.3) панели предусмотрен технологический люк 7 для обеспечения доступа в блоку трансформатора 8 с обеспечением возможности его демонтажа. Трансформатор 8 установлен на подвижной раме 9 с роликовыми механизмами 10, что позволяет повысить ремонтопригодность устройства. Нижний пояс 11 формирует герметичное термоизолированное основание, в месте установки трансформатора 8 нижний пояс 11 усилен сеткой 12 (фиг.2) из листового металла, что позволяет повысить жесткость конструкции, а также обеспечивает возможность установки трансформаторов разных типоразмеров.The medium-voltage frequency converter is enclosed in a housing 1 (Fig. 1), formed spatially by the power structure of the frame 2 (Fig. 2) for the installation of wall panels 3, flooring 4 and the roof 5. The external walls, the roof and the base are thermally insulated and formed in the form three layer sandwich panels. A technological hatch 7 is provided in the rear wall 6 (Fig. 3) panel to provide access to the transformer unit 8 with the possibility of its dismantling. The transformer 8 is mounted on a movable frame 9 with roller mechanisms 10, which improves the maintainability of the device. The lower belt 11 forms a sealed thermally insulated base, in the place of installation of the transformer 8, the lower belt 11 is reinforced with a grid 12 (figure 2) of sheet metal, which allows to increase the rigidity of the structure, and also provides the ability to install transformers of different sizes.

Внутренний объем корпуса 1 разделен на два отсека 13,14 (фиг.4) с отдельными системами обогрева и вентиляции, а также предусматривает установку силовых и слаботочных электронных компонентов, элементов автоматизированной системы управления, а также систем обогрева, вентиляции, пожаротушения и аварийной сигнализации.The internal volume of the housing 1 is divided into two compartments 13.14 (Fig. 4) with separate heating and ventilation systems, and also provides for the installation of power and low-current electronic components, elements of an automated control system, as well as heating, ventilation, fire extinguishing and alarm systems.

Один из отсеков 13 содержит блоки силовых электронных компонентов, такие как блок 15 реакторов синусного фильтра, блок высоковольтного многообмоточного трансформатора 8 и блок 16 силовых ячеек 17 инвертора.One of the compartments 13 contains blocks of power electronic components, such as a block 15 of sinus filter reactors, a block of high-voltage multi-winding transformer 8, and a block 16 of power cells 17 of the inverter.

В предпочтительном варианте реализации блок трансформатора 8 содержит трансформатор сухого исполнении с воздушным принудительным охлаждением внутри блока. Указанный трансформатор первичной обмоткой (соединение «звездой») подключен к трехфазной сети не менее 6 кВ. Вторичные обмотки соединены по схеме «треугольник», каждая группа вторичных обмоток отличается фазовым смещением трансформируемого напряжения. Такое техническое решение позволяет уменьшить влияние преобразователя частоты на питающую сеть.In a preferred embodiment, the transformer unit 8 comprises a dry-type transformer with air forced cooling inside the unit. The specified transformer primary winding (star connection) is connected to a three-phase network of at least 6 kV. Secondary windings are connected according to the "triangle" scheme, each group of secondary windings differs in phase displacement of the transformed voltage. Such a technical solution allows to reduce the influence of the frequency converter on the supply network.

Трансформатор 8 дополнительно оснащен датчиками дуговой защиты (на изображениях не показаны). Для повышения безопасности персонала при эксплуатации, трансформатор закрыт стеклотекстолитовой панелью. The transformer 8 is additionally equipped with arc protection sensors (not shown in the images). To increase the safety of personnel during operation, the transformer is closed with a fiberglass panel.

Последовательно с блоком трансформатора расположен блок 16 силовых ячеек инвертора. Силовые ячейки 17 (фиг.5) расположены в три яруса. На каждом из ярусов силовые ячейки соединены последовательно, тем самым они составляют одну фазу выходного напряжения преобразователя частоты. Правые выходные клеммы крайних правых ячеек на каждом ярусе соединяются электрически, тем самым образуется соединение фаз типа «звезда».In series with the transformer block is located block 16 power cells of the inverter. Power cells 17 (figure 5) are located in three tiers. On each of the tiers, the power cells are connected in series, thereby they comprise one phase of the output voltage of the frequency converter. The right output terminals of the rightmost cells on each tier are connected electrically, thereby forming a star-type phase connection.

Левые выходные клеммы крайних левых ячеек на каждом ярусе подключается к выходным клеммам ПЧ АТ27 через блок синусного фильтра 15. Силовые ячейки фиксируются на изолированной раме при помощи направляющих и винтов. Ячейки имеют одинаковые габаритные размеры и электрические характеристики, являются взаимозаменяемыми. Силовые ячейки 17 содержат охладители, ребра которых вынесены в воздушные каналы ячеек, причем профиль охладителей обладает низким сопротивлением движению воздуха. Такое техническое решение обеспечивает эффективное охлаждение последовательно расположенных блоков 8, 15, 16, единым направленным потоком 18 воздуха. Забор воздуха в блок 15 осуществляется в передней части. Нагретый ячейками воздух попадает в воздушный коллектор 19 в задней части блока 16 силовых ячеек, откуда при помощи вентиляторов 20 выдувается наружу.The left output terminals of the leftmost cells on each tier are connected to the output terminals of the AT27 inverter via a sine filter unit 15. Power cells are fixed on an insulated frame using guides and screws. The cells have the same overall dimensions and electrical characteristics, are interchangeable. Power cells 17 contain coolers, the ribs of which are carried out in the air channels of the cells, and the profile of the coolers has a low resistance to air movement. Such a technical solution provides effective cooling of sequentially arranged blocks 8, 15, 16, in a single directed air stream 18. Air intake in block 15 is carried out in front. The air heated by the cells enters the air manifold 19 at the rear of the power cell unit 16, from where it is blown out by fans 20.

Все перечисленные блоки 8, 15, 16 установлены последовательно с вентиляционным модулем 21, выполненным с возможностью обеспечения движения направленного потока воздуха через совмещенные воздушные каналы каждого из блоков.All of these blocks 8, 15, 16 are installed in series with the ventilation module 21, configured to ensure the movement of a directed air flow through the combined air channels of each of the blocks.

Вентиляционный модуль содержит набор вытяжных центробежных вентиляторов 19 обеспечивающих воздухообмен между окружающей средой и помещением отсека 13. Вентиляционный модуль 21 дополнительно содержит устройство обогрева 22 воздуха, установленное на пути движения воздушного потока, а также, по меньшей мере, одну регулируемую, обогреваемую заслонку 23 с пыле-влаго уловителем. Все устройства вентиляционного модуля связаны с автоматизированной системой управления и управляются по алгоритмам, заложенным в блоках микропроцессорного контроллера. В торцевом конце 24 отсека 13, противоположном от вентиляционного модуля 21, устроена зона 25 фильтрации внешнего воздуха, которая содержит две камеры 26,27, разделенные воздушным фильтром 28 и оснащенных внутренней 29 и внешней 30 регулируемыми, обогреваемыми заслонками.The ventilation module contains a set of centrifugal exhaust fans 19 providing air exchange between the environment and the compartment 13. The ventilation module 21 further comprises an air heating device 22 mounted in the air flow path, and at least one adjustable, heated dust damper 23 - moisture trap. All devices of the ventilation module are connected to an automated control system and are controlled according to the algorithms embedded in the microprocessor controller units. At the end end 24 of the compartment 13, opposite from the ventilation module 21, an external air filtration zone 25 is arranged, which contains two chambers 26.27, separated by an air filter 28 and equipped with an internal 29 and an external 30 adjustable, heated dampers.

Второй из отсеков 14 содержит блок 32 автоматизированной системы управления, оснащенный универсальным микропроцессорным контроллером и модульный отсек 31 вводной коммутации с релейным управлением. Количество модулей зависит от количества управляемых устройств. Блок автоматизированной системы управления содержит отдельную систему вентиляции и пульт оправления системами аварийной и охранной сигнализации, пожарной безопасности, энергоснабжения и др. Настил пола внутри указанного отсека покрыт электроизоляционным материалом. Все указанные решения обеспечивают удобство эксплуатации и повышение безопасности обслуживающего персонала, обеспечивая эргономичность конструкции. The second of the compartments 14 contains a block 32 of an automated control system equipped with a universal microprocessor controller and a modular compartment 31 of the input switching with relay control. The number of modules depends on the number of managed devices. The automated control system unit contains a separate ventilation system and a dispatch panel with emergency and burglar alarm systems, fire safety, energy supply, etc. The flooring inside the specified compartment is covered with electrical insulation material. All these solutions provide ease of use and increase the safety of staff, providing ergonomic design.

В преобразователе частоты (ПЧ) реализована технология формирования многоуровневой широтно-импульсной модуляции (ШИМ) посредством преобразования трехфазного напряжения с постоянной частотой и амплитудой в трехфазное напряжение с переменной частотой и амплитудой и формирования выходного напряжения путем сложения напряжений от отдельных, последовательно соединенных силовых ячеек. При этом, форма выходного напряжения ПЧ максимально приближается к синусоиде. Инвертор силовых ячеек построен на IGBT транзисторах. Применение в ПЧ расчетного количества n ячеек на фазу позволяет полностью исключить разрушительное воздействие на изоляцию двигателя колебаний напряжения и эффекта du/dt, формируя достаточное количество уровней напряжения ШИМ.The frequency converter (IF) implements the technology of forming a multi-level pulse-width modulation (PWM) by converting a three-phase voltage with a constant frequency and amplitude into a three-phase voltage with a variable frequency and amplitude and generating an output voltage by adding voltages from separate, connected in series power cells. In this case, the shape of the output voltage of the inverter is as close as possible to a sinusoid. The power cell inverter is built on IGBT transistors. The application in the inverter of the calculated number of n cells per phase can completely eliminate the destructive effect of voltage fluctuations and the du / dt effect on the motor insulation, forming a sufficient number of PWM voltage levels.

Такое техническое решение позволило существенно улучшить выходные характеристики ПЧ, при этом, формы выходного напряжения и тока практически синусоидальны, а окончательную фильтрацию осуществляет выходной синусный фильтр 14. Графическое отображение работы устройства показано на графиках фиг. 5,6.Such a technical solution allowed us to significantly improve the output characteristics of the inverter, while the forms of the output voltage and current are almost sinusoidal, and the final filtering is performed by the output sinus filter 14. A graphical representation of the operation of the device is shown in the graphs of FIG. 5,6.

Микропроцессорный контроллер (МК) по оптоволоконным линиям управляет работой силовых ячеек 17, в ответ получает и обрабатывает данные о состоянии и текущих параметрах ячеек.The microprocessor controller (MK) for fiber optic lines controls the operation of the power cells 17, in response, receives and processes data about the state and current parameters of the cells.

Блок пользовательских интерфейсов контроллера собирает сигналы от датчиков технологических параметров, получает/передает по аналоговым и дискретным входам/выходам сигналы, обрабатывает их, осуществляет связь с МК, который обрабатывает информацию о работе преобразователя частоты, выдает силовым ячейкам управляющие сигналы.The block of user interfaces of the controller collects signals from the sensors of technological parameters, receives / transmits signals via analog and digital inputs / outputs, processes them, communicates with the MC, which processes information about the operation of the frequency converter, issues control signals to the power cells.

Согласно возможным вариантам реализации заявляемого технического решения ПЧ может управляться в ручном и автоматическом режиме. Присутствует возможность осуществлять управление системным компьютером АСУ или же входить в сеть управления предприятия.According to possible options for the implementation of the proposed technical solution, the inverter can be controlled in manual and automatic mode. There is the ability to manage the ACS system computer or enter the enterprise management network.

Оптимальные условия для обслуживающего персонала и функционирования оборудования обеспечиваются, как конструктивным выполнением корпуса с разделение на функциональные зоны, так и посредством устройства эффективной системы вентиляции и обогрева силовой части.The optimal conditions for the maintenance staff and the functioning of the equipment are ensured both by the structural design of the housing with division into functional zones, and by means of an effective ventilation and heating system for the power unit.

Claims (6)

1. Средневольтный преобразователь частоты, заключенный в корпус модульно-блочной конструкции, сформированный пространственно силовой конструкцией рамы под установку термоизолированных стеновых панелей, настила пола и кровли, отличающийся тем, что внутренний объем корпуса разделен, по меньшей мере, на два отсека, выполненных с возможностью отдельного обогрева и вентиляции, один из отсеков содержит блоки силовых электронных компонентов, установленные последовательно с вентиляционным модулем, выполненным с возможностью обеспечения движения направленного потока воздуха через совмещенные воздушные каналы каждого из отсеков, при этом второй из отсеков содержит блок под установку автоматизированной системы управления и модульный блок вводной коммутации с релейным управлением.1. A medium-voltage frequency converter enclosed in a modular-block casing, formed by a spatially power frame design for installing thermally insulated wall panels, flooring and roofing, characterized in that the internal volume of the casing is divided into at least two compartments made with the possibility of separate heating and ventilation, one of the compartments contains blocks of power electronic components installed in series with the ventilation module, configured to provide two the direction of the air flow through the combined air channels of each of the compartments, while the second of the compartments contains a unit for installing an automated control system and a modular input switching unit with relay control. 2. Средневольтный преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что блоки силовых электронных компонентов включают, по меньшей мере, блок реакторов синусного фильтра, блок высоковольтного многообмоточного трансформатора и блок силовых ячеек инвертора.2. The medium-voltage frequency converter according to claim 1, characterized in that the blocks of power electronic components include at least a block of sinus filter reactors, a block of a high-voltage multi-winding transformer and a block of power cells of the inverter. 3. Средневольтный преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что блок силовых ячеек инвертора сконфигурирован из n силовых ячеек на фазу, формирующих уровни выходного напряжения ШИМ в количестве , достаточном для исключения разрушительного воздействия напряжения на изоляцию управляемого устройства.3. The medium-voltage frequency converter according to claim 1, characterized in that the inverter power cell unit is configured of n power cells per phase, forming PWM output voltage levels in an amount sufficient to eliminate the damaging effect of voltage on the insulation of the controlled device. 4. Средневольтный преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что на нижнем поясе сформировано герметичное термоизолированное основание, в месте установки трансформатора нижний пояс усилен сеткой из листового металла.4. The medium-voltage frequency converter according to claim 1, characterized in that a sealed thermally insulated base is formed on the lower belt, in the installation location of the transformer the lower belt is reinforced with a sheet metal grid. 5. Средневольтный преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что вентиляционный модуль содержит устройство обогрева воздуха, установленное на пути движения воздушного потока, а также, по меньшей мере, одну регулируемую, обогреваемую заслонку с пыле-влаго уловителем.5. The medium-voltage frequency converter according to claim 1, characterized in that the ventilation module comprises an air heating device mounted on the air flow path, and at least one adjustable, heated damper with a dust-moisture trap. 6. Средневольтный преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что в одном из торцевых концов корпуса устроена зона фильтрации внешнего воздуха, которая содержит две камеры, разделенные воздушным фильтром и оснащенные регулируемыми, обогреваемыми заслонками.6. The medium-voltage frequency converter according to claim 1, characterized in that in one of the end ends of the housing there is a zone for filtering external air, which contains two chambers separated by an air filter and equipped with adjustable, heated dampers.
RU2019118785U 2019-06-18 2019-06-18 Medium Voltage Frequency Converter RU194736U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118785U RU194736U1 (en) 2019-06-18 2019-06-18 Medium Voltage Frequency Converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118785U RU194736U1 (en) 2019-06-18 2019-06-18 Medium Voltage Frequency Converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194736U1 true RU194736U1 (en) 2019-12-23

Family

ID=69022604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118785U RU194736U1 (en) 2019-06-18 2019-06-18 Medium Voltage Frequency Converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194736U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746009C1 (en) * 2020-07-31 2021-04-05 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Cabinet version frequency converter and cooling method thereof
RU2789523C1 (en) * 2021-04-30 2023-02-06 Цзянсуская корпорация по ядерной энергетике Frequency converter control device and its control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU87585U1 (en) * 2009-06-24 2009-10-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") FREQUENCY CONVERTER
RU105545U1 (en) * 2011-01-19 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" MULTI-LEVEL TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER
RU109935U1 (en) * 2011-05-04 2011-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") MATRIX CASCADE FREQUENCY CONVERTER WITH WIDTH-PULSE MODULATION OF OUTPUT VOLTAGE
CN203725466U (en) * 2013-12-12 2014-07-23 常州市信勤工具有限公司 Range hood of machine tool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU87585U1 (en) * 2009-06-24 2009-10-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") FREQUENCY CONVERTER
RU105545U1 (en) * 2011-01-19 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" MULTI-LEVEL TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER
RU109935U1 (en) * 2011-05-04 2011-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") MATRIX CASCADE FREQUENCY CONVERTER WITH WIDTH-PULSE MODULATION OF OUTPUT VOLTAGE
CN203725466U (en) * 2013-12-12 2014-07-23 常州市信勤工具有限公司 Range hood of machine tool

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746009C1 (en) * 2020-07-31 2021-04-05 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Cabinet version frequency converter and cooling method thereof
RU2789523C1 (en) * 2021-04-30 2023-02-06 Цзянсуская корпорация по ядерной энергетике Frequency converter control device and its control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9945142B2 (en) Modular data center
EP0499592A1 (en) Underground transformer cabin consisting of two units, one inside the other
US20030235026A1 (en) Compact converter station
US20090213531A1 (en) Transformer substation
RU194736U1 (en) Medium Voltage Frequency Converter
CN211017322U (en) Movable box type energy storage power station
JP2012002038A (en) Building facility unit and building
RU2662800C1 (en) Modular container type automated power plant
CN211183778U (en) Integrated structure compact type high-voltage frequency converter
CN209881210U (en) Prepackage type electricity distribution room
UA139555U (en) MEDIUM VOLTAGE FREQUENCY CONVERTER
US20240291247A1 (en) Electrical transformation substation
JPH08140225A (en) Transformer station
CN211183805U (en) Integrated structure compact type high-voltage frequency converter
RU132629U1 (en) COMPLETE DISTRIBUTION DEVICE FOR OUTDOOR INSTALLATION OF MOBILE EXECUTION
CN103580452A (en) Chained SVG power cabinet
CN210152099U (en) Top layer heat insulation structure for villa and sunlight room
KR101934588B1 (en) smart electric panel with auto cooling system
CN113517646A (en) 10kv oil-immersed transformer grounding dismounting fence and floor type transformation distribution equipment
KR102361673B1 (en) Module type electrical house and fuel cell system including the same
CN211173291U (en) House body and battery house
CN216820363U (en) Data center equipment
CN216921530U (en) Dust-proof room and dust-proof system
CN209860461U (en) Box-type substation for rail transit
RU38792U1 (en) BLOCK-BOX OF ELECTRICAL SUPPLY OF LINEAR CONSUMERS