專利名稱：共直流母線式組合防爆變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種共直流母線式組合防爆變頻器，屬于防爆電器，適用于爆炸性氣體環(huán)境。
二背景技術(shù)：
近年來(lái)，為緩解能源緊張的局面，我國(guó)煤礦企業(yè)都加大了礦井生產(chǎn)能力和技術(shù)改造的力度，煤炭生產(chǎn)設(shè)備朝著大型化、高速化、智能化方向發(fā)展。隨著大型化設(shè)備的投運(yùn)，單臺(tái)電機(jī)已經(jīng)不能滿足設(shè)備生產(chǎn)所需，雙電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備在煤礦行業(yè)越來(lái)越多。為了解決大型雙電機(jī)設(shè)備的啟動(dòng)、調(diào)速和停止問(wèn)題，目前電機(jī)均由單臺(tái)變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。實(shí)際使用中，因?yàn)樨?fù)載的波動(dòng)和機(jī)械部分安裝原因，經(jīng)常出現(xiàn)一臺(tái)防爆變頻器拖動(dòng)另一臺(tái)防爆變頻器轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。由此造成被拖動(dòng)的防爆變頻器因處于發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生過(guò)壓故障而停機(jī)， 影響礦井正常的安全生產(chǎn)。
三、發(fā)明內(nèi)容為了避免被拖動(dòng)的防爆變頻器因處于發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生過(guò)壓故障而停機(jī)，影響礦井正常的安全生產(chǎn)，本實(shí)用新型提供一種共直流母線式組合防爆變頻器，該防爆變頻器將內(nèi)置變頻器的直流回路使用導(dǎo)體相互連接。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是防爆變頻器的直流回路通過(guò)導(dǎo)體直接連接是將內(nèi)置的兩臺(tái)變頻器在不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使用導(dǎo)體直接將兩臺(tái)變頻器的正極和正極連接，負(fù)極和負(fù)極連接。共直流母線式組合防爆變頻器通過(guò)直流回路能量循環(huán)可以解決被拖動(dòng)的防爆變頻器因處于發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生過(guò)壓故障而停機(jī)現(xiàn)象。它包括防爆箱體、散熱器、變頻器和控制單元，防爆箱體為鋼板焊接而成，分為設(shè)備腔和接線腔，兩腔分別裝有可以開(kāi)啟的門蓋，門蓋與箱體以螺栓緊固或以扣板鍥緊，兩腔之間以防爆接線端子進(jìn)行電路聯(lián)接，接線腔壁上安裝有電纜引入裝置，動(dòng)力電纜和控制電纜均從接線腔接入和接出。所述熱管散熱器或水冷散熱器安裝在防爆箱體設(shè)備腔外法蘭上。所述的變頻器由整流單元、電容組、逆變單元和控制單元組成。整流單元和逆變單元的模塊均安裝在熱管散熱器或水冷散熱器上。整流單元為二極管整流或三相半橋可控整流或三相全橋整流；電容組采用單只電容先串后并的方式組成，其連接方式和數(shù)量根據(jù)變頻器的電壓和功率而定；逆變單元由六只IGBT器件組成，采用空間電壓矢量控制算法將直流電壓調(diào)制成近似正弦波的交流電壓輸出。將兩臺(tái)變頻器直流環(huán)節(jié)互連后，兩臺(tái)變頻器直流電壓相同，兩臺(tái)整流共同作用輸出直流電壓，當(dāng)一臺(tái)損壞時(shí)，另一臺(tái)仍可繼續(xù)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)半載運(yùn)行，避免停機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生非均衡性負(fù)載時(shí)，一臺(tái)變頻器電動(dòng)，一臺(tái)變頻器發(fā)電，此時(shí)發(fā)電變頻器產(chǎn)生的能量通過(guò)直流回路由電動(dòng)變頻器消耗，不會(huì)使直流電壓升高而造成發(fā)電停機(jī)現(xiàn)象。本實(shí)用新型的有益效果(1)通過(guò)兩臺(tái)變頻器的直流回路連接，避免被拖動(dòng)的變頻器因處于發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生過(guò)壓故障而停機(jī)現(xiàn)象。當(dāng)一臺(tái)整流故障時(shí)，系統(tǒng)也可半載繼續(xù)運(yùn)行，提高系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性；(2)共直流母線式組合變頻器具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小和方便維修優(yōu)點(diǎn)；C3)采用共直流母線式組合變頻器可以減小設(shè)備啟動(dòng)、停車時(shí)對(duì)系統(tǒng)的沖擊， 延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的使用壽命，減少電網(wǎng)浪涌產(chǎn)生，確保安全用電，提高系統(tǒng)功率因數(shù)和節(jié)能。
四
圖1是本實(shí)用新型的防爆外殼結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型共直流母線式組合防爆變頻器由防爆人機(jī)接口 1、進(jìn)出線裝置2、控制按鈕3、控制旋鈕4、接線腔5及設(shè)備腔6組成，防爆變頻器由鋼板焊接而成，分為設(shè)備腔和接線腔兩個(gè)互不相通部分，兩腔分別裝有可以開(kāi)啟的門蓋，門蓋與箱體以螺栓緊固或以扣板鍥緊，要求門間隙小于0.3毫米，兩腔之間以防爆接線端子進(jìn)行電路聯(lián)接，接線腔壁上安裝有電纜引入裝置2 ；散熱器安裝在防爆箱體背部主腔外法蘭上。整個(gè)產(chǎn)品加工制作完全遵守《煤礦安全規(guī)程》和GB3836的相關(guān)規(guī)定。如圖2所示，共直流母線式組合防爆變頻器內(nèi)部由整流單元、電容組、逆變單元和控制單元組成。二極管橋整流三相電源后給變頻器提供直流電源。以IGBT構(gòu)成的變頻器逆變單元作用生成三相對(duì)稱交流電壓。電機(jī)控制單元基于微處理器軟件。微處理器根據(jù)閃存內(nèi)置的程序(V/F，矢量)的種類與測(cè)定信號(hào)、控制輸入輸出模塊、在人機(jī)接口設(shè)定的參數(shù)值和命令下控制電機(jī)。并計(jì)算IGBT開(kāi)關(guān)位置，門驅(qū)動(dòng)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大來(lái)驅(qū)動(dòng)IGBT。如 IGBT發(fā)生過(guò)電流時(shí)，們驅(qū)動(dòng)器暫停IGBT GATE信號(hào)輸出，把故障信號(hào)發(fā)送到微處理器。人機(jī)接口是用戶和防爆變頻器的連接橋梁。兩臺(tái)變頻器的直流回路正負(fù)母排直接連接，可以使發(fā)電變頻器產(chǎn)生的能量不流經(jīng)整流單元，直接被另一臺(tái)的變頻器消耗，節(jié)能的同時(shí)也能夠避免發(fā)電的變頻器產(chǎn)生過(guò)壓停機(jī)現(xiàn)象。圖1所示共直流母線式組合防爆變頻器背部設(shè)有熱管散熱器或水冷散熱器。散熱器可將整流橋和IGBT工作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳遞到殼體外部，有效地阻止熱量在箱體內(nèi)集聚， 確保所有元器件都在正常的環(huán)境溫度下工作。
權(quán)利要求1.一種共直流母線式組合防爆變頻器，將內(nèi)置變頻器的直流回路使用導(dǎo)體相互連接， 其特征在于它包括防爆箱體、散熱器、變頻器和控制單元，所述箱體為鋼板焊接而成，分為設(shè)備腔和接線腔，動(dòng)力電纜和控制電纜均從接線腔接入和接出，具有兩套獨(dú)立的操作控制系統(tǒng)；設(shè)備腔內(nèi)將兩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)變頻器的直流回路通過(guò)導(dǎo)體直接連接，使能量可在直流回路直接循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共直流母線式組合防爆變頻器，其特征在于所述變頻器是由整流單元、電容組、逆變單元和控制單元組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共直流母線式組合防爆變頻器，其特征在于所述散熱器是熱管散熱器或水冷散熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共直流母線式組合防爆變頻器，其特征在于所述直流回路通過(guò)導(dǎo)體直接連接是將內(nèi)置的兩臺(tái)變頻器在不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使用導(dǎo)體直接將兩臺(tái)變頻器的正極和正極連接，負(fù)極和負(fù)極連接。
專利摘要一種共直流母線式組合防爆變頻器，屬于防爆電器。共直流母線式組合防爆變頻器是將兩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)變頻器的直流回路通過(guò)導(dǎo)體直接連接，使能量可在直流回路直接循環(huán)、具有雙整流雙逆變的組合防爆變頻器。該共直流母線式組合防爆變頻器可以有效避免因負(fù)載不均勻引起的單臺(tái)變頻器過(guò)壓停機(jī)現(xiàn)象，適用于煤礦井下所有同一設(shè)備雙電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02M5/44GK202145621SQ201120246829
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者周彪, 朱紅波, 李春軍, 田飛, 肖齋 申請(qǐng)人:上海申地自動(dòng)化科技有限公司