[實用新型]礦用隔爆兼本質安全型變頻調速裝置

無效

• 申請號: 201020628007.5
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN201887722U
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 司志國;劉勝燕;司偉;王宏毅;郭睿;劉霞
• 申請（專利權）人: 山東先河悅新機電股份有限公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M1/00;H02M1/12;H02H7/08
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 劉衍軍

技術領域

本實用新型屬于電氣傳動與控制領域，具體涉及一種礦用隔爆兼本質安全型變頻調速裝置。

背景技術

隨著我國煤炭生產自動化程度的不斷提高，礦用變頻器在煤礦井下采、掘、運等機械設備和井上通、壓、排、提等四大件的調速應用中發揮了良好的調速性能和節能降耗的作用?，F有技術中的礦用變頻器具有如下優點：1)能解決大功率電機高精度的轉矩控制；2)能實現大功率電機的軟起、軟停及其過程控制；3)多機聯動時的功率平衡；4)四象限運行時的再生制動和能量回饋，節能減排；5)凈化環境，安全生產；6)延長設備使用壽命。但也存在以下缺陷：1)為解決高次諧波的電網干擾問題而增加的輸入電抗器和濾波器，專門置于一個隔爆殼體里，變頻器柜置于另一隔爆殼體內。由于柜體數量的增加，給現場的安裝，接線帶來很多不便。并且，兩個殼體之間必須用電纜連接走線，這樣不利于高次諧波的消除；2)均采用正弦波脈寬調制，所用器件是IGBT器件，經過交-直-交變換后，變頻器輸出不是完全的正弦波形，而且有3次以上的諧波。如圖1所示，P和N分別是整流后的正負輸出端，VD1～VD6是IGBT器件。其中，VD1、VD?4串聯，組成U相；VD2、VD5串聯，組成V相，VD3、VD6串聯，組成W相。U、V、W三相再并聯起來，分別加到整流出來的正負輸出端P和N上。其工作過程為：VD1、VD4通斷，產生U相，VD2、VD5通斷，產生V相，VD3、VD6通斷，產生W相。上下半橋交替導通，輸出電平只有+Ud和-Ud兩種。輸出波形中所含有的高次諧波勢必增加電機的鐵損和銅損，當變頻器在低速運行的時候，普通電機往往會由于絕緣級別低，自冷電機冷卻能力下降造成電機過熱，而造成導致燒壞電機的情況。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種易于安裝、不會造成電機過熱損壞、增加電機使用壽命的礦用隔爆兼本質安全型變頻調速裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：礦用隔爆兼本質安全型變頻調速裝置，包括殼體、變頻器、濾波電抗器、進出線，其特征在于：所述殼體由一屏蔽板分隔為變頻器腔體、濾波電抗器腔體；所述變頻器、濾波電抗器分別置于變頻器腔體、濾波電抗器腔體內；所述變頻器、濾波電抗器、進出線之間，均使用銅排進行連接。

優選的，所述變頻器包括有三電平逆變器單相的逆變電路；所述三電平逆變器單相的逆變電路包括第一逆變器件S1、第二逆變器件S2、第三逆變器件S3、第四逆變器件S4、第一續流二極管V1、第二續流二極管V2、第三續流二極管V3、第四續流二極管V4、第一鉗位二極管V5、第二鉗位二極管V6、兩個電容Ed；

所述第一逆變器件S1、第二逆變器件S2、第三逆變器件S3、第四逆變器件S4依次串聯在一起；所述第一續流二極管V1、第二續流二極管V2、第三續流二極管V3、第四續流二極管V4分別并聯到所述第一逆變器件S1、第二逆變器件S2、第三逆變器件S3、第四逆變器件S4上；所述第一鉗位二極管V5、第二鉗位二極管V6串聯后，所述第一鉗位二極管V5的正極接所述第一續流二極管V1與第二續流二極管V2的連接點，所述第二鉗位二極管V6的負極接所述第三續流二極管V3與第四續流二極管V4的連接點；

所述兩個電容Ed串聯后連接兩輸出正負端P、N。

優選的，所述第一續流二極管V1、第二續流二極管V2、第三續流二極管V3、第四續流二極管V4、第一鉗位二極管V5、第二鉗位二極管V6具有相同的功率和相同的耐壓等級。

優選的，所述第一逆變器件S1、第二逆變器件S2、第三逆變器件S3、第四逆變器件S4為GTO、IGBT或IGCT管。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：由于它將變頻器和濾波電抗器安裝于一個殼體內，且兩個腔體只留有銅排走線的孔洞以及進行了特殊的屏蔽處理，既有利于高次諧波的消除，又便于安裝；它包括有三電平逆變器單相的逆變電路，其輸出多了一個輸出電平，可以使du/dt降低一半，從而使輸出電壓諧波減小，電動機的溫度大大降低，輸出波形更好，在低速運行時，不會導致電機過熱而燒毀電機，增加其使用壽命，并且無需增添其他的散熱設備或改用變頻電機，降低了成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的三電平逆變器單相的逆變電路原理圖；

圖3是現有技術的結構示意圖。

圖中標記為：

1、殼體；11、變頻器腔體；12、濾波電抗器腔體；2、變頻器；3、濾波電抗器；4、進出線；5、屏蔽板。

具體實施方式