[實用新型]級聯式中壓變頻器

有效

• 申請號: 201220677027.0
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN203027114U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 朱燕華
• 申請（專利權）人: 北京利德華福電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 趙郁軍

技術領域

本實用新型屬于電氣自動化設備技術領域，涉及一種中壓變頻器，特別是一種高可靠性級聯式中壓變頻器。

背景技術

隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發展，中壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來，特別是在高壓器件應用的可靠性還不是太高且價格高昂的的情況下，近年來人們多使用如圖1所示的級聯式電路拓撲結構的中壓變頻器。

圖2為構成級聯式中壓變頻器的功率單元結構示意圖。隨著中壓變頻器輸出電壓的提高，構成整個中壓變頻器的器件種類也越多，尤其是比較關鍵的功率單元多達上百個。

在級聯式中壓變頻器工作時，偶爾會出現某一個或者某幾個器件損壞而使功率單元發生故障，這在一些極其重要的場合，例如核電工況下要求變頻器不能長時間停機或者干脆就是不能停機的場合是非常危險的！為了滿足這些極其重要的工況，目前通常采用兩種常用的旁路技術方案：

1、如圖3所示采用內部可控硅旁路設計，即在每個功率單元的輸出端U和V旁設置一個可控硅旁路電路，一旦功率單元內的器件故障導致功率單元無法正常工作時，立即將可控硅旁路電路接入。這種旁路設計的優點：反應速度快，但是器件易受到干擾。

2、如圖4所示，在每個功率單元旁邊設計一內部機械旁路結構。一旦功率單元故障無法正常工作，通過該內部機械旁路結構更換功率單元。這種旁路設計的特點是：工作可靠，但是反應時間比較長。

但是，不管采用哪種旁路設計，都存在以下兩個缺點：

1、某個功率單元處于旁路狀態，變頻器必須降額運行，旁路個數越多，降額程度越高；

2、功率單元長期處于旁路狀態，意味著變頻器處于帶病運行，期間故障點很可能會擴大，要想排除故障，必須將設備停機，然后更換功率單元，往往這個更換功率單元的過程需要2個小時以上，這在一些工況現場時不允許的。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種高可靠性的級聯式中壓變頻器。當構成中壓變頻器的每個功率單元出現故障時，能被旁路，同時又能在不停機的情況下將帶病的功率單元進行在線更換，保證變頻器恢復到非降額運行狀態。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種高可靠性級聯式中壓變頻器，其特征在于：它包括殼體，設置在殼體內的具備內置旁路電路的可插拔功率單元、用于在線更換該功率單元的操作機構和外部旁路裝置；

所述操作機構包括用于推拉所述功率單元的推進裝置及沿推拉方向設置的導軌滑輪裝置。

所述推進裝置包括推拉板、把手、鎖桿和用于放置所述功率單元的框體，該推拉板與該把手通過連接桿連接，該推拉板兩端分別各與一直板鉸接，該直板的兩端分別與該框體及該鎖桿鉸接，該框體上設有鎖管，該鎖桿豎直設于該鎖管內并可上下滑動；該導軌滑輪裝置包括設于該框體下方兩側的滑輪及設于所述外殼并與該滑輪對應的導軌。

所述推拉板呈中間寬兩端窄的形狀。

所述連接桿一端與所述推拉板固接，另一端與所述把手鉸接。

所述直板上設有擋板，所述框體上設有與該擋板對應的限位板。

所述功率單元包括預充電裝置、交直交逆變電路、所述內置旁路電路、插拔裝置。

所述內置旁路電路密封在金屬盒中。

所述內置旁路電路為可控硅旁路電路。

所述外部旁路裝置包括旁路控制板、旁路接觸器。

所述旁路接觸器為并聯在一起。

本實用新型的有益效果是：本實用新型高可靠性級聯式中壓變頻器在功率單元故障時能在線更換，由于變頻器處于高電壓運行狀態，在線更換通過隔離裝置能保證人身安全，同時更換功率單元時，新安裝的功率單元沒有上電沖擊過程，功率單元不受上電沖擊，變頻器能自動解除旁路狀態。

附圖說明

圖1為現有技術中的中壓變頻器原理框圖。

圖2為現有技術中的中壓變頻器功率單元。

圖3為現有技術中的具備內部可控硅旁路功能的功率單元。

圖4為現有技術中的具備內部機械旁路功能的功率單元。

圖5為本實用新型的功率單元及操作機構的結構示意圖。

圖6為本實用新型的功率單元及外圍電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

如圖5、圖6所示，本實用新型提供的高可靠性級聯式變頻器包括：殼體，設置在殼體內的具備內置旁路電路的可插拔功率單元1、用于在線更換該功率單元的操作機構和外部旁路裝置（圖未示）。