[發(fā)明專利]三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711497980.0
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN107911009A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 譚國俊;王浩;楊波;秦振;封安波;李輝
• 申請（專利權）人: 徐州中礦大傳動與自動化有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，包括：全數字調節(jié)柜、基于雙橋臂功率單元的變頻器柜、水循環(huán)散熱系統(tǒng)柜；所述全數字調節(jié)柜、基于雙橋臂功率單元的變頻器柜、水循環(huán)散熱系統(tǒng)柜從左至右相互組裝并柜形成一套完整的高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)。

2.根據權利要求1所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，所述的全數字調節(jié)柜包含核心控制模組、輔助供電系統(tǒng)、人機對話系統(tǒng)以及柜體，所述核心控制模組采用DSP+FPGA結構的矢量控制器，以32位數字型號處理器為核心；安裝在全數字調節(jié)柜體前部；所述輔助供電系統(tǒng)用于為整個系統(tǒng)輔助控制提供穩(wěn)定的運行電源，安裝在柜體后部；所述人機對話系統(tǒng)采用觸摸屏人機對話操作界面，安裝在柜體前部中間位置。

3.根據權利要求1所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，所述的基于雙橋臂功率單元的變頻器柜包含柜體以及安裝在柜體內的三組雙橋臂功率單元模組、放電模組、傳感器模組、備用拓展支撐電容模組，所述雙橋臂功率單元模組安裝在柜體前部；所述放電模組通過螺栓固定在柜體上部左側，所述傳感器模組通過螺栓固定在柜體上部右側，所述備用拓展支撐電容模組設置在雙橋臂功率單元模組上方。

4.根據權利要求3所述的的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，所述雙橋臂功率單元模組包含單元殼體組件以及設置在殼體內部的散熱水冷板、功率器件、兩項單橋臂交流疊層母線、直流支撐疊層母線和直流支撐電容；所述散熱水冷板兩側，每側均布一個橋臂的功率器件，安裝一項單橋臂交流疊層母線，單獨設計成一項三電平變頻器橋臂；所述直流支撐疊層母線安裝在兩項單橋臂交流疊層母線上部，連接兩項單橋臂交流疊層母線直流側，直流支撐電容5安裝在直流支撐疊層母線上。

5.根據權利要求1所述的三電平可拓展橋臂并聯(lián)高壓大功率水冷變頻器，其特征在于：所述水循環(huán)散熱系統(tǒng)柜包含水-風熱交換器、主循環(huán)水泵、膨脹氣囊、去離子系統(tǒng)及監(jiān)測控制系統(tǒng)，所述主循環(huán)水泵、離子系統(tǒng)、補水泵通過系統(tǒng)管路采用螺栓、法蘭連接方式固定安裝在機芯框架下部，膨脹氣囊、監(jiān)測控制系統(tǒng)采用螺栓連接方式固定安裝在機芯框架上部，水-風熱交換器固定在室外進行熱交換。

6.根據權利要求1所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，還包括勵磁繞組柜，所述勵磁繞組柜設置在全數字調節(jié)柜的另一側。

7.根據權利要求6所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，所述勵磁繞組系統(tǒng)柜包含可控硅整流模組、過壓保護模組、阻容吸收模組、控制模組以及風冷散熱系統(tǒng)；所述風冷散熱系統(tǒng)設置在柜體的上方，所述控制模組設置在柜體內部，所述可控硅整流模組、過壓保護模組、阻容吸收模組設置在控制模組的上方，所述可控硅整流模組、過壓保護模組、阻容吸收模組、控制模組及風冷散熱系統(tǒng)通過螺栓、導軌等連接方式固定安裝在柜體相應位置。

8.根據權利要求7所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，所述可控硅整流模組包括模組風道框架、六支可控硅晶閘管、六個可控硅散熱器、快速熔斷器、電流傳感器及連接銅排；所述模組風道框架，采用絕緣材料，整體設計成三路散熱風道，與柜體風道配合形成一個完整的散熱循環(huán)回路；所述1支可控硅晶閘管和1個可控硅散熱器組裝在一起形成一個模塊，六個模塊沿著模組風道框架滑道安裝；所述快速熔斷器安裝在可控硅整流模組前側；所述可控硅散熱器下部模組風道框架風道內增加RC阻容吸收回路；所述可控硅晶閘管、可控硅散熱器、快速熔斷器、電流傳感器通過連接銅排相互連接，整體與風道設計成一個可控硅整流裝配模組，安裝在柜體上部。

9.根據權利要求7所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，所述可控硅整流模組采用三相6脈沖拓撲結構，所述過壓保護模組由壓敏電阻、快速熔斷器組成過壓保護電路，模組化設計方便安裝維護，連接在系統(tǒng)交流側，所述控制模組由光纖控制板、繼電器、開關電源、絕緣監(jiān)視儀組成，所有電子元器件組裝在一個安裝板上，形成一個控制模組，所述的風冷散熱系統(tǒng)由大功率散熱風機、負壓檢測傳感器、柜體風機罩、風道組成；所述散熱風機選取大散熱功率的風機，安裝在柜體風機罩內，提供勵磁繞組系統(tǒng)柜完整的負壓散熱循環(huán)；所述負壓檢測傳感器設計安裝在風道內，檢測風機是否正常運行；所述風冷散熱系統(tǒng)為整個系統(tǒng)運行提供一個更穩(wěn)定的工作環(huán)境。

10.根據權利要求9所述的三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)，其特征在于，所述三電平高壓大功率水冷變頻器系統(tǒng)采用雙橋臂功率單元模組內部左右橋臂并聯(lián)、雙橋臂功率單元模組并聯(lián)或基于雙橋臂功率單元的變頻器柜方式的一種或多種組合。