[發明專利]功率變換單元及礦用變頻器

在審

• 申請號: 202010566978.X
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111555593A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 劉曉鵬;李巖;何亮;朱峰;曹晗;羅雄飛;張俊杰;蘇哲侃;呂遠;侯麗楠;梁弈
• 申請（專利權）人: 國電龍源電氣有限公司;保定龍源電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 夏東棟

本公開提供了一種功率變換單元及礦用變頻器。該功率變換單元安裝于礦用變頻器的殼體中，包括水冷板，依次層疊設置于水冷板的第一表面的逆變器、第一直流母線系統和直流電容組，以及設置于水冷板的第二表面的第二直流母線系統和電連接至第二直流母線系統的整流橋，逆變器和直流電容組通過第一直流母線系統電連接，第一直流母線系統和第二直流母線系統電連接，功率變換單元還包括插接式連接裝置，插接式連接裝置的插頭部分設置于水冷板的第一側面，插接式連接裝置的插座部分設置于殼體的后板上，水冷板的第二側面和第三側面分別設置滑道。該功率變換單元可實現電路系統的快速安裝與拆卸，提高了工作效率，并且能夠滿足設備現場維修的需求。

技術領域

本公開涉及變頻器領域，更具體地，涉及一種功率變換單元及礦用變頻器。

背景技術

目前，礦用變頻器的水冷板通常都是作為隔爆殼后蓋板的一部分固定于隔爆殼上。礦用變頻器的功率變換單元所有器件均安裝在水冷板的內側，即隔爆殼的內部，而且功率變換單元的輸入輸出端口與外圍電路間均采用螺栓連接的方式。由于功率變換單元對外連接點電壓高，電流大，既要保證足夠的電氣安全距離，又要考慮隔爆殼體內的空間限制，導致連接點的結構設計復雜，絕緣處理困難。狹小的空間又使得工人在隔爆殼內安裝存在諸多不便，造成生產效率低下，增加了故障發生率。同時，連接點所采用的螺栓連接方式也增加了故障功率變換單元的拆除難度，而故障設備往往需要升井后才能進行維修，延長了設備的故障停機時間。然而，對于井下連續運行的負載，對設備的故障停機時間有嚴格的考核要求，不易拆裝的功率變換單元無法滿足設備現場維修的需求，這對于連續生產的煤炭企業有時是不允許的。

發明內容

提供了本公開以解決背景技術中存在的上述缺陷。因此需要發明一種功率變換單元及礦用變頻器。該功率變換單元及礦用變頻器可對功率變換單元的電路系統實現快速安裝與拆卸，提高了工作效率，并且能夠滿足設備現場維修的需求。

本公開的第一方面提供了一種功率變換單元，適用于礦用變頻器，所述功率變換單元安裝于所述礦用變頻器的殼體中，包括水冷板，依次層疊設置于所述水冷板的第一表面的逆變器、第一直流母線系統和直流電容組，以及設置于所述水冷板的第二表面的第二直流母線系統和電連接至所述第二直流母線系統的整流橋，所述逆變器和所述直流電容組通過所述第一直流母線系統電連接，所述第一直流母線系統和所述第二直流母線系統電連接，所述功率變換單元還包括插接式連接裝置，所述插接式連接裝置的插頭部分設置于所述水冷板的第一側面，所述插接式連接裝置的插座部分設置于所述殼體的后板上，所述插接式連接裝置通過所述插頭部分與所述插座部分的配合實現所述功率變換單元與外圍電路的連接與斷開，所述水冷板上與所述第一側面相鄰的第二側面和第三側面分別設置滑道，以使所述功率變換單元可相對于所述殼體滑動。

在一些實施例中，所述插頭部分包括絕緣底座、對內電纜或銅排以及插頭，所述對內電纜或銅排由螺栓緊固于所述絕緣底座上，所述插頭的底部壓在所述對內電纜或銅排并固定于所述絕緣底座上；所述插座部分包括絕緣底座、對外電纜以及插管，所述對外電纜由螺栓緊固于所述絕緣底座上，所述插管的底部壓在所述對外電纜并固定于所述絕緣底座上。

在一些實施例中，所述插頭為紫銅圓柱形，所述插管為與所述插頭的形狀相匹配的紫銅圓筒形管。

在一些實施例中，所述插頭部分為六極插頭結構，分別對應所述功率變換單元的三相輸入和三相輸出，其中，對應所述功率變換單元的三相輸入的所述對內電纜或銅排電連接至所述整流橋；對應所述功率變換單元的三相輸出的所述對內電纜或銅排電連接至所述逆變器。

在一些實施例中，所述第一直流母線系統包括疊層母排和第一銅排，所述疊層母排連接至所述直流電容組，所述第一銅排的一端連接至所述疊層母排，另一端連接至所述逆變器的正負端；所述第二直流母線系統包括第二銅排，所述整流橋的正負端連接至所述第二銅排，所述第一直流母線系統和所述第二直流母線系統通過電纜連接。