專利名稱：隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，屬于防爆電氣、電力電子應(yīng)用技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦井下提升機、皮帶運輸機、水泵和風(fēng)機應(yīng)用非常廣泛，井下有一部分提升機、 皮帶運輸機、水泵和風(fēng)機電機采用高壓防爆電機，目前對高壓防爆電機的調(diào)速一部分采用 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速或液力耦合調(diào)速方式，上述調(diào)速方式主要是將多余的電能轉(zhuǎn)化為熱能消耗 掉，這種調(diào)速方式耗能大、故障率高。而對風(fēng)機電機則沒有采用調(diào)速方式，對風(fēng)量的調(diào)節(jié)是 依靠對擋板開度或風(fēng)葉角度的調(diào)節(jié)完成的，多余的風(fēng)量則通過輔道消耗掉，這些都是高耗 能的運作方式。高壓變頻器對高壓電機的調(diào)速性能已經(jīng)得到很好的證實，高壓變頻器在地 面上已經(jīng)有很多成功的范例，但是，根據(jù)國家煤礦安全的有關(guān)規(guī)定，普通的高壓變頻器是不 能直接應(yīng)用在爆炸性氣體環(huán)境中，必須開發(fā)出符合防爆電氣國家標準的高壓防爆變頻器， 才可以在煤礦井下爆炸性氣體環(huán)境中使用。煤礦井下環(huán)境惡劣，對產(chǎn)品的性能要求高，因 此，將高壓變頻器應(yīng)用在防爆領(lǐng)域，必須要解決大功率高電壓條件下的功率單元和電抗器 等發(fā)熱量大器件，在隔爆殼體內(nèi)的散熱問題，不在隔爆殼體內(nèi)的電氣連接隔爆或本安發(fā)計 問題，高壓變頻器各部件在隔爆殼體內(nèi)的布局問題等等。將高壓變頻器運用在爆炸性氣體環(huán)境中，申請人屬于國內(nèi)外第一家大膽嘗試的企 業(yè)，經(jīng)過長達兩年的科研攻關(guān)，申請人已經(jīng)解決了隔爆型高壓變頻器的各種難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在爆炸性氣體環(huán)境中有效運行的隔 爆型高壓變頻調(diào)速器。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，其特征 在于，該高壓變頻調(diào)速器包括一個隔爆兼本安型高壓變頻整流箱、一個隔爆型高壓變頻逆 變箱和一個隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器；所述隔爆兼本安型高壓變頻整流箱通過電氣連 接隔爆型高壓變頻逆變箱，所述隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器通過電氣和冷卻管路連接隔 爆兼本安型高壓變頻整流箱和隔爆型高壓變頻逆變箱；所述隔爆兼本安型高壓變頻整流箱包括總成整流隔爆箱、電流互感器、進線電抗 器、電壓傳感器、進線濾波電容、若干SGCT構(gòu)成的整流橋和低壓控制盤；所述電流互感器和 電壓傳感器連接在三相交流母線上，在所述進線電抗器與整流橋之間的交流母線上連接進 線電容；所述低壓控制盤內(nèi)有一本安電源板；所述整流橋每個SGCT均采用獨立水冷散熱， 所述電抗器采用空氣冷卻與水冷組合方式散熱；所述隔爆型高壓變頻逆變箱包括總成逆變隔爆箱、直流電抗器、直流側(cè)霍爾效應(yīng) 傳感器、SGCT構(gòu)成的逆變橋、交流側(cè)霍爾效應(yīng)電流互感器、電壓傳感器、電機濾波電容；直 流母線穿過所述直流側(cè)霍爾效應(yīng)傳感器，該逆變箱的進線端連接直流電抗器，該直流電抗
3器的輸出端連接逆變橋輸入端，該逆變橋輸出交流母線穿過交流側(cè)霍爾效應(yīng)電流互感器且 連接電壓傳感器，所述逆變橋輸出端交流母線上連接電機濾波電容；所述隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器包括一個泵機柜和一個熱交換器；所述泵機柜 包括兩個隔爆水泵，該泵機柜內(nèi)的液位開關(guān)的電氣連接采用本安電源；所述熱交換器包括 兩個隔爆冷卻風(fēng)扇。進一步，所述整流橋的輸出端和逆變橋的輸入端均連接一個電抗器。再進一步，每一個構(gòu)成整流橋和逆變橋的SGCT均有一套獨立的驅(qū)動電路和水冷 裝置，上述SGCT、驅(qū)動電路和水冷裝置集成在一個支架上。再進一步，所述隔爆型高壓變頻逆變箱內(nèi)安裝有凝露傳感器、凝露控制器和加熱
O本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明將高壓變頻技術(shù)應(yīng)用在隔爆電氣領(lǐng)域，本身就具有開拓性，屬于開拓性 發(fā)明，填補了高壓變頻器在隔爆領(lǐng)域應(yīng)用的國內(nèi)外技術(shù)空白，為爆炸性氣體環(huán)境中的高壓 防爆電機節(jié)能提供了一項新技術(shù)，具有廣泛的社會效應(yīng)和經(jīng)濟效應(yīng)；2、本發(fā)明采用水冷加風(fēng)冷組合的方式，妥善解決了隔爆殼體內(nèi)電抗器、功率器件 散熱問題，為高壓變頻器在隔爆環(huán)境中的應(yīng)用提供了可靠保證。3、本發(fā)明冷卻器采用兩個隔爆水泵，一備一用，冗余設(shè)計，滿足了系統(tǒng)可靠性要 求。4、本發(fā)明整流箱和逆變箱內(nèi)安裝有凝露傳感器、凝露控制器和加熱器，在系統(tǒng)長 時間停機狀態(tài)下，箱內(nèi)可能出現(xiàn)凝露，系統(tǒng)在啟動之前進行加熱處理，保證了系統(tǒng)運行的可靠性。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述。


圖1是本發(fā)明隔爆型高壓變頻調(diào)速器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明隔爆型高壓變頻調(diào)速器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明隔爆型高壓變頻調(diào)速器整流器進線電路圖；圖4是本發(fā)明隔爆型高壓變頻調(diào)速器整流器電路圖；圖5是本發(fā)明隔爆型高壓變頻調(diào)速器逆變器電路圖；圖6是本發(fā)明隔爆型高壓變頻調(diào)速器逆變器出線電路圖。附圖標記注釋1隔爆兼本安型高壓變頻整流箱；2隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器；3隔爆型高壓 變頻逆變箱；4泵機柜；5熱交換器。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，該隔爆兼本安 型高壓變頻調(diào)速器由三部分組成，其中包括一個隔爆兼本安型高壓變頻整流箱1、一個隔爆 高壓變頻逆變箱3和一個隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器2，所述隔爆兼本安型高壓變頻冷 卻器2是由一個泵機柜4和一個熱交換器5構(gòu)成；所述隔爆兼本安型高壓變頻整流箱1的
4進線輸入端通過整流箱上的隔爆接線腔與6KV三相交流電連接，該整流箱1的直流母線輸 出端通過隔爆接線腔與隔爆高壓變頻逆變箱3的輸入端連接，該逆變箱3的交流母線輸出 端與三相電機連接；所述整流箱1和逆變箱2內(nèi)的水冷系統(tǒng)管路通過外置于隔爆殼體的不 銹鋼管道連接所述隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器2的泵機柜4的出水端和進水端，該泵機 柜4的液位開關(guān)與整流箱1內(nèi)的本安電源板連接，所述泵機柜4包括兩個隔爆水泵，所述熱 交換器5包括兩個隔爆冷卻風(fēng)扇，該泵機柜4與熱交換器5內(nèi)的空氣冷卻器輸入和輸出端 連接。如圖3、圖4所示，隔爆兼本安型高壓變頻整流箱包括總成整流隔爆箱、電流互感 器、進線電抗器DILR、電壓傳感器VSB1、進線濾波電容LFC、若干SGCT構(gòu)成的整流橋和低壓 控制盤；三相交流母線上穿過所述電流互感器且連接電壓傳感器，在所述進線電抗器DILR 與整流橋之間的交流母線上連接進線電容LFC ；所述低壓控制盤內(nèi)有一本安電源板；所述 整流橋每個SGCT均采用獨立水冷散熱，所述電抗器采用空氣冷卻與水冷組合方式散熱； 所述電流互感器采用U相電流互感器CT1U、W相電流互感器CTlW和接地故障電流互感器 GFCT，所述整流橋的輸出端均連接一個電抗器DRR，每一個構(gòu)成整流橋的SGCT均有一套獨 立的驅(qū)動電路和水冷裝置，上述SGCT、驅(qū)動電路和水冷裝置集成在一個支架上。如圖5、圖6所示，所述隔爆型高壓變頻逆變箱包括總成逆變隔爆箱、直流電抗 器DCL、直流側(cè)霍爾效應(yīng)傳感器HECSDC1、SGCT構(gòu)成的逆變橋、交流側(cè)霍爾效應(yīng)電流互感器 HECSU和HECSW、電壓傳感器VSB2、電機濾波電容MFC ；直流母線穿過所述直流側(cè)霍爾效應(yīng) 傳感器HECSDC1，該逆變箱的進線端連接直流電抗器DCL，該直流電抗器DCL的輸出端連接 逆變橋輸入端，該逆變橋輸出交流母線上穿過交流側(cè)霍爾效應(yīng)電流互感器且連接電壓傳感 器，所述逆變橋輸出端交流母線上連接電機濾波電容MFC;所述逆變橋的輸入端均連接一 個電抗器DRI，每一個構(gòu)成逆變橋的SGCT均有一套獨立的驅(qū)動電路和水冷裝置，上述SGCT、 驅(qū)動電路和水冷裝置集成在一個支架上，所述隔爆型高壓變頻逆變箱內(nèi)安裝有凝露傳感 器、凝露控制器和加熱器。本發(fā)明不限于上述實施例所描述的范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案技術(shù)原理所作 的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，其特征在于，該高壓變頻調(diào)速器包括一個隔爆兼本安型高壓變頻整流箱、一個隔爆型高壓變頻逆變箱和一個隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器；所述隔爆兼本安型高壓變頻整流箱通過電氣連接隔爆型高壓變頻逆變箱，所述隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器通過電氣和冷卻管路連接隔爆兼本安型高壓變頻整流箱和隔爆型高壓變頻逆變箱；所述隔爆兼本安型高壓變頻整流箱包括總成整流隔爆箱、電流互感器、進線電抗器、電壓傳感器、進線濾波電容、若干SGCT構(gòu)成的整流橋和低壓控制盤；所述電流互感器和電壓傳感器連接在三相交流母線上，在所述進線電抗器與整流橋之間的交流母線上連接進線電容；所述低壓控制盤內(nèi)有一本安電源板；所述整流橋每個SGCT均采用獨立水冷散熱，所述電抗器采用空氣冷卻與水冷組合方式散熱；所述隔爆型高壓變頻逆變箱包括總成逆變隔爆箱、直流電抗器、直流側(cè)霍爾效應(yīng)傳感器、SGCT構(gòu)成的逆變橋、交流側(cè)霍爾效應(yīng)電流互感器、電壓傳感器、電機濾波電容；直流母線穿過所述直流側(cè)霍爾效應(yīng)傳感器，該逆變箱的進線端連接直流電抗器，該直流電抗器的輸出端連接逆變橋輸入端，該逆變橋輸出交流母線穿過交流側(cè)霍爾效應(yīng)電流互感器且連接電壓傳感器，所述逆變橋輸出端交流母線上連接電機濾波電容；所述隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器包括一個泵機柜和一個熱交換器；所述泵機柜包括兩個隔爆水泵，該泵機柜內(nèi)的液位開關(guān)的電氣連接采用本安電源；所述熱交換器包括兩個隔爆冷卻風(fēng)扇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，其特征在于，所述整流橋的 輸出端和逆變橋的輸入端均連接一個電抗器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，其特征在于，每一個構(gòu)成整 流橋和逆變橋的SGCT均有一套獨立的驅(qū)動電路和水冷裝置，上述SGCT、驅(qū)動電路和水冷裝 置集成在一個支架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，其特征在于，所述隔爆型高 壓變頻逆變箱內(nèi)安裝有凝露傳感器、凝露控制器和加熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種隔爆兼本安型高壓變頻調(diào)速器，其特征在于，該高壓變頻調(diào)速器包括一個隔爆兼本安型高壓變頻整流箱、一個隔爆型高壓變頻逆變箱和一個隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器；所述隔爆兼本安型高壓變頻整流箱通過電氣連接隔爆型高壓變頻逆變箱，所述隔爆兼本安型高壓變頻冷卻器通過電氣和冷卻管路連接隔爆兼本安型高壓變頻整流箱和隔爆型高壓變頻逆變箱；本發(fā)明將高壓變頻技術(shù)應(yīng)用在隔爆電氣領(lǐng)域，本身就具有開拓性，屬于開拓性發(fā)明，填補了高壓變頻器在隔爆領(lǐng)域應(yīng)用的國內(nèi)外技術(shù)空白，為爆炸性氣體環(huán)境中的高壓防爆電機節(jié)能提供了一項新技術(shù)，具有廣泛的社會效應(yīng)和經(jīng)濟效應(yīng)。
文檔編號H02M1/00GK101976936SQ201010518149
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者劉東耀, 李輝, 王朝陽, 王順乘, 程道星, 趙輝, 靳寶會 申請人:北京中礦華飛科技有限公司