[实用新型]能量回馈型高压变频组合柜

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种能量回馈型高压变频组合柜，尤其是一种采用绝缘栅极半导体高速开关功率模块(IGBT)为主要变频部件的能量回馈型高压变频组合柜。

背景技术

工业生产中大量的离心机、提升机、绞车、皮带机或轧机等机械都需要进行速度调节。而现有技术中使用的调速装置增加了系统的复杂性，也造成了能源的大量浪费。因此，人们一直希望能够采用交流电动机调速系统来取代直流电动机调速系统，并进行了大量的研究开发工作。

多年来已研制出多种交流电动机调速装置，如：定子调压调速、变极调速、滑差调速、电磁耦合器调速、串级调速、整流子电机调速等。这些调速系统的研制成功虽然取得了一定的成果，但仍存在着调速范围窄、损耗仍偏大、功率因数低、适用负载面窄等缺点，从而限制了这些交流调速系统的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种调速范围宽、损耗小、适用负载面广且能快速制动的能量回馈型高压变频组合柜。

本实用新型的技术方案是这样实现的：将开关柜2，变频器柜3，控制柜4组装在能量回馈型高压变频组合柜的柜体1内部，其内部各组件之间通过能量回馈型高压变频高压变频电路连接。在开关柜2的柜门下方、变频器柜3的柜门上、控制柜4的下方以及组合柜柜体1的两个侧面均开有散热格栅。在控制柜4上安装有对变频组合柜进行操作控制的控制区按钮10以及用于人机交互的超大液晶显示屏9。开关柜2内部分为三层，上层安装高压断路器11，中间层安装共模电抗器12，下层安装输入输出电缆13。变频器柜3内部分为两层，上层安装IGBT模块组件15，下层安装输出组件14。

在变频器电路方面，变频器的交流输入16经过高压断路器11与整流单元17，滤波单元18，逆变单元19依次连接，最后输出到输出端负载20。其中整流单元17和逆变单元19中采用的绝缘栅极半导体高速开关功率模块相互之间是直接串联的，整流单元17采用的是脉宽调制电路(PWM)。

本实用新型的有益效果是：

由于将开关柜，变频器柜以及控制柜整合在一个组合柜中使得其占地面积小、便于安装维护。同时，由于输入输出电缆是从开关柜的底部安装的，从而增加了项目改造的灵活性。

同时，采用IGBT为主要部件的能量回馈型高压变频器的调速范围大而且连续，容易实现正、反转切换和构成自动控制系统，起动电流小，可用于频繁起动和快速制动场合。

此外，由于变频器中经过两次整流或逆变使得能量得到回馈，从而节约了电能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型的能量回馈型高压变频组合柜立体图。

附图2是本实用新型的能量回馈型高压变频组合柜内部器件安装示意图。

附图3是本实用新型的能量回馈型高压变频组合柜的变频电路原理图

图中1、组合柜柜体，2、开关柜，3、变频器柜，4、控制柜，5、开关柜散热格栅，6、变频器柜散热格栅，7、控制柜散热格栅，8、组合柜侧面散热格栅，9、液晶显示屏，10、控制区，11、高压断路器，12、共模电抗器，13、输入输出电缆，14、输出组件，15、IGBT模块组件，16、交流输入，17、整流单元，18、滤波单元，19、逆变单元，20、输出端负载。

具体实施方式

在图1和图2中，将开关柜2，变频器柜3，控制柜4组装在能量回馈型高压变频组合柜的柜体1内部，其内部各组件之间通过能量回馈型高压变频电路连接。在开关柜2的柜门下方、变频器柜3的柜门上、控制柜4的下方以及组合柜柜体1的两个侧面(图中仅显示了一个侧面)均开有散热格栅。在控制柜4上安装有对变频组合柜进行操作控制的控制区按钮10以及用于人机交互的超大液晶显示屏9。开关柜2内部分为三层，上层安装高压断路器11，中间层安装共模电抗器12，下层安装输入输出电缆13。变频器柜3内部分为两层，上层安装IGBT模块组件15，下层安装输出组件14。

图3给出了变频器的电路原理图，变频器的交流输入16经过高压断路器11与整流单元17，滤波单元18，逆变单元19依次连接，最后输出到输出端负载20。其中整流单元17和逆变单元19中采用的绝缘栅极半导体高速开关功率模块相互之间是直接串联的，整流单元17采用的是脉宽调制电路(PWM)。