[实用新型]级联式中压变频器

说明书

技术领域

本实用新型属于电气自动化设备技术领域，涉及一种中压变频器，特别是一种高可靠性级联式中压变频器。

背景技术

随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，中压大功率变频调速装置不断地成熟起来，特别是在高压器件应用的可靠性还不是太高且价格高昂的的情况下，近年来人们多使用如图1所示的级联式电路拓扑结构的中压变频器。

图2为构成级联式中压变频器的功率单元结构示意图。随着中压变频器输出电压的提高，构成整个中压变频器的器件种类也越多，尤其是比较关键的功率单元多达上百个。

在级联式中压变频器工作时，偶尔会出现某一个或者某几个器件损坏而使功率单元发生故障，这在一些极其重要的场合，例如核电工况下要求变频器不能长时间停机或者干脆就是不能停机的场合是非常危险的！为了满足这些极其重要的工况，目前通常采用两种常用的旁路技术方案：

1、如图3所示采用内部可控硅旁路设计，即在每个功率单元的输出端U和V旁设置一个可控硅旁路电路，一旦功率单元内的器件故障导致功率单元无法正常工作时，立即将可控硅旁路电路接入。这种旁路设计的优点：反应速度快，但是器件易受到干扰。

2、如图4所示，在每个功率单元旁边设计一内部机械旁路结构。一旦功率单元故障无法正常工作，通过该内部机械旁路结构更换功率单元。这种旁路设计的特点是：工作可靠，但是反应时间比较长。

但是，不管采用哪种旁路设计，都存在以下两个缺点：

1、某个功率单元处于旁路状态，变频器必须降额运行，旁路个数越多，降额程度越高；

2、功率单元长期处于旁路状态，意味着变频器处于带病运行，期间故障点很可能会扩大，要想排除故障，必须将设备停机，然后更换功率单元，往往这个更换功率单元的过程需要2个小时以上，这在一些工况现场时不允许的。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种高可靠性的级联式中压变频器。当构成中压变频器的每个功率单元出现故障时，能被旁路，同时又能在不停机的情况下将带病的功率单元进行在线更换，保证变频器恢复到非降额运行状态。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种高可靠性级联式中压变频器，其特征在于：它包括壳体，设置在壳体内的具备内置旁路电路的可插拔功率单元、用于在线更换该功率单元的操作机构和外部旁路装置；

所述操作机构包括用于推拉所述功率单元的推进装置及沿推拉方向设置的导轨滑轮装置。

所述推进装置包括推拉板、把手、锁杆和用于放置所述功率单元的框体，该推拉板与该把手通过连接杆连接，该推拉板两端分别各与一直板铰接，该直板的两端分别与该框体及该锁杆铰接，该框体上设有锁管，该锁杆竖直设于该锁管内并可上下滑动；该导轨滑轮装置包括设于该框体下方两侧的滑轮及设于所述外壳并与该滑轮对应的导轨。

所述推拉板呈中间宽两端窄的形状。

所述连接杆一端与所述推拉板固接，另一端与所述把手铰接。

所述直板上设有挡板，所述框体上设有与该挡板对应的限位板。

所述功率单元包括预充电装置、交直交逆变电路、所述内置旁路电路、插拔装置。

所述内置旁路电路密封在金属盒中。

所述内置旁路电路为可控硅旁路电路。

所述外部旁路装置包括旁路控制板、旁路接触器。

所述旁路接触器为并联在一起。

本实用新型的有益效果是：本实用新型高可靠性级联式中压变频器在功率单元故障时能在线更换，由于变频器处于高电压运行状态，在线更换通过隔离装置能保证人身安全，同时更换功率单元时，新安装的功率单元没有上电冲击过程，功率单元不受上电冲击，变频器能自动解除旁路状态。

附图说明

图1为现有技术中的中压变频器原理框图。

图2为现有技术中的中压变频器功率单元。

图3为现有技术中的具备内部可控硅旁路功能的功率单元。

图4为现有技术中的具备内部机械旁路功能的功率单元。

图5为本实用新型的功率单元及操作机构的结构示意图。

图6为本实用新型的功率单元及外围电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图5、图6所示，本实用新型提供的高可靠性级联式变频器包括：壳体，设置在壳体内的具备内置旁路电路的可插拔功率单元1、用于在线更换该功率单元的操作机构和外部旁路装置（图未示）。