[发明专利]防爆变频电机

说明书

技术领域

本发明涉及防爆变频技术领域，具体而言，特别涉及一种防爆变频电机。

背景技术

变频器是利用半导体功率器件的开通和关断作用将工频交流电变换为频率可调的交流电的变换装置。该装置先把工频交流电变换为直流电，再把直流电变换为频率可调的交流电来驱动负载。考虑煤矿等井下作业环境具有空间狭小、潮湿、空气中含有易燃易爆成分的特点，通用型的变频器是严禁在井下应用的。防爆变频器正是针对这种特殊环境电机设备进行调频的产品。

用于煤矿井下的变频器与电机都是分离的，即一个防爆变频器通过上百米电缆连接一台或两台电机。此种连接方式存在如下缺点：总体空间占用大、接线不便、变频器与电机连接电缆对空间的电磁辐射干扰周边设备运行、变频器到电机电缆较长，会造成谐波的反射和叠加，提高峰值电压，容易损毁电机绝缘、变频器和电机在井下散热差等。

此外，因为受体积的限制，防爆变频器的电压等级只能做到1140V内，无法满足煤炭企业对高压大功率变频器的需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种体积小、稳定性高的防爆变频电机。

根据本发明实施例的防爆变频电机，包括：壳体，所述壳体内具有三个彼此间隔开且连通的第一腔室、第二腔室和第三腔室；电机组件，所述电机组件设在所述第一腔室内；变频控制装置，所述变频控制装置设在所述第二腔室内，所述变频控制装置与所述电机组件电连接；滤波接线装置，所述滤波接线装置设在所述第三腔室内，所述滤波接线装置分别与所述电机组件和所述变频控制装置连接；以及外水冷单元，所述外水冷单元设在所述壳体外侧壁上以对所述变频控制装置和所述滤波接线装置换热。

根据本发明实施例的防爆变频电机，通过将电机组件、变频控制装置以及滤波接线装置设在相互连通的第一至第三腔室内，使防爆变频电机的结构更加紧凑、合理。同时，降低了电机组件、变频控制装置以及滤波接线装置之间的接线难度，减少了电缆对壳体外部的其他设备的电磁干扰，提高了防爆变频电机的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的防爆变频电机，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第二腔室位于所述第一腔室的上方，所述第三腔室位于所述第一腔室和所述第二腔室的一端。利用电机组件的长度和高度空间，将变频控制装置、滤波接线装置以及电机组件集成为一体，减小了防爆变频电机的体积，缩短了电机组件与变频控制装置之间连接电缆的长度，降低了谐波的反射和叠加，同时，也降低了峰值电压对防爆变频电机绝缘性能的影响。

根据本发明的一个实施例，所述第二腔室与所述第一腔室之间通过形成在所述第一腔室顶壁上的豁口连通。具体地，所述豁口为矩形或圆形豁口。由此，简化了接线过程，减少了电缆对壳体外部的其他设备的电磁干扰，提高了防爆变频电机的稳定性。在本发明的一些具体示例中，豁口可以为矩形或者圆形豁口。可以理解的是，豁口的结构并不限于此，只要其可便于电机组件和变频控制装置之间相互连接即可。

根据本发明的一些具体的示例，所述第一腔室由设在所述壳体内的圆筒形定子套限定出。所述圆筒形定子套焊接至所述壳体内的下部。根据本发明的另一些实施例，所述变频控制装置支撑在所述圆筒形定子套的顶部，所述圆筒形定子套的顶壁上具有向上延伸的支撑柱，所述变频控制装置通过所述支撑柱支撑在所述圆筒形定子套的顶部。由此，可使所述变频控制装置牢固地安装在第二腔室内。

根据本发明的一个实施例，所述变频控制装置包括：直流叠层母排；多个层叠放置的单相变频模块，所述多个单相变频模块均与所述直流叠层母排连接；用于对所述单相变频模块进行冷却的内水冷单元；以及多个直流滤波电容组，所述直流滤波电容组与所述直流叠层母排连接。

由此，通过将单相变频模块和直流滤波电容组层叠放置，提高了变频控制装置在长度、宽度以及高度空间上的结构紧凑度，不但可以减小变频控制装置的体积，使变频控制装置的结构更加紧凑、合理，而且还有利于增加高压元件与壳体之间的电气间距，也有利于在高压元件周围增设电气绝缘保护装置，提高了变频控制装置的高压绝缘性能。此外，在变频控制装置内设置内水冷单元，提高了变频控制装置的散热效率。