[实用新型]1140V/630kW四象限隔爆型变频调速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下绞车用变频调速装置，具体说是一种1140V/630KW四象限隔爆型变频调速装置。 

背景技术

在上个世纪八十年代末，交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历史舞台。变频调速在调速范围、调速精度、工作效率、控制、使用等方面都有很大的优点，这使变频调速成为最有发展前途的一种交流调速方式。 

两象限变频器采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中，比如提升机、绞车系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元，将电动机回馈的能量消耗掉。另外，在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。 

IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种结构简单、可大幅度减小谐波对电网的影响、可靠性高的隔爆型变频调速装置。 

本实用新型1140V/630 kW四象限隔爆型变频调速装置，其组成包括：薄膜电容1、薄膜电容支架2、电容组叠层母排3、IGBT模块4、模块叠层母排5、散热管6、输入铜排7、输出铜排8、霍尔传感器9、隔爆外壳10。 

本实用新型根据工作原理分为：PWM整流单元、平波单元和逆变单元。PWM整流单元和逆变单元都采用IGBT模块4，IGBT模块4与模块叠层母排5连接，平波单元为两个电容组构成，每个电容组为2串9并的薄膜电容1组成，薄膜电容1与电容组叠层母排3连接，电容组叠层母排3铺设在薄膜电容1上，薄膜电容支架2将电容组固定在基板上。PWM整流单元的R、S、T相和逆变单元U、V、W相的模块叠层母排5分别与电容组叠层母排3连接，有利于减少环流回路上的杂散电感，抑制dv/dt，从而减小关断引起的尖峰电压，延长IGBT模块4的使用寿命。 

附图说明

图1 为1140V/630kW四象限隔爆型变频调速装置组成结构示意图； 

图中：1、薄膜电容，2、薄膜电容支架，3、电容组叠层母排，4、IGBT模块，5、模块叠层母排，6、散热管，7、输入铜排，8、输出铜排，9、霍尔传感器，10、隔爆外壳。

图2 为1140V/630kW四象限隔爆型变频调速装置工作原理结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。 

如图1所示的1140V/630kW四象限隔爆型变频调速装置，其组成包括：薄膜电容1、薄膜电容支架2、电容组叠层母排3、IGBT模块4、模块叠层母排5、散热管6、输入铜排7、输出铜排8、霍尔传感器9、隔爆外壳10。 

本实用新型根据工作原理分为：PWM整流单元、平波单元和逆变单元。其中：PWM整流单元由六个IGBT模块4构成，两个IGBT模块4构成一相，三相分别为R、S、T，每相上铺设模块叠层母排5，用于连接平波单元的电容组叠层母排3。输入铜排7通过霍尔传感器9与PWM整流单元的三相R、S、T连接。 

平波单元由两个电容组构成，每个电容组由2串9并的薄膜电容1组成，电容组叠层母排3铺设在薄膜电容1 上，为逆变侧提供直流电源，薄膜电容支架2将电容组固定在基板上。 

逆变单元由六个IGBT模块4构成，两个IGBT模块4构成一相，三相分别为U、V、W，每相上铺设模块叠层母排5，用于连接平波单元的电容组叠层母排3。输出铜排8通过霍尔传感器9与逆变单元的三相U、V、W连接。 

PWM整流单元和逆变单元的IGBT模块4安装在基板上，基板的背面装有散热管6，用于整个变频调速装置的散热，用螺栓将基板固定在隔爆外壳10上，隔爆外壳10材质一般可采用铸钢、铝合金、不锈钢、塑料、陶瓷、玻璃钢及高强度复合材料，采用锯齿形结合面结构的快开门，便于维护。 

本实用新型将PWM整流单元、平波单元和逆变单元通过叠层母排的形式连接，叠层母排的表面积更利于空气流动，散热效果更佳，减小粉尘累积导致爬电击穿，增加美观度，有利于减少环流回路上的杂散电感，抑制dv/dt，从而减小关断引起的尖峰电压，延长IGBT模块4的使用寿命。