[实用新型]水冷型6KV矿用高压防爆变频器

说明书

本实用新型涉及一种水冷型6KV矿用高压防爆变频器，其特征在于：包括防爆壳体和变频器本体，防爆壳体内装载有变频器本体，防爆壳体上设置也有6KV变压器腔、功率单元腔和控制腔，6KV变压器腔位于防爆壳体的一端，功率单元腔、控制腔位于防爆壳体的另一端，功率单元腔位于6KV变压器腔、控制腔之间。本实用新型具有以下有益效果：1、采用一体化结构设计，将6KV变压器腔、功率单元腔、控制腔集中到一个防爆壳体内，解决了高压防爆变频器分腔设计时腔体之间的连接电缆过长，结构设计复杂的问题，降低了电缆过多造成的电磁干扰；方便设备在井下运输、安装；2、水冷移相变压器及功率单元均采用水冷散热，提高了高压防爆变频器散热性能。

技术领域

本实用新型涉及一种水冷型6KV矿用高压防爆变频器，属于变频器技术领域。

背景技术

煤矿井下供电电压等级分为10kV、6kV、3.3kV、1140V、660V、127V。目前井下使用的变频调速装置大部分为1140V和660V，部分3300V电压等级。在国内，6KV及以上高压防爆变频器还未在井下应用。地面高压变频器已得到广泛应用，技术也已经很成熟,但没有防爆能力，不能应用在煤矿井下。

地面高压变频器安装空间大，布局空间充足，采用风冷结构即可满足散热要求。高压防爆变频器因特殊要求，风冷已经不能满足其散热要求。

随着工业迅速发展，现代矿井多采用6KV、10KV为入井电压，采用高压大功率电机的场合也逐步增加，采用高压防爆变频器对大功率负载进行启动、调速，可以减小大功率设备启动对电网的冲击，也能使设备运行在最佳状态，达到节能的要求。

目前高压防爆变频器多采用分体式结构设计，即将移相变压器单独设计一个防爆壳体，采用强迫风冷或水-风散热的冷却方式。这种方式增加了6KV高压防爆变频器体积，同时增加了成本，不利于推广。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种水冷型6KV矿用高压防爆变频器。

本实用新型所述的水冷型6KV矿用高压防爆变频器，其特征在于：包括防爆壳体和变频器本体，防爆壳体内装载有变频器本体，防爆壳体上设置也有6KV变压器腔、功率单元腔和控制腔，6KV变压器腔位于防爆壳体的一端，功率单元腔、控制腔位于防爆壳体的另一端，功率单元腔位于6KV变压器腔、控制腔之间。

所述变频器本体包括水冷移相变压器、功率单元、绝缘框架、水冷系统、主控制系统，水冷移相变压器安装在6KV变压器腔内，绝缘框架安装在功率单元腔内，绝缘框架上安装有功率单元，水冷系统、主控制系统安装在控制腔内。

所述水冷移相变压器的副边绕组分为三组，将6kV变压为15路690V三相电压，相邻两路690V电压的相位差为12°，构成30脉冲整流方式，这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近1，输入电流谐波成分低。

所述水冷移相变压器上还设有6kV变380V降压线圈，所述功率单元共设置有15个，每5个功率单元串联组成一相，每个功率单元的主回路相对独立，采用690V输入电压，便于采用现有成熟技术，实现用低压元器件实现高压输出，节省成本。

所述绝缘框架具有15个单元格，每一个单元格装有一个功率单元，由于相与相之间需要按照6KV电压等级设计安全距离，必然增大壳体体积。为了解决该问题，设计了绝缘框架，绝缘框架设有15个独立的单元格，单元格之间采用绝缘板相互隔开，在减小单元之间距离的同时又能保障功率单元之间的绝缘性能。

所述主控制系统包括变频器主控制器和功率单元控制板，变频器主控制器和功率单元控制板均采用DSP为控制核心的控制系统，保障了控制系统的性能。

所述变频器主控制器和功率单元控制板之间采用了光纤通讯，实现了低压与高压部分的可靠隔离，提高了系统的安全性和抗干扰能力。