变频器制造技术

技术编号:11337902 阅读:87 留言:0更新日期:2015-04-23 11:37
本实用新型专利技术属于电子电力应用技术领域,旨在提供一种变频器,包括主体框架和设于所述主体框架的容纳腔内的功率器件,所述功率器件包括接触器、电抗单元、滤波模块、整流模块和逆变模块。本实用新型专利技术,通过将接触器、电抗单元以及第一滤波单元容纳于第一腔室内,将整流模块、逆变模块以及第二滤波单元容纳于第二腔室内,并将多个电抗器串联而成电抗单元,其中,整流单元通过第二滤波单元与逆变单元并联电连接,整流单元、第二滤波单元以及逆变单元均与母排组件电连接,这样,不仅提高了变频器的集成度,简化了其结构,减少了占用面积,还便于安装和维护以及提高整体性能。另外,因该整流单元由多个IGBT组装而成,因而可实现能量的双向流通。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子电力应用
,涉及一种变频器,尤其涉及一种四象限变频器的各部件的布局结构。
技术介绍
变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为所需频率的电能控制装置,目前,已广泛应用于机械、冶金、轻纺和家用电器等领域。随着科学技术的发展进步,因变频器的交流变频调速技术在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率以及使用方便等方面具有极大的优势,使其成为最具有发展前途的一种交流调速方式。通常,变频器中含有大量的功率器件,如整流器、逆变器、整流桥、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)等,显然,基于各功率器件自身的特性、各功率器件之间的影响、以及变频器在工作时会产生大量的需要及时散发的热量,使得变频器内部器件的结构布局尤为重要,然而现有的变频器普遍存在体积大、系统结构复杂、安装繁琐、散热性能不佳等缺陷,这不仅会影响到变频器的生产效率,还会致使变频器的整体性能不可靠,且对其后序的运行和维护也会有一定程度上的影响。另外,现有的普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流电,然后采用IGBT逆变技术将直流电转化成电压频率皆可调整的交流电,因这种变频器只能工作在电动状态,故而称之为两象限变频器。由于这种两象限变频器采用二极管整流桥,其只允许电流单向流动,能量也只能由输入端向输出端传递,无法实现能量的双向流动,因而无法将电机回馈系统的能量送回电网。在电动机要回馈能量的应用中,比如电梯、提升机、离心机系统、抽油机等,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会产生严重的谐波污染。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种变频器,用以解决现有变频器的内部结构布局不合理导致的变频器体积大、系统结构复杂和散热性能不佳等缺陷,以及无法实现能量的双向流动和谐波污染较严重的技术问题。为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案是:提供一种变频器,该变频器包括主体框架和设于所述主体框架的容纳腔内的功率器件,所述功率器件包括接触器、电抗单元、滤波模块、整流模块和逆变模块,所述滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元,所述接触器分别与所述电抗单元和所述第一滤波单元电连接;所述容纳腔包括第一腔室和第二腔室,所述接触器、所述电抗单元以及所述第一滤波单元容纳于所述第一腔室内,所述整流模块、所述逆变模块以及所述第二滤波单元容纳于所述第二腔室内;所述电抗单元包括多个电抗器,且相邻两所述电抗器之间通过第一连接件实现串联电连接;所述整流模块包括整流单元,所述逆变模块包括逆变单元,该变频器还包括母排组件,所述电抗单元和所述整流单元由第二连接件实现电连接,所述整流单元通过所述第二滤波单元与所述逆变单元并联电连接,所述整流单元、所述第二滤波单元以及所述逆变单元均与所述母排组件电连接。进一步地,所述整流单元分为三相RST,各相RST均由多个IGBT组成,所述逆变单元分为三相UVW,各相UVW均由多个IGBT组成。进一步地,所述整流单元的各相RST均由三个IGBT组成,所述逆变单元的各相UVW均由三个IGBT组成,所述整流单元和所述逆变单元位于同一纵向平面内。更进一步地,所述电抗器设为三个,且各所述电抗器纵向依次排列,所述第一滤波单元为第一滤波电容。进一步地,所述第二滤波单元包括多个横向并排的电容组件,各所述电容组件由多个第二滤波电容串联而成,且各所述第二滤波电容纵向并排。更进一步地,所述电容组件为六个,所述第二滤波电容为三个,相邻两所述第二滤波电容之间通过第三连接件实现电连接。进一步地,所述母排组件包括正母排和叠加于所述正母排的下方的负母排,所述正母排和所述负母排均与各所述第二滤波电容相嵌合,相邻所述第二滤波电容相互串联后并联在所述正母排上。进一步地,所述整流模块还包括用于控制所述整流单元的整流控制单元,所述逆变模块还包括用于控制所述逆变单元的逆变控制单元,所述整流控制单元和所述逆变控制单元横向并排,且所述整流控制单元和所述逆变控制单元均位于所述母排组件的前方。进一步地,所述整流模块还包括用以辅助所述整流单元散热的第一散热器,所述第一散热器与所述整流单元正相对,且安装在所述主体框架的后部;所述逆变模块还包括用以辅助所述逆变单元散热的第二散热器,所述第二散热器与所述逆变单元正相对,且所述第二散热器安装在所述主体框架的后部。进一步地,该变频器还包括风机组件,所述风机组件包括第一风机和第二风机,所述第一风机安装在所述主体框架的上部,且与所述第一腔室同侧,所述第二风机安装在所述主体框架的上部,且与所述第二腔室的同侧。与现有技术相比,本技术提供的变频器的有益效果在于:(I)通过对变频器的主体框架进行分腔,将变频器的电抗单元、滤波模块、整流模块、逆变模块以及母排组件等合理布局在各腔室内,这样,首先减少了整个设备的杂散电感,从而提高设备的可靠性和整体的性能,便于变频器的安装和维护;其次,一定程度上提高了整个变频器的集成度,简化了变频器的结构,进而减少变频器的整体占用面积;再者,减少了电抗单元散出的热量对整流模块和逆变模块部分的影响,显然,也提高了设备的散热效果;(2)通过将原有的二级管整流桥改装成由多个IGBT组装而成的整流单元,使得将无法实现能量的双向流通的二象限变频器改装成能量可双向流通的四象限变频器。【附图说明】图1是本技术实施例中变频器的主视图;图2是图1中变频器去掉主体框架后其内部各主要部件的立体结构布局示意图;图3是图2的主视图;图4是图1中变频器其内部各主要部件的主视图。附图中的标号如下:I主体框架、11容纳腔、111第一腔室、112第二腔室;2功率器件、21接触器;22电抗单元、221电抗器、222第一连接件;223第二连接件;23滤波模块、231第一滤波单元/第一滤波电容、232第二滤波单元、2320电容组件、2321第二滤波电容、2322第三连接件/铜排;24整流模块、241整流单元、242整流控制单元、243第一散热器;25逆变模块、251逆变单元、252逆变控制单元、253第二散热器;3母排组件、31正母排;4风机组件、41第一风机、42第二风机。【具体实施方式】为了使本技术的所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。还需当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
变频器,包括主体框架和设于所述主体框架的容纳腔内的功率器件,所述功率器件包括接触器、电抗单元、滤波模块、整流模块和逆变模块,所述滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元,所述接触器分别与所述电抗单元和所述第一滤波单元电连接,其特征在于:所述容纳腔包括第一腔室和第二腔室,所述接触器、所述电抗单元以及所述第一滤波单元容纳于所述第一腔室内,所述整流模块、所述逆变模块以及所述第二滤波单元容纳于所述第二腔室内;所述电抗单元包括多个电抗器,且相邻两所述电抗器之间通过第一连接件实现串联电连接;所述整流模块包括整流单元,所述逆变模块包括逆变单元,该变频器还包括母排组件,所述电抗单元和所述整流单元由第二连接件实现电连接,所述整流单元通过所述第二滤波单元与所述逆变单元并联电连接,所述整流单元、所述第二滤波单元以及所述逆变单元均与所述母排组件电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑超德
申请(专利权)人:苏州伟创电气设备技术有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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