一种1140-660V双电源的变频器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种1140

【技术实现步骤摘要】
一种1140
‑
660V双电源的变频器装置


[0001]本技术涉及一种变频器，尤其是涉及一种1140
‑
660V双电源的变频器装置。

技术介绍

[0002]《煤矿安全规程》第一百四十六条第三条中提到，正常工作的局部通风机必须采用三专(专用开关、专用电缆、专用变压器)供电,专用变压器最多可向4个不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源,当正常工作的局部通风机故障时,备用局部通风机能自动启动,保持掘进工作面正常通风。
[0003]其中提到局部通风机供电必须由两路独立电源供电，在使用通风机用双电源双变频器后也能实现该要求，目前市面上所有的矿用通风机用双电源双变频器都为单一电压(1140V或660V)，在井下应用中主备变频器的供电电源电压必须为同一电压等级。
[0004]目前井下应用的局部通风机最大不超过2*75kW,产品的应用工况及负载的大小决定了本技术实际的使用意义。一般来说变频器的设计受制于功率器件的发展，过大的功率采用双电压设计将大幅降低产品的性价比。局部通风机的功率较低，三电平逆变选用1700V/450A以下规格的功率器件即可满足1140V电压要求及660V的电流要求。《煤矿安全规程》要求两路独立供电，必须一用一备，在井下采用1140V/660V双电压矿用局部通风机用隔爆兼本质安全型双电源双变频器后，可现实主备变频器不同电压供电，提供了极大的便利。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种1140
‑/>660V双电源的变频器装置，针对目前煤矿井下局部通风机使用变频器时的应用工况，解决了采用变频器时，主备机电源可灵活接入的方法，主备机可根据实际工况分别接入1140V或660V电源，其技术方案如下所述：
[0006]一种1140
‑
660V双电源的变频器装置，包括两套结构相同的变频器，所述两套变频器能够分别设置为主机或备机，但不能同时设置为主机或备机，所述变频器包括依次连接的隔离开关、快熔、控制变压器、输入电抗器、三电平变频器机芯、输出电抗器、漏电闭锁模块，所述三电平变频器机芯与PLC控制系统相连接，所述两套变频器的PLC控制系统相连接。
[0007]所述隔离开关的输入端连接到防爆接线腔的输入动力线接线端子，负责变频器的供电电源的分合，输出端经过快熔连接到输入电抗器；所述快熔和输入电抗器之间连接有控制变压器，所述控制变压器的一次绕组接到隔离开关输出端，二次侧220V给变频控制系统供电，通过调整控制变压器一次绕组抽头，使得1140V/660V接入时，二次绕组220V输出。
[0008]所述输入电抗器的另一端接到主接触器的输入，所述主接触器的输出接到三电平变频器机芯的进线侧R、S、T，待充电完成后主接触器吸合，完成三电平变频器机芯上电。
[0009]所述输出电抗器的输出端连接有漏电闭锁模块，所述漏电闭锁模块的检测线搭接到U、V、W中其中一相，接地线接防爆壳体的地，根据接入电压选择漏电闭锁等级，实现两种电压下的漏电闭锁保护，其中1140V漏电闭锁值40kΩ，660V漏电闭锁值22kΩ。
[0010]三电平变频机芯包含整流单元、直流滤波电容及逆变单元，通过整流单元将交流
电转成直流，再经过直流滤波电容进行滤波后，逆变单元将直流转化成电压、频率皆可调整的交流电。
[0011]所述整流单元使用英飞凌的DD175N34K；逆变单元使用英飞凌的FF450R17ME4；直流支撑电容使用两个额定DC1100V薄膜电力电容串联，按照输入660V时通过电流进行容量的计算与配置。
[0012]所述控制变压器采用1140/660V的双抽头控制变压器，一次侧0/660V/1140V三个接线端，0
‑
660V或者0
‑
1140V接对应电压等级，二次侧0/220V都可稳定输出AC220V电压。
[0013]所述装置的防爆壳体包括三个接线室，以及两个防爆腔体，两个防爆腔体用于装载两套变频器，两套变频器分为第一变频器和第二变频器，第一个接线室用于第一变频器的电源输入、逆变输出，第三个接线室用于第二变频器的电源输入、逆变输出，第二个接线室用于两套变频器的PLC控制系统，包含所有对外输入、输出控制及通讯口。
[0014]所述防爆壳体后侧设置有热管散热器，所述热管散热器与三电平变频机芯相连接，通过自冷散热的方式，将三电平变频机芯工作产生的热量与外界进行交换，所述热管散热器的散热能力按照660V变频器逆变发热量计算。
[0015]所述PLC控制系统连接有用于人机交互的显示屏及键盘。
[0016]所述1140
‑
660V双电源的变频器装置，是可灵活应用于两种工作电压下的通风机用隔爆兼本质安全型双电源双变频器，采用1140V/660V双抽头的控制变压器，保证1140V/660V双电压的接入时能够提供稳定的控制电源。
附图说明
[0017]图1是所述1140
‑
660V双电源的变频器装置的系统框架图；
[0018]图2是作为变频主回路的三电平变频器机芯拓扑图；
[0019]图3是所述漏电闭锁模块的电路示意图；
[0020]图4是所述控制变压器的电路示意图；
[0021]图5是所述1140
‑
660V双电源的变频器装置的外壳示意图。
具体实施方式
[0022]如图1所示，所述1140
‑
660V双电源的变频器装置，包括安装在同一防爆壳体内部的独立两套变频器，分为第一变频器和第二变频器，通过一拖二的方式驱动两台轴流风机。
[0023]所述变频器采用模块化设计，包含依次连接的隔离开关、快熔、控制变压器、输入电抗器、三电平变频器机芯、输出电抗器、漏电闭锁，以及用于人机交互的显示屏及键盘，还包括用于控制三电平变频器机芯的PLC控制系统，所述PLC控制系统与显示屏及键盘相连接。
[0024]所述隔离开关的输入端连接到防爆接线腔的输入动力线接线端子，负责变频器的供电电源的分合，输出端经过快熔(熔断器)连接到输入电抗器；所述输入电抗器能够抑制谐波的影响、改善功率因数、限制电网电压突变和操作过电压引起的过电流冲击，输入电抗器的另一端接到主接触器的输入；所述主接触器的输出接到三电平变频器机芯的进线侧R、S、T，待充电完成后主接触器吸合，完成三电平变频器机芯上电；所述三电平变频器机芯的输出连接到输出电抗器，通过输出电抗器补偿线路分布电容的影响、抑制变频器的输出的
谐波分量，经电缆连接到防爆接线腔输出电抗器的接线端子。
[0025]所述输出电抗器的输出端连接有漏电闭锁模块，所述漏电闭锁模块的检测线搭接到U、V、W中其中一相，接地线接防爆壳体的地，根据接入电压选择漏电闭锁等级(1140V漏电闭锁值40kΩ，660V漏电闭锁值22kΩ)，实现两种电压下的漏电闭锁保护。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1140
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660V双电源的变频器装置，其特征在于：包括两套结构相同的变频器，所述两套变频器能够分别设置为主机或备机，但不能同时设置为主机或备机，所述变频器包括依次连接的隔离开关、快熔、控制变压器、输入电抗器、三电平变频器机芯、输出电抗器、漏电闭锁模块，所述三电平变频器机芯与PLC控制系统相连接，所述两套变频器的PLC控制系统相连接。2.根据权利要求1所述的1140
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660V双电源的变频器装置，其特征在于：所述隔离开关的输入端连接到防爆接线腔的输入动力线接线端子，负责变频器的供电电源的分合，输出端经过快熔连接到输入电抗器；所述快熔和输入电抗器之间连接有控制变压器，所述控制变压器的一次绕组接到隔离开关输出端，二次侧220V给变频控制系统供电，通过调整控制变压器一次绕组抽头，使得1140V/660V接入时，二次绕组220V输出。3.根据权利要求1所述的1140
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660V双电源的变频器装置，其特征在于：所述输入电抗器的另一端接到主接触器的输入，所述主接触器的输出接到三电平变频器机芯的进线侧R、S、T，待充电完成后主接触器吸合，完成三电平变频器机芯上电。4.根据权利要求1所述的1140
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660V双电源的变频器装置，其特征在于：所述输出电抗器的输出端连接有漏电闭锁模块，所述漏电闭锁模块的检测线搭接到U、V、W中其中一相，接地线接防爆壳体的地，根据接入电压选择漏电闭锁等级，实现两种电压下的漏电闭锁保护，其中1140V漏电闭锁值40kΩ，660V漏电闭锁值22kΩ。5.根据权利要求1所述的1140
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660V双电源的变频器装置，其特征在于：三电平变频机芯包含整流单元、直流滤波电容及逆变单元，通过整流单元将交流电转成直流，再经过直...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金凯，宋玉斌，杨非非，马兴华，张彬，白忠伟，孙宏贵，韩超，李培培，陈美竹，
申请(专利权)人：华夏天信智能物联股份有限公司，
类型：新型
国别省市：