【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于逆变模块，具体涉及一种逆变模块及其使用方法。
技术介绍
1、大功率变频器是大型传动系统最关键的设备之一，它的性能直接影响整个系统的安全，变频器的核心在于逆变模块，在石油钻井行业内，交流钻机已经普遍应用，变频器作为交流钻机的核心驱动设备，对其操作性、可靠性、易维护等方面的要求越来越高。目前，行业使用最多的大功率变频器产品主要来自国外生产产品，国内的变频器产品存在可靠性低和维护较为麻烦等问题，导致无法进入大功率设备应用的作业场合，同时国内的产品大多为单柜，分立元件装配模式，单柜输出功率较低，功能较为单一，设备占用空间较大不易方便移动使用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种逆变模块及其使用方法，以解决现有变频器单柜输出功率较低，功能较为单一的问题。
2、本专利技术的技术方案是：一种逆变模块，包括装置壳体，壳体外部设有盖板，壳体侧部设有前面板，壳体顶部设有顶板，壳体底部设有底板，顶板上设有输入母线插口，输入母线插口与电容组一端连接，壳体内设有依次连接的电容组、igbt模块、交流输出母排，igbt模块上方连接有驱动板，交流输出母排上设有电流传感器，电流传感器与控制单元信号连接，控制单元连接有电源，电源与外部220v电源相连，前面板上设有插线孔，控制单元上集成有通讯模块和电压采样模块，且控制单元通过插线孔连接外部hmi和多个外部功能模块。
3、进一步地，壳体内设有电容组底板、走线支架、控制底板支架和驱动底板，电容组设在电容组底板上，外部连接线设
4、进一步地，壳体内底部设有风机组件，风机组件与电源相连，风机组件处设有斜向的风道挡板；设置风机组件并通过朝向各元件的斜向风道挡板，可以对内部元件进行吹风散热。
5、进一步地，壳体内设有散热器固定板，散热器固定板上设有热管散热器；热管散热器可以对igbt模块进行有效散热，防止模块发热影响工作，保证模块的流畅运行。
6、进一步地，壳体底部设有底部支架，底部支架下方设有万向球底轮；万向球底轮可以便于装置不同的使用场景，移动更加灵活方便。
7、进一步地，壳体内设有电源固定板，电源固定板上设有备用电源，备用电源与控制单元和风机组件相连接；备用电源可以保证在电源出现短路或者其他故障时，装置还能正常运行工作。
8、进一步地，壳体侧部前面板上开设有观察窗板；观察窗口可以方便人员对装置内部元件情况进行观察，便于及时处理。
9、进一步地，壳体外部的盖板由并排设置的第一上盖板、第二上盖板和第三上盖板构成；根据元件位置将盖板进行分隔，可以在不同元件出现故障时精确拆卸对应位置处盖板，便于检修。
10、一种逆变模块的使用方法，包括采用以下步骤：
11、步骤一：通过输入母线插口连接外部直流母线，交流输出母排与外部设备相连，通过插线孔将外部hmi和多个外部功能模块与控制单元连接；
12、步骤二：将所需的工作指令参数通过hmi进行输入，控制单元根据参数信号给驱动板传输特定脉冲信号驱动igbt模块进行工作，并通过交流输出母排将信号传至外部设备，外部设备开始工作运行；
13、步骤三：外部设备运行时将不同的实际参数通过各自对应的采集模块反馈给控制单元，控制单元将连接的各外部模块反馈回来的信号进行处理，一方面参与闭环控制，另一方面将反馈回来的信号与用户设定值比较，若超过设定值将使对应的保护功能模块进行工作，同时控制单元将反馈数据处理后传至hmi，hmi将得到的信号数据实时显示出来可供用户查看。
14、进一步地，步骤一中外部功能模块包括电流采样模块、风机控制模块、电机转速采样模块和温度检测模块。
15、本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用电容组、控制单元、集成单桥臂的igbt模块、驱动板和交流输出母排等元件构成逆变模块内部工作系统，同时逆变模块可以连接多个外部功能模块和人机界面hmi，逆变模块的电源与外部220v供电电源相连，为模块和风机组件运行提供电源，输出交流母排与外部设备（例如负载电机）相连，驱动外部电机正常运行，将所需的工作指令参数通过hmi进行输入，控制单元根据参数信号给驱动板传输特定脉冲信号驱动igbt模块进行工作，并通过交流输出母排将信号传至外部设备，外部设备运行时将不同的实际参数通过各自对应的采集模块反馈给控制单元，控制单元一方面将各功能模块采集回来的信号处理进行闭环控制，另一方面将处理的信号与用户设定各种保护值进行对比，若是超过设定参数值将使对应的功能进行工作，同时控制单元也将处理的信号至hmi，hmi将得到的信号数据实时显示出来可供用户查看。
16、本专利技术采用模块化设计思想，采用三相全桥逆变的主拓扑结构，通过各元件的连接，并以单桥臂多并的方式增大了模块输出功率，成柜时也可多并模块实现不同功率等级的要求，使用功能更加丰富，功能延展性更强，运行更加稳定，同时减小了逆变装置成柜的体积，进而减小设备的占地空间，大大降低了成本，现场易于维护，提高了产品的市场竞争力和可靠性，更有效解决了国外产品价格高、供货周期长，售后服务难以保证，给国内用户带来了诸多不便的问题。
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1.一种逆变模块，其特征在于：包括装置壳体，壳体外部设有盖板，壳体侧部设有前面板（2），壳体顶部设有顶板（12），壳体底部设有底板（1），所述顶板（12）上设有输入母线插口（141），输入母线插口（141）与电容组（20）一端连接，所述壳体内设有依次连接的电容组（20）、IGBT模块（25）、交流输出母排（24），IGBT模块（25）上方连接有驱动板（27），交流输出母排（24）上设有电流传感器（23），电流传感器（23）与控制单元（31）信号连接，控制单元（31）连接有电源（30），电源（30）与外部220V电源相连，所述前面板（2）上设有插线孔（111），控制单元（31）上集成有通讯模块和电压采样模块，且控制单元（31）通过插线孔（111）连接外部HMI和多个外部功能模块。
2.根据权利要求1所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体内设有电容组底板（13）、走线支架（22）、控制底板支架（19）和驱动底板（26），电容组（20）设在电容组底板（13）上，外部连接线设在走线支架（22）内，控制底板支架（19）上设有控制底板（29）、控制单元（31）和电源（30）设在
3.根据权利要求1或2所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体内底部设有风机组件（8），风机组件（8）与电源（30）相连，风机组件（8）处设有斜向的风道挡板（15）。
4.根据权利要求3所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体内设有散热器固定板（17），散热器固定板（17）上设有热管散热器（16）。
5.根据权利要求4所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体底部设有底部支架（6），底部支架（6）下方设有万向球底轮（7）。
6.根据权利要求5所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体内设有电源固定板（21），电源固定板（21）上设有备用电源（28），备用电源（28）与控制单元（31）和风机组件（8）相连接。
7.根据权利要求6所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体侧部前面板（2）上开设有观察窗板（9）。
8.根据权利要求7所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体外部的盖板由并排设置的第一上盖板（3）、第二上盖板（4）和第三上盖板（5）构成。
9.一种逆变模块的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种逆变模块，其特征在于：步骤一中外部功能模块包括电流采样模块、风机控制模块、电机转速采样模块和温度检测模块。
...【技术特征摘要】
1.一种逆变模块，其特征在于：包括装置壳体，壳体外部设有盖板，壳体侧部设有前面板（2），壳体顶部设有顶板（12），壳体底部设有底板（1），所述顶板（12）上设有输入母线插口（141），输入母线插口（141）与电容组（20）一端连接，所述壳体内设有依次连接的电容组（20）、igbt模块（25）、交流输出母排（24），igbt模块（25）上方连接有驱动板（27），交流输出母排（24）上设有电流传感器（23），电流传感器（23）与控制单元（31）信号连接，控制单元（31）连接有电源（30），电源（30）与外部220v电源相连，所述前面板（2）上设有插线孔（111），控制单元（31）上集成有通讯模块和电压采样模块，且控制单元（31）通过插线孔（111）连接外部hmi和多个外部功能模块。
2.根据权利要求1所述的一种逆变模块，其特征在于：所述壳体内设有电容组底板（13）、走线支架（22）、控制底板支架（19）和驱动底板（26），电容组（20）设在电容组底板（13）上，外部连接线设在走线支架（22）内，控制底板支架（19）上设有控制底板（29）、控制单元（31）和电源（30）设在控制底板（29）上，驱动板（27）设在驱动底板（26）上。
3.根据权利要求1或2所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁小伟，温欢，乔贵，王铎，林鸿元，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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