隔爆型四象限变频调速器制造技术

本实用新型专利技术提供一种隔爆型四象限变频调速器，主要包括隔爆箱体、逆变器、整流器、电抗器、变压器、主控板、滤波电容器和热管散热器，所述隔爆变频箱体是由电抗器箱、整流器箱和逆变器箱组成，该电抗器箱与整流器箱连接，该整流器箱与逆变器箱连接；该变频调速器采用三箱结构，有利于变频调速器中ＩＧＢＴ功率元件的散热，同时该变频调速器中的ＩＧＢＴ驱动均采用光纤驱动方式，具有很强的抗干扰性和稳定性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种隔爆型变频调速器，尤其是一种隔爆型四象限变频调速器o
技术介绍
随着电力电子技术的不断发展，变频调速技术日益成熟，通用变频器得到 了迅速发展,各种品牌的变频器在自控领域的各行各业都得到了广泛的应用。但 在一些有爆炸性气体和粉尘比较多的地方(煤矿\焦化厂\部分化工厂)变频器还 没有得到充分的应用，究其原因主要是这些地方的变频器需要防爆,变频器原理 是通过整流和逆变完成对电源频率的改变，而整流和逆变的功率器件的发热量 大，如果处理不好散热问题，变频器将无法正常工作。变频调速是近年来发展起来的一门新兴的自动控制技术，在西方发达国家 应用比较普遍，技术也比较成熟。改革开放以来，变频技术的引进及推广工作 在我国也逐步展开，它利用改变被控对象的电源频率，成功实现交流电动机大 范围内的无级平滑调速。据我公司技术调查和市场分析，将变频技术应用于矿 用防爆变频领域的产品极为少见，不能满足目前市场的需要，因此矿用防爆变 频器的研制成功，对社会经济发展和科技进步具有重大的现实和社会意义。ZL02243411.9公开了一种防爆变频器，该防爆变频器是由总成隔爆箱体和 总成在隔爆箱内的电路组成，属于单箱结构，是一种单象限变频器，没有能量 回馈装置，制动时能量消耗大，IGBT和整流桥总成安装在一个隔爆箱内，散热 效果差，无法满足大功率变频器在隔爆环境下运行。技术的内容为了解决隔爆变频器散热效果差、制动时能量消耗大、且能够实现大功率 运行的技术问题，本技术提供一种隔爆型四象限变频调速器，主要包括隔 爆箱体、逆变器、整流器、电抗器、变压器、主控板、滤波电容器和热管散热 器，所述隔爆变频箱体是由电抗器箱、整流器箱和逆变器箱组成，该电抗器箱 与整流器箱连接，该整流器箱与逆变器箱连接；所述电抗器箱主要包括总成隔 爆箱、接触器、变压器、电感和电容，所述接触器、变压器、电感和电容顺次 连接；所述整流器箱主要包括总成隔爆箱、主控板、信号转接板、驱动板、六 个IGBT组成的三相整流桥和滤波电容器，所述IGBT整流桥的直流侧与滤波电 容器连接，该六个IGBT中每两个串联后组成一相整流桥臂，该整流桥臂交流侧 与三相电路中的一相连接，所述主控板连接信号转接板，所述信号转接板通过 光纤连接驱动板驱动IGBT整流桥;所述逆变器箱主要包括总成隔爆箱、主控板、 信号转接板、驱动板、六个IGBT组成的三相逆变桥和滤波电容器，所述IGBT 逆变桥的直流侧与滤波电容器连接，该六个IGBT中每两个串联后组成一相逆变 桥臂，该逆变桥臂与三相电机中的一相连接，所述主控板连接信号转接板'，所 述信号转接板通过光纤连接驱动板驱动IGBT逆变桥。为了更好的解决隔爆变频器在电机制动时能量消耗大的技术问题，本实用 新型所提供的隔爆型四象限变频调速器还包括一个能量回馈装置，该能量回馈 装置是由IGBT逆变桥和控制电路组成，所述控制电路是由电源同步检测电路、 电流检测电路、母线检测电路和信号处理模块组成，该电源同步检测电路、电 流检测电路、母线检测电路所检测到的同步电源信号、电流信号、母线电压信 号，均发送到信号处理模块，信号处理模块判断后，发出控制信号给IGBT逆变 桥，该IGBT逆变桥将制动能量回馈到电网。进一步，每一相并联的IGBT上均并联一个过电压保护电路，该过电压保护 电路是由两对电容、电阻串联后并联组成。再进--步，所述电抗器箱中的接触器线圈上并联一个浪涌抑制器。作为一种优选方案，所述主控板由通讯电路和DSP模块组成，其中通讯电 路通过通讯线与显示板和按钮板连接，所述DSP模块具有模拟信号处理、数字 信号处理、电流电压信号处理和驱动保护信号处理功能。作为另一种优选方案，所述转接板是由信号放大器件、母线检测模块、电 流检测板、开关电源和光纤驱动电路组成，其中母线检测模块、电流检测板、 光纤驱动电路与信号放大器件连接，所述开关电源与光纤驱动电路连接。本技术的有益效果在于上述的隔爆型四象限变频调速器是由三箱结构 组成，便于电抗器、整流器和逆变器散热，提高了变频器运行的可靠性；同时 本技术所提供的变频调速器是四象限运行，可以将电机制动的能量通过逆 变器回馈到电网，减少能量损耗，符合节能减排的要求。,綱附图说明图1是隔爆型四象限变频调速器的原理接线图； 图2是隔爆型四象限变频调速器的电抗器箱电路图； 图3是隔爆型四象限变频调速器的整流器箱电路图； 图4是隔爆型四象限变频调速器的逆变器箱电路图； 图5是隔爆型四象限变频调速器的整流器箱控制电路图； 图6是隔爆型四象限变频调速器的逆变器箱控制电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术的il体是实施方式进行详细描述。图1是隔爆型四象限变频调速器的原理接线图，该变频调速器1是由电抗 器箱、整流器箱和逆变器箱组成，其中电网连接电抗器箱、电抗器箱连接整流 器箱、整流器箱连接逆变器箱，逆变器箱连接三相电机。图2是隔爆型四象限变频调速器的电抗器箱电路图，该电抗器装在总成的 隔爆箱内，该电抗器是由接触器、变压器、电感和电容组成，其中三个接触器 连接一个变压器，变压器通过熔断器连接电阻，该电阻连接两组电感，该两组 电感连接两组电容器。所述电抗器箱中的接触器线圈上并联一个浪涌抑制器。图3是隔爆型四象限变频调速器的整流器箱电路图，该整流器箱主要包括 总成隔爆箱、主控板8、信号转接板9、驱动板ll、六个IGBT组成的三相整流 桥和滤波电容器，所述IGBT整流桥的直流侧与滤波电容器连接，该六个IGBT 中每两个串联后组成一相整流桥臂，该整流桥臂交流侧与三相电路中的一相连 接，所述主控板8连接信号转接板9，所述信号转接板9通过光纤连接驱动板 ll驱动IGBT整流桥；在每个整流桥上并联一个过电压保护电路2，该过电压保 护电路2是由两对电容、电阻串联后并联组成。在每一相交流母线上安装一个 电流霍尔传感器、电压检测器件和电源同步检测电路14，该传感器、电压检测 器件和同步电源检测电路14用于检测母线电流、电压信号和同步电源信号，并 发送给主控板8中的DSP信号处理模块。图4是隔爆型四象限变频调速器的逆变器箱电路图，该逆变器箱主要包括 总成隔爆箱、主控板17、信号转接板18、驱动板20、六个IGBT组成的三相逆 变桥和滤波电容器，所述IGBT逆变桥的直流侧与滤波电容器连接，该六个IGBT 中每两个串联后组成一相逆变桥臂，该逆变桥臂与三相电机中的一相连接，所 述主控板17连接信号转接板18，所述信号转接板18通过光纤连接驱动板20驱 动1GBT逆变桥。在每个整流桥上并联一个过电压保护电路5，该过电压保护电路5是由两对电容、电阻串联后并联组成。在每一相交流母线上安装一个电流 霍尔传感器、电压检测器件，该传感器和电压检测器件用于检测母线电流、电 压，并发送给DSP信号处理模块。图5是隔爆型四象限变频调速器的整流器箱控制电路图，该控制电路是由 由通讯电路、DSP模块、信号转接板9、驱动板ll、电源板IO、开关电源、显 示板15和按钮板16组成，其中通讯电路通过通讯线与显示板15和按钮板16 连接，所述DSP模块具有模拟信号处理、数字信号处理、电流电压信号处理和 驱动保护信号处理功能。所述转接板9是由信号放大器件、母线检测模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔爆型四象限变频调速器，主要包括隔爆箱体、逆变器、整流器、电抗器、变压器、主控板、滤波电容器和热管散热器，其特征在于：　所述隔爆变频箱体是由电抗器箱、整流器箱和逆变器箱组成，该电抗器箱与整流器箱连接，该整流器箱与逆变器箱连接；所述电抗器箱主要包括总成隔爆箱、接触器、变压器、电感和电容，所述接触器、变压器、电感和电容顺次连接；　所述整流器箱主要包括总成隔爆箱、主控板、信号转接板、驱动板、六个ＩＧＢＴ组成的三相整流桥和滤波电容器，所述ＩＧＢＴ整流桥的直流侧与滤波电容器连接，该六个ＩＧＢＴ中每两个串联后组成一相整流桥臂，该整流桥臂交流侧与三相电路中的一相连接，所述主控板连接信号转接板，所述信号转接板通过光纤连接驱动板驱动ＩＧＢＴ整流桥；　所述逆变器箱主要包括总成隔爆箱、主控板、信号转接板、驱动板、六个ＩＧＢＴ组成的三相逆变桥和滤波电容器，所述ＩＧＢＴ逆变桥的直流侧与滤波电容器连接，该六个ＩＧＢＴ中每两个串联后组成一相逆变桥臂，该逆变桥臂与三相电机中的一相连接，所述主控板连接信号转接板，所述信号转接板通过光纤连接驱动板驱动ＩＧＢＴ逆变桥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵禧林，张福贵，王兴旺，靳宝会，李晓光，贾小卫，
申请(专利权)人：焦作市明株自动化工程有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]