[实用新型]矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电气传动与控制领域，具体涉及一种矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置。

背景技术

随着我国煤炭生产自动化程度的不断提高，矿用变频器在煤矿井下采、掘、运等机械设备和井上通、压、排、提等四大件的调速应用中发挥了良好的调速性能和节能降耗的作用。现有技术中的矿用变频器具有如下优点：1)能解决大功率电机高精度的转矩控制；2)能实现大功率电机的软起、软停及其过程控制；3)多机联动时的功率平衡；4)四象限运行时的再生制动和能量回馈，节能减排；5)净化环境，安全生产；6)延长设备使用寿命。但也存在以下缺陷：1)为解决高次谐波的电网干扰问题而增加的输入电抗器和滤波器，专门置于一个隔爆壳体里，变频器柜置于另一隔爆壳体内。由于柜体数量的增加，给现场的安装，接线带来很多不便。并且，两个壳体之间必须用电缆连接走线，这样不利于高次谐波的消除；2)均采用正弦波脉宽调制，所用器件是IGBT器件，经过交-直-交变换后，变频器输出不是完全的正弦波形，而且有3次以上的谐波。如图1所示，P和N分别是整流后的正负输出端，VD1～VD6是IGBT器件。其中，VD1、VD 4串联，组成U相；VD2、VD5串联，组成V相，VD3、VD6串联，组成W相。U、V、W三相再并联起来，分别加到整流出来的正负输出端P和N上。其工作过程为：VD1、VD4通断，产生U相，VD2、VD5通断，产生V相，VD3、VD6通断，产生W相。上下半桥交替导通，输出电平只有+Ud和-Ud两种。输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损，当变频器在低速运行的时候，普通电机往往会由于绝缘级别低，自冷电机冷却能力下降造成电机过热，而造成导致烧坏电机的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种易于安装、不会造成电机过热损坏、增加电机使用寿命的矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置，包括壳体、变频器、滤波电抗器、进出线，其特征在于：所述壳体由一屏蔽板分隔为变频器腔体、滤波电抗器腔体；所述变频器、滤波电抗器分别置于变频器腔体、滤波电抗器腔体内；所述变频器、滤波电抗器、进出线之间，均使用铜排进行连接。

优选的，所述变频器包括有三电平逆变器单相的逆变电路；所述三电平逆变器单相的逆变电路包括第一逆变器件S1、第二逆变器件S2、第三逆变器件S3、第四逆变器件S4、第一续流二极管V1、第二续流二极管V2、第三续流二极管V3、第四续流二极管V4、第一钳位二极管V5、第二钳位二极管V6、两个电容Ed；

所述第一逆变器件S1、第二逆变器件S2、第三逆变器件S3、第四逆变器件S4依次串联在一起；所述第一续流二极管V1、第二续流二极管V2、第三续流二极管V3、第四续流二极管V4分别并联到所述第一逆变器件S1、第二逆变器件S2、第三逆变器件S3、第四逆变器件S4上；所述第一钳位二极管V5、第二钳位二极管V6串联后，所述第一钳位二极管V5的正极接所述第一续流二极管V1与第二续流二极管V2的连接点，所述第二钳位二极管V6的负极接所述第三续流二极管V3与第四续流二极管V4的连接点；

所述两个电容Ed串联后连接两输出正负端P、N。

优选的，所述第一续流二极管V1、第二续流二极管V2、第三续流二极管V3、第四续流二极管V4、第一钳位二极管V5、第二钳位二极管V6具有相同的功率和相同的耐压等级。

优选的，所述第一逆变器件S1、第二逆变器件S2、第三逆变器件S3、第四逆变器件S4为GTO、IGBT或IGCT管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于它将变频器和滤波电抗器安装于一个壳体内，且两个腔体只留有铜排走线的孔洞以及进行了特殊的屏蔽处理，既有利于高次谐波的消除，又便于安装；它包括有三电平逆变器单相的逆变电路，其输出多了一个输出电平，可以使du/dt降低一半，从而使输出电压谐波减小，电动机的温度大大降低，输出波形更好，在低速运行时，不会导致电机过热而烧毁电机，增加其使用寿命，并且无需增添其他的散热设备或改用变频电机，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的三电平逆变器单相的逆变电路原理图；

图3是现有技术的结构示意图。

图中标记为：

1、壳体；11、变频器腔体；12、滤波电抗器腔体；2、变频器；3、滤波电抗器；4、进出线；5、屏蔽板。

具体实施方式