[实用新型]矿用隔爆型高压变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压变频器，具体来讲是涉及一种矿用隔爆型高压变频器。

背景技术

目前，在一些高危场合，如煤矿、化工厂、炼油厂等经常需要使用大功率电动机。而大功率电动机在起动期间的功率因数很低，电压波动明显，这将对电网造成极大危害。这种类型的破坏，会降低电网上其它电力设备的运行效率，降低设备的使用寿命；其次，当瞬变电压出现时，会使电动机产生震动、噪音以及过多的热量。同样，瞬变产生的浪涌，会使电网的用电效率严重下降，感性负载的电流损失增加。

随着现代电力电子的发展和自动化，智能化程度的提高，采用高压变频器对大功率负载进行起动过程、调速过程中的速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，又是节能和设备经济运行的要求，是可持续发展的必然趋势。因此，变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的控制方式。

但是，现有技术的高压变频器均不具有矿用隔爆功能，不能应用于如煤矿、石油、化工等高危险场所。

发明内容

针对上述情况，本实用新型提供一种矿用隔爆型高压变频器，以解决现有技术的高压变频器因不具有隔爆功能而不能应用于煤矿、石油、化工等高危场所的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

矿用隔爆型高压变频器，其特征在于，包括一移相变压器单元隔爆箱、一功率单元隔爆箱、一冷却循环系统隔爆箱和一散热器；所述移相变压器单元隔爆箱内设置有一移相隔离变压器和一套散热系统，所述功率单元隔爆箱内设置有多组串联的功率单元以及一控制单元和一套散热系统；

所述移相变压器单元隔爆箱内设置的一套散热系统与所述冷却循环系统隔爆箱连接；所述功率单元隔爆箱内设置的一套散热系统也与所述冷却循环系统隔爆箱连接；所述冷却循环系统隔爆箱与所述散热器连接；

所述移相隔离变压器的高压侧连接在三相高压电网中，所述多组串联的功率单元分别与移相隔离变压器的低压侧相连接，所述功率单元与控制单元之间通过光纤连接。

进一步，所述冷却循环系统隔爆箱与移相变压器单元隔爆箱内设置的一套散热系统、功率单元隔爆箱内设置的一套散热系统以及散热器之间的连接管道均为金属管。

进一步，所述每一组功率单元均为三电平单相输出，为各功率单元供电的移相隔离变压器的低压侧的各个副边绕组相互独立、相互隔离，与各功率单元的三电平单相一一对应、连接在一起，使多组串联的功率单元最终形成星形连接方式的为高压电动机提供可变频变压的高压交流电。

进一步，所述控制单元包括一人机交互操作界面，所述人机交互操作界面与一个双DSP的CPU单元相连接，所述双DSP的CPU单元还连接一相控控制单元，所述相控控制单元还连接一PWM控制器，所述PWM控制器包括一电/光转换器，所述多组串联的功率单元分别通过两根光纤与PWM控制器的电/光转换器相应的光发送端口和光接收端口相连接。

进一步，所述每一组功率单元分别包括一功率单元控制板，所述电/光转换器的光发送端口连接功率单元控制板内部一控制信号处理电路的输入端；所述控制信号处理电路的输出端连接功率单元控制板内部的IGBT和SCR触发模块的输入端，所述IGBT和SCR触发模块还设置有向功率单元发出反馈信息的反馈信息端；所述电/光转换器的光接收端口连接功率单元控制板内部的应答信号处理电路的输出端，所述应答信号处理电路还设置有接收由功率单元发出的状态信息的输入端。

进一步，所述多组串联的功率单元的组数为五组；所述每组功率单元输出的电压幅值为±693.5V的脉冲波形，相邻功率单元之间的脉冲在时间上相差1/5个开关周期。

进一步，所述相控控制单元为一CPLD FPGA可编程模块。

进一步，所述双DSP的CPU单元为双32位DSP的CPU单元。

进一步，所述移相变压器单元隔爆箱包括一隔爆腔和该隔爆腔一侧的接线腔，所述一移相隔离变压器和一套散热系统设置于隔爆腔内，所述散热系统放置于隔爆腔的与接线腔不相邻的内腔壁前，所述接线腔和隔爆腔之间的腔壁上设置有多个用于连接移相隔离变压器和电源的主回路以及多组串联的功率单元的接线柱，所述接线柱与腔壁之间设置有密封结构；所述隔爆腔的其他所有装配结合处均设置有密封结构；所述接线腔的其他所有装配结合面也均设置有密封结构。