[发明专利]3300V矿用隔爆兼本安型变频调速一体机

说明书

技术领域

本发明涉及一种变频电动机，具体地说，是一种3300V矿用隔爆兼本安型变频调速一体机。

背景技术

目前煤矿井下使用的变频器体积都较大，尤其是3300V变频器的体积大的问题一直没有解决，这对变频器小型化问题造成了严重的制约。

如果将变频器采用双路或多路输出的形式，可以有效的解决变频器的体积问题，传统的电动机绕组形式，如图1-2所示，以星形接法为例，定子72槽，三相绕组，每相四支路，线圈跨距为1-16，均由排布，为单路输入电动机，不能与双路或多路输出形式的变频器形成配套；如果采用一台变频器控制多台串联的电动机的方式，又会因为电动机制造上的差异，造成变频器不能良好工作。

并且变频器现有的变频拓扑结构中，最简单的拓扑方案，为六脉冲整流配合两电平逆变的，较高级的变频器有十二脉冲整流或者二十四脉冲整流的，以减弱对电网谐波的影响，逆变部分有三电平逆变、五电平逆变甚至多电平的，可以使逆变器输出电流更平滑。此类拓扑结构都是逆变侧单输出结构，而且越高级的拓扑结构所需的器件越多，存在变频器的体积大，功率器件成本高，控制方式复杂，维护费用高的缺陷。普通的两电平逆变输出电路结构简单，但输出谐波较高，对所托电机的耐压要求也较高，易造成电机烧毁。

发明内容

本发明针对目前的变频器体积大，占用井下空间，进行多路输出时变频电动机不能与之形成配套，造成变频器不能良好工作，变频器的拓扑结构存在逆变后电压输出过大，对器件耐压性要求过高，拓扑结构复杂，结构庞大，功率器件成本过高，二电平逆变电路结构简单但输出谐波较大等问题，设计了一种3300V矿用隔爆兼本安型变频调速一体机。

本发明3300V矿用隔爆兼本安型变频调速一体机，包括电动机、变频器，变频器安装在电动机的上部，电动机后端安装有动力电源腔，变频器外壳上安装有与变频器电连接的控制模块，变频器内部安装有变频功率及储能模块，所述的电动机为多绕组电机。

优选的是，所述的变频功率及储能模块包括水冷板，水冷板内设置有水道，水冷板上安装有紫铜板，紫铜板上安装有多个功率器件，功率器件上都安装有与功率器件电连接的叠层母排，水冷板上还安装有绝缘支架，所述的绝缘支架包括平行安装在水冷板前后两侧的两个支撑架，支撑架之间平行安装有多个分隔固定板，分割固定板之间都安装有插接式电力电容，插接式电力电容的底部与功率器件连接。

优选的是，分隔固定板中部的底部都连接有用于支撑分隔固定板的辅助支撑块，分隔固定板顶部设置有多个安装槽。

优选的是，所述的插接式电力电容为外壳底部设置有多个插接式连接器的电力电容，所述的插接式连接器包括套管和与电力电容相连的导电连接管，导电连接管安装在套管内，导电连接管都插接在用于固定叠层母排且与功率器件连接的连接柱上，套管的内壁上安装有绝缘垫圈。

优选的是，插接式电力电容外壳两侧的侧壁上设置有连接固定板，连接固定板都通过螺栓固定在分隔固定板的安装槽内。

优选的是，导电连接管的外径小于绝缘垫圈的内径。

优选的是，所述的变频器的变频器拓扑结构为多路输出电气拓扑结构，多路输出电气拓扑结构包括整流单元和逆变单元，整流单元和逆变单元之间连接有分压单元；该拓扑结构还包括多绕组电机，多绕组电机各绕组的阻抗一致，所述的分压单元由多个电容组串联组成，连接于整流单元输出的直流母线间，每个电容组两端并联有均压电阻，所述的逆变单元为多组二电平逆变单元串联，组数与电容组组数相同，每组分压单元的输出端分别连接每组逆变单元的输入端，每组逆变单元的输出分别连接多绕组电机的各个绕组。

优选的是，所述的电容组由多个电容并联组成。

优选的是，所述的多绕组电机线圈的排列结构，包括与变频器的输出电源路数相同的多路独立线圈组，相邻独立线圈组之间相互电气隔离，各路独立线圈组相互配合形成变频电动机完整的旋转磁场。

优选的是，每路独立线圈组包括三相支路线圈，每相支路线圈均由多个线圈并排放置并联组成。