一种全功率变频器的制造方法
【专利摘要】一种全功率变频器。其包括机侧柜、功率柜、网侧柜、底座和吊梁；其中：机侧柜、功率柜和网侧柜具有相同高度和深度，从左至右排列并柜形成合并柜；合并柜安装在底座上；吊梁安装在合并柜的顶部，作为运输时起吊之用。本实用新型提供的全功率变频器上每个分柜体都是标准尺寸的柜体，各柜功能不同且各自内部又划分成若干功能部分，母线系统清晰，温湿度控制系统稳定。标准化、功能化及模块化的设计使这一变频器本身具有外形尺寸较小、易于生产制造、安装使用方便、外观匀称的特点。
【专利说明】一种全功率变频器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力电子【技术领域】，特别是涉及一种全功率变频器。
【背景技术】
[0002]目前，由于市场上用于风力发电的全功率变频器结构种类很多，故研发一种结构紧凑、电气合理的变频器势在必行；在风力发电系统中的全功率变频器由于其中所配置的电气元件比较多，每种电气元件的安装要求、发热量及散热要求各不相同，再加上现场的安装使用条件以及对并柜、外观的要求，使全功率变频器的结构的合理性存在着很大的设计空间。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种全功率变频器。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型提供的全功率变频器包括:机侧柜、功率柜、网侧柜、底座和吊梁；其中:机侧柜、功率柜和网侧柜具有相同高度和深度，从左至右排列并柜形成合并柜；合并柜安装在底座上；吊梁安装在合并柜的顶部。
[0005]所述的机侧柜的上半部安装有交流接触器、电压传感器、第一电抗、电容和电阻，前上方安装有进线接线装置，下部安装有控制单元，加热器安装在控制单元的右下侧，下后部分安装有一组水风换热器；功率柜中安装有IGBT功率模块，两侧安装有侧风道风机组件，下前部分安装有一组水风换热器；网侧柜的上半部安装有断路器、避雷器组件，正面中部安装有电容组，背面中间部分安装有交流接触器、铝壳电阻、滤波电流检测的快速熔断器和电流互感器，背面下半部安装有第二电抗，正面下半部安装有CHOPPER电阻、CHOPPER电路模块和一组水风换热器；并且机侧柜、功率柜和网侧柜的前上部贯穿设置有呈水平状态的主接地排。
[0006]所述的IGBT功率模块为‘交-直-交模式’整流逆变模块。
[0007]本实用新型从总体上将变频器分成网侧柜、功率柜、机侧柜、底座和吊梁等部分，各部分之间相互拼装，并且尽量采用标准柜体及其中的标准零部件，这样可以简化设计和制造。同时，对变频器的各功能组成部分作清晰地划分，如将母线系统和温湿度控制系统划分成若干部分，将滤波电容部分、chopper电路部分及相关部分做成模块使其更易于安装维护。这种采取标准化、单元化、模块化及相互独立的设计，提高了整个变频器的结构的合理性。
[0008]本实用新型提供的全功率变频器上每个分柜体都是标准尺寸的柜体，各柜功能不同且各自内部又划分成若干功能部分，母线系统清晰，温湿度控制系统稳定。标准化、功能化及模块化的设计使这一变频器本身具有外形尺寸较小、易于生产制造、安装使用方便、夕卜观匀称的特点。
【专利附图】
【附图说明】[0009]图1是本实用新型提供的全功率变频器视角为右前上方的轴测图。
[0010]图2是本实用新型提供的全功率变频器视角为左后上方的轴测图。
[0011]图3是本实用新型提供的全功率变频器的主视图。
[0012]图4是本实用新型提供的全功率变频器的左视图。
[0013]图5是本实用新型提供的全功率变频器的俯视图。
[0014]图6是本实用新型提供的全功率变频器隐藏了前门板的主视图。
[0015]图7是本实用新型提供的全功率变频器隐藏了后门板的后视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的全功率变频器进行详细说明。
[0017]如图1至图5所示，本实用新型提供的全功率变频器主要包括:机侧柜A、功率柜B、网侧柜C、底座D和吊梁E ;其中:机侧柜A、功率柜B和网侧柜C具有相同高度和深度，从左至右排列并柜形成合并柜；合并柜安装在底座D上，在使用现场通过底座D将本全功率变频器整体安装在地基上；吊梁E安装在合并柜的顶部，作为运输时起吊之用。
[0018]如图6与图7所示，本实用新型提供的全功率变频器的主电路从输入到输出主要包括交流接触器1、电阻19、电容18、第一电抗17、电流互感器16、电压传感器3、IGBT功率模块4、电流互感器16、第二电抗11、交流接触器14、断路器6 ;其中电机的三相交流电通过交流接触器1、电阻19、电容18和第一电抗17与IGBT功率模块4的输入端相连接，IGBT功率模块4的输出端将逆变所产生的交流电通过第二电抗11、电容组7、交流接触器I和交流断路器6输出给电网；第一电抗17、电阻19、电容18、电容组7和第二电抗11构成主电路的滤波回路。
[0019]交流接触器1、电压传感器3、第一电抗17、电容18和电阻19安装在机侧柜A的上半部；
[0020]IGBT功率模块4安装在功率柜B中，侧风道风机组件5安装在功率柜B的两侧，一组水风换热器10安装在功率柜B的前下半部；
[0021]断路器6、避雷器组件15安装在网侧柜C的上半部，电容组7安装在网侧柜C的正面中部，交流接触器14、铝壳电阻20和滤波电流检测的快速熔断器12和电流互感器13安装在网侧柜C背面的中间部分，第二电抗11安装在网侧柜C背面的下半部，CHOPPER电阻9与CHOPPER电路模块8、另一组水风换热器10安装在网侧柜C正面的下半部。
[0022]所述的IGBT功率模块4为‘交-直-交模式’整流逆变模块。
[0023]如图6与图7所示，本实用新型提供的全功率变频器的主电路各元件之间通过母线系统相连接，母线系统从输入端到输出端主要包括进线接线装置2、第一交流并柜母线21、第一 IGBT模块母线23、第二 IGBT模块母线22、第二交流并柜母线24及出线接线装置25。进线接线装置2将外部的进线电力电缆和交流接触器I连接，其安装在机侧柜A的前上方。第一交流并柜母线21的前端通过软母线连接第一电抗17，后端连接第一 IGBT模块母线23，水平安装在机侧柜A和功率柜B的后上半部。第二 IGBT模块母线22连接第二交流并柜母线24，水平安装在功率柜B和网侧柜C的后下半部，第二交流并柜母线24的另一端通过软母线连接第二电抗11、图中未示出的各逆变模块的直流输入端分别连接到图中未示出的直流水平母线上；图中未示出的交流并柜母线的前端连接第一电抗17，后端连接第二电抗11，第二电抗11通过软母线连接交流接触器14，交流接触器14通过母线连接断路器6，断路器6的另一端通过母线连接出线接线装置25。
[0024]如图6与图7所示，本实用新型提供的全功率变频器的控制单元26安装在机侧柜A的下部，作为本实用新型的测量、调节、控制及通信之用。
[0025]如图6与图7所示，本实用新型提供的全功率变频器的温湿度控制系统主要包括功率柜的侧风道风机组件5、三组水风换热器10和加热器27。三组水风换热器10分别安装在机侧柜A的下后部分、功率柜B和网侧柜C的下前部分，当水风换热器10运转时，通过柜外的水冷设备将冷风分别从机侧柜A后门下部向上吹风；从功率柜B下方吹出的冷风，通过IGBT功率模块4的电解电容加热后，74%的热空气被风机强制吸入风道风机组件5的两侧风道，重新送到下方的换热器，形成良好的冷热空气隔离循环流动，从网侧柜C下方向上吹出的冷风通过CHOPPER电阻9、CHOPPER电路模块8与第二电抗11之间形成的风道给电容组7和断路器6等发热元件散热。全功率变频器本身的重要元器件大部分为水冷器件，其中包括第一电抗17、电阻19、第二电抗11，CHOPPER电路模块8和IGBT功率模块4，其散热器为水冷板。
[0026]加热器27安装在控制单元26的右下侧，当控制单元26内部的温度低于设定值或湿度高于设定值时，加热器27开始运行，对控制单元26的内部进行加热或除湿。
[0027]如图6至图7所示，本实用新型提供的全功率变频器的主接地排28水平安装在前上部，并贯穿了机侧柜A、功率柜B和网侧柜C。
[0028]本实用新型提供的全功率变频器充分考虑了每种电气元件在安装、发热、散热以及现场的安装使用条件、并柜、外观等方面的要求，采取标准化、单元化、模块化及相互独立的设计，从而使这一变频器具有外形尺寸较小、易于生产制造、安装使用方便、外观匀称的特点。
【权利要求】
1.一种全功率变频器，其特征在于:所述的全功率变频器包括:机侧柜(A)、功率柜(B)、网侧柜(C)、底座(D)和吊梁(E);其中:机侧柜(A)、功率柜(B)和网侧柜(C)具有相同高度和深度，从左至右排列并柜形成合并柜；合并柜安装在底座(D)上；吊梁(E)安装在合并柜的顶部。
2.根据权利要求1所述的全功率变频器，其特征在于:所述的机侧柜(A)的上半部安装有交流接触器(I)、电压传感器(3)、第一电抗(17)、电容(18)和电阻(19)，前上方安装有进线接线装置(2)，下部安装有控制单元(26)，加热器(27)安装在控制单元(26)的右下侧，下后部分安装有一组水风换热器(10);功率柜(B)中安装有IGBT功率模块(4)，两侧安装有侧风道风机组件(5)，下前部分安装有一组水风换热器(10);网侧柜(C)的上半部安装有断路器(6)、避雷器组件(15)，正面中部安装有电容组(7)，背面中间部分安装有交流接触器(14)、铝壳电阻(20)、滤波电流检测的快速熔断器(12)和电流互感器(13)，背面下半部安装有第二电抗(11)，正面下半部安装有CHOPPER电阻(9)、CHOPPER电路模块(8)和一组水风换热器(10);并且机侧柜(A)、功率柜(B)和网侧柜(C)的前上部贯穿设置有呈水平状态的主接地排(28)。
3.根据权利要求2所述的全功率变频器，其特征在于:所述的IGBT功率模块(4)为‘交-直-交模式’整流逆变模块。
【文档编号】H02M1/00GK203590000SQ201320622036
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王涛, 左刚强, 何国新 申请人:天津瑞能电气有限公司