一種礦用隔爆型變流變壓器的製造方法
2023-05-25 12:28:41
一種礦用隔爆型變流變壓器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體、三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述殼體包括主腔體、接線腔和保護腔，主腔體通過通頭連接保護腔，保護腔通過防爆接頭連接接線腔，其中主腔體設置有三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述三相鐵芯的每相鐵芯繞制有原邊繞組，原邊繞組外側設置有屏蔽層，屏蔽層外側從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組；所述保護腔設置有保護裝置，所述接線腔一端接隔爆型接頭；本發明提供一種支持多重整流、單元串聯、多電平、移相式變頻器主電路拓撲結構，實現高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調速，且可靠性高、諧波電流小的礦用隔爆型變流變壓器。
【專利說明】一種礦用隔爆型變流變壓器
【技術領域】
[0001]本發明屬於高壓變頻用變流變壓器領域，特別是一種礦用隔爆型變流變壓器。
【背景技術】
[0002]煤礦井下與地面相比，電氣設備的使用環境具有本質區別，最主要的區別在於煤礦井下通常含有瓦斯等易爆炸氣體，所以煤礦井下所使用的電氣設備需要具有隔爆性能，即設備內部爆炸不能引燃設備外部易燃物質。
[0003]隨著煤礦生產能力的不斷提高，生產設備的單機功率的不斷增大，電網配備也從原先的660V、1140V升高到3300V、6000V，帶式輸送機、採煤機的拖動電機也慢慢向高壓方向發展。由於變頻器優異的起動性能和良好的節能效果，660V和1140V低壓變頻已經在井下安全使用多年，獲得了良好的效益；高壓變頻器下井問題也已經被多次討論，並出臺了「煤礦用防爆高壓變頻器通用要求」，使防爆高壓變頻器下井成為可能。
[0004]然而對於單元串聯、多重疊加的高高型變頻器必須有一多路隔離輸出的變流變壓器給變頻器各功率單元提供電源，由於多路隔離輸出的變流變壓器尚未在煤礦井下使用案例，阻礙了高壓變頻器在煤礦井下的廣泛應用，由上可知，解決串聯、多重疊加的高高型變頻器井下使用問題，就必須解決為其提供電源的變流變壓器井下安全使用問題，所以研究礦用隔爆型高壓交流變頻器用變流變壓器具有非常重要的意義和緊迫性。
[0005]目前，現有技術中常用乾式變壓器為單元串聯、多重疊加的高高型變頻器提供電源，由於乾式變壓器輸出線路單一，需要多個乾式變壓器為單元串聯、多重疊加的高高型變頻器提供電源，不僅大大增加了設備購置費用，而且增加了設備日常維護工作量和維護費用，降低了整個煤礦行業的效益。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種支持多重整流、單元串聯、多電平、移相式變頻器主電路拓撲結構，實現高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調速，且可靠性高、諧波電流小的礦用隔爆型變流變壓器。
[0007]實現本發明目的的技術解決方案為:
一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體、三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述殼體包括主腔體、接線腔和保護腔，主腔體通過通頭連接保護腔，保護腔通過防爆接頭連接接線腔，其中主腔體設置有三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述三相鐵芯的每相鐵芯繞制有原邊繞組，原邊繞組外側設置有屏蔽層，屏蔽層外側從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組；所述主腔體內靠近保護腔的一端設置有防爆接線端子；所述保護腔設置有保護裝置，所述接線腔一端接隔爆型接頭。
[0008]本發明與現有技術相比，其顯著優點:
(I)本發明礦用隔爆型變流變壓器支持多重整流、單元串聯、多電平、移相式變頻器主電路拓撲結構，可以推進並實現高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調速，可以從源頭上解決高壓變頻應用中的諧波汙染問題。
[0009](2)本發明礦用隔爆型變流變壓器輸出是低壓690V三相電源，降低了高壓變頻器對IGBT等功率元件的耐壓要求，使得系統具有更高的可靠性；
(3)本發明礦用隔爆型變流變壓器各輸出電源間有移相角度，減小了諧波電流。
[0010]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明礦用隔爆型變流變壓器的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明礦用隔爆型變流變壓器中單相鐵芯的線圈繞制俯視圖。
[0013]圖3為本發明礦用隔爆型變流變壓器中電氣保護模塊的原理框圖。
[0014]圖4為本發明礦用隔爆型變流變壓器中溫度保護模塊的原理框圖。
[0015]圖中:1.殼體、2.三相鐵芯、3.原邊繞組、4.屏蔽層、5.副邊繞組、6.主腔體、7.接線腔、8.保護腔、9.保護裝置、10.防爆接線端子、11.隔爆型接頭、12.換熱器、13.擋風板。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、2、3和4所示:
一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線腔7和保護腔8，主腔體6通過通頭連接保護腔8，保護腔8通過防爆接頭連接接線腔7，其中主腔體6設置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側設置有屏蔽層4，屏蔽層4外側從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內靠近保護腔8的一端設置有防爆接線端子10 ;所述保護腔8設置有保護裝置9，所述接線腔7一端接隔爆型接頭11。
[0017]所述保護裝置9包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監視功能。
[0018]所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0019]所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊。
[0020]所述主腔體6內位於三相鐵芯2 —側設置有換熱器12。
[0021]所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組5之間相位移角相同。
[0022]所述屏蔽層4外側從上到下繞制3組相互獨立的副邊繞組5。
[0023]所述主腔體6內設置有擋風板13，三相鐵芯2穿過擋風板13。
[0024]實施例1: 一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線腔7和保護腔8，主腔體6通過通頭連接保護腔8，保護腔8通過防爆接頭連接接線腔7，主腔體6、接線腔7和保護腔8採用符合GB3836隔爆型的鋼製材料製成；其中主腔體6設置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側設置有屏蔽層4，屏蔽層4外側從上到下繞制3組相互獨立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內靠近保護腔8的一端設置有防爆接線端子10 ;所述三相鐵芯2採用圓柱式鐵芯，原邊繞組3採用星型連接，副邊繞組5採用延邊三角形連接；所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組5之間相位移角相同，相位移角為20度，本發明變壓器三相輸出電壓為690V ;所述保護腔8設置有保護裝置9，所述保護裝置9包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監視功能；所述接線腔7 —端接隔爆型接頭11。
[0025]所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0026]所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊；三相鐵芯2每相鐵芯內固定安裝有溫度傳感器。
[0027]所述主腔體6內位於三相鐵芯2 —側設置有換熱器12，換熱器12用於降低變壓器和主腔體6內部溫度。
[0028]所述主腔體6內設置有擋風板13，三相鐵芯2穿過擋風板13，擋風板13可以迫使風從三相鐵芯2四周由下而上流過。
[0029]實施例2:
一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線腔7和保護腔8，主腔體6通過通頭連接保護腔8，保護腔8通過防爆接頭連接接線腔7，主腔體6、接線腔7和保護腔8採用符合GB3836隔爆型的鋼製材料製成；其中主腔體6設置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側設置有屏蔽層4，屏蔽層4外側從上到下繞制5組相互獨立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內靠近保護腔8的一端設置有防爆接線端子10 ;所述三相鐵芯2採用圓柱式鐵芯，原邊繞組3採用星型連接，副邊繞組5採用延邊三角形連接；所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組5之間相位移角相同，相位移角為15度，本發明變壓器三相輸出電壓為690V ;所述保護腔8設置有保護裝置9，所述保護裝置9包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監視功能；所述接線腔7 —端接隔爆型接頭11。
[0030]所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0031]所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊；三相鐵芯2每相鐵芯內固定安裝有溫度傳感器。
[0032]所述主腔體6內位於三相鐵芯2 —側設置有換熱器12，換熱器12用於降低變壓器和主腔體6內部溫度。
[0033]所述主腔體6內設置有擋風板13，三相鐵芯2穿過擋風板13，擋風板13可以迫使風從三相鐵芯2四周由下而上流過。
[0034]綜上所述，本發明礦用隔爆型變流變壓器支持多重整流、單元串聯、多電平、移相式變頻器主電路拓撲結構，可以推進並實現高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調速，可以從源頭上解決高壓變頻應用中的諧波汙染問題；本發明礦用隔爆型變流變壓器輸出是低壓690V三相電源，降低了高壓變頻器對IGBT等功率元件的耐壓要求，使得系統具有更高的可靠性；而且本發明礦用隔爆型變流變壓器各輸出電源間有移相角度，減小了諧波電流。
【權利要求】
1.一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，包括殼體(I)、三相鐵芯(2)、原邊繞組(3)、屏蔽層(4)和副邊繞組(5);所述殼體(I)包括主腔體(6)、接線腔(7)和保護腔(8)，主腔體(6 )通過通頭連接保護腔(8 )，保護腔(8 )通過防爆接頭連接接線腔(7 )，其中主腔體(6)設置有三相鐵芯(2)、原邊繞組(3)、屏蔽層(4)和副邊繞組(5);所述三相鐵芯(2)的每相鐵芯繞制有原邊繞組(3)，原邊繞組(3)外側設置有屏蔽層(4)，屏蔽層(4)外側從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組(5);所述主腔體(6)內靠近保護腔(8)的一端設置有防爆接線端子(10);所述保護腔(8)設置有保護裝置(9)，所述接線腔(7)—端接隔爆型接頭(11)。
2.根據權利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述保護裝置(9)包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監視功能。
3.根據權利要求2所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
4.根據權利要求2所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊。
5.根據權利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述主腔體(6)內位於三相鐵芯(2) —側設置有換熱器(12)。
6.根據權利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述三相鐵芯(2)每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組(5)輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組(5)之間相位移角相同。
7.根據權利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述屏蔽層(4)夕卜側從上到下繞制3組相互獨立的副邊繞組(5)。
8.根據權利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特徵在於，所述主腔體(6)內設置有擋風板(13 )，三相鐵芯(2 )穿過擋風板(13 )。
【文檔編號】H01F27/36GK103489596SQ201310500665
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】張菊標, 劉良勇, 顧林, 張弛 申請人:上海聚友電氣科技發展有限公司