低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃的製作方法

2023-07-24 11:29:51 2

專利名稱：低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃，尤其是一種採用絕緣柵極半導體高速開關功率模塊(IGBT)為主要變頻部 件的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃。
技術背景工業生產中大量的對諧波及功率因數要求高的機械都需要進行 速度調節。而現有技術中使用的調速裝置增加了系統的複雜性，也造 成了能源的大量浪費。因此，人們一直希望能夠採用交流電動機調速 系統來取代直流電動機調速系統，並進行了大量的研究開發工作。多年來已研製出多種交流電動機調速裝置，如定子調壓調速、 變極調速、滑差調速、電磁耦合器調速、串級調速、整流子電機調速 等。這些調速系統的研製成功雖然取得了一定的成果，但仍存在著調 速範圍窄、損耗仍偏大、功率因數低、適用負載面窄等缺點，從而限 制了這些交流調速系統的應用。實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種調速範圍寬、損耗小、適用於對 諧波及功率因數要求高的場合使用的低諧波高功率因數高壓變頻組 合櫃。本實用新型的技術方案是這樣實現的將開關櫃2，變頻器櫃3， 控制櫃4組裝在低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃的櫃體1內部，其內部各組件之間通過低諧波高功率因數高壓變頻電路連接。在開關櫃 2的櫃門下方、變頻器櫃3的櫃門上、控制櫃4的下方以及組合櫃櫃 體1的兩個側面均開有散熱格柵。在控制櫃4上安裝有對變頻組合櫃 進行操作控制的控制區按鈕10以及用於人機互動的超大液晶顯示屏 9。開關櫃2內部分為三層，上層安裝高壓斷路器ll，中間層安裝共 模電抗器12,下層安裝輸入輸出電纜13。變頻器櫃3內部分為兩層, 上層安裝IGBT模塊組件15，下層安裝輸出組件14。在變頻器電路方面，變頻器的交流輸入16經過高壓斷路器11與 第一濾波單元17,功率因數校正單元18，第二濾波單元19,逆變單 元20依次連接，最後輸出到輸出端負載21。其中逆變單元20中採 用的絕緣柵極半導體高速開關功率模塊相互之間是直接串聯的。本實用新型的有益效果是由於將開關櫃，變頻器櫃以及控制櫃整合在一個組合櫃中使得其 佔地面積小、便於安裝維護。同時，由於輸入輸出電纜是從開關櫃的 底部安裝的，從而增加了項目改造的靈活性。此外，採用IGBT為主要部件的低諧波高功率因數高壓變頻器的 調速範圍大而且連續，容易實現正、反轉切換和構成自動控制系統， 起動電流小，可用於頻繁起動、制動以及對諧波及功率因數要求特別 高的場合,，

以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。附圖1是本實用新型的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃立體圖。 附圖2是本實用新型的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃內部 器件安裝示意圖。附圖3是本實用新型的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃的變 頻電路原理圖圖中1、組合櫃櫃體，2、開關櫃，3、變頻器櫃，4、控制櫃，5、 開關櫃散熱格柵，6、變頻器櫃散熱格柵，7、控制櫃散熱格柵，8、 組合櫃側面散熱格柵，9、液晶顯示屏，10、控制區，11、高壓斷路 器，12、共模電抗器，13、輸入輸出電纜，14、輸出組件，15、 IGBT 模塊組件，16、交流輸入，17、第一濾波單元，18、功率因數校正單 元，19、第二濾波單元，20、逆變單元，21、輸出端負載。
具體實施方式
在圖1和圖2中，將開關櫃2，變頻器櫃3，控制櫃4組裝在低 諧波高功率因數高壓變頻組合櫃的櫃體1內部，其內部各組件之間通 過低諧波高功率因數高壓變頻電路連接。在開關櫃2的櫃門下方、變 頻器櫃3的櫃門上、控制櫃4的下方以及組合櫃櫃體1的兩個側面(圖 中僅顯示了一個側面)均開有散熱格柵。在控制櫃4上安裝有對變頻 組合櫃進行操作控制的控制區按鈕10以及用於人機互動的超大液晶 顯示屏9。開關櫃2內部分為三層，上層安裝高壓斷路器ll,中間層 安裝共模電抗器12，下層安裝輸入輸出電纜13。變頻器櫃3內部分 為兩層，上層安裝IGBT模塊組件15，下層安裝輸出組件14。圖3給出了變頻器的電路原理圖，變頻器的交流輸入16經過高 壓斷路器11與第一濾波單元17，功率因數校正單元18,第二濾波單 元19，逆變單元20依次連接，最後輸出到輸出端負載21。其中逆變 單元20中採用的絕緣柵極半導體高速開關功率模塊相互之間是直接 串聯的。
權利要求1. 一種低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃，包括組合櫃櫃體(l)，開關櫃(2)，變頻器櫃(3)，控制櫃(4)，其特徵在於開關櫃(2)， 變頻器櫃(3),控制櫃(4)順次連接安裝在組合櫃櫃體(1)中，成 為一個統一的整體，其內部各組件之間通過低諧波高功率因數高壓變 頻電路連接。
2. 根據權利要求1所述的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃， 其特徵在於在開關櫃(2)的櫃門下方有開關櫃散熱格柵(5)，在 變頻器櫃的櫃門上有變頻器櫃散熱格柵(6)，在控制櫃(4)下方有 控制櫃散熱格柵(7)，在組合櫃櫃體(1)的兩個側面有組合櫃側面 散熱格柵(8)。
3. 根據權利要求1或2所述的低諧波高功率因數高壓變頻組合 櫃，其特徵在於在控制櫃(4)上安裝有控制區按鈕(10)和超大 液晶顯示屏(9)。
4. 根據權利要求3所述的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃， 其特徵在於開關櫃(2)內部分為三層，上層安裝高壓斷路器(11)， 中間層安裝共模電抗器(12)，下層安裝輸入輸出電纜(13)。
5. 根據權利要求3所述的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃， 其特徵在於變頻器櫃(3)內部分為兩層，上層安裝IGBT模塊組 件(15)，下層安裝輸出組件(14)。
6. 根據權利要求l、 2、 4或5所述的低諧波髙功率因數高壓變 頻組合櫃,其特徵在於在低諧波高功率因數高壓變頻電路中，變頻 器的交流輸入(16)經過高壓斷路器(11)與第一濾波單元(17)，功率因數校正單元(18)，第二濾波單元(19)，逆變單元(20)依次 連接，最後輸出到輸出端負載(21)。
7. 根據權利要求6所述的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃， 其特徵在於逆變單元(20)中採用的絕緣柵極半導體高速開關功率 模塊相互之間是直接串聯的。
8. 根據權利要求7所述的低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃， 其特徵在於交流輸入(16)接的是3-10KV的工頻。
專利摘要本實用新型涉及一種低諧波高功率因數高壓變頻組合櫃，其開關櫃，變頻器櫃，控制櫃組裝在組合櫃的櫃體內部，內部各組件之間通過電路連接。組合櫃多處開有散熱格柵，在控制柜上安裝有操控按鈕及用於人機互動的液晶屏，開關櫃內裝有高壓斷路器、共模電抗器及輸入輸出電纜，變頻器櫃內裝有IGBT模塊及輸出組件。在變頻器中交流輸入經高壓斷路器與第一濾波，功率因數校正，第二濾波和逆變單元順次連接，最後輸出到負載。其中的逆變單元採用的IGBT之間是直接串聯的，使得其調速範圍大而且連續，容易實現正、反轉切換和構成自動控制系統，起動電流小，可用於頻繁起動、制動以及對諧波及功率因數要求特別高的場合。此外，本組合櫃佔地面積小、便於安裝維護。
文檔編號H02B1/56GK201038638SQ20072014099
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月3日 優先權日2007年4月3日
發明者李志宏 申請人:李志宏