CN104967019A - 鼓风机电控柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼓风机电控柜，包括柜体和设置在柜体内的变频器元件、无源滤波器元件、直流电抗器、空开和电源控制器，所述变频器元件的输入端与无源滤波器元件相连，输出端与直流电抗器相连，无源滤波器元件对应端与空开相连，变频器元件中的离心式风机与电源控制器相连。本发明在变频器元件的输入端增加无源滤波器件(电抗器和滤波器)，在变频器元件的逆变后的直流侧增加直流电抗器，用于电能质量治理，减小鼓风机电控柜对电网的谐波污染等和抑制电网波动对鼓风机电控柜的干扰。

Description

鼓风机电控柜

技术领域：

本发明涉及一种鼓风机电控柜，其属于鼓风机技术领域。

背景技术：

300KW磁悬浮鼓风机中的变频器元件属于大功率(300KW)高速(600Hz)变频器，其在结构设计过程中需要综合考虑：(1)功率器件的散热(功率器件的温度直接影响其寿命和可靠性)；(2)功率器件的连接应力(应力会直接导致功率器件致命性损坏)；(3)分布电容及杂散电感(影响设备的电气性能和运行效率)；(4)各元器件的安装、固定、接线及维护等方便操作。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种鼓风机电控柜。

本发明所采用的技术方案有：一种鼓风机电控柜，其包括柜体和设置在柜体内的变频器元件、无源滤波器元件、直流电抗器、空开和电源控制器，所述变频器元件的输入端与无源滤波器元件相连，输出端与直流电抗器相连，无源滤波器元件对应端与空开相连；

所述变频器元件包括IPM模块、母排和电容、离心式风机、安装板和散热风道，所述IPM功率模块、母排和电容分别固定连接在散热风道上，且电容、IPM功率模块分别与母排对应连接，散热风道和离心式风机分别固定连接在安装板的上下两端面，且离心式风机的出风口与散热风道的下端口相连通，安装板固定连接在柜体的内壁上，所述离心式风机与电源控制器相连，直流电抗器与母排相连；

所述无源滤波器元件包括电抗器和滤波器，所述电抗器与IPM功率模块的接线端相连，滤波器与电抗器相连，空开与滤波器相连。

进一步地，所述变频器元件中的母排与直流电抗器之间设有将二者相连的伸缩节。

进一步地，所述散热风道上固定连接有电容安装盒和固定块，所述IPM功率模块的接线端固定连接在固定块上，且IPM功率模块的散热端穿过散热风道侧壁伸入散热风道内，所述电容设置在电容安装盒内。

进一步地，所述电容安装盒内分层设有若干隔板，所述隔板将电容安装盒的内腔分隔形成若干安装槽，电容设置于安装槽内。

进一步地，所述柜体的顶部设有散热孔，所述散热孔与散热风道的上端口相连通。

进一步地，所述散热孔上方设有圆弧形挡板。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明在变频器元件的输入端增加无源滤波器元件(电抗器和滤波器)，在变频器元件的逆变后的直流侧增加直流电抗器，用于电能质量治理，减小鼓风机电控柜对电网的谐波污染等和抑制电网波动对鼓风机电控柜的干扰；

(2)本发明将直流电抗器安装在机柜的右腔体的上方，减小直流电抗器与变频器元件间的距离，从而减小中间的分布电感，直流电抗器与变频器元件间通过伸缩节连接减小铜排间连接应力，从而保护变频器元件中的IPM功率模块；

(3)本发明中的柜体具有防尘作用，密封有保证，散热效果好，柜体整体风道方向为右进左出，流道长，确保各工作元件的散热。

附图说明：

图1为本发明鼓风机电控柜的结构图。

图2为本发明鼓风机电控柜的另一结构图。

图3为本发明鼓风机电控柜中变频器元件结构图。

图4为图3变频器元件中的IPM模块、母排和电容安装盒结构图。

图5为电容安装盒结构图。

图6为本发明中柜体顶部散热孔结构图。

其中：

1-柜体；2-变频器元件；3-无源滤波器元件；4-直流电抗器；5-空开；6-电源控制器；7-伸缩节；11-隔板；12-左腔体；13-右腔体；14-散热孔；15-挡板；16-过滤网；21-IPM模块；22-离心式风机；23-安装板；24-散热风道；25-母排；26-电容；27-电容安装盒；28-连接板；29-固定块；31-电抗器；32-滤波器；270-隔板；271-安装槽。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参照图1和图2，本发明鼓风机电控柜包括矩形状的柜体1，在柜体1内设有隔板11，该隔板11将柜体1的内腔分隔成左腔体12和右腔体13。

在柜体左腔体12内设有变频器元件2，在右腔体13内分层设有直流电抗器4、电源控制器6、空开5和无源滤波器元件3，变频器元件2的输入端与无源滤波器元件3相连，变频器元件2的输出端与直流电抗器4相连。本发明中的无源滤波器元件3包括电抗器31和滤波器32，滤波器32与电抗器31相连，空开5与滤波器32相连。

如图3和图4，变频器元件2包括IPM功率模块21、母排25、电容26、离心式风机22、安装板23和散热风道24，IPM功率模块21、母排25和电容26分别固定连接在散热风道24上，且IPM功率模块21和电容26分别与母排25对应连接。散热风道24和离心式风机22分别固定连接在安装板23的上下两端面，且离心式风机22的出风口与散热风道24的下端口相连通。离心式风机22与电源控制器6相连，直流电抗器4与母排25相连；安装板23固定连接在柜体左腔体12的内壁上。

本发明中将母排25和电容26安装在最靠近IPM功率模块21的位置，为方便安装电容26，在在散热风道24侧壁上固定连接有电容安装盒27，电容安装盒27通过连接板28与散热风道24固定连接，且电容安装盒27与连接板28之间留有安装间隙。在电容安装盒27内分层设有若干隔板270，隔板270将电容安装盒27分隔形成若干安装槽271，电容26置于安装槽271内，电容26的触点与母排25对应连接，母排25置于散热风道24和电容安装盒27之间的安装间隙内，且母排25的一端与电容安装盒27的上端面固定连接。母排25、电容26以及IPM功率模块21通过层叠方式固定安装，结构紧凑，可以有效减小电路中的杂散电感量，减小IPM功率模块、母排以及电容间连接引起的杂散电感。

本发明变频器元件2中的母排25与直流电抗器4之间通过伸缩节7相连，减小铜排间连接应力，从而保护变频器元件2中IPM功率模块。

结合图5，本发明为了增加柜体1的散热效果，在柜体左腔体12的上端面设有若干个散热孔14，该散热孔14与散热风道24的上端口相连通。为防止灰尘通过该散热孔14进入柜体的内腔内，在每个散热孔14上方设有圆弧形挡板15，该圆弧形挡板15既不影响散热孔14通风效果，又能有效的阻止外界灰尘进入柜体本体的内腔中。

为进一步增加柜体1的散热效果，在柜体1右侧端面上设有与右腔体13相贯通的散热窗，为防止灰尘通过该散热窗进入柜体本体的内腔，在散热窗上有过滤网16。本发明为了方便柜体1由于各工作元件工作产生的热气流通过散热孔14和散热窗排出柜体外，在柜体的左腔体12和右腔体13的内壁上均设有排风道(图中未画出)。为方便空开连接外部电源线，在柜体1右侧端面上设有排线孔。本发明中的柜体具有防尘作用，密封有保证，散热效果好。柜体整体风道方向为右进左出，流道长，确保各工作元件的散热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种鼓风机电控柜，其特征在于：包括柜体(1)和设置在柜体(1)内的变频器元件(2)、无源滤波器元件(3)、直流电抗器(4)、空开(5)和电源控制器(6)，所述变频器元件(2)的输入端与无源滤波器元件(3)相连，输出端与直流电抗器(4)相连，无源滤波器元件(3)对应端与空开(5)相连；

所述变频器元件(2)包括IPM模块(21)、母排(25)和电容(26)、离心式风机(22)、安装板(23)和散热风道(24)，所述IPM功率模块(21)、母排(25)和电容(26)分别固定连接在散热风道(24)上，且电容(26)、IPM功率模块(21)分别与母排(25)对应连接，散热风道(24)和离心式风机(22)分别固定连接在安装板(23)的上下两端面，且离心式风机(22)的出风口与散热风道(24)的下端口相连通，安装板(23)固定连接在柜体(1)的内壁上，所述离心式风机(22)与电源控制器(6)相连，直流电抗器(4)与母排(25)相连；

所述无源滤波器元件(3)包括电抗器(31)和滤波器(32)，所述电抗器(31)与IPM功率模块(21)的接线端相连，滤波器(32)与电抗器(31)相连，空开(5)与滤波器(32)相连。

2.如权利要求1所述的鼓风机电控柜，其特征在于：所述变频器元件(2)中的母排(25)与直流电抗器(4)之间设有将二者相连的伸缩节(7)。

3.如权利要求1所述的鼓风机电控柜，其特征在于：所述散热风道(24)上固定连接有电容安装盒(27)和固定块(29)，所述IPM功率模块(21)的接线端固定连接在固定块(29)上，且IPM功率模块(21)的散热端穿过散热风道侧壁伸入散热风道内，所述电容(26)设置在电容安装盒(27)内。

4.如权利要求3所述的鼓风机电控柜，其特征在于：所述电容安装盒(27)内分层设有若干隔板(270)，所述隔板(270)将电容安装盒(27)的内腔分隔形成若干安装槽(271)，电容(26)设置于安装槽(271)内。

5.如权利要求1所述的鼓风机电控柜，其特征在于：所述柜体(1)的顶部设有散热孔(14)，所述散热孔(14)与散热风道(24)的上端口相连通。

6.如权利要求5所述的鼓风机电控柜，其特征在于：所述散热孔(14)上方设有圆弧形挡板(15)。