CN2891464Y - 一种全密封带热交换器的高压变频器 - Google Patents

一种全密封带热交换器的高压变频器 Download PDF

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Abstract

本实用新型是一种全密封带热交换器的高压变频器，是在工、农业中广泛使用的电力变换装置，用于电机调速。在高压变频器的机柜内或外部安装有热交换器，机柜和热交换器的受热器是全密闭的，高压变频器用热交换器散热的部分与环境只有热交换，没有空气的交流，以避免粉尘、腐蚀性气体以及高温环境给通风散热造成的影响；所述的高压变频器如果是传统的带变压器结构的高压变频器，可以对该变压器隔离，热交换器不对该变压器散热，以减少散热所消耗的电。柜内的循环风路的路径中装有热交换器的温度控制传感器，可以根据循环风的温度高低调节热交换器的制冷量或投入运行的机组数。

Description

一种全密封带热交换器的高压变频器
技术领域  本实用新型是在工、农业中广泛使用的电力变换装置，用于电机调速。
背景技术  目前，高压变频器已经大量应用在需要调整工况和节能的生产环节，例如ZL95119585.9号发明专利所公开的《一种高电压电力变换方法及其变换装置》已获得广泛应用。但散热方式仍都是采用传统的方式，即用风机将高压变频器内的热量排出并吸入新风，此法在环境温度较高的地区使用时，不仅增加了散热所需的能耗，有时还会出现散热效果不好，机内温度较高的现象。而温度长期较高，且散热不好，正是电力电子器件的寿命变短的主要原因。尽管有人为了提高通风散热的效果，在高压变频器的通风散热***中增加了水冷装置，但如果要达到具有制冷的效果，该水冷装置的体积很大，成本很高，而且该水冷装置的运行能耗很高，为这么一台高压变频器而加装具有制冷效果的水冷装置是不可能的；同时为了避免灰尘特别是带电微粒以及有腐蚀性的气体进入机内，还必须安装除尘防护装置，不仅增加了成本，还增加了运行能耗，有时甚至是无法实现的。
本实用新型赋予了传统高压变频器一个革命性的创新，在高压变频器机柜上或在高压变频器机柜内部安装热交换器，其受热器装在机内循环风路的路径上，热交换器的散热器安装在机柜外或室外便于散热，即使环境温度已经不利于常规散热，本实用新型仍能保证高压变频器机柜内部的散热良好。并且降低了对使用环境的要求，特别适用于环境温度高和粉尘较高的地区、有腐蚀性气体的地区使用。由于机柜是全密闭的，不与环境通风，灰尘及腐蚀性气体不易进入机柜，使装置的电气性能长期保持良好，减少了安装除尘防护装置的成本，也节省了运行的能耗。更主要的是：由于采用的是制冷型热交换器，可以将高压变频器机柜内部的温度控制在适合电力电子器件正常工作的温度范围内，延长了电力电子器件的使用寿命并且使过载能力得到保障。
发明内容  本实用新型的目的是克服上述传统高压变频器的缺点，提供一种全密封带制冷型热交换器的高压变频器，该装置能够极大的改善散热效果，使散热的效率最高，并使高压变频器内的温度控制在适合电力电子器件正常工作的温度范围内，延长了电力电子器件的使用寿命并且使过载能力得到保障。特别适用于环境温度高和粉尘较高地区使用。并且减少了安装除尘防护装置的成本，也节省了运行的能耗。
本实用新型的全密封带热交换器的高压变频器是通过以下步骤实现的：
全密封带热交换器的高压变频器，包括传统的高压变频器、风机和热交换器；所述的高压变频器包括整流器、主控制器、功率单元、控制电路、连线、底座和机柜；所述功率单元安装在高压变频器内的柜体或支架上；连线是整流器到功率单元之间的导线；热交换器安装在机柜的外部或内部部分；热交换器的受热器部分安装在机柜内的循环风的路径上，为了便于散热，热交换器的散热器安装在机柜外或室外。在高压变频器机柜内的循环风路的路径中装有热交换器的温度控制传感器，可以根据循环风的温度高低调节热交换器的制冷量或投入运行的热交换器的机组数。
所述高压变频器包括由整流器、储能电容器、功率器件、散热器等组成的整流滤波电路、功率单元和控制电路，这些是用热交换器散热的主要部分。
所述的高压变频器可以是无输入变压器结构的，也可以是传统的带变压器的结构；如果是传统的带变压器结构的高压变频器，该变压器可以安装在热交换器送出凉风的循环风路上，用热交换器对该变压器进行散热，也可以将该变压器与用热交换器散热的主要部分隔离，热交换器不对该变压器散热，以减少散热所消耗的电能。
所述功率单元按相、电位顺序安装在高压变频器的柜体内或支架上；连线是从整流器到功率单元之间的导线；该装置内的各零、部、器件尽量按照其对温度耐受性的高低和发热量的大小的优化组合，依次分布在所述循环风的路径上。
所述主控制器与功率单元控制板的连接是无线收发器或光纤或光耦，以实现高电位与低电位的隔离，并且提高抗干扰能力。
所述高压变频器机柜内的所有零、部、器件在安装顺序上，综合考虑它们对温度耐受性高低和发热量大小的优化要求顺序排列在所述循环风的路径上，将各零、部、器件产生的热量通过所述循环风的路径排到热交换器的受热器，使散热的效率最高。
可以在高压变频器机柜内部用风使高压变频器机柜内部的温度均匀，散热良好。
所述支架由绝缘材料制成，与底座以相对位置固定，增强刚性。
由于采用的是制冷型热交换器，可以将高压变频器机柜内部的温度控制在适合电力电子器件正常工作的温度范围内，延长了电力电子器件的使用寿命并且使过载能力得到保障。
在环境温度有时会达到0℃以下的地区，可以加装热交换器的室内散热器，以保证热交换器在温度较低时期的正常运转。
机柜是全密闭的，不与环境通风，灰尘及腐蚀性气体不易进入机柜，使装置的电气性能长期保持良好，减少了安装除尘防护装置的成本，也节省了运行的能耗。更主要的是：由于采用的是制冷型热交换器，可以将高压变频器机柜内部的温度控制在适合电力电子器件正常工作的温度范围内，延长了电力电子器件的使用寿命并且使过载能力得到保障。
附图说明(见图一、图2)
图1：1、机柜；2、底座；3、主控制器；4、功率单元；10、热交换器的受热器；11、热交换器的散热器；12、热交换器的温度控制传感器；13、支架。
图2：5、功率器件；6、整流器；7、控制板；8、散热器；9、储能电容。
具体实施方式  这种全密封带热交换器的高压变频器，包括：机柜(1)、底座(2)、主控制器(3)、功率单元(4)、功率器件(5)、整流器(6)、控制板(7)、散热器(8)、储能电容器(9)、热交换器的受热器(10)、热交换器的散热器(11)、热交换器的温度控制传感器(12)、支架(13)等，所述功率单元(4)由功率器件(5)、整流器(6)、控制板(7)、散热器(8)和储能电容器(9)组合而成。将上述的零、部、器件按相、电位顺序安装在机柜柜体或支架上。主控制器与每个功率单元控制板的连接是无线收发器或光纤或光耦，无线收发器可以是红外式、电磁波式和磁耦合式。全密封带热交换器的高压变频器内的所有零、部、器件尽量按照其对温度耐受性的高低和发热量的大小的优化组合，依次分布在所述循环风路上。
具体实施例可以是：循环风自主控制器起，经控制板、功率器件、储能电容器、散热器，再经过热交换器的温度控制传感器达到热交换器的受热器，热交换器的散热器安装在机柜外或室外便于散热。
支架是由绝缘材料制成的，与底座联接或以相对位置固定，增强刚性。

Claims (7)

1、一种全密封带热交换器的高压变频器，包括传统的高压变频器、风机和热交换器，其特征在于：所述的高压变频器包括整流器、主控制器、功率单元、控制电路、连线、底座和机柜；所述功率单元安装在高压变频器内的柜体或支架上；连线是整流器到功率单元之间的导线；在机柜的外部或内部安装有热交换器；热交换器的受热器装在机柜内的循环风路的路径上，热交换器的散热器安装在机柜外或室外便于散热；机柜是全密闭的，高压变频器内用热交换器散热的部分与外部环境只有热交换，没有空气的交流，可以避免粉尘、腐蚀性气体以及高温环境给通风散热造成的影响。
2、根据权利要求1所述的全密封带热交换器的高压变频器，其特征在于：所述的高压变频器可以是无输入变压器结构的，也可以是传统的带变压器的结构；如果是传统的带变压器结构的高压变频器，该变压器可以安装在热交换器的循环风路上，热交换器对该变压器进行散热，也可以对该变压器进行隔离，使热交换器不对该变压器散热，以减少散热所消耗的电能。
3、根据权利要求1所述的全密封带热交换器的高压变频器，其特征在于：所述高压变频器包括由整流器、储能电容器、功率器件、散热器等组成的整流滤波电路、功率单元和控制电路，这些是用热交换器散热的主要部分。
4、根据权利1要求所述的全密封带热交换器的高压变频器，其特征在于：所述支架由绝缘材料制成，与底座以相对位置固定，增强刚性。
5、根据权利1要求所述的全密封带热交换器的高压变频器，其特征在于：在高压变频器机柜内的循环风路的路径中装有热交换器的受热器，热交换器的散热器安装在机柜外或室外便于散热。
6、根据权利1要求所述的全密封带热交换器的高压变频器，其特征在于：在高压变频器机柜内部用风将各零、部、器件产生的热量通过所述的循环风排到热交换器的受热器。
7、根据权利1要求所述的带热交换器的高压变频器，其特征在于：在高压变频器机柜内的循环风路的路径中装有热交换器的温度控制传感器，可以根据循环风的温度高低调节热交换器的制冷量或投入运行的机组数。
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