專利名稱：干式電力變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在工、農(nóng)業(yè)中廣泛使用的電力變換裝置，例如可用于電機(jī)調(diào)速的變頻器。
技術(shù)背景目前，干式電力變換裝置已經(jīng)大量應(yīng)用在需要節(jié)能的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，例如ZL95119585號(hào)發(fā)明專利所公開的《一種高電壓電力變換方法及其變換裝置》已獲得廣泛應(yīng)用。但其中的變壓器仍使用傳統(tǒng)變壓器，即通風(fēng)散熱路徑自下向上，運(yùn)行中溫度下低上高，由于上部溫度長(zhǎng)期較高，故容易從上部開始損壞，使變壓器壽命縮短。而且功率單元分裝在另外的機(jī)柜中，需布設(shè)復(fù)雜的連線，由于功率單元柜中的散熱通風(fēng)路徑有長(zhǎng)有短，要么散熱不一致，要么設(shè)計(jì)制造復(fù)雜。因此，現(xiàn)有的電力變換裝置整機(jī)體積大，對(duì)使用空間和條件要求高，成本高，維修復(fù)雜，散熱效率低，用于通風(fēng)散熱的能量消耗較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有變換裝置的缺點(diǎn)，提供一種采用橫向通透結(jié)構(gòu)、掛裝功率單元的變壓器的干式電力變換裝置，該裝置能夠大幅減小整個(gè)裝置的體積、重量和降低造價(jià)。而且，通過將從下向上的通風(fēng)方式改變?yōu)闄M向通風(fēng)，使得從通透面積最大的面進(jìn)風(fēng)，并經(jīng)最短路徑出風(fēng)，使通風(fēng)散熱的效率最高，使變壓器的溫度均勻，延長(zhǎng)了整機(jī)的使用壽命。
本發(fā)明的干式電力變換裝置是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的干式電力變換裝置，包括干式變壓器、主控制器、功率單元和連線，所述變壓器采用橫向通透結(jié)構(gòu)，進(jìn)風(fēng)可經(jīng)繞組間隙、鐵芯，從另一側(cè)排出，以形成橫向通風(fēng)路徑；所述功率單元按相、電位順序安裝在變壓器器身或支架上，通過支架或其它絕緣物阻擋，以加大流過功率單元之外風(fēng)路的風(fēng)阻，使流過功率單元的通風(fēng)量加大；連線是從變壓器到功率單元之間的導(dǎo)線；該裝置內(nèi)的各零、部、器件按照其對(duì)溫度耐受性的高低和發(fā)熱量的大小的優(yōu)化組合，依次分布在所述橫向通風(fēng)的路徑上。
所述干式變壓器用作輸入電壓的切分單元，其原邊繞組與副邊繞組內(nèi)外放置或上下放置，繞組線平繞或立繞，繞組按單匝、數(shù)匝或按組留有間隙，進(jìn)風(fēng)通過繞組可達(dá)鐵芯，并經(jīng)最短路徑排出。
所述功率單元包括由電解電容器、控制板、功率器件、散熱器等組成的整流濾波電路、逆變電路和控制電路。
所述的主控制器分別連接M×N個(gè)功率單元控制板；所述的切分單元輸出端分別與M×N個(gè)整流濾波電路輸入端連接；各整流濾波電路的輸出端連接本路中逆變單元的輸入端；各路中的功率單元控制板連接本路中逆變單元的控制端；逆變單元的輸出端順次連接成電位疊加柱輸出。
所述的主控制器當(dāng)對(duì)變壓器進(jìn)行檢測(cè)和控制時(shí)，可連接其切分單元。所述主控制器與M×N個(gè)功率單元控制板的連接是無線收發(fā)器或光纖或光耦。
所述電力變換裝置的所有零、部、器件在安裝順序上，綜合考慮它們對(duì)溫度耐受性高低和發(fā)熱量大小的優(yōu)化要求，一般按照由低向高、從前向后的順序排列，使通風(fēng)散熱的效率最高。
所述支架由絕緣板制成，與變壓器聯(lián)接或以相對(duì)位置固定，增強(qiáng)剛性。所述連線由變壓器繞組線延長(zhǎng)擔(dān)當(dāng)。
所述電力變換裝置在通透面積最大一側(cè)進(jìn)風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口裝有除塵裝置，該裝置可以是網(wǎng)、袋、膜、簾幕、靜電以及迷宮式或吸附式等，以濾除灰塵。所述電力變換裝置的出風(fēng)口側(cè)裝有多個(gè)風(fēng)機(jī)，含備用風(fēng)機(jī)，便于更換。
由于采用橫向通透結(jié)構(gòu)的變壓器，可以使從下向上的通風(fēng)方式改變?yōu)闄M向通風(fēng)，使得從通透面積最大的面進(jìn)風(fēng)，并經(jīng)最短路徑出風(fēng)，使變壓器的溫度均勻，延長(zhǎng)使用壽命，并且使維修簡(jiǎn)便，降低了使用成本。
由于本裝置的各零、部、器件是裝在變壓器器身或支架上的，并且通風(fēng)順序是綜合按照各零、部、器件對(duì)溫度的耐受性高低和發(fā)熱量大小的要求，自低向高按優(yōu)化順序排列，并且從結(jié)構(gòu)上加大流過各零、部、器件之外風(fēng)路的風(fēng)阻，使流過零、部、器件的通風(fēng)量加大；提高了散熱效率，節(jié)省了通風(fēng)所需的能量，并且使連線設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷。


1支架；2功率單元；3鐵芯；4繞組；5電解電容；6控制板；7散熱器；8功率器件。
具體實(shí)施方式
干式電力變換裝置，包括干式變壓器(3、4)、主控制器、控制板6、功率單元2、電解電容5、散熱器7、功率器件8和連線等，所述變壓器采用橫向通透結(jié)構(gòu)，進(jìn)風(fēng)可經(jīng)繞組4的間隙和鐵芯3，從另一側(cè)排出，以形成橫向通風(fēng)路徑。所述功率單元2按相、電位順序安裝在變壓器器身或支架1上，通過支架1或其它絕緣物阻擋，以加大流過功率單元2之外風(fēng)路的風(fēng)阻，使流過功率單元2的通風(fēng)量加大。連線是從變壓器到功率單元2之間的導(dǎo)線。
所述主控制器與M×N個(gè)功率單元控制板6的連接是無線收發(fā)器或光纖或光耦；無線收發(fā)器可以是紅外式、電磁波式和磁耦合式。
所述電力變換裝置內(nèi)的所有零、部、器件按照其對(duì)溫度耐受性的高低和發(fā)熱量的大小的優(yōu)化組合，依次分布在所述橫向通風(fēng)的路徑上。零、部、器件在安裝順序上可按照對(duì)溫度耐受性的要求和發(fā)熱量的大小由低向高，從前向后排列。其實(shí)施例可以是進(jìn)風(fēng)自電解電容器5起，經(jīng)控制板6、功率器件8、散熱器7，由變壓器排出。
所述支架1由絕緣板制成的絕緣支架，與變壓器聯(lián)接或以相對(duì)位置固定，增強(qiáng)剛性。
所述連線由變壓器繞組線延長(zhǎng)擔(dān)當(dāng)，減少電氣接點(diǎn)，降低成本，避免不同電位的傳輸線纜的交叉，減少發(fā)生故障的因素。
所述電力變換裝置在通透面積最大一側(cè)進(jìn)風(fēng)，并可以裝有除塵裝置，該裝置可以是網(wǎng)、袋、膜、簾幕、靜電以及迷宮式或吸附式等，以濾除灰塵；在進(jìn)風(fēng)面的背側(cè)裝有多個(gè)風(fēng)機(jī)，含備用風(fēng)機(jī)，由于安裝位置較低且易于觀察，便于更換，更換時(shí)可開啟備用風(fēng)機(jī)，減少對(duì)裝置散熱的影響。
權(quán)利要求1.一種干式電力變換裝置，包括干式變壓器、主控制器、功率單元和連線，其特征在于所述變壓器采用橫向通透結(jié)構(gòu)，進(jìn)風(fēng)可經(jīng)繞組間隙、鐵芯，從另一側(cè)排出，以形成橫向通風(fēng)路徑；所述功率單元按相、電位順序安裝在變壓器器身或支架上，通過支架或其它絕緣物阻擋，以加大流過功率單元之外風(fēng)路的風(fēng)阻，使流過功率單元的通風(fēng)量加大；連線是從變壓器到功率單元之間的導(dǎo)線；該裝置內(nèi)的各零、部、器件按照其對(duì)溫度耐受性的高低和發(fā)熱量的大小的優(yōu)化組合，依次分布在所述橫向通風(fēng)的路徑上。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述橫向通透的干式變壓器原邊繞組與副邊繞組內(nèi)外放置或上下放置，繞組線平繞或立繞，繞組按單匝、數(shù)匝或按組留有間隙，進(jìn)風(fēng)通過繞組可達(dá)鐵芯，并經(jīng)最短路徑排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述功率單元包括由電解電容器、控制板、功率器件、散熱器等組成的整流濾波電路、逆變電路和控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述的主控制器分別連接M×N個(gè)功率單元控制板；控制板由收發(fā)電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路組成，接受主控制器的指令、檢測(cè)功率單元的工作狀態(tài)并上傳、驅(qū)動(dòng)功率器件；所述的切分單元輸出端分別與M×N個(gè)整流濾波電路輸入端連接；各整流濾波電路的輸出端連接本路中逆變單元的輸入端；各路中的功率單元控制板連接本路中逆變單元的控制端；逆變單元的輸出端順次連接成電位疊加柱輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述的主控制器當(dāng)對(duì)變壓器進(jìn)行檢測(cè)和控制時(shí)，可連接其切分單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述主控制器與M×N個(gè)功率單元控制板的連接是無線收發(fā)器或光纖或光耦。
7.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述電力變換裝置的所有零、部、器件在安裝順序上按照對(duì)溫度耐受性高低和發(fā)熱量大小的優(yōu)化要求，由低向高按從前向后排列。
8.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述支架由絕緣板制成，與變壓器聯(lián)接或以相對(duì)位置固定，增強(qiáng)剛性。
9.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述連線由變壓器繞組線延長(zhǎng)擔(dān)當(dāng)。
10.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述電力變換裝置在通透面積最大一側(cè)進(jìn)風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口裝有除塵裝置，該裝置可以是網(wǎng)、袋、膜、簾幕、靜電以及迷宮式或吸附式等，以濾除灰塵。
11.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的干式電力變換裝置，其特征在于所述電力變換裝置的出風(fēng)口側(cè)裝有多個(gè)風(fēng)機(jī)，含備用風(fēng)機(jī)，便于更換。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種干式電力變換裝置，特別是電機(jī)調(diào)速用的高電壓變頻器。該裝置采用了橫向通透結(jié)構(gòu)的干式變壓器，功率單元及控制器安裝于變壓器器身或支架上，機(jī)柜內(nèi)各零、部、器件按照對(duì)溫度耐受性和發(fā)熱量的綜合要求，從橫向進(jìn)風(fēng)口至出風(fēng)口優(yōu)化組合排列通風(fēng)順序。該裝置能夠大幅減小裝置的體積、重量和降低造價(jià)，使變壓器溫度均勻，裝置整機(jī)散熱能力提高，從而節(jié)省了通風(fēng)散熱所需的能耗，延長(zhǎng)了整機(jī)使用壽命，并且降低了對(duì)使用空間和維護(hù)的要求。
文檔編號(hào)H02M5/02GK2634724SQ0326608
公開日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者馬志剛 申請(qǐng)人:馬志剛