大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置，所述功率柜中設置有若干個風機，風機的電源端與交流電源連接，所述功率柜中還設置有用于控制風機動作的控制器，控制器的輸出端連接通過控制器觸發(fā)導通的接觸器，所述每個風機的電源端至少串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點，相鄰風機的電源端串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點。本發(fā)明應用在大功率電力電子設備中，在設備空載或者輕載運行的情況下，通過調(diào)整運轉(zhuǎn)風機數(shù)量的方法來減小整個功率柜的功率損耗，并降低風機運行時產(chǎn)生的噪音污染，具有節(jié)能環(huán)保的良好效果。
【專利說明】大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中的大功率電力電子設備領域，特別是應用在配有多個風機的電力電子設備中的一種風量調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)容量的不斷增大，應用在電力系統(tǒng)中用于改善供電質(zhì)量的大功率電力電子設備的應用也越來越廣泛。大功率電力電子設備特別是SVG裝置、變頻器、光伏及風能逆變器、變流器等一般都配置有功率柜，功率柜內(nèi)設置有多個串并聯(lián)連接的功率模塊，由于功率模塊在工作過程中會散發(fā)大量的熱量，因此通常需要在功率柜的頂部安裝風機進行強制風冷。然而隨著系統(tǒng)容量的不斷增大，功率模塊的容量也隨之加大,為滿足風冷要求,風機的數(shù)量也必須相應增加。一般容量的功率柜中至少會裝有I?3臺風機,甚至更多。
[0003]在大功率電力電子設備運行過程中，風機會進行工作對電力電子設備的散熱器進行強制風冷。然而目前在大功率電力電子設備正常運行的情況下，無論設備是在滿載、半載，還是在輕載，甚至空載的狀態(tài)下運行，所有風機均以額定功率運行。這就導致設備在非滿載狀態(tài)下時，本來沒必要額定運行的風機卻都在額定工作，不僅造成能源的浪費，而且風機的額定運行也會加大對周圍的噪音污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種應用在大功率電力電子設備功率柜中的多風機風量調(diào)節(jié)裝置，以減少能源的浪費，降低風機噪聲污染。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0006]大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置，所述功率柜中設置有若干個風機，風機的電源端與交流電源連接，所述功率柜中還設置有用于控制風機動作的控制器，控制器的輸出端連接通過控制器觸發(fā)導通的接觸器，所述每個風機的電源端至少串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點，相鄰風機的電源端串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點。
[0007]本發(fā)明控制電路的具體結(jié)構為:所述功率柜中設置有兩個風機和三個接觸器，第一風機FJl和第二風機FJ2的電源端與交流電源連接；所述第一接觸器常開觸點KMl串聯(lián)連接在第一風機FJl與中性點端之間；第三接觸器常開觸點KM3串聯(lián)連接在交流電源與第二風機FJ2之間；第二接觸器常開觸點KM2的一端連接在第一風機FJl和第一接觸器常開觸點KMl之間，第二接觸器常開觸點KM2的另一端連接在第三接觸器常開觸點KM3與第二風機FJ2之間。
[0008]本發(fā)明控制電路的另一種具體結(jié)構為:所述功率柜中設置有三個風機和六個接觸器，三個風機的電源端分別與交流電源和中性點端連接；
[0009]所述第一接觸器常開觸點KMl串聯(lián)連接在第一風機FJl與中性點端之間；第三接觸器常開觸點KM3串聯(lián)連接在交流電源與第二風機FJ2之間，第四接觸器常開觸點KM4串聯(lián)連接第二風機FJ2與中性點端之間；第六接觸器常開觸點KM6串聯(lián)連接在交流電源與第三風機FJ3之間；
[0010]所述第二接觸器常開觸點KM2的一端連接在第一風機FJl和第一接觸器常開觸點KMl之間，第二接觸器常開觸點KM2的另一端連接在第三接觸器常開觸點KM3與第二風機FJ2之間；第五接觸器常開觸點KM5的一端連接在第二風機FJ2和第四接觸器常開觸點KM4之間，第五接觸器常開觸點KM5的另一端連接在第六接觸器常開觸點KM6與第三風機FJ3之間。
[0011]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得的技術進步是:
[0012]本發(fā)明在應用在大功率電力電子設備中，在設備空載或者輕載運行的情況下，通過調(diào)整運轉(zhuǎn)風機數(shù)量的方法來減小整個功率柜的功率損耗，并降低風機運行時產(chǎn)生的噪音污染，具有節(jié)能環(huán)保的良好效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實施例2中功率柜的結(jié)構示意圖。
[0014]圖2為圖1的立體圖。
[0015]圖3為實施例1的電氣控制原理圖。
[0016]圖4為實施例2的電氣控制原理圖。
[0017]其中:1.功率柜，2.風機，3.風道，4.功率模塊。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:
[0019]大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置，所述功率柜中設置有若干個(至少兩個以上)風機，如圖1和圖2所示，功率柜的強制風冷風道位于功率柜后部，大功率電力電子設備在進行工作時會有不同的工況，有時滿載有時半載或者輕載，設備運行狀態(tài)不是固定值。
[0020]風機的電源端與交流電源連接，功率柜中還設置有用于控制風機動作的控制器，控制器的輸出端連接通過控制器觸發(fā)導通的接觸器，所述每個風機的電源端至少串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點，相鄰風機的電源端串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點。
[0021]當大功率電力電子設備輸出為輕載時，控制器會發(fā)出指令，根據(jù)當前的功率情況來決定風機運轉(zhuǎn)的數(shù)量。負載越重，運轉(zhuǎn)的風機越多。當大功率電力電子設備輸出為額定負載時，功率柜內(nèi)的所有風機便全部運轉(zhuǎn)，保證裝置正常運行。當負載變輕時，控制器會根據(jù)情況適當減少運轉(zhuǎn)的風機，或者通過接觸器的組合配置使各風機之間處于不同的連接形式，在保證裝置正常運行的情況下盡可能減少運轉(zhuǎn)風機的數(shù)量，節(jié)能降噪。
[0022]由于風機的風量和功耗均與風機端電壓的平方成正比，因此通過不同的風機組合實現(xiàn)輸出不同的風量與功率?？梢?，功率柜中的風機越多，不同串并聯(lián)的組合越多，輸出的功率等級以及風量等級越多。
[0023]實施例1
[0024]本實施例的功率柜中設置有兩個風機和三個接觸器，第一風機FJl和第二風機FJ2的電源端分別與交流電源連接；第一接觸器常開觸點KMl串聯(lián)連接在第一風機FJl與中性點端之間；第三接觸器常開觸點KM3串聯(lián)連接在交流電源與第二風機FJ2之間；第二接觸器常開觸點KM2的一端連接在第一風機FJl和第一接觸器常開觸點KMl之間，第二接觸器常開觸點KM2的另一端連接在第三接觸器常開觸點KM3與第二風機FJ2之間。本實施例的電氣控制原理圖如圖3所不。
[0025]本實施例中的風機輸出有三種組合方式:1/2臺、I臺和2臺風機。具體如下所述:
[0026]組合1:控制器控制第二接觸器導通，第二接觸器常開觸點KM2吸合，同時控制器控制第一接觸器和第三接觸器斷開；在此情況下第一風機FJl和第二風機FJ2構成串聯(lián)回路連接在交流電源和中性點端之間，功率柜所有風機輸出的風量與功耗為I臺風機的1/4+1/4=1/2倍，即相當于1/2臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0027]組合2:控制器控制第一接觸器導通，第一接觸器常開觸點KMl吸合，同時控制器控制第二接觸器和第三接觸器斷開；在此情況下，只有第一風機FJl工作，風量與功耗為I臺風機的I倍，即相當于I臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0028]當然，此組合還可以是控制器單獨控制第三接觸器導通；此時，只有第二風機FJ2工作，風量與功耗也為I臺風機的I倍。
[0029]組合3:控制器控制第一接觸器和第三接觸器導通，第一接觸器常開觸點KMl和第三接觸器常開觸點KM3吸合，同時控制器控制第二接觸器斷開，在此情況下，兩臺風機并聯(lián)工作，風量與功耗約為I臺風機的2倍，即相當于兩臺風機同時運轉(zhuǎn)。
[0030]實施例2
[0031]本實施例的功率柜中設置有三個風機和六個接觸器，三個風機的電源端分別與交流電源和中性點端連接；第一接觸器常開觸點KMl串聯(lián)連接在第一風機FJl與中性點端之間；第三接觸器常開觸點KM3串聯(lián)連接在交流電源與第二風機FJ2之間，第四接觸器常開觸點KM4串聯(lián)連接第二風機FJ2與中性點端之間；第六接觸器常開觸點KM6串聯(lián)連接在交流電源與第三風機FJ3之間；第二接觸器常開觸點KM2的一端連接在第一風機FJl和第一接觸器常開觸點KMl之間，第二接觸器常開觸點KM2的另一端連接在第三接觸器常開觸點KM3與第二風機FJ2之間；第五接觸器常開觸點KM5的一端連接在第二風機FJ2和第四接觸器常開觸點KM4之間，第五接觸器常開觸點KM5的另一端連接在第六接觸器常開觸點KM6與第三風機FJ3之間。本實施例的電氣控制原理圖如圖4所示。
[0032]本實施例中的風機輸出有六種組合方式:1/3臺、1/2臺、I臺、3/2臺、2臺和3臺，具體如下所述:
[0033]組合1:控制器控制第二接觸器和第五接觸器導通，第二接觸器常開觸點KM2和第五接觸器常開觸點KM5吸合，同時控制器控制第一接觸器、第三接觸器、第四接觸器以及第六接觸器斷開；在此情況下三個風機串聯(lián)連接在交流電源和中性點端之間，構成串聯(lián)回路，功率柜所有風機輸出的風量與功耗為I臺風機的:1/9+1/9+1/9=1/3倍，即相當于1/3臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0034]組合2:控制器控制第二接觸器和第四接觸器導通，第二接觸器常開觸點KM2、第四接觸器常開觸點KM4吸合，同時控制器控制第一接觸器、第三接觸器、第五接觸器以及第六接觸器斷開；在此情況下，第一風機FJl和第二風機FJ2串聯(lián)連接在交流電源和中性點端之間，構成串聯(lián)回路，功率柜所有風機輸出的風量與功耗為I臺風機的:1/4+1/4=1/2倍，SP相當于1/2臺風機在運轉(zhuǎn)。[0035]組合3:控制器控制第一接觸器導通，第一接觸器常開觸點KMl吸合，同時控制器控制第二接觸器、第三接觸器、第四接觸器、第五接觸器和第六接觸器斷開；在此情況下，第一風機FJl正常工作，即功率柜所有風機輸出的風量與功耗為I臺風機的輸出的量。
[0036]當然，控制器還可以單獨控制第六接觸器導通，此時第三風機FJ3正常工作；控制器還可以同時控制第三接觸器和第四接觸器導通，其他接觸器斷開，此時第二風機FJ2正常工作。上述三種方式，功率柜所有風機輸出的風量與功耗均為I臺風機輸出的量。
[0037]組合4:控制器控制第二接觸器、第四接觸器和第六接觸器導通，第二接觸器常開觸點KM2、第四接觸器常開觸點KM4、第六接觸器常開觸點KM6吸合，同時控制器控制第一接觸器、第三接觸器和第五接觸器斷開；在此情況下，第一風機FJl和第二風機FJ2串聯(lián)連接在交流電源和中性點端之間，構成串聯(lián)回路，第三風機FJ3正常工作，功率柜所有風機輸出的風量與功耗為I臺風機的:1/4+1/4+1=3/2倍，即相當于3/2臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0038]當然，控制器還可以控制第一接觸器、第三接觸器、第五接觸器導通，其他接觸器斷開，此時第一風機FJl正常工作，第二風機FJ2和第三風機FJ3串聯(lián)連接在交流電源和第三風機FJ3中性點端之間，構成串聯(lián)回路。上述兩種方式，功率柜所有風機輸出的風量與功耗均為I臺風機的:1/4+1/4+1=3/2倍，即相當于3/2臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0039]組合5:控制器控制第一接觸器、第三接觸器和第四接觸器導通，那么第一接觸器常開觸點KM1、第三接觸器常開觸點KM3以及第四接觸器常開觸點KM4吸合，同時控制器控制第二接觸器、第五接觸器以及第六接觸器斷開；在此情況下，第一風機FJl和第二風機FJ2并聯(lián)工作，第三風機FJ3不工作，功率柜所有風機輸出的風量與功耗為I臺風機的2倍，即相當于2臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0040]當然，控制器還可以控制第一接觸器和第六接觸器導通，其他接觸器斷開，此時第一風機FJl和第三風機FJ3正常工作，第二風機FJ2不工作；或者控制第三接觸器、第四接觸器和第六接觸器導通，其他接觸器斷開，此時第二風機FJ2和第三風機FJ3正常工作，第一風機FJl不工作。上述三種方式，功率柜所有風機輸出的風量與功耗均為為I臺風機的2倍，即相當于2臺風機在運轉(zhuǎn)。
[0041]組合6:控制器同時控制第一接觸器、第三接觸器、第四接觸器以及第六接觸器導通，那么第一接觸器常開觸點KM1、第三接觸器常開觸點KM3、第四接觸器常開觸點KM4以及第六接觸器常開觸點KM6吸合；同時控制器控制第二接觸器和第五接觸器斷開；在此情況下，3臺風機均正常運行，因此功率柜所有風機輸出的總風量和功耗約為I臺風機的3倍，即相當于3臺風機在運轉(zhuǎn)。
【權利要求】
1.大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置，所述功率柜中設置有若干個風機，風機的電源端與交流電源連接，其特征在于:所述功率柜中還設置有用于控制風機動作的控制器，控制器的輸出端連接通過控制器觸發(fā)導通的接觸器，所述每個風機的電源端至少串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點，相鄰風機的電源端串聯(lián)連接一個接觸器的常開觸點。
2.根據(jù)權利要求1所述的大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述功率柜中設置有兩個風機和三個接觸器，第一風機FJl和第二風機FJ2的電源端分別與交流電源和中性點端連接；所述第一接觸器常開觸點KMl串聯(lián)連接在第一風機FJl與中性點端之間；第三接觸器常開觸點KM3串聯(lián)連接在交流電源與第二風機FJ2之間；第二接觸器常開觸點KM2的一端連接在第一風機FJl和第一接觸器常開觸點KMl之間，第二接觸器常開觸點KM2的另一端連接在第三接觸器常開觸點KM3與第二風機FJ2之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的大功率電力電子設備功率柜風量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述功率柜中設置有三個風機和六個接觸器，三個風機的電源端分別與交流電源和中性點端連接； 所述第一接觸器常開觸點KMl串聯(lián)連接在第一風機FJl與中性點端之間；第三接觸器常開觸點KM3串聯(lián)連接在交流電源與第二風機FJ2之間，第四接觸器常開觸點KM4串聯(lián)連接第二風機FJ2與中性點端之間；第六接觸器常開觸點KM6串聯(lián)連接在交流電源與第三風機FJ3之間； 所述第二接觸器常開觸點KM2的一端連接在第一風機FJl和第一接觸器常開觸點KMl之間，第二接觸器常開觸點KM2的另一端連接在第三接觸器常開觸點KM3與第二風機FJ2之間；第五接觸器常開觸點KM5的一端連接在第二風機FJ2和第四接觸器常開觸點KM4之間，第五接觸器常開觸點KM5的另一端連接在第六接觸器常開觸點KM6與第三風機FJ3之間。
【文檔編號】F04D27/00GK103470520SQ201310407957
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權日:2013年9月6日
【發(fā)明者】張旭輝, 高志輝, 吳洪偉, 董會然, 郝彥平, 韓勁松 申請人:河北旭輝電氣股份有限公司