一種礦用隔爆型變流變壓器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體、三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述殼體包括主腔體、接線(xiàn)腔和保護(hù)腔，主腔體通過(guò)通頭連接保護(hù)腔，保護(hù)腔通過(guò)防爆接頭連接接線(xiàn)腔，其中主腔體設(shè)置有三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述三相鐵芯的每相鐵芯繞制有原邊繞組，原邊繞組外側(cè)設(shè)置有屏蔽層，屏蔽層外側(cè)從上到下繞制N個(gè)相互獨(dú)立的副邊繞組；所述保護(hù)腔設(shè)置有保護(hù)裝置，所述接線(xiàn)腔一端接隔爆型接頭；本發(fā)明提供一種支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動(dòng)機(jī)的低諧波甚至無(wú)諧波的變頻調(diào)速，且可靠性高、諧波電流小的礦用隔爆型變流變壓器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦用隔爆型變流變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓變頻用變流變壓器領(lǐng)域，特別是一種礦用隔爆型變流變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下與地面相比，電氣設(shè)備的使用環(huán)境具有本質(zhì)區(qū)別，最主要的區(qū)別在于煤礦井下通常含有瓦斯等易爆炸氣體，所以煤礦井下所使用的電氣設(shè)備需要具有隔爆性能，即設(shè)備內(nèi)部爆炸不能引燃設(shè)備外部易燃物質(zhì)。
[0003]隨著煤礦生產(chǎn)能力的不斷提高，生產(chǎn)設(shè)備的單機(jī)功率的不斷增大，電網(wǎng)配備也從原先的660V、1140V升高到3300V、6000V，帶式輸送機(jī)、采煤機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)也慢慢向高壓方向發(fā)展。由于變頻器優(yōu)異的起動(dòng)性能和良好的節(jié)能效果，660V和1140V低壓變頻已經(jīng)在井下安全使用多年，獲得了良好的效益；高壓變頻器下井問(wèn)題也已經(jīng)被多次討論，并出臺(tái)了“煤礦用防爆高壓變頻器通用要求”，使防爆高壓變頻器下井成為可能。
[0004]然而對(duì)于單元串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器必須有一多路隔離輸出的變流變壓器給變頻器各功率單元提供電源，由于多路隔離輸出的變流變壓器尚未在煤礦井下使用案例，阻礙了高壓變頻器在煤礦井下的廣泛應(yīng)用，由上可知，解決串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器井下使用問(wèn)題，就必須解決為其提供電源的變流變壓器井下安全使用問(wèn)題，所以研究礦用隔爆型高壓交流變頻器用變流變壓器具有非常重要的意義和緊迫性。
[0005]目前，現(xiàn)有技術(shù)中常用干式變壓器為單元串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器提供電源，由于干式變壓器輸出線(xiàn)路單一，需要多個(gè)干式變壓器為單元串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器提供電源，不僅大大增加了設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用，而且增加了設(shè)備日常維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用，降低了整個(gè)煤礦行業(yè)的效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動(dòng)機(jī)的低諧波甚至無(wú)諧波的變頻調(diào)速，且可靠性高、諧波電流小的礦用隔爆型變流變壓器。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體、三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述殼體包括主腔體、接線(xiàn)腔和保護(hù)腔，主腔體通過(guò)通頭連接保護(hù)腔，保護(hù)腔通過(guò)防爆接頭連接接線(xiàn)腔，其中主腔體設(shè)置有三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述三相鐵芯的每相鐵芯繞制有原邊繞組，原邊繞組外側(cè)設(shè)置有屏蔽層，屏蔽層外側(cè)從上到下繞制N個(gè)相互獨(dú)立的副邊繞組；所述主腔體內(nèi)靠近保護(hù)腔的一端設(shè)置有防爆接線(xiàn)端子；所述保護(hù)腔設(shè)置有保護(hù)裝置，所述接線(xiàn)腔一端接隔爆型接頭。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以推進(jìn)并實(shí)現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動(dòng)機(jī)的低諧波甚至無(wú)諧波的變頻調(diào)速，可以從源頭上解決高壓變頻應(yīng)用中的諧波污染問(wèn)題。
[0009](2)本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器輸出是低壓690V三相電源，降低了高壓變頻器對(duì)IGBT等功率元件的耐壓要求，使得系統(tǒng)具有更高的可靠性；
(3)本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器各輸出電源間有移相角度，減小了諧波電流。
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器中單相鐵芯的線(xiàn)圈繞制俯視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器中電氣保護(hù)模塊的原理框圖。
[0014]圖4為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器中溫度保護(hù)模塊的原理框圖。
[0015]圖中:1.殼體、2.三相鐵芯、3.原邊繞組、4.屏蔽層、5.副邊繞組、6.主腔體、7.接線(xiàn)腔、8.保護(hù)腔、9.保護(hù)裝置、10.防爆接線(xiàn)端子、11.隔爆型接頭、12.換熱器、13.擋風(fēng)板。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、2、3和4所示:
一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線(xiàn)腔7和保護(hù)腔8，主腔體6通過(guò)通頭連接保護(hù)腔8，保護(hù)腔8通過(guò)防爆接頭連接接線(xiàn)腔7，其中主腔體6設(shè)置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側(cè)設(shè)置有屏蔽層4，屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制N個(gè)相互獨(dú)立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內(nèi)靠近保護(hù)腔8的一端設(shè)置有防爆接線(xiàn)端子10 ;所述保護(hù)腔8設(shè)置有保護(hù)裝置9，所述接線(xiàn)腔7一端接隔爆型接頭11。
[0017]所述保護(hù)裝置9包括電氣保護(hù)模塊和溫度保護(hù)模塊，電氣保護(hù)模塊具有過(guò)載、短路和絕緣監(jiān)視功能。
[0018]所述電氣保護(hù)模塊包括主控制模塊、電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0019]所述溫度保護(hù)模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測(cè)控制模塊、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測(cè)控制模塊分別與溫度傳感器、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把報(bào)警信號(hào)傳輸給過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把故障信號(hào)傳輸給故障繼電器模塊。
[0020]所述主腔體6內(nèi)位于三相鐵芯2 —側(cè)設(shè)置有換熱器12。
[0021]所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個(gè)獨(dú)立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個(gè)獨(dú)立副邊繞組5之間相位移角相同。
[0022]所述屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制3組相互獨(dú)立的副邊繞組5。
[0023]所述主腔體6內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板13，三相鐵芯2穿過(guò)擋風(fēng)板13。
[0024]實(shí)施例1: 一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線(xiàn)腔7和保護(hù)腔8，主腔體6通過(guò)通頭連接保護(hù)腔8，保護(hù)腔8通過(guò)防爆接頭連接接線(xiàn)腔7，主腔體6、接線(xiàn)腔7和保護(hù)腔8采用符合GB3836隔爆型的鋼制材料制成；其中主腔體6設(shè)置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側(cè)設(shè)置有屏蔽層4，屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制3組相互獨(dú)立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內(nèi)靠近保護(hù)腔8的一端設(shè)置有防爆接線(xiàn)端子10 ;所述三相鐵芯2采用圓柱式鐵芯，原邊繞組3采用星型連接，副邊繞組5采用延邊三角形連接；所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個(gè)獨(dú)立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個(gè)獨(dú)立副邊繞組5之間相位移角相同，相位移角為20度，本發(fā)明變壓器三相輸出電壓為690V ;所述保護(hù)腔8設(shè)置有保護(hù)裝置9，所述保護(hù)裝置9包括電氣保護(hù)模塊和溫度保護(hù)模塊，電氣保護(hù)模塊具有過(guò)載、短路和絕緣監(jiān)視功能；所述接線(xiàn)腔7 —端接隔爆型接頭11。
[0025]所述電氣保護(hù)模塊包括主控制模塊、電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0026]所述溫度保護(hù)模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測(cè)控制模塊、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測(cè)控制模塊分別與溫度傳感器、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把報(bào)警信號(hào)傳輸給過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把故障信號(hào)傳輸給故障繼電器模塊；三相鐵芯2每相鐵芯內(nèi)固定安裝有溫度傳感器。
[0027]所述主腔體6內(nèi)位于三相鐵芯2 —側(cè)設(shè)置有換熱器12，換熱器12用于降低變壓器和主腔體6內(nèi)部溫度。
[0028]所述主腔體6內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板13，三相鐵芯2穿過(guò)擋風(fēng)板13，擋風(fēng)板13可以迫使風(fēng)從三相鐵芯2四周由下而上流過(guò)。
[0029]實(shí)施例2:
一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線(xiàn)腔7和保護(hù)腔8，主腔體6通過(guò)通頭連接保護(hù)腔8，保護(hù)腔8通過(guò)防爆接頭連接接線(xiàn)腔7，主腔體6、接線(xiàn)腔7和保護(hù)腔8采用符合GB3836隔爆型的鋼制材料制成；其中主腔體6設(shè)置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側(cè)設(shè)置有屏蔽層4，屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制5組相互獨(dú)立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內(nèi)靠近保護(hù)腔8的一端設(shè)置有防爆接線(xiàn)端子10 ;所述三相鐵芯2采用圓柱式鐵芯，原邊繞組3采用星型連接，副邊繞組5采用延邊三角形連接；所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個(gè)獨(dú)立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個(gè)獨(dú)立副邊繞組5之間相位移角相同，相位移角為15度，本發(fā)明變壓器三相輸出電壓為690V ;所述保護(hù)腔8設(shè)置有保護(hù)裝置9，所述保護(hù)裝置9包括電氣保護(hù)模塊和溫度保護(hù)模塊，電氣保護(hù)模塊具有過(guò)載、短路和絕緣監(jiān)視功能；所述接線(xiàn)腔7 —端接隔爆型接頭11。
[0030]所述電氣保護(hù)模塊包括主控制模塊、電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0031]所述溫度保護(hù)模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測(cè)控制模塊、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測(cè)控制模塊分別與溫度傳感器、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把報(bào)警信號(hào)傳輸給過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把故障信號(hào)傳輸給故障繼電器模塊；三相鐵芯2每相鐵芯內(nèi)固定安裝有溫度傳感器。
[0032]所述主腔體6內(nèi)位于三相鐵芯2 —側(cè)設(shè)置有換熱器12，換熱器12用于降低變壓器和主腔體6內(nèi)部溫度。
[0033]所述主腔體6內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板13，三相鐵芯2穿過(guò)擋風(fēng)板13，擋風(fēng)板13可以迫使風(fēng)從三相鐵芯2四周由下而上流過(guò)。
[0034]綜上所述，本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以推進(jìn)并實(shí)現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動(dòng)機(jī)的低諧波甚至無(wú)諧波的變頻調(diào)速，可以從源頭上解決高壓變頻應(yīng)用中的諧波污染問(wèn)題；本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器輸出是低壓690V三相電源，降低了高壓變頻器對(duì)IGBT等功率元件的耐壓要求，使得系統(tǒng)具有更高的可靠性；而且本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器各輸出電源間有移相角度，減小了諧波電流。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，包括殼體(I)、三相鐵芯(2)、原邊繞組(3)、屏蔽層(4)和副邊繞組(5);所述殼體(I)包括主腔體(6)、接線(xiàn)腔(7)和保護(hù)腔(8)，主腔體(6 )通過(guò)通頭連接保護(hù)腔(8 )，保護(hù)腔(8 )通過(guò)防爆接頭連接接線(xiàn)腔(7 )，其中主腔體(6)設(shè)置有三相鐵芯(2)、原邊繞組(3)、屏蔽層(4)和副邊繞組(5);所述三相鐵芯(2)的每相鐵芯繞制有原邊繞組(3)，原邊繞組(3)外側(cè)設(shè)置有屏蔽層(4)，屏蔽層(4)外側(cè)從上到下繞制N個(gè)相互獨(dú)立的副邊繞組(5);所述主腔體(6)內(nèi)靠近保護(hù)腔(8)的一端設(shè)置有防爆接線(xiàn)端子(10);所述保護(hù)腔(8)設(shè)置有保護(hù)裝置(9)，所述接線(xiàn)腔(7)—端接隔爆型接頭(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述保護(hù)裝置(9)包括電氣保護(hù)模塊和溫度保護(hù)模塊，電氣保護(hù)模塊具有過(guò)載、短路和絕緣監(jiān)視功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述電氣保護(hù)模塊包括主控制模塊、電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測(cè)模塊、絕緣監(jiān)視檢測(cè)模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述溫度保護(hù)模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測(cè)控制模塊、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測(cè)控制模塊分別與溫度傳感器、過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把報(bào)警信號(hào)傳輸給過(guò)溫報(bào)警繼電器模塊，溫度監(jiān)測(cè)控制模塊把故障信號(hào)傳輸給故障繼電器模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述主腔體(6)內(nèi)位于三相鐵芯(2) —側(cè)設(shè)置有換熱器(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述三相鐵芯(2)每相鐵芯上的每個(gè)獨(dú)立副邊繞組(5)輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個(gè)獨(dú)立副邊繞組(5)之間相位移角相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述屏蔽層(4)夕卜側(cè)從上到下繞制3組相互獨(dú)立的副邊繞組(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述主腔體(6)內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板(13 )，三相鐵芯(2 )穿過(guò)擋風(fēng)板(13 )。
【文檔編號(hào)】H01F27/36GK103489596SQ201310500665
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】張菊標(biāo), 劉良勇, 顧林, 張弛 申請(qǐng)人:上海聚友電氣科技發(fā)展有限公司