專利名稱:變頻器柜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變頻器柜，包括柜體框架(12)和兩塊豎直的柜體隔板(4)，柜體隔板用于將變頻器柜在水平方向上依序分隔為進出線及控制柜(1)、濾波單元柜(2)和整流逆變單元柜(3)，進出線及控制柜包括位于進出線及控制柜前端的控制單元(36)和位于進出線及控制柜后端的進線端子(30)、出線端子(32)；濾波單元柜包括濾波電抗(22)、濾波電容(24)及附屬元器件(23)；整流逆變單元柜包括中性點(NP)框架、安裝于NP框架前端的逆變模塊(20)、直流電容(17)及整流模塊(16)，和安裝于NP框架后端的吸收保護電路(42)及直流母線(40)。本實用新型提供的變頻器柜布局合理緊湊，易于維護。
【專利說明】變頻器柜

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力產品【技術領域】，涉及一種變頻器柜。

【背景技術】
[0002]隨著中國經濟和國家能源的快速發(fā)展，變頻器、尤其是中壓變頻器被廣泛應用于各個領域，而結構設計影響著變頻器的穩(wěn)定性和可靠性。
[0003]變頻器通常包括進出線、控制、濾波和逆變等多個模塊。例如，如圖1所示的中點嵌位五電平變頻器，其主要元器件包括整流單元、直流電容器、吸收保護電路、五電平逆變器、濾波器、輸入輸出端子和控制系統(tǒng)。如何將變頻器的各個元器件合理地布局于變頻器柜，以達到合理、緊湊、易于維護的目的，成為變頻器機械結構設計的關鍵。
實用新型內容
[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種緊湊型的變頻器柜的結構設計。
[0005]本實用新型技術方案提供了一種變頻器柜。所述變頻器柜包括柜體框架和兩塊豎直的柜體隔板，所述柜體隔板用于將所述變頻器柜在水平方向上依序分隔為進出線及控制柜、濾波單元柜和整流逆變單元柜，其中所述進出線及控制柜包括位于所述進出線及控制柜前端的控制單元和位于所述進出線及控制柜后端的進線端子、出線端子；所述濾波單元柜包括濾波電抗、濾波電容及附屬元器件；所述整流逆變單元柜包括為變頻器提供中性電位的中性點(NP)框架、安裝于所述NP框架前端的整流逆變單元和安裝于所述NP框架后端的直流母排吸收保護單元，所述整流逆變單元包括自上而下依序排布的逆變模塊、直流電容和整流模塊，所述直流母排吸收保護單元包括上部的吸收保護電路和中部的直流母線。
[0006]進一步地，所述變頻器柜為五電平中壓變頻器柜，所述逆變模塊為三個，所述整流模塊為兩個。
[0007]進一步地，所述濾波單元為正弦波濾波單元，所述濾波單元用于對所述逆變模塊的輸出進行濾波，從而向負載提供良好的電源波形；其中所述濾波電容、所述附屬元器件及所述濾波電抗自上而下依序排布在所述濾波單元柜中。
[0008]進一步地，述濾波單元柜還包括設置在所述附屬元器件后端的共模電抗。
[0009]進一步地，所述濾波單元為電磁兼容性(EMC)濾波單元，所述濾波單元用于對所述逆變模塊的輸出進行濾波，從而向負載提供良好的電源波形；其中所述濾波單元柜還包括設置在其上部的電阻電容柜，所述濾波電容位于所述電阻電容柜中，所述附屬元器件設置在所述濾波單元柜中部的前端，所述濾波電抗設置在所述濾波單元柜中部的后端。
[0010]進一步地，所述濾波單元柜還包括設置在下部的共模電抗。
[0011 ] 進一步地，所述變頻器柜還包括搖門，所述控制單元安裝在所述搖門中，所述搖門后有一塊金屬隔板用于隔離所述進線端子、所述出線端子與所述控制單元。
[0012]進一步地，所述整流模塊和/或所述逆變模塊抽屜式安裝于所述NP框架上。
[0013]進一步地，所述變頻器柜還包括安裝于所述進出線及控制柜和/或所述整流逆變單元柜上方的風機。
[0014]進一步地，所述風機的風機殼為漸開線設計。
[0015]進一步地，所述變頻器柜進一步包括安裝在其外側的EMC密封條。
[0016]進一步地，所述變頻器柜進一步包括機械電磁鎖。
[0017]進一步地，所述變頻器柜進一步包括底座。
[0018]由此，本實用新型提供的變頻器柜，布局合理、緊湊，易于維護，尤其適用于五電平變頻器，可有效地解決變頻器柜的結構設計問題，保證變頻器的穩(wěn)定性和可靠性。
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。

【附圖說明】

[0020]為了更好地描述本實用新型的實施例，繪制了以下附圖。應當理解的是，附圖僅是以示例的方式示出了本實用新型的優(yōu)選實施例，而不應將附圖解釋為對本實用新型的限制，其中:
[0021]圖1為五電平變頻器的拓撲結構圖；
[0022]圖2為本實用新型提供的一實施例的變頻器柜的帶門正視圖；
[0023]圖3為本實用新型提供的一實施例的變頻器柜的帶門左視圖；
[0024]圖4為本實用新型提供的一實施例的變頻器柜的不帶門正視圖；
[0025]圖5為本實用新型提供的一實施例的變頻器柜的不帶門后視圖；
[0026]圖6為本實用新型提供的一實施例的整流逆變單元柜的不帶門左視圖；
[0027]圖7為本實用新型提供的另一實施例的變頻器柜的不帶門正視圖；
[0028]圖8為本實用新型提供的另一實施例的變頻器柜的不帶門后視圖；
[0029]圖9為本實用新型提供的一實施例的變頻器搖門打開示意圖；
[0030]圖10為本實用新型提供的一實施例的變頻器柜的風機不意圖；
[0031]圖11為本實用新型提供的一實施例的變頻器柜的風機殼。
[0032]附圖標記對照表:
[0033]1-進出線及控制柜；2-濾波單元柜；3-整流逆變單元柜；
[0034]4-柜體隔板；12-柜體框架；14-搖門；
[0035]16-整流模塊；17-直流電容；18-NP框架；
[0036]20-逆變模塊；22-濾波電抗；23-附屬元器件；
[0037]24-濾波電容；25-共模電抗；26-風機殼；
[0038]30-進線端子；32-出線端子；34-金屬隔板；
[0039]36-控制單元；40-直流母線；42-吸收保護電路；
[0040]44-電阻電容柜。

【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和實施例，對本實用新型進行具體描述。應當理解的是:在下文的描述中，“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等術語僅用于表示參照附圖所指示的方向；而“第一”、“第二”、“第三”等術語用于描述多個組成部分，但是這些組成部分之間不存在先后順序，這些術語僅僅是為了將一個組成部分與另一組成部分區(qū)分。
[0042]本實用新型提供的變頻器柜，布局合理、緊湊，易于維護，可有效地解決變頻器柜的結構設計問題，保證變頻器的穩(wěn)定性和可靠性。
[0043]圖2-6示出了本實用新型提供的一實施例的變頻器柜結構。
[0044]變頻器柜可以為普通變頻器柜，尤其可以根據(jù)五電平中壓變頻器柜的電路設計實現(xiàn)相應的內部結構。
[0045]圖2為變頻器柜的帶門正視圖，如圖2所示，變頻器柜包括柜體框架12和兩塊豎直的柜體隔板4，柜體隔板4將變頻器柜在從左至右依序分隔為進出線及控制柜1、濾波單元柜2和整流逆變單元柜3。較佳地，變頻器為底座安裝，進出線及控制柜I和整流逆變單元柜3分別裝有風機對其進行獨立的冷卻。根據(jù)需要，風機可以僅設置在進出線及控制柜I上方，或僅設置在整流逆變單元柜3上方，也可以在一個柜體上方設置多個風機，從而起到良好的散熱效果。
[0046]圖3為變頻器柜的帶門左視圖，如圖3所示，進出線及控制柜I后端包括進線端子30和出線端子32。
[0047]圖4變頻器柜的不帶門正視圖，正面安裝的元器件可以通過此圖看出。整流逆變單元柜3包括為變頻器提供中性電位的中性點NP框架18和安裝于NP框架18前端的整流逆變單元，整流逆變單元包括自上而下依序排布的逆變模塊20、直流電容17和整流模塊16。逆變模塊20例如為3個，整流模塊16例如為2個。
[0048]濾波單元例如是正弦波濾波單元，對逆變模塊20的輸出進行濾波，從而向負載提供良好的電源波形。濾波電容24、附屬元器件23及濾波電抗22自上而下依序排布在濾波單元柜2中。
[0049]另外，整流模塊16和逆變模塊20可以為模塊化設計，并抽屜式安裝于NP框架18上，因此維護和更換模塊較為容易。
[0050]圖5變頻器柜的不帶門后視圖，背面安裝的元器件可以通過此圖看出。從圖5可以看出，NP框架18后端安裝有直流母排吸收保護單元，直流母排吸收保護單元包括上部的吸收保護電路42和中部直流母線40。濾波單元柜2可選地設置有共模電抗25，共模電抗25設置在附屬元器件23后端，因此附屬元器件23在圖5中不可見。
[0051]從圖6中也可清楚地看出，逆變模塊20、直流電容17和整流模塊16安裝在柜體正面，吸收保護電路42和直流母線40安裝在柜體背面。
[0052]圖7-8示出了本實用新型提供的另一實施例的變頻器柜結構。
[0053]圖7變頻器柜的不帶門正視圖，正面安裝的元器件可以通過此圖看出。為節(jié)約篇幅，與第一實施例相同的結構在此不再贅述。整流逆變單元柜3包括為變頻器提供中性電位的中性點NP框架18和安裝于NP框架18前端的整流逆變單元，整流逆變單元包括自上而下依序排布的逆變模塊20、直流電容17和整流模塊16。逆變模塊20例如為3個，整流模塊16例如為2個。
[0054]濾波單元為EMC濾波單元，濾波單元用于對逆變模塊20的輸出進行濾波，從而向負載提供良好的電源波形。電阻電容柜44設置在濾波單元柜2的上部，電阻電容柜44中設置了濾波電容24，附屬元器件23設置在濾波單元柜2的中部前端。
[0055]另外，整流模塊16和逆變模塊20可以為模塊化設計，并抽屜式安裝于NP框架18上，因此維護和更換模塊較為容易。
[0056]圖8變頻器柜的不帶門后視圖，背面安裝的元器件可以通過此圖看出。從圖8可以看出，濾波電抗22設置在濾波單元柜2中部的后端。
[0057]如圖7-8所示，濾波單元柜2可選地設置有共模電抗25，共模電抗25設置在濾波單元柜2的下部。
[0058]較佳地，變頻器柜還包括搖門14，圖9示出了搖門打開示意圖，控制單元36安裝在搖門14中，搖門14后有一塊金屬隔板34用于隔離進線端子30、出線端子32與控制單元36，從而起到隔離高壓電源的作用。
[0059]如圖10所示，變頻器柜還可以包括兩個分別安裝于進出線及控制柜I和整流逆變單元柜3上方的風機，可以起到良好的散熱效果。風機可以僅設置在進出線及控制柜I上方，或僅設置在整流逆變單元柜3上方，也可以在某一柜體上方設置多個風機。
[0060]如圖11所示，風機殼26可以為漸開線設計，從而起到保證風道通暢及良好散熱的作用。
[0061]變頻器柜還可以包括安裝在其外側的EMC密封條，以便從兩側均能夠阻止電磁輻射的影響，從而起到屏蔽電磁輻射的作用。
[0062]變頻器柜還可以包括機械電磁鎖，以保證變頻器操作安全。
[0063]根據(jù)需要，可以將上述各技術方案進行結合，以達到最佳技術效果。
[0064]以上所述的僅是本實用新型的原理和較佳的實施例。應當指出，盡管為說明本實用新型的目的公開了本實用新型的較佳實施例和附圖，但是熟悉本領域技術的人員，在不脫離本實用新型及所附的權利要求的精神和范圍內，可作各種替換、變化和潤飾。因此在本實用新型原理的基礎上，做出的若干其它變型，也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜包括柜體框架(12)和兩塊豎直的柜體隔板(4)，所述柜體隔板(4)用于將所述變頻器柜在水平方向上依序分隔為進出線及控制柜(I)、濾波單元柜(2)和整流逆變單元柜(3)，其中 所述進出線及控制柜(I)包括位于所述進出線及控制柜(I)前端的控制單元(36)和位于所述進出線及控制柜(I)后端的進線端子(30)、出線端子(32); 所述濾波單元柜(2)包括濾波電抗(22)、濾波電容(24)及附屬元器件(23); 所述整流逆變單元柜(3)包括為變頻器提供中性電位的中性點框架(18)、安裝于所述中性點框架(18)前端的整流逆變單元和安裝于所述中性點框架(18)后端的直流母排吸收保護單元，所述整流逆變單元包括自上而下依序排布的逆變模塊(20)、直流電容(17)和整流模塊(16)，所述直流母排吸收保護單元包括上部的吸收保護電路(42)和中部的直流母線(40)ο2.根據(jù)權利要求1所述的變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜為五電平中壓變頻器柜，所述逆變模塊(20)為三個，所述整流模塊(16)為兩個。3.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述濾波單元為正弦波濾波單元，所述濾波單元用于對所述逆變模塊(20)的輸出進行濾波，從而向負載提供良好的電源波形；其中 所述濾波電容(24)、所述附屬元器件(23)及所述濾波電抗(22)自上而下依序排布在所述濾波單元柜(2)中。4.根據(jù)權利要求3所述的變頻器柜，其特征在于，所述濾波單元柜(2)還包括設置在所述附屬元器件(23)后端的共模電抗(25)。5.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述濾波單元為電磁兼容性濾波單元，所述濾波單元用于對所述逆變模塊(20)的輸出進行濾波，從而向負載提供良好的電源波形；其中 所述濾波單元柜(2)還包括設置在其上部的電阻電容柜(44)，所述濾波電容(24)位于所述電阻電容柜(44)中，所述附屬元器件(23)設置在所述濾波單元柜(2)中部的前端，所述濾波電抗(22)設置在所述濾波單元柜(2)中部的后端。6.根據(jù)權利要求5所述的變頻器柜，其特征在于，所述濾波單元柜(2)還包括設置在下部的共模電抗(25)。7.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜還包括搖門(14)，所述控制單元(36)安裝在所述搖門(14)中，所述搖門(14)后有一塊金屬隔板(34)用于隔離所述進線端子(30)、所述出線端子(32)與所述控制單元(36)。8.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述整流模塊(16)和/或所述逆變模塊(20)抽屜式安裝于所述中性點框架(18)上。9.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜還包括安裝于所述進出線及控制柜(I)和/或所述整流逆變單元柜(3)上方的風機。10.根據(jù)權利要求9所述的變頻器柜，其特征在于，所述風機的風機殼(26)為漸開線設i+o11.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜進一步包括安裝在其外側的電磁兼容性密封條。12.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜進一步包括機械電磁鎖。13.根據(jù)權利要求1或2所述的變頻器柜，其特征在于，所述變頻器柜進一步包括底座。
【文檔編號】H02M5-00GK204271921SQ201420606348
【發(fā)明者】袁強, 陳衛(wèi)勇, 王曉楠, 李凱 [申請人]Abb技術有限公司