中信重工第二代高壓變頻器為一體化集約型結(jié)構(gòu)，即控制部分、高壓進出線部分、功率單元部分和變壓器集成一體，變壓器與功率單元并聯(lián)通風(fēng)，使整體尺寸大為縮小，不僅便于運輸，且大大減少了現(xiàn)場布線工作量大且易出錯的難題。經(jīng)過批量生產(chǎn)和實際應(yīng)用證明一體化集約型高壓變頻器設(shè)計是高壓變頻器領(lǐng)域的重大創(chuàng)新及變革。

1引言

交流電機變頻調(diào)速是當(dāng)今節(jié)約電能，改善生產(chǎn)工藝流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以及改善運行環(huán)境的一種主要手段，變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和啟動性能，高效率，高功率因數(shù)和節(jié)電效果，應(yīng)用范圍廣等諸多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式之一。由于高壓變頻器諸多電纜的接線問題和柜子龐大體積的運輸問題是困擾很多廠家的首要問題，高壓變頻器一般由變壓器柜、功率柜、電控柜組成，占地面積大，在包裝、運輸過程中需要拆線分柜，到現(xiàn)場后再拼柜接線，拆卸及安裝的工作量大且易出錯。為了克服背景技術(shù)中的不足，本文介紹一種集約型一體化高壓變頻器，通過將原有獨立的變壓器、功率單元、電控裝置等高壓變頻器部件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改進，使多個高壓變頻器部件設(shè)置在一個機柜中，達到了便于高壓變頻器設(shè)備的各個部件的安裝及整體搬運的目的。

2整體布局

一體化集約型變頻器由底座、一體化機柜、單元絕緣架、單元、變壓器、控制部分、高壓進出線部分組成。為了大大減小分柜并柜的工作量，設(shè)計思路是將所有元器件優(yōu)化集中在一個機柜內(nèi)，但是如果按照以往的思路將變壓器及功率單元左右并列排開就會造成機柜長度大大加長與集約型原則相違背，于是考慮變壓器與單元前后布置，這樣不僅縮短了柜體長度而且大大縮短了變壓器二次側(cè)電纜到功率單元的電纜長度?？刂撇糠峙c高壓進出線部分依舊沿襲傳承的布置方式前后布置，考慮到維護方便將控制部分位于功率單元橫向一側(cè)，高壓進出線部分位于變壓器橫向一側(cè)。

功率單元位于機柜前側(cè)，每一相序為橫排八級單元串聯(lián)，星接點位于柜體前側(cè)的左邊，單元輸出位于柜體前側(cè)的右邊，變壓器二次側(cè)輸出電纜直接跨接到對應(yīng)功率單元的接線端子上。

功率單元部分與變壓器位于一個單獨的柜體腔內(nèi)，控制部分與高壓輸入輸出部分位于一個單

獨的柜體前后獨立腔內(nèi)，柜體主視布置結(jié)構(gòu)如圖1所示，柜體后視布置結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3散熱方式

一體化集約型變頻器主要涵蓋了功率等級為1000kW以內(nèi)的系列，發(fā)熱量不大，故采用強迫風(fēng)冷形式的散熱方式。本變頻器涉及到功率單元、變壓器、控制機三塊散熱器。

3.1變壓器及功率單元散熱

功率單元及變壓器位于一個柜體內(nèi)，兩者發(fā)熱較大，共用柜頂2個大風(fēng)量的離心風(fēng)機，柜體前后側(cè)布置了百葉窗以提供進風(fēng)，功率單元及變壓器為并聯(lián)風(fēng)路，兩者進風(fēng)各自獨立，如圖3所示。

3.2控制器散熱

控制器內(nèi)有電源模塊，在控制部分屬于發(fā)熱量較大的器件，所以在控制部分柜頂布置一臺小風(fēng)量的蝸殼風(fēng)機單獨給控制器散熱，進風(fēng)口位于控制柜體的前門下側(cè)，如圖4所示。

圖4控制器散熱風(fēng)路

4結(jié)構(gòu)優(yōu)勢

通過對一體化集約型變頻器結(jié)構(gòu)分析，相信大家看到的不只是一個結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小的產(chǎn)品，現(xiàn)逐步分析此款變頻器的優(yōu)勢：

（1）柜體結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小，運輸成本大大降低，柜體的采購成本相比傳統(tǒng)的分體式柜體大幅減少；

（2）變壓器二次側(cè)電纜到對應(yīng)功率單元路徑明顯縮短，不需要跨柜體，直接由變壓器二次側(cè)接到對應(yīng)功率單元的接線端子上；

（3）變壓器與功率單元共用柜頂散熱風(fēng)機，而且散熱風(fēng)路為并聯(lián)，進風(fēng)獨立，不僅散熱效果好，而且減少了風(fēng)機數(shù)量；

（4）控制器單獨使用小型的蝸殼風(fēng)機散熱，有獨立的散熱風(fēng)道，控制部分其余元件采用自然冷卻，利用率高，效果好；

（5）柜內(nèi)內(nèi)部接線都在廠內(nèi)完成，發(fā)貨時無需拆卸，到達用戶現(xiàn)場后施工隊工作量小。