專利名稱：具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓大功率變頻器，更具體地說(shuō)，涉及一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、散熱可靠性高的高壓大功率變頻器。
背景技術(shù)：
變頻器作為電力電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域如冶金、石化、自來(lái)水、電力等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，特別是高壓大功率變頻器。
如圖1所示，通常高壓大功率變頻器主要由變壓器柜1、功率柜2和控制柜3構(gòu)成。安裝在變壓器柜1、功率柜2內(nèi)的變壓器、功率模塊單元、電抗器、電阻等器件在工作過(guò)程中要產(chǎn)生一定的熱量。因此，在變頻器設(shè)計(jì)中，如何將這些器件發(fā)出的熱量盡快地散發(fā)掉是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
變頻器的散熱方式主要有三種1、自然冷卻，這種方法需要很大的散熱面積，除了一些特殊的場(chǎng)合，實(shí)際中采用較少。2、液體冷卻，利用設(shè)計(jì)好的流動(dòng)的液體帶走熱量，這種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，實(shí)際中應(yīng)用也較少。3、強(qiáng)迫空冷，這種方法利用風(fēng)機(jī)加速空氣的流動(dòng)，利用空氣的流動(dòng)帶走熱量。
目前，變頻器中使用最多的就是強(qiáng)迫空冷方式。為了到達(dá)散熱的目的，如圖1所示，在變頻器系統(tǒng)中又設(shè)計(jì)了一風(fēng)機(jī)柜4。風(fēng)機(jī)柜4內(nèi)固定有風(fēng)機(jī)托架41，在風(fēng)機(jī)托架41上固定有風(fēng)機(jī)42；風(fēng)機(jī)柜4的側(cè)壁與變壓器柜1、功率柜2相通，形成一個(gè)統(tǒng)一的集中風(fēng)道。它是利用風(fēng)機(jī)柜4內(nèi)的風(fēng)機(jī)42將統(tǒng)一集中風(fēng)道內(nèi)部抽成負(fù)壓，使外界的空氣從功率柜2門(mén)上的換氣柵21、進(jìn)入柜內(nèi)，通過(guò)風(fēng)道利用空氣的流動(dòng)帶走熱量。
這種強(qiáng)迫空冷的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、散熱效果好。它的最大的缺點(diǎn)是散熱可靠性差。因?yàn)椋瑥?qiáng)迫空冷是利用風(fēng)機(jī)柜4內(nèi)的風(fēng)機(jī)42加速空氣的流動(dòng)，利用空氣的流動(dòng)帶走熱量的，所以，一旦風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，停止工作，變頻器內(nèi)部的熱量就不能及時(shí)地散發(fā)出去，將使功率模塊單元、變壓器、電抗器、電阻等重要器件因溫度升高而破壞，導(dǎo)致變頻器系統(tǒng)停機(jī)等重大故障的發(fā)生。
一旦風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，一般都需要整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)、斷電、維修后再進(jìn)行重新啟動(dòng)。這樣，不可避免地給用戶生產(chǎn)造成一定程度的損失。如果在一些重要場(chǎng)所，比如電廠、水廠、鋼廠等不允許隨意停機(jī)的工況下停機(jī)，造成的直接、間接的經(jīng)濟(jì)損失將不可估量。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免因風(fēng)機(jī)故障導(dǎo)致整個(gè)變頻器系統(tǒng)停機(jī)，造成不可估量的損失，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、散熱可靠性高的高壓大功率變頻器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器，它除了包括變壓器柜、功率柜、控制柜和風(fēng)機(jī)柜外，還包括一備用風(fēng)機(jī)柜；所述備用風(fēng)機(jī)柜由密封的柜體、固定在柜體內(nèi)的風(fēng)機(jī)托架和固定在風(fēng)機(jī)托架上的備用風(fēng)機(jī)構(gòu)成；在所述備用風(fēng)機(jī)柜的頂部、安裝有風(fēng)機(jī)止回閥，在風(fēng)機(jī)止回閥頁(yè)片的下面設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)；行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與所述控制柜內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)相連；PLC控制系統(tǒng)又通過(guò)控制一與所述備用風(fēng)機(jī)電源串聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)控制備用風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止；在所述風(fēng)機(jī)柜內(nèi)工作風(fēng)機(jī)的頂部也安裝有風(fēng)機(jī)止回閥，在止回閥頁(yè)片的下面設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)；該行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與控制柜內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)相連，傳遞所述工作風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)。
當(dāng)所述風(fēng)機(jī)柜內(nèi)的工作風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，變頻器控制柜內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)柜內(nèi)的備用風(fēng)機(jī)為系統(tǒng)散熱，從而避免因工作風(fēng)機(jī)的小小故障導(dǎo)致的整個(gè)變頻器系統(tǒng)的停機(jī)。
由于本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，即在變頻器系統(tǒng)中又增設(shè)一套備用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，一旦工作風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，立即啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，在不停機(jī)、斷電的情況下，維持整個(gè)變頻器系統(tǒng)正常工作，避免因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的小小故障而導(dǎo)致的整個(gè)變頻器系統(tǒng)停機(jī)事故的發(fā)生，提高了變頻器散熱系統(tǒng)的可靠性。


圖1為傳統(tǒng)變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1的俯視圖圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖4為圖3的俯視圖具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器與傳統(tǒng)的高壓大功率變頻器的區(qū)別在于它除了包括變壓器柜1、功率柜2、控制柜3和風(fēng)機(jī)柜4外，還包括一備用風(fēng)機(jī)柜5。
如圖3、圖4所示，備用風(fēng)機(jī)柜5由密封的柜體51、固定在柜體51內(nèi)的風(fēng)機(jī)托架52和固定在風(fēng)機(jī)托架52上的備用風(fēng)機(jī)53構(gòu)成。在備用風(fēng)機(jī)53頂部、密封柜體51上安裝有風(fēng)機(jī)止回閥54，在風(fēng)機(jī)止回閥54頁(yè)片541的下面設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)55。行程開(kāi)關(guān)55的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與控制柜3內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)相連；PLC控制系統(tǒng)又通過(guò)控制一與備用風(fēng)機(jī)53電源串聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)控制備用風(fēng)機(jī)53的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止。
備用風(fēng)機(jī)柜5與風(fēng)機(jī)柜4相鄰的側(cè)板為可拆卸的側(cè)板，從而使備用風(fēng)機(jī)柜5、變頻器原有風(fēng)機(jī)柜4以及變頻器的變壓器柜1、功率柜2形成一個(gè)大的集中統(tǒng)一風(fēng)道式散熱系統(tǒng)。
為了感知風(fēng)機(jī)柜4內(nèi)工作風(fēng)機(jī)42的工作狀態(tài)，在原有變頻器系統(tǒng)風(fēng)機(jī)柜4內(nèi)風(fēng)機(jī)42的頂部也安裝有風(fēng)機(jī)止回閥43，在止回閥43頁(yè)片431的下面設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)44。行程開(kāi)關(guān)44的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與控制柜3內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)相連，傳遞工作風(fēng)機(jī)42的工作狀態(tài)。
正常狀態(tài)時(shí)，風(fēng)機(jī)柜4內(nèi)的風(fēng)機(jī)42可以正常工作。當(dāng)風(fēng)機(jī)42工作時(shí)，風(fēng)機(jī)42上的止回閥43打開(kāi)，止回閥43的頁(yè)片431與閥內(nèi)的行程開(kāi)關(guān)44脫離，通知高壓變頻調(diào)速控制柜3內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)工作用風(fēng)機(jī)42工作正常；工作用風(fēng)機(jī)42正常工作時(shí)，其上部的止回閥43開(kāi)啟，機(jī)柜內(nèi)形成負(fù)壓，外界的空氣從前、后柜門(mén)的換氣柵進(jìn)入柜內(nèi)，從而利用空氣的流動(dòng)帶走熱量。在工作風(fēng)機(jī)42工作時(shí)，備用風(fēng)機(jī)53不工作，其上部的止回閥54的頁(yè)片541在負(fù)壓和自重的作用下關(guān)閉，止回閥54的頁(yè)片541與閥內(nèi)的行程開(kāi)關(guān)55接觸，通知高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制柜3內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)備用風(fēng)機(jī)53的止回閥7關(guān)閉，備用風(fēng)機(jī)53不工作。
當(dāng)工作用風(fēng)機(jī)42發(fā)生異常時(shí)，工作用風(fēng)機(jī)42的止回閥43關(guān)閉，止回閥43的頁(yè)片431與閥內(nèi)的行程開(kāi)關(guān)44接觸，行程開(kāi)關(guān)44向變頻器系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)告知工作風(fēng)機(jī)42發(fā)生故障，PLC控制系統(tǒng)立即啟動(dòng)備份風(fēng)機(jī)53，使其工作，備份風(fēng)機(jī)53的止回閥54的頁(yè)片541與閥內(nèi)的行程開(kāi)關(guān)55脫離，通知高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)備份風(fēng)機(jī)53的止回閥54開(kāi)啟，備份風(fēng)機(jī)53正常工作。工作用風(fēng)機(jī)42的止回閥43在負(fù)壓和自重的作用下關(guān)閉，與系統(tǒng)外界隔離形成一個(gè)密封的環(huán)境，使散熱系統(tǒng)正常工作。
本實(shí)用新型裝置簡(jiǎn)單，成本低廉，與高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用分體連接，中間用密封條密封，安裝、拆卸方便，應(yīng)用時(shí)與傳統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng)組成為一個(gè)大的集中統(tǒng)一風(fēng)道散熱系統(tǒng)，不用時(shí)不影響高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的獨(dú)立性，作為高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的一個(gè)選配件(可根據(jù)用戶和現(xiàn)場(chǎng)情況選配)，本系統(tǒng)完全能夠滿足重要場(chǎng)所不允許停機(jī)工況下的各種不同的要求。
以上所述，為本實(shí)用新型的工作實(shí)施例，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案的等效變換，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器，它包括變壓器柜、功率柜、控制柜和風(fēng)機(jī)柜；其特征在于它還包括一備用風(fēng)機(jī)柜；所述備用風(fēng)機(jī)柜由密封的柜體、固定在柜體內(nèi)的風(fēng)機(jī)托架和固定在風(fēng)機(jī)托架上的備用風(fēng)機(jī)構(gòu)成；在所述備用風(fēng)機(jī)的頂部、備用風(fēng)機(jī)柜體頂安裝有風(fēng)機(jī)止回閥，在風(fēng)機(jī)止回閥頁(yè)片的下面設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)；行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與所述控制柜內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)相連；PLC控制系統(tǒng)又通過(guò)控制一與所述備用風(fēng)機(jī)電源串聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)控制備用風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止；在所述風(fēng)機(jī)柜內(nèi)工作風(fēng)機(jī)的頂部也安裝有風(fēng)機(jī)止回閥，在止回閥頁(yè)片的下面設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)；該行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與控制柜內(nèi)的PLC控制系統(tǒng)相連，傳遞所述工作風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器，其特征在于所述備用風(fēng)機(jī)柜與整個(gè)變頻器系統(tǒng)采用分體連接，中間用密封條密封；所述備用風(fēng)機(jī)柜與所述風(fēng)機(jī)柜相鄰的側(cè)板為可拆卸的側(cè)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器，其特征在于在所述備用風(fēng)機(jī)柜機(jī)柜的上頂板處開(kāi)有一個(gè)可使風(fēng)機(jī)托架上的風(fēng)機(jī)和機(jī)柜上的風(fēng)機(jī)止回閥連成一體的孔。
專利摘要一種具有雙散熱風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高壓大功率變頻器，其特征在于它包括一備用風(fēng)機(jī)柜。該備用風(fēng)機(jī)柜由密封的柜體、固定在柜體內(nèi)的風(fēng)機(jī)托架和固定在風(fēng)機(jī)托架上的備用風(fēng)機(jī)構(gòu)成。在備用風(fēng)機(jī)的頂部安裝有風(fēng)機(jī)止回閥，在止回閥頁(yè)片的下面設(shè)有行程開(kāi)關(guān)；行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線與變頻器控制柜內(nèi)的PLC相連。在變頻器原有工作風(fēng)機(jī)的頂部也安裝有風(fēng)機(jī)止回閥，在止回閥頁(yè)片的下面也設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)；該行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端也通過(guò)導(dǎo)線與PLC控制系統(tǒng)相連，傳遞工作風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)。當(dāng)工作風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，PLC控制系統(tǒng)立即啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)為系統(tǒng)散熱，避免因工作風(fēng)機(jī)的小小故障導(dǎo)致的整個(gè)變頻器系統(tǒng)的停機(jī)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK2666027SQ20032012997
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者程世宇 申請(qǐng)人:北京利德華福電氣技術(shù)有限公司