专利名称：低谐波高功率因数高压变频组合柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低谐波高功率因数高压变频组合柜，尤其是一种采用绝缘栅极半导体高速开关功率模块(IGBT)为主要变频部 件的低谐波高功率因数高压变频组合柜。
技术背景工业生产中大量的对谐波及功率因数要求高的机械都需要进行 速度调节。而现有技术中使用的调速装置增加了系统的复杂性，也造 成了能源的大量浪费。因此，人们一直希望能够采用交流电动机调速 系统来取代直流电动机调速系统，并进行了大量的研究开发工作。多年来已研制出多种交流电动机调速装置，如定子调压调速、 变极调速、滑差调速、电磁耦合器调速、串级调速、整流子电机调速 等。这些调速系统的研制成功虽然取得了一定的成果，但仍存在着调 速范围窄、损耗仍偏大、功率因数低、适用负载面窄等缺点，从而限 制了这些交流调速系统的应用。实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种调速范围宽、损耗小、适用于对 谐波及功率因数要求高的场合使用的低谐波高功率因数高压变频组 合柜。本实用新型的技术方案是这样实现的将开关柜2，变频器柜3， 控制柜4组装在低谐波高功率因数高压变频组合柜的柜体1内部，其内部各组件之间通过低谐波高功率因数高压变频电路连接。在开关柜 2的柜门下方、变频器柜3的柜门上、控制柜4的下方以及组合柜柜 体1的两个侧面均开有散热格栅。在控制柜4上安装有对变频组合柜 进行操作控制的控制区按钮10以及用于人机交互的超大液晶显示屏 9。开关柜2内部分为三层，上层安装高压断路器ll，中间层安装共 模电抗器12,下层安装输入输出电缆13。变频器柜3内部分为两层, 上层安装IGBT模块组件15，下层安装输出组件14。在变频器电路方面，变频器的交流输入16经过高压断路器11与 第一滤波单元17,功率因数校正单元18，第二滤波单元19,逆变单 元20依次连接，最后输出到输出端负载21。其中逆变单元20中采 用的绝缘栅极半导体高速开关功率模块相互之间是直接串联的。本实用新型的有益效果是由于将开关柜，变频器柜以及控制柜整合在一个组合柜中使得其 占地面积小、便于安装维护。同时，由于输入输出电缆是从开关柜的 底部安装的，从而增加了项目改造的灵活性。此外，采用IGBT为主要部件的低谐波高功率因数高压变频器的 调速范围大而且连续，容易实现正、反转切换和构成自动控制系统， 起动电流小，可用于频繁起动、制动以及对谐波及功率因数要求特别 高的场合,，
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。附图1是本实用新型的低谐波高功率因数高压变频组合柜立体图。 附图2是本实用新型的低谐波高功率因数高压变频组合柜内部 器件安装示意图。附图3是本实用新型的低谐波高功率因数高压变频组合柜的变 频电路原理图图中1、组合柜柜体，2、开关柜，3、变频器柜，4、控制柜，5、 开关柜散热格栅，6、变频器柜散热格栅，7、控制柜散热格栅，8、 组合柜侧面散热格栅，9、液晶显示屏，10、控制区，11、高压断路 器，12、共模电抗器，13、输入输出电缆，14、输出组件，15、 IGBT 模块组件，16、交流输入，17、第一滤波单元，18、功率因数校正单 元，19、第二滤波单元，20、逆变单元，21、输出端负载。
具体实施方式
在图1和图2中，将开关柜2，变频器柜3，控制柜4组装在低 谐波高功率因数高压变频组合柜的柜体1内部，其内部各组件之间通 过低谐波高功率因数高压变频电路连接。在开关柜2的柜门下方、变 频器柜3的柜门上、控制柜4的下方以及组合柜柜体1的两个侧面(图 中仅显示了一个侧面)均开有散热格栅。在控制柜4上安装有对变频 组合柜进行操作控制的控制区按钮10以及用于人机交互的超大液晶 显示屏9。开关柜2内部分为三层，上层安装高压断路器ll,中间层 安装共模电抗器12，下层安装输入输出电缆13。变频器柜3内部分 为两层，上层安装IGBT模块组件15，下层安装输出组件14。图3给出了变频器的电路原理图，变频器的交流输入16经过高 压断路器11与第一滤波单元17，功率因数校正单元18,第二滤波单 元19，逆变单元20依次连接，最后输出到输出端负载21。其中逆变 单元20中采用的绝缘栅极半导体高速开关功率模块相互之间是直接 串联的。
权利要求1. 一种低谐波高功率因数高压变频组合柜，包括组合柜柜体(l)，开关柜(2)，变频器柜(3)，控制柜(4)，其特征在于开关柜(2)， 变频器柜(3),控制柜(4)顺次连接安装在组合柜柜体(1)中，成 为一个统一的整体，其内部各组件之间通过低谐波高功率因数高压变 频电路连接。
2. 根据权利要求1所述的低谐波高功率因数高压变频组合柜， 其特征在于在开关柜(2)的柜门下方有开关柜散热格栅(5)，在 变频器柜的柜门上有变频器柜散热格栅(6)，在控制柜(4)下方有 控制柜散热格栅(7)，在组合柜柜体(1)的两个侧面有组合柜侧面 散热格栅(8)。
3. 根据权利要求1或2所述的低谐波高功率因数高压变频组合 柜，其特征在于在控制柜(4)上安装有控制区按钮(10)和超大 液晶显示屏(9)。
4. 根据权利要求3所述的低谐波高功率因数高压变频组合柜， 其特征在于开关柜(2)内部分为三层，上层安装高压断路器(11)， 中间层安装共模电抗器(12)，下层安装输入输出电缆(13)。
5. 根据权利要求3所述的低谐波高功率因数高压变频组合柜， 其特征在于变频器柜(3)内部分为两层，上层安装IGBT模块组 件(15)，下层安装输出组件(14)。
6. 根据权利要求l、 2、 4或5所述的低谐波髙功率因数高压变 频组合柜,其特征在于在低谐波高功率因数高压变频电路中，变频 器的交流输入(16)经过高压断路器(11)与第一滤波单元(17)，功率因数校正单元(18)，第二滤波单元(19)，逆变单元(20)依次 连接，最后输出到输出端负载(21)。
7. 根据权利要求6所述的低谐波高功率因数高压变频组合柜， 其特征在于逆变单元(20)中采用的绝缘栅极半导体高速开关功率 模块相互之间是直接串联的。
8. 根据权利要求7所述的低谐波高功率因数高压变频组合柜， 其特征在于交流输入(16)接的是3-10KV的工频。
专利摘要本实用新型涉及一种低谐波高功率因数高压变频组合柜，其开关柜，变频器柜，控制柜组装在组合柜的柜体内部，内部各组件之间通过电路连接。组合柜多处开有散热格栅，在控制柜上安装有操控按钮及用于人机交互的液晶屏，开关柜内装有高压断路器、共模电抗器及输入输出电缆，变频器柜内装有IGBT模块及输出组件。在变频器中交流输入经高压断路器与第一滤波，功率因数校正，第二滤波和逆变单元顺次连接，最后输出到负载。其中的逆变单元采用的IGBT之间是直接串联的，使得其调速范围大而且连续，容易实现正、反转切换和构成自动控制系统，起动电流小，可用于频繁起动、制动以及对谐波及功率因数要求特别高的场合。此外，本组合柜占地面积小、便于安装维护。
文档编号H02B1/56GK201038638SQ20072014099
公开日2008年3月19日 申请日期2007年4月3日 优先权日2007年4月3日
发明者李志宏 申请人:李志宏