一种高压变频器六脉波、十二脉波可选整流模块的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体来说是一种高压变频器六脉波、十二脉波可选整流模块。

[

背景技术：
]

为了满足煤矿千万吨级综采工作面要求，提高刮板机传动系统效率，配套3.3kV矿用防爆三电平高压变频驱动器现已成为发展的趋势。3.3kV三电平变频驱动系统能实现煤矿设备高度自动化控制，为煤矿企业降低生产成本、提高生产效率、降低运行维护成本，是传统液力偶合器的完美替代产品。目前行业内3.3kV矿用防爆三电平高压变频器供电回路系统基本由10KV高压开关、12脉波移相变压器、2*1905V高压开关组成，三部分一体组成矿用移动式变电站。由于12脉波移相变压器要求相位角偏差精度高，变压器制作工艺要求复杂，国内具备此变压器生产能力且通过国家相关部门审查发证的厂家很少，因此市场价格相对较高，从而影响3.3kV高压变频器系统整体成本，严重制约行业发展。

因此如果能应用三电平中性点钳位技术使6脉波电源能驱动3.3kV高压变频器，去掉成本较高的矿用移动式变电站，便能大大的促进行业对3.3kV高压变频器的应用。

[

技术实现要素：
]

本实用新型根据综合上述要求，研发一种应用于3.3kV矿用防爆三电平高压变频器上的六脉波、十二脉波可选的整流模块，从而降低3.3kV高压变频器成本。

为了实现上述目的，设计一种高压变频器六脉波、十二脉波可选整流模块，包括安装框架、交流侧输入铜排、直流侧输入铜排、正极整流铜排、零端整流铜排、负极整流铜排、连接铜排及整流晶闸管组件，所述的安装框架内置有若干整流晶闸管组件，整流晶闸管组件分别与安装框架侧边装设的交流侧输入铜排、直流侧输入铜排相接，安装框架上设有横梁，所述的正极整流铜排、零端整流铜排、负极整流铜排一端平行架设于横梁上，另一端连接至整流晶闸管组件，零端整流铜排与负极整流铜排之间接有连接铜排。

所述的整流晶闸管组件由整流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6组成的第一三相全波整流桥及整流二极管D7、D8、D9、D10、D11、D12组成的第二三相全波整流桥并联而成，第一三相全波整流桥与第二三相全波整流桥之间引出一端接至零端整流铜排，所述的第一三相全波整流桥中的整流二极管D1、D3、D5的正极接至交流侧输入铜排作为三相交流电输入端，所述的第二三相全波整流桥中的整流二极管D7、D9、D11的正极接至直流侧输入铜排作为直流输入端。

所述的横梁上设有用于置放正极整流铜排、零端整流铜排、负极整流铜排的定位槽。

所述的整流晶闸管组件两侧分别设有水冷式散热器，水冷式散热器中的冷却水采用去离子水。

本实用新型同现有技术相比，其优点在于：本装置在正极整流铜排与负极整流铜排之间设有零端整流铜排，零端整流铜排、负极整流铜排共同作为直流侧并接铜排，只要改变直流侧的其中一根铜排，即可轻松的由12脉转变为6脉供电，从而使得整流模块能应用于3.3kV矿用防爆三电平高压变频器，高压耐击，可承受10000V耐压，历时1min无击穿。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型中电气连接原理示意图；

图中：1.安装框架 2.正极整流铜排 3.零端整流铜排 4.负极整流铜排 5.连接铜排 6.整流晶闸管组件 7.横梁 8.定位槽 9.水冷式散热器 10.交流侧输入铜排W相 11.交流侧输入铜排V相 12.交流侧输入铜排U相 13.直流侧输入铜排W相 14.直流侧输入铜排V相15.直流侧输入铜排U相。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1及图2，本装置包括安装框架、交流侧输入铜排、直流侧输入铜排、正极整流铜排、零端整流铜排、负极整流铜排、连接铜排及整流晶闸管组件，安装框架内置有若干整流晶闸管组件，整流晶闸管组件分别与安装框架侧边装设的交流侧输入铜排、直流侧输入铜排相接，安装框架上设有横梁，横梁上设有用于置放正极整流铜排、零端整流铜排、负极整流铜排的定位槽，正极整流铜排、零端整流铜排、负极整流铜排一端平行架设于横梁上，另一端连接至整流晶闸管组件，零端整流铜排与负极整流铜排之间接有连接铜排。铜排表面都采用环氧树脂喷涂绝缘工艺，其中，正极整流铜排作为交流侧，零端整流铜排与负极整流铜排作为直流侧，需12脉转变为6脉供电时，改变直流侧的其中一根铜排即可。

本装置中的电气连接图见图3，整流晶闸管组件由整流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6组成的第一三相全波整流桥及整流二极管D7、D8、D9、D10、D11、D12组成的第二三相全波整流桥并联而成，第一三相全波整流桥与第二三相全波整流桥之间引出一端接至零端整流铜排,第一三相全波整流桥中的整流二极管D1、D3、D5的正极接至交流侧输入铜排作为三相交流电W相、V相、U相输入端，第二三相全波整流桥中的整流二极管D7、D9、D11的正极接至直流侧输入铜排作为直流W相、V相、U相输入端。

整流二极管按照功率2*1.6MW设计，计算如下：

若通过电流选型：

输入过载功率：3200/0.955*1.2＝4020KW；直流电压：3300*1.35＝4455；输入电流：4020/4455＝903A。

元件电流：3倍余量，选择900A及以上。

元件功耗：8500V元件：1.8V(VFM)*900A/3(T*1/3)*1.1倍(余量)，约为600W。

若通过电压选型：

元件承受最大电压：3300*1.414＝4666V，考虑到谐波及开关投切，建议选择8500V。

整流晶闸管组件两侧分别设有水冷式散热器，水冷式散热器中的冷却水采用去离子水，计算如下：

P*Rja+Ta＝Tj≤150℃(Tj最大值为150℃)；

Rja＝Rsa+0.02+0.005；

Ta＝55℃。