采煤机牵引部用变频器的制作方法

本实用新型涉及一种变频器，尤其是适用于采煤机牵引部的四象限变频器。

背景技术：

在国家关于煤炭行业相关规划中，提高单个工作面产量是其中的要求之一，为此大功率采煤机应运而生，且要求采煤机行走速度快，回馈制动功率高，为此必须给采煤机配备大功率电机，也就催生了大功率采煤机牵引部用变频器。

现有采煤机牵引部变频器只能做到200kw且为两象限，当采煤机在有一定坡度的工作面工作时，必须加制动单元，在实际工况中在下行时采煤机急停会造成制动单元过热而引起故障报警，且损耗较大电能。另外，随着采煤智能化，需要安装各种传感器，而制动单元无疑占据了较大的空间，导致采煤机电控箱空间非常紧张。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种采煤机牵引部用变频器，体积小、功率大、节电效果显著，能适应大功率采煤机快速行走以及在有一定坡度的工作面上行和下行的工作要求。

本实用新型的主要技术方案有：

一种采煤机牵引部用变频器，所述变频器采用高密度四象限变频器。

所述变频器包括整流单元、逆变单元、控制单元、滤波单元和散热器，所述整流单元采用igbt整流桥。

所述整流单元优选采用直流接触器作为预充电接触器。

所述整流单元、逆变单元和滤波单元均安装在所述散热器的散热器铝板上。

所述滤波单元优选采用薄膜电容和叠层母排，所述薄膜电容采用灌胶固定。

所述薄膜电容连同其电容钣金与叠层母排灌胶处理成一体的电容组件。

优选以所述散热器铝板为底板，以所述电容钣金为后侧板，通过在所述散热器铝板上固定若干块钣金，围成一封闭的箱体，所述整流单元、逆变单元、控制单元和滤波单元均位于所述箱体内。

所述采煤机牵引部用变频器的输入输出人机界面单元设置在所述箱体的前侧钣金上，所述输入输出人机界面单元采用航空插头作为与外部控制线连接的接口。

所述散热器还优选包括热管，所述散热器铝板的igbt安装面处设有若干长条形槽孔,所述热管通过所述长条形槽孔集成在所述散热器铝板上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用高密度四象限变频器，能以较小体积输出较大功率，且能单独实现采煤机在不同坡度工作面的下行和上行，节能效果明显。由于不再需要加装制动单元，因此消除了制动单元的发热报警、能耗以及占据安装空间等一系列问题。

由于利用钣金和散热器固定组成箱体结构，增加了抗震性；通过采用散热器铝板及内部集成的烧结热管组成散热器，很好地解决了整流单元采用igbt带来的散热问题；采用直流接触器、薄膜电容和铜制的叠层母排不仅节省空间，使得变频器体积非常小，并且增加了变频器的抗震性和抗干扰性；由于采用航空插头作为控制线插接端子，可以有效防止插错和脱落，提高了变频器的工作可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的内部结构示意图；

图2为图1中的箱体的结构示意图；

图3为图1的底层结构示意图。

附图说明：1.薄膜电容；2.叠层母排；3.散热器；4.igbt；5.直流接触器；6.航空插头；7.前下侧板；8.右侧板；9.前上侧板；10.前盖板；11.后盖板；12.左侧板；13.后侧板。

具体实施方式

本实用新型公开了一种采煤机牵引部用变频器，所述变频器采用高密度四象限变频器。所述变频器包括整流单元、逆变单元、控制单元、滤波单元和散热器3，所述整流单元采用igbt整流桥。当采煤机在有一定坡度的工作面上上行时，整流单元中igbt起整流作用，当采煤机下行时，变频器通过整流单元中igbt向电网回馈电能，实现了能量回收。采用本实用新型的采煤机即使在有一定坡度的工作面工作时，也不再需要加装制动单元，因此既没有制动单元过热而引起故障报警的问题，也不存在制动单元的电能损耗问题，还节省了电控箱的安装空间。可见本实用新型实现了以较小体积输出较大功率的目的，且能单独实现采煤机在不同坡度工作面下行和上行。

如图1-3所示，所述四象限变频器的各相关组成部分可采用以下一种或多种优选配置：

1、所述整流单元包括预充电接触器、预充电电阻、互感器、igbt及驱动板，其中优选采用直流接触器5作为所述预充电接触器。在满足使用要求的前提下，直流接触器的体积只有类似额定电流电压规格的交流接触器的1/3，明显节省了电控箱的安装空间。

2、所述整流单元、逆变单元和滤波单元均安装在所述散热器的散热器铝板上。附图所示实施例中，所述整流单元的主要发热元件igbt4优选直接安装在散热器铝板的表面上。

进一步地，所述散热器优选集成有烧结热管，所述散热器铝板的igbt安装面处设有若干长条形槽孔,用于放置所述烧结热管，所述热管通过所述长条形槽孔集成在所述散热器铝板上，使得局部散热系数大大增加，从而让igbt的热量快速传导到水冷板上，以此解决igbt的散热问题。

3、所述采煤机牵引部用变频器设置有封闭的箱体，可以增强抗电磁干扰能力。所述整流单元、逆变单元、控制单元和滤波单元均安装在所述箱体内，并可以分层布置。

所述箱体优选由所述散热器和若干块钣金围成，所述散热器的散热器铝板作为所述箱体的底板，各所述钣金均可以通过螺钉与所述散热器固定连接，可明显增强变频器的抗震性。

进一步地，所述钣金可以采用冷轧钢板制成，附图所示实施例中所述钣金采用3毫米厚的冷轧钢板制成，所述散热器铝板的厚度为19mm。

附图所示实施例中，所述钣金包括前上侧板9、前下侧板7、后侧板13、左侧板12、右侧板8、前盖板10和后盖板11，所述前上侧板和前下侧板组成所述箱体的前侧钣金，与后侧板、左侧板和右侧板共同围成所述箱体的四面侧壁，所述前盖板和后盖板组成所述箱体的顶板。

4、所述滤波单元优选采用薄膜电容1和叠层母排2，其中所述薄膜电容采用灌胶固定。所述薄膜电容相对电解电容具有更高的耐压性、耐温性，并且使用寿命长。所述叠层母排具有更高的过载能力和较低的温升，能有效抑制杂散电感，提高抗干扰性、抗震性同时节省空间。

灌胶时，优选将所述薄膜电容连同其电容钣金与叠层母排灌胶处理成一体的电容组件。

进一步地，当采用所述箱体时，优选将所述电容钣金兼作所述箱体的后侧板。胶水固化后可确保薄膜电容1不会相对箱体移动，以此增加抗震性。

所述滤波单元还包括吸收电容，用于消除杂散电感引起的尖峰电压，避免损坏igbt。

5、所述变频器的输入输出人机界面单元优选采用航空插头6作为与外部控制线连接的接线端子，航空插头连接可靠牢固且方向单一，可防止脱落和插错。除此以外，还包括输入输出接线端子、操作盘、显示灯以及拨钮开关等。当采用所述箱体时，所述输入输出人机界面单元可设置在所述箱体的前侧钣金上。

本实用新型解决了大功率采煤机快速行走、有坡度工作面上下行、下行制动过热故障报警以及采煤机电控箱空间有限等问题，是一款体积小而功率大的采煤机牵引部用变频器。