一種礦用隔爆型變流變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體、三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述殼體包括主腔體、接線腔和保護腔，主腔體通過通頭連接保護腔，保護腔通過防爆接頭連接接線腔，其中主腔體設(shè)置有三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述三相鐵芯的每相鐵芯繞制有原邊繞組，原邊繞組外側(cè)設(shè)置有屏蔽層，屏蔽層外側(cè)從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組；所述保護腔設(shè)置有保護裝置，所述接線腔一端接隔爆型接頭；本發(fā)明提供一種支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調(diào)速，且可靠性高、諧波電流小的礦用隔爆型變流變壓器。
【專利說明】一種礦用隔爆型變流變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓變頻用變流變壓器領(lǐng)域，特別是一種礦用隔爆型變流變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下與地面相比，電氣設(shè)備的使用環(huán)境具有本質(zhì)區(qū)別，最主要的區(qū)別在于煤礦井下通常含有瓦斯等易爆炸氣體，所以煤礦井下所使用的電氣設(shè)備需要具有隔爆性能，即設(shè)備內(nèi)部爆炸不能引燃設(shè)備外部易燃物質(zhì)。
[0003]隨著煤礦生產(chǎn)能力的不斷提高，生產(chǎn)設(shè)備的單機功率的不斷增大，電網(wǎng)配備也從原先的660V、1140V升高到3300V、6000V，帶式輸送機、采煤機的拖動電機也慢慢向高壓方向發(fā)展。由于變頻器優(yōu)異的起動性能和良好的節(jié)能效果，660V和1140V低壓變頻已經(jīng)在井下安全使用多年，獲得了良好的效益；高壓變頻器下井問題也已經(jīng)被多次討論，并出臺了“煤礦用防爆高壓變頻器通用要求”，使防爆高壓變頻器下井成為可能。
[0004]然而對于單元串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器必須有一多路隔離輸出的變流變壓器給變頻器各功率單元提供電源，由于多路隔離輸出的變流變壓器尚未在煤礦井下使用案例，阻礙了高壓變頻器在煤礦井下的廣泛應(yīng)用，由上可知，解決串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器井下使用問題，就必須解決為其提供電源的變流變壓器井下安全使用問題，所以研究礦用隔爆型高壓交流變頻器用變流變壓器具有非常重要的意義和緊迫性。
[0005]目前，現(xiàn)有技術(shù)中常用干式變壓器為單元串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器提供電源，由于干式變壓器輸出線路單一，需要多個干式變壓器為單元串聯(lián)、多重疊加的高高型變頻器提供電源，不僅大大增加了設(shè)備購置費用，而且增加了設(shè)備日常維護工作量和維護費用，降低了整個煤礦行業(yè)的效益。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調(diào)速，且可靠性高、諧波電流小的礦用隔爆型變流變壓器。
[0007]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體、三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述殼體包括主腔體、接線腔和保護腔，主腔體通過通頭連接保護腔，保護腔通過防爆接頭連接接線腔，其中主腔體設(shè)置有三相鐵芯、原邊繞組、屏蔽層和副邊繞組；所述三相鐵芯的每相鐵芯繞制有原邊繞組，原邊繞組外側(cè)設(shè)置有屏蔽層，屏蔽層外側(cè)從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組；所述主腔體內(nèi)靠近保護腔的一端設(shè)置有防爆接線端子；所述保護腔設(shè)置有保護裝置，所述接線腔一端接隔爆型接頭。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:
(I)本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以推進并實現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調(diào)速，可以從源頭上解決高壓變頻應(yīng)用中的諧波污染問題。
[0009](2)本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器輸出是低壓690V三相電源，降低了高壓變頻器對IGBT等功率元件的耐壓要求，使得系統(tǒng)具有更高的可靠性；
(3)本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器各輸出電源間有移相角度，減小了諧波電流。
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器中單相鐵芯的線圈繞制俯視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器中電氣保護模塊的原理框圖。
[0014]圖4為本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器中溫度保護模塊的原理框圖。
[0015]圖中:1.殼體、2.三相鐵芯、3.原邊繞組、4.屏蔽層、5.副邊繞組、6.主腔體、7.接線腔、8.保護腔、9.保護裝置、10.防爆接線端子、11.隔爆型接頭、12.換熱器、13.擋風(fēng)板。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、2、3和4所示:
一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線腔7和保護腔8，主腔體6通過通頭連接保護腔8，保護腔8通過防爆接頭連接接線腔7，其中主腔體6設(shè)置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側(cè)設(shè)置有屏蔽層4，屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內(nèi)靠近保護腔8的一端設(shè)置有防爆接線端子10 ;所述保護腔8設(shè)置有保護裝置9，所述接線腔7一端接隔爆型接頭11。
[0017]所述保護裝置9包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監(jiān)視功能。
[0018]所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0019]所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監(jiān)測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊。
[0020]所述主腔體6內(nèi)位于三相鐵芯2 —側(cè)設(shè)置有換熱器12。
[0021]所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組5之間相位移角相同。
[0022]所述屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制3組相互獨立的副邊繞組5。
[0023]所述主腔體6內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板13，三相鐵芯2穿過擋風(fēng)板13。
[0024]實施例1: 一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線腔7和保護腔8，主腔體6通過通頭連接保護腔8，保護腔8通過防爆接頭連接接線腔7，主腔體6、接線腔7和保護腔8采用符合GB3836隔爆型的鋼制材料制成；其中主腔體6設(shè)置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側(cè)設(shè)置有屏蔽層4，屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制3組相互獨立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內(nèi)靠近保護腔8的一端設(shè)置有防爆接線端子10 ;所述三相鐵芯2采用圓柱式鐵芯，原邊繞組3采用星型連接，副邊繞組5采用延邊三角形連接；所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組5之間相位移角相同，相位移角為20度，本發(fā)明變壓器三相輸出電壓為690V ;所述保護腔8設(shè)置有保護裝置9，所述保護裝置9包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監(jiān)視功能；所述接線腔7 —端接隔爆型接頭11。
[0025]所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0026]所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監(jiān)測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊；三相鐵芯2每相鐵芯內(nèi)固定安裝有溫度傳感器。
[0027]所述主腔體6內(nèi)位于三相鐵芯2 —側(cè)設(shè)置有換熱器12，換熱器12用于降低變壓器和主腔體6內(nèi)部溫度。
[0028]所述主腔體6內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板13，三相鐵芯2穿過擋風(fēng)板13，擋風(fēng)板13可以迫使風(fēng)從三相鐵芯2四周由下而上流過。
[0029]實施例2:
一種礦用隔爆型變流變壓器，包括殼體1、三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述殼體I包括主腔體6、接線腔7和保護腔8，主腔體6通過通頭連接保護腔8，保護腔8通過防爆接頭連接接線腔7，主腔體6、接線腔7和保護腔8采用符合GB3836隔爆型的鋼制材料制成；其中主腔體6設(shè)置有三相鐵芯2、原邊繞組3、屏蔽層4和副邊繞組5 ;所述三相鐵芯2的每相鐵芯繞制有原邊繞組3，原邊繞組3外側(cè)設(shè)置有屏蔽層4，屏蔽層4外側(cè)從上到下繞制5組相互獨立的副邊繞組5 ;所述主腔體6內(nèi)靠近保護腔8的一端設(shè)置有防爆接線端子10 ;所述三相鐵芯2采用圓柱式鐵芯，原邊繞組3采用星型連接，副邊繞組5采用延邊三角形連接；所述三相鐵芯2每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組5輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組5之間相位移角相同，相位移角為15度，本發(fā)明變壓器三相輸出電壓為690V ;所述保護腔8設(shè)置有保護裝置9，所述保護裝置9包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監(jiān)視功能；所述接線腔7 —端接隔爆型接頭11。
[0030]所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
[0031]所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監(jiān)測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊；三相鐵芯2每相鐵芯內(nèi)固定安裝有溫度傳感器。
[0032]所述主腔體6內(nèi)位于三相鐵芯2 —側(cè)設(shè)置有換熱器12，換熱器12用于降低變壓器和主腔體6內(nèi)部溫度。
[0033]所述主腔體6內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板13，三相鐵芯2穿過擋風(fēng)板13，擋風(fēng)板13可以迫使風(fēng)從三相鐵芯2四周由下而上流過。
[0034]綜上所述，本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器支持多重整流、單元串聯(lián)、多電平、移相式變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以推進并實現(xiàn)高壓系列普通交流異步電動機的低諧波甚至無諧波的變頻調(diào)速，可以從源頭上解決高壓變頻應(yīng)用中的諧波污染問題；本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器輸出是低壓690V三相電源，降低了高壓變頻器對IGBT等功率元件的耐壓要求，使得系統(tǒng)具有更高的可靠性；而且本發(fā)明礦用隔爆型變流變壓器各輸出電源間有移相角度，減小了諧波電流。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，包括殼體(I)、三相鐵芯(2)、原邊繞組(3)、屏蔽層(4)和副邊繞組(5);所述殼體(I)包括主腔體(6)、接線腔(7)和保護腔(8)，主腔體(6 )通過通頭連接保護腔(8 )，保護腔(8 )通過防爆接頭連接接線腔(7 )，其中主腔體(6)設(shè)置有三相鐵芯(2)、原邊繞組(3)、屏蔽層(4)和副邊繞組(5);所述三相鐵芯(2)的每相鐵芯繞制有原邊繞組(3)，原邊繞組(3)外側(cè)設(shè)置有屏蔽層(4)，屏蔽層(4)外側(cè)從上到下繞制N個相互獨立的副邊繞組(5);所述主腔體(6)內(nèi)靠近保護腔(8)的一端設(shè)置有防爆接線端子(10);所述保護腔(8)設(shè)置有保護裝置(9)，所述接線腔(7)—端接隔爆型接頭(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述保護裝置(9)包括電氣保護模塊和溫度保護模塊，電氣保護模塊具有過載、短路和絕緣監(jiān)視功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述電氣保護模塊包括主控制模塊、電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊和電源模塊，主控制模塊分別與電流檢測模塊、絕緣監(jiān)視檢測模塊、顯示模塊相連接，電源模塊與其他模塊相連接，為其提供電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述溫度保護模塊包括溫度傳感器、溫度監(jiān)測控制模塊、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊，所述溫度監(jiān)測控制模塊分別與溫度傳感器、過溫報警繼電器模塊和故障繼電器模塊相連接，溫度監(jiān)測控制模塊把報警信號傳輸給過溫報警繼電器模塊，溫度監(jiān)測控制模塊把故障信號傳輸給故障繼電器模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述主腔體(6)內(nèi)位于三相鐵芯(2) —側(cè)設(shè)置有換熱器(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述三相鐵芯(2)每相鐵芯上的每個獨立副邊繞組(5)輸出電壓幅值相同，且相鄰兩個獨立副邊繞組(5)之間相位移角相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述屏蔽層(4)夕卜側(cè)從上到下繞制3組相互獨立的副邊繞組(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用隔爆型變流變壓器，其特征在于，所述主腔體(6)內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)板(13 )，三相鐵芯(2 )穿過擋風(fēng)板(13 )。
【文檔編號】H01F27/36GK103489596SQ201310500665
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】張菊標(biāo), 劉良勇, 顧林, 張弛 申請人:上海聚友電氣科技發(fā)展有限公司