一种中压变频器的制作方法

1.本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种中压变频器。


背景技术：

2.以前，传统的中压变频器移相变压器和功率单元布局采用背靠背式，此布局方式占地面积大、用料量较大。随着行业发展，各应用领域对中压变频器产品价格和占用空间的要求不断提高。
3.目前，为了进一步优化中压变频器的空间安装体积和价格，主要有三种方式：1、优化功率单元体积；2、优化移相变压器体积；3、优化布局。前两种方式受到现有功率器件制造技术及材料制约，在技术革新和发现新材料之前，很难进一步减小其体积。所以，只能采取第三种方案对中压变频器的体积进一步优化。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种中压变频器，上述中压变频器优化了功率单元的布局，能够使得空间利用率达到最大，并且，使得功率单元之间的连接、功率单元和负载之间的连接都变得更简单，减少了电缆的用量。
5.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.一种中压变频器，包括柜体以及3
×
n个功率单元；
7.所述柜体包括变压器室以及位于所述变压器室上方的功率单元室，所述功率单元室包括沿第一方向排列的第一排布置室和第二排布置室，所述第一排布置室和所述第二排布置室均包括沿第二方向排列的第一布置层和第二布置层，所述第二方向为所述功率单元室指向所述变压器室的方向，所述第一方向与所述第二方向垂直；
8.所述3
×
n个功率单元包括n个串联的第一相功率单元、n个串联的第二相功率单元以及n个串联的第三相功率单元，n为大于等于2的整数；n个所述第一相功率单元至少位于所述第一排布置室的第一布置层，n个所述第二相功率单元至少位于所述第一排布置室的第二布置层，n个所述第三相功率单元分开位于所述第二排布置室的所述第一布置层和第二布置层上；其中，
9.n个所述第三相功率单元通过位于不同层的第三相功率单元之间交叉连接的方式实现串联连接，所述n个串联的第一相功率单元、所述n个串联的第二相功率单元以及所述n个串联的第三相功率单元连接的星接点位于所述第二排布置室所在的一侧，所述n个串联的第一相功率单元的输出端、所述n个串联的第二相功率单元的输出端以及所述n个串联的第三相功率单元的输出端位于所述柜体的同一侧。
10.上述中压变频器中，包括柜体以及3
×
n个功率单元，柜体包括变压器室以及位于变压器室上方的功率单元室，功率单元室具有两排布置室，每排布置室包括两层布置层，3
×
n个功率单元包括n个串联的第一相功率单元、n个串联的第二相功率单元以及n个串联的第三相功率单元。n个第一相功率单元至少位于第一排布置室的第一布置层，n个第二相功
率单元至少位于第一排布置室的第二布置层；n个第三相功率单元分开位于第二排布置室的第一布置层和第二布置层上，n个第三相功率单元通过位于不同层的第三相功率单元之间交叉连接的方式实现串联连接；其中，n个串联的第一相功率单元、n个串联的第二相功率单元和n个串联的第三相功率单元的星接点可以位于第二排布置室所在的一侧，具体地，n个串联的第一相功率单元、n个串联的第二相功率单元以及n个串联的第三相功率单元在第二排布置室所在的一侧可以通过铜排实现星型连接，通过此连接方式可以使得n个串联的第一相功率单元的输出端、n个串联的第二相功率单元的输出端以及n个串联的第三相功率单元的输出端位于柜体的同一侧，优化了功率单元的布局，使功率单元的布局更为合理，此布局能够使得空间利用率达到最大，减小中压变频器的体积，并且，使得功率单元之间的连接、功率单元和负载之间的连接都变得更简单，减少了电缆的用量。
11.可选地，所述变压器室内设置有移相变压器，所述移相变压器包括3
×
n个副边绕组，3
×
n个所述功率单元的输入端与所述移相变压器的3
×
n个副边绕组一一对应电连接。
12.可选地，所述第一布置层和所述第二布置层中均包括沿第三方向排列的m个布置位，其中，m为整数，4
×
m大于等于3
×
n，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向相互垂直，3
×
n个所述功率单元安装于不同的所述布置位上。
13.可选地，当m大于n时，n个所述第一相功率单元位于所述第一排布置室的第一布置层，n个所述第二相功率单元位于所述第一排布置室的第二布置层，n个所述第三相功率单元分开位于所述第二排布置室的所述第一布置层和第二布置层上。
14.可选地，当m小于n时，m个所述第一相功率单元一一对应的安装于所述第一排布置室的第一布置层的m个布置位上，m个所述第二相功率单元一一对应的安装于所述第一排布置室的第二布置层的m个布置位上，m个所述第三相功率单元均匀分布的安装于所述第二排布置室的第一布置层和第二布置层中同一侧的m个布置位上，n-m个所述第一相功率单元安装于所述第二排布置室的第一布置层中剩余的布置位上，n-m个所述第二相功率单元安装于所述第二排布置室的第二布置层中剩余的布置位上。
15.可选地，m等于6，n等于8。
16.可选地，所述第一相功率单元、第二相功率单元以及第三相功率单元分别为a相功率单元、b相功率单元以及c相功率单元。
17.可选地，所述柜体还包括控制柜，所述控制柜与所述n个串联的第一相功率单元的输出端、n个串联的第二相功率单元的输出端以及n个串联的第三相功率单元的输出端位于所述柜体的同一侧，或者，所述控制柜位于所述柜体远离所述n个串联的第一相功率单元的输出端、n串联的第二相功率单元的输出端以及n个串联的第三相功率单元的输出端的一侧。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的一种中压变频器一侧的平面结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的一种中压变频器的另一侧的平面结构示意图。
20.图标：
21.100-变压器室；201-第一排布置室；202-第二排布置室；21-第一相功率单元；22-第二相功率单元；23-第三相功率单元。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参考图1和图2，本实用新型提供一种中压变频器，包括柜体以及3
×
n个功率单元；
24.柜体包括变压器室100以及位于变压器室100上方的功率单元室，功率单元室包括沿第一方向排列的第一排布置室201和第二排布置室202，第一排布置室201和第二排布置室202均包括沿第二方向排列的第一布置层和第二布置层，第二方向为功率单元室指向变压器室100的方向，第一方向与第二方向垂直；
[0025]3×
n个功率单元包括n个串联的第一相功率单元21、n个串联的第二相功率单元22以及n个串联的第三相功率单元23，n为大于等于2的整数；n个第一相功率单元21至少位于第一排布置室201的第一布置层，n个第二相功率单元22至少位于第一排布置室201的第二布置层，n个第三相功率单元23分开位于第二排布置室202的第一布置层和第二布置层上；其中，
[0026]
n个第三相功率单元23通过位于不同层的第三相功率单元23之间交叉连接的方式实现串联连接，n个串联的第一相功率单元21、n个串联的第二相功率单元22以及n个串联的第三相功率单元23连接的星接点位于第二排布置室202所在的一侧，n个串联的第一相功率单元21的输出端、n个串联的第二相功率单元22的输出端以及n个串联的第三相功率单元23的输出端位于柜体的同一侧。
[0027]
上述实用新型实施例提供的中压变频器中，包括柜体以及3
×
n个功率单元，柜体包括变压器室100以及位于变压器室100上方的功率单元室，功率单元室具有两排布置室，每排布置室包括两层布置层，3
×
n个功率单元包括n个串联的第一相功率单元21、n个串联的第二相功率单元22以及n个串联的第三相功率单元23。如图1所示，图1为中压变频器中第一排布置室201所在的一侧(a侧)的平面结构示意图，n个第一相功率单元21至少位于第一排布置室201的第一布置层，n个第二相功率单元22至少位于第一排布置室201的第二布置层；如图2所示，图2为中压变频器中第二排布置室202所在的一侧(b侧)的平面结构示意图，n个第三相功率单元23分开位于第二排布置室202的第一布置层和第二布置层上，n个第三相功率单元23通过位于不同层的第三相功率单元23之间交叉连接的方式实现串联连接；其中，n个串联的第一相功率单元21、n个串联的第二相功率单元22和n个串联的第三相功率单元23的星接点可以位于第二排布置室所在的一侧，具体地，n个串联的第一相功率单元21、n个串联的第二相功率单元22以及n个串联的第三相功率单元33在第二排布置室所在的一侧通过铜排实现星型连接，通过此连接方式可以使得n个串联的第一相功率单元21的输出端out1、n个串联的第二相功率单元22的输出端out2以及n个串联的第三相功率单元23的输出端out3位于柜体的同一侧，优化了功率单元的布局，使功率单元的布局更为合理，此布局能够使得空间利用率达到最大，减小中压变频器的体积，并且，使得功率单元之间的连接、功率单元和负载之间的连接都变得更简单，减少了电缆的用量。
[0028]
上述实用新型实施例提供的中压变频器中，变压器室100内设置有移相变压器，移
相变压器包括3
×
n个副边绕组，3
×
n个功率单元的输入端与移相变压器的3
×
n个副边绕组一一对应电连接。移相变压器的原边绕组可以与中压母线电连接，n个串联的第一相功率单元21的输出端out1、n个串联的第二相功率单元22的输出端out2以及n个串联的第二相功率单元22的输出端out3可以与电动机电连接。
[0029]
具体地，移相变压器的原边绕组连接的中压母线上的电压不同，移相变压器的副边绕组连接的功率单元的个数不同。例如，电网三相交流电可以为10kv或者6kv，经过移相变压器，由移相变压器中每相对应的8个或者5个二次线圈电压移相，供给功率单元，三相共24个或者15个功率单元，形成星型连接结构。
[0030]
上述实用新型实施例中，柜体还包括控制柜，控制柜与n个串联的第一相功率单元21的输出端out1、n个串联的第二相功率单元22的输出端out2以及n个串联的第三相功率单元23的输出端out3位于柜体的同一侧，或者，控制柜位于柜体远离n个串联的第一相功率单元21的输出端out、n个串联的第二相功率单元22的输出端out2以及n个串联的第三相功率单元23的输出端out3的一侧，能够使得中压变频器实现合理的布局，使得空间利用率达到最大。
[0031]
上述实用新型实施例提供的中压变频器中，第一排布置室201和第二排布置室202的第一布置层和第二布置层中均包括沿第三方向排列的m个布置位，其中，m为整数，4
×
m大于等于3
×
n，第三方向与第一方向和第二方向相互垂直，3
×
n个功率单元分别安装于不同的布置位上，能够实现功率单元柜内各个功率单元的安装，使功率单元的布局更为合理，使得空间利用率达到最大，减小中压变频器的体积，并且，使得功率单元之间的连接、功率单元和负载之间的连接都变得更简单，减少了电缆的用量。
[0032]
当m大于n时，n个第一相功率单元21可以位于第一排布置室201的第一布置层上，n个第二相功率单元22可以位于第一排布置室201的第二布置层上，n个第三相功率单元23可以分开位于第二排布置室202的第一布置层和第二布置层上。功率单元室中的剩余的布置位可以为空位。例如，如果第一排布置室201和第二排布置室202中的第一布置层和第二布置层均具有6个布置位，即每层布置层可以最多安装6个功率单元，如果每层布置层中功率单元少于6个，那么可以选择布置层的6个布置位中1个、2个、3个或者4个布置位为空位。
[0033]
当m小于n时，m个第一相功率单元21可以一一对应的安装于第一排布置室201的第一布置层的m个布置位上，m个第二相功率单元22可以一一对应的安装于第一排布置室201的第二布置层的m个布置位上，m个第三相功率单元203可以均匀分布的安装于第二排布置室202的第一布置层和第二布置层中同一侧的m个布置位上，其余n-m个第一相功率单元21安装于第二排布置室202的第一布置层中剩余的布置位上，其余n-m个第二相功率单元22安装于第二排布置室202的第二布置层中剩余的布置位上。此种功率单元布局，能够最大限度的实现对空间的利用，减小安装空间，并且，能够合理的布局走线和减少电缆的使用量。具体地，位于第一排布置室201的第一相功率单元21可通过接线电缆绕到第二排布置室202所在的一侧(b侧)与位于第二排布置室202中的第一相功率单元21电连接以实现串联，位于第一排布置室201的第二相功率单元22可以通过接线电缆绕到第二排布置室202所在的一侧(b侧)与位于第二排布置室202中的第二相功率单元22电连接以实现串联，n个串联的第一相功率单元、n个串联的第二相功率单元以及n个串联的第三相功率单元可以在b侧通过铜排实现星型连接结构。
[0034]
在一种具体地实施方式中，m可以等于6，n等于8。当n等于8时，即中压变频器中包括8个第一相功率单元21、8个第二相功率单元22以及8个第三相功率单元23时，如图1所示，6个第一相功率单元21可以一一对应的安装于第一排布置室201的第一布置层的6个布置位上，6个第二相功率单元22可以一一对应的安装于第一排布置室201的第二布置层的6个布置位上，如图2所示，其余两个第一相功率单元21和其余两个第二相功率单元22分别安装于第二排布置室202的第一布置层和第二布置层的布置位上，8个第三相功率单元23可以一一对应的安装于第二排布置室202中剩余的布置位上，8个第三相功率单元23可以通过不同层的第三相功率单元23交叉连接实现串联，8个串联的第一相功率单元、8个串联的第二相功率单元以及8个串联的第三相功率单元可以在b侧星型连接，级联的第一相功率单元21的输出端out1、级联的第二相功率单元22的输出端out2以及级联的第三相功率单元23的输出端out3可以在柜体的同一侧设置。上述功率单元的布局，能够最大限度的实现对空间的利用，减小安装空间，并且，能够合理的布局走线和减少电缆的使用量。
[0035]
在一种具体地实施方式中，中压变频器的a相功率单元的输出端、b相功率单元的输出端和c相功率单元的输出端可以分别与电动机u、v、w相输入连接，上述第一相功率单元21、第二相功率单元22以及第三相功率单元23可以分别为a相功率单元、b相功率单元以及c相功率单元。可选地，第一相功率单元21、第二相功率单元22和第三相功率单元23还可以为其它对应关系，在这里不做限制。具体地，第一相功率单元21、第二相功率单元22以及第三相功率单元23可以有如下表1中列举的几种变形方案。
[0036]
表1
[0037][0038][0039]
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。