CN104993381B - 全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体。包括内框架，在其前部设有前柜门、后部上方设有带有风扇的上柜门、后部下方设有后柜门；在内框架的两侧中部各安装有一根长纵梁，在两根长纵梁的顶部和中部之间各安装有一根长横梁，在内框架左右两侧的中下部各安装有上下两个长横梁，在上方两根长横梁的中部之间安装有安装纵梁，在下方的两组长横梁之间均安装有多根槽钢，在安装纵梁与其中一根长纵梁之间安装有多个短横梁；在位于上方的两根长横梁的正面安装有主功率单元、背面安装有辅助功率单元，在各短横梁的正面安装有断路器和接触器、背面安装有电源调节器和隔离变压器，在两层槽钢上安装有多个电抗器；在内框架的侧部安装有端子排。

Description

全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体

技术领域

本发明属于电控柜技术领域，尤其涉及一种全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体。

背景技术

目前，用于电力污染治理系统的柜体结构一般装在标准柜体中，便于新建工程并柜使用，其设备安装电子器件及大功率高频器件混装，在大功率高频器件长时间运行时产生高温会导致局部环境温度升高，大功率器件运行时会产生高频磁场，干扰全数字控制器的正常运行，其产生的高频不仅影响到自身也会导致其他设备的正常运行。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种通过优化柜体结构以及内部器件布局以降低大功率器件对电子器件产生电磁及热干扰、适应工程改造的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体包括内框架，在内框架的顶部、底部、左侧和右侧设有面板，在内框架的前部设有前柜门、后部的上方设有上柜门、后部的下方设有后柜门，在上柜门上安装有风扇；在内框架的两侧中部各安装有一根长纵梁，在两根长纵梁的顶部和中部之间各安装有一根长横梁，在内框架左右两侧的中下部各安装有上下两个长横梁，在位于上方的两根长横梁的中部之间架设安装有安装纵梁，在位于下方的两组长横梁之间均架设安装有多根槽钢，在安装纵梁与与其中一根长纵梁之间安装有多个短横梁；在位于上方的两根长横梁的正面之间架设安装有主功率单元、背面之间架设安装有辅助功率单元，在各短横梁的正面安装有断路器和接触器、背面安装有电源调节器和隔离变压器，在两层槽钢上安装有多个电抗；在内框架的侧部固定安装有端子排。

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种结构设计简单合理的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，应用在全数字化控制大功率谐波补偿供电系统领域，具备跟随企业用电负荷进行自动补偿调节的功能。与现有的柜体装置相比，本技术方案通过优化内部电器元件的布局以及优化内部冷却风道的布局，极大地降低了大功率器件对电子元件产生的电磁干扰以及热干扰，提升了整个供电系统的工作稳定性以及供电的质量。同时，内部结构优化后的柜体变得小型化，在企业的供电设备升级改造过程中，本小型化的柜体更能适应原本狭小的空间，实现了在狭小的空间内布置大功率电器的技术效果。

优选地：主功率单元和辅助功率单元各自独立封装为箱体，箱体由前后左右四块侧板构成，在左右两块侧板的中部之间设有安装隔板将箱体的内腔分为前后两个腔室，在位于后部的腔室的顶部安装有散热风扇，在位于后部的侧板的内壁上安装有散热器和多个大容量电容，在散热器上安装有多个IGBT，在安装隔板的正面安装有电流电压霍尔传感器和IGBT驱动板。

优选地：在主功率单元的安装隔板的正面还安装有控制主功率单元及辅助功率单元的全数字控制器。

优选地：在前柜门上设有与主功率单元的数字化控制板连接的触摸屏、指示灯以及控制按钮，指示灯包括上电指示灯和运行指示灯，控制按钮包括启动按钮和停止按钮。

优选地：短横梁为四根，接触器为两个，断路器位于上方长横梁与上方短横梁的正面之间，第一个接触器位于中部两根短横梁的正面之间、第二个接触器位于下方短横梁与中部长横梁的正面之间；电源调节器位于上方两根短横梁的背面之间，隔离变压器位于下方两根短横梁的背面之间。

优选地：电抗器的数量为8个，在两层槽钢上各设置有4个。

优选地：在柜体正面的底部设有前通风栅，在柜体背面的底部设有后通风栅。

优选地：在柜体侧部面板的底部设有带有塔形橡皮圈的进线孔，在柜体底部的面板上开设有带有塔形橡皮圈的出线孔。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的后视结构示意图；

图3是本发明前箱门打开时的主视结构示意图；

图4是本发明后箱门打开时的后视结构示意图；

图5是本发明去除柜体面板后的左视结构示意图；

图6是本发明中功率单元的侧视剖视结构示意图；

图7是本发明中功率单元去除正面侧板及安装隔板后的主视结构示意图；

图8是本发明中功率单元的安装隔板的主视结构示意图。

图中：1、面板；2、触摸屏；3、指示灯；4、控制按钮；5、前柜门；6、前通风栅；7、上柜门；8、风扇；9、后柜门；10、后通风栅；11、内框架；12、长横梁；13、主功率单元；14、安装纵梁；15、短横梁；16、断路器；17、接触器；18、端子排；19、电抗器；20、长纵梁；21、槽钢；22、电源调节器；23、隔离变压器；24、辅助功率单元；25、散热风扇；26、侧板；27、安装隔板；28、散热器；29、IGBT；30、大容量电容；31、电流电压霍尔传感器；32、IGBT驱动板；33、全数字控制器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下：

请参见图1和图2，本发明包括内框架11，内框架11由型材搭建而成。在内框架11的顶部、底部、左侧和右侧设有面板1，在内框架11的前部设有前柜门5、后部的上方设有上柜门7、后部的下方设有后柜门9，在上柜门7上安装有风扇8。其中，前柜门5可以选取为侧开门，后柜门9可以选取为对开门以便于从后部打开柜体对电器元件进行拆装和调试。风扇8用于排出柜体内部的热气流以降低柜体内部的温度，避免电器元件之间的热干扰，风扇8可以选取为大功率静音轴流风扇，保证强大的排风能力。

为了在柜体内腔构成一个空气流通通路，本实施例中在柜体正面的底部设有前通风栅6，在柜体背面的底部设有后通风栅10，外界的冷空气经由两个通风栅进入柜体内腔，在顶部风扇8的驱动下向上流通，经过中部的电器元件安装区时带走热量并最终由顶部排出。

请参见图3至图5，在内框架11的两侧中部各安装有一根长纵梁20，在两根长纵梁20的顶部和中部之间各安装有一根长横梁12，在内框架11左右两侧的中下部各安装有上下两个长横梁12，在位于上方的两根长横梁12的中部之间架设安装有安装纵梁14，在位于下方的两组长横梁12之间均架设安装有多根槽钢21，在安装纵梁14与与其中一根长纵梁20之间安装有多个短横梁15。上述各长纵梁20、长横梁12、短横梁15以及槽钢21构成了电器元件安装固定的支架结构。

在位于上方的两根长横梁12的正面之间架设安装有主功率单元13、背面之间架设安装有辅助功率单元24，在各短横梁15的正面由上至下依次安装有断路器16和接触器17、背面之间由上至下依次安装有电源调节器22和隔离变压器23，在位于下方的两层槽钢21上安装有多个电抗器19；在内框架11的侧部采用了连接板固定安装有端子排18。

本实施例中，短横梁15为四根，接触器17为两个，断路器16位于上方长横梁12与上方短横梁15的正面之间，第一个接触器17位于中部两根短横梁15的正面之间、第二个接触器17位于下方短横梁15与中部长横梁12的正面之间；电源调节器22位于上方两根短横梁15的背面之间，隔离变压器23位于下方两根短横梁15的背面之间。

本实施例中，电抗器19的数量为8个，在两层槽钢21上各设置有4个。

主功率单元13和辅助功率单元24各自独立封装为箱体，箱体由前后左右四块侧板26构成，在左右两块侧板26的中部之间设有安装隔板27将箱体的内腔分为前后两个腔室。在位于后部的腔室的顶部安装有散热风扇25，在位于后部的侧板26的内壁上安装有散热器28和多个大容量电容30，在散热器28上安装有多个IGBT29，在安装隔板27的正面安装有电流电压霍尔传感器31和IGBT驱动板32。

在主功率单元13的安装隔板27的正面还安装有控制主功率单元13及辅助功率单元24的全数字控制器33。

将主功率单元13和辅助功率单元24的电器元件封装在各自的箱体内并采用背靠背方式安装的效果是：能够避免两者之间产生对彼此的热干扰，同时封装箱体自身构成冷却风道。具体地：箱体的上下端都是敞口的，散热风扇25选取为轴流风扇，工作时将柜体内腔的空气泵送进入箱体的内腔，将箱体内部的热量带走，与柜体后部上方的大功率风扇8配合，提升柜体内腔气流流动的速度，达到强制风冷的技术效果。

在前柜门5上设有与主功率单元13的数字化控制板连接的触摸屏2、指示灯3以及控制按钮4，指示灯2包括上电指示灯和运行指示灯，控制按钮4包括启动按钮和停止按钮。

本实施例中，在柜体侧部面板1的底部设有带有塔形橡皮圈的进线孔用于进线布置，在柜体底部的面板1上开设有带有塔形橡皮圈的出线孔用于出线布置。

Claims (8)

1.一种全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：包括内框架(11)，在内框架(11)的顶部、底部、左侧和右侧设有面板(1)，在内框架(11)的前部设有前柜门(5)、后部的上方设有上柜门(7)、后部的下方设有后柜门(9)，在上柜门(7)上安装有风扇(8)；在内框架(11)的两侧中部各安装有一根长纵梁(20)，在两根长纵梁(20)的顶部和中部之间各安装有一根长横梁(12)，在内框架(11)左右两侧的中下部各安装有上下两个长横梁(12)，在位于上方的两根长横梁(12)的中部之间架设安装有安装纵梁(14)，在位于下方的两组长横梁(12)之间均架设安装有多根槽钢(21)，在安装纵梁(14)与其中一根长纵梁(20)之间安装有多个短横梁(15)；在位于上方的两根长横梁(12)的正面之间架设安装有主功率单元(13)、背面之间架设安装有辅助功率单元(24)，在各短横梁(15)的正面安装有断路器(16)和接触器(17)、背面安装有电源调节器(22)和隔离变压器(23)，在两层槽钢(21)上安装有多个电抗器(19)；在内框架(11)的侧部固定安装有端子排(18)。

2.如权利要求1所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：主功率单元(13)和辅助功率单元(24)各自独立封装为箱体，箱体由前后左右四块侧板(26)构成，在左右两块侧板(26)的中部之间设有安装隔板(27)将箱体的内腔分为前后两个腔室，在位于后部的腔室的顶部安装有散热风扇(25)，在位于后部的侧板(26)的内壁上安装有散热器(28)和多个大容量电容(30)，在散热器(28)上安装有多个IGBT(29)，在安装隔板(27)的正面安装有电流电压霍尔传感器(31)和IGBT驱动板(32)。

3.如权利要求2所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：在主功率单元(13)的安装隔板(27)的正面还安装有控制主功率单元(13)及辅助功率单元(24)的全数字控制器(33)。

4.如权利要求2所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：在前柜门(5)上设有与主功率单元(13)的数字化控制板连接的触摸屏(2)、指示灯(3)以及控制按钮(4)，指示灯(3)包括上电指示灯和运行指示灯，控制按钮(4)包括启动按钮和停止按钮。

5.如权利要求1所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：短横梁(15)为四根，接触器(17)为两个，断路器(16)位于上方长横梁(12)与上方短横梁(15)的正面之间，第一个接触器(17)位于中部两根短横梁(15)的正面之间、第二个接触器(17)位于下方短横梁(15)与中部长横梁(12)的正面之间；电源调节器(22)位于上方两根短横梁(15)的背面之间，隔离变压器(23)位于下方两根短横梁(15)的背面之间。

6.如权利要求1所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：电抗器(19)的数量为8个，在两层槽钢(21)上各设置有4个。

7.如权利要求1所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：在柜体正面的底部设有前通风栅(6)，在柜体背面的底部设有后通风栅(10)。

8.如权利要求1所述的全数字化控制低成本大功率谐波补偿柜体，其特征在于：在柜体侧部面板(1)的底部设有带有塔形橡皮圈的进线孔，在柜体底部的面板(1)上开设有带有塔形橡皮圈的出线孔。