一种超大功率软启动的塔式功率单元结构的制作方法

1.本实用新型涉及中、高压软启动技术领域，特别涉及一种超大功率软启动的塔式功率单元结构。


背景技术：

2.大功率负载设备，例如：石油野外开采站、钢铁冶炼厂、大型污水处理场、发电厂、造纸厂等的泵机、超大功率空压机和风机、化工、采矿等的压缩机、球磨机、传送带等设备均有负载功率在10000kw以上的中、高压固态超大功率软起动装置的应用需要。
3.由于传统的中、高压固态软起动常规功率单元起动负载功率受限，且因多方面条件阻碍，超大功率软起市场存在空白。需对以上问题进行解决：对大功率软启动的多数量功率单元结构的设计需要减小设备整体尺寸，具有安装的通用性和维修方便，节约加工和安装成本、使整体器件布局满足高低压分离特点、运行可靠。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，对多数量功率单元结构有较强通用性、维修方便，整装设备体积小，对使用现场空间需求较小，能够适用于负载功率在10000kw以上的软启动装置的设计。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
6.一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，包括绝缘框架、绝缘固定横梁、a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元；绝缘固定横梁横向固定在绝缘框架上，将绝缘框架分成上、中、下三层，每层的绝缘固定横梁上分别安装一相的功率单元，每相功率单元均包括多个，每相的多个功率单元并排固定在绝缘固定横梁上，通过串接母排进行电气连接。
7.进一步地，所述的a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构相同，均包括可控硅、散热器、散热器安装架；可控硅的两面固定在两组散热器的中间，两组散热器通过散热器安装架固定在绝缘固定横梁上端。
8.进一步地，所述的散热器兼具导电作用，功率单元的接线端固定在所述的散热器上，接线端通过所述的散热器与可控硅电气连接。
9.进一步地，所述的a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构还包括电磁屏蔽罩，电磁屏蔽罩固定在绝缘固定横梁下端。
10.进一步地，所述的a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构还包括阻容吸收单元和触发单元，阻容吸收单元和触发单元固定在电磁屏蔽罩内。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1)功率单元分层设计，摒弃加工复杂的金属连接件，相与相之间独立装配、整体设备单元采用层叠的塔式结构组装而成，整装设备体积小、可分别检修，有效的减小了单元的整体高度和材料用量；能够适用于负载功率在10000kw以上的软启动装置的设计；
13.相与相之间均为独立结构、具有良好绝缘距离，相间绝缘电压可达40000v以上；
14.符合gb/t 34927-2017电动机软起动装置通用技术条件标准，结构紧凑、兼容性强、安装使用方便，对维护人员技术水平等条件要求低，连接简化，操作简单，可在诸多环境下应用。
15.2)a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的设计结构紧凑、兼容性强；
16.3)a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构设计中，散热器兼具导电作用；
17.4)a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构中设计有电磁屏蔽罩，能够进行电磁屏蔽；
18.5)a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构中有阻容吸收单元和触发单元，阻容吸收单元和触发单元放在电磁屏蔽罩内，对阻容及触发的电气元件进行电磁屏蔽。
附图说明
19.图1为本实用新型的一种超大功率软启动的塔式功率单元结构整体图；
20.图2为本实用新型的单个功率单元结构图。
21.图中：1-绝缘框架竖梁 2-绝缘框架侧梁 3-绝缘固定横梁 4-a-a相功率单元 4-b-b相功率单元 4-c-c相功率单元 5-串接母排 6-积风板 7-进风区 8-出风区 9-高压接线区 10-可控硅 11-散热器 12-散热器安装架 13-电磁屏蔽罩 14-阻容吸收单元 15-触发单元 16-接线端。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
23.如图1-2所示，一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，包括绝缘框架(由绝缘框架竖梁1和绝缘框架侧梁2构成)、绝缘固定横梁3、a相功率单元4-a、b相功率单元4-b、c相功率单元4-c；绝缘固定横梁3横向固定在绝缘框架上，将绝缘框架分成上、中、下三层，每层的绝缘固定横梁3上分别安装一相的功率单元，每相功率单元均包括多个，每相的多个功率单元并排固定在绝缘固定横梁3上，通过串接母排5进行电气连接。功率单元的后部布置有积风板6，积风板6与功率单元之间形成风道，下部为进风区7，上部为出风区8，功率单元的进出线母排穿过积风板6的后部，为高压接线区9。
24.所述的a相功率单元4-a、b相功率单元4-b、c相功率单元4-c的结构相同，均包括可控硅10、散热器11、散热器安装架12、电磁屏蔽罩13、阻容吸收单元14和触发单元15；可控硅10的两面固定在两组散热器11的中间，两组散热器11通过散热器安装架12固定在绝缘固定横梁3上端，电磁屏蔽罩13固定在绝缘固定横梁3下端，阻容吸收单元14和触发单元15固定在电磁屏蔽罩13内。所述的散热器11兼具导电作用，功率单元的接线端16固定在所述的散热器11上，接线端16通过所述的散热器11与可控硅10实现电气连接。所述的阻容吸收单元14是高压软启动中的常规器件，包括吸收电阻和吸收电容。所述的触发单元15也是高压软启动中的常规器件，是用于给可控硅10提供触发信号的触发电路器件。高压软启动的电气部分是现有技术，本文的贡献之处在于结构上的改进，对于上述的电气元件之间的电路连接关系不再做详细描述。
25.本实用新型在安装时，a相功率单元4-a、b相功率单元4-b、c相功率单元4-c分层安装，每个功率单元在安装时，先将可控硅10、散热器11和散热器安装架12进行组装后，安装
在绝缘固定横梁3上端，然后再将装有电阻电容吸收单元14和触发单元15的电磁屏蔽罩13安装在绝缘固定横梁3下端，完成单个功率单元的安装。
26.本实用新型的结构设计符合gb/t 34927-2017电动机软起动装置通用技术条件标准，功率单元分层设计，摒弃加工复杂的金属连接件，整装设备体积小、相与相之间独立装配、整体设备单元采用层叠的塔式结构组装而成，可分别检修，有效的减小了单元的整体高度和材料用量；相与相之间均为独立结构、具有良好绝缘距离，相间绝缘电压可达42000v；结构紧凑、兼容性强、安装使用方便，对维护人员技术水平等条件要求低，连接简化，操作简单，能够适用于负载功率在10000kw以上的软启动装置的设计，可在诸多环境下应用。
27.以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。


技术特征：
1.一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，其特征在于，包括绝缘框架、绝缘固定横梁、a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元；绝缘固定横梁横向固定在绝缘框架上，将绝缘框架分成上、中、下三层，每层的绝缘固定横梁上分别安装一相的功率单元，每相功率单元均包括多个，每相的多个功率单元并排固定在绝缘固定横梁上，通过串接母排进行电气连接。2.根据权利要求1所述的一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，其特征在于，所述的a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构相同，均包括可控硅、散热器、散热器安装架；可控硅的两面固定在两组散热器的中间，两组散热器通过散热器安装架固定在绝缘固定横梁上端。3.根据权利要求2所述的一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，其特征在于，所述的散热器兼具导电作用，功率单元的接线端固定在所述的散热器上，接线端通过所述的散热器与可控硅电气连接。4.根据权利要求2所述的一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，其特征在于，所述的a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构还包括电磁屏蔽罩，电磁屏蔽罩固定在绝缘固定横梁下端。5.根据权利要求2所述的一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，其特征在于，所述的a相功率单元、b相功率单元、c相功率单元的结构还包括阻容吸收单元和触发单元，阻容吸收单元和触发单元固定在电磁屏蔽罩内。

技术总结
本实用新型提供一种超大功率软启动的塔式功率单元结构，包括绝缘框架、绝缘固定横梁、A相功率单元、B相功率单元、C相功率单元；绝缘固定横梁横向固定在绝缘框架上，将绝缘框架分成上、中、下三层，每层的绝缘固定横梁上分别安装一相的功率单元，每相功率单元均包括多个，每相的多个功率单元并排固定在绝缘固定横梁上，通过串接母排进行电气连接。对多数量功率单元结构有较强通用性、维修方便，整装设备体积小，对使用现场空间需求较小，能够适用于负载功率在10000kW以上的软启动装置的设计。载功率在10000kW以上的软启动装置的设计。载功率在10000kW以上的软启动装置的设计。


技术研发人员：刘家元 张剑锋 徐英胜 姜海龙 张彦军 邢金伟 殷婷旭
受保护的技术使用者：卧龙电气集团辽宁荣信电气传动有限公司
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/10/21