矿用隔爆型变频器功率器件热损计算及散热设计

提出了一种适用于矿用隔爆型变频器功率器件热损的计算方法,为矿用隔爆型变频器散热系统的设计提供了理论依据。同时针对矿用变频器的特殊性,设计了一种热管散热器配间歇性风冷的散热系统,通过理论计算及实验结果对比证明此方法实用可行。     

防爆变频器功率元件的散热设计

防爆变频器的散热问题十分重要,通过对变频器功率元件的功率损耗进行分析,提出了采用热管技术对变频器的电力电子元件进行散热。     

BPJ-630/1140型矿用防爆型中高压变频器的设计及实现

为进一步提高中高压变频器在煤矿井下的安全性能,开发设计了BPJ-630/1140型矿用防爆型中高压变频器。变频器的外壳应采用"钢板+加强筋"的焊接结构,变频器电气设计采用3 300 V的晶闸管组成的整流单元以及3 300 V的IGBT功率器件组成的逆变单元,散热设计采用强制风冷散热的方式。通过安全性能控制和井下实际运行,该设计使高压变频器的性能得到了良好发挥,设备故障率减少,保证了煤矿的连续安全生产,提高了劳动生产率。     

嵌入式风冷变频器散热结构设计及热仿真分析研究

矿用变频器作为矿井通风系统的重要装置,其散热性能将影响煤矿的安全生产。为便于井下安装调试,当前矿用变频器要求更大功率体积比。为解决上述问题,提出了一种适用于局部通风机的嵌入式风冷变频器结构,利用风机工作风流,以强迫风冷的方式进行变频器散热。以常规型散热翅片为基础,设计了等腰三角形与圆弧形结构散热翅片,分别进行了三维建模及结温理论计算,使用有限元法对3种模型进行数值模拟,并对IGBT模块的温度场和矢量场进行分析。结果表明：数值模拟与理论计算结果的误差不超过5%;翅片间距越小,气流损失越严重,等腰三角形和圆弧形翅片下的流动损失问题得到更好的解决;圆弧形翅片的间距小但通过增大翅片与流体的对流换热面积提升了散热性能。散热性能最优的圆弧形散热翅片在翅片间距不变,翅片高度和厚度分别为105 mm和5 mm时,散热性能达到最佳。     

6kV矿用高压防爆变频器的设计研究

本文采用功率单元级联多电平技术设计了一种6kV矿用高压防爆变频器。文中阐述了该变频器的主回路结构、硬件组成、水冷散热系统的设计方案,并进行了相关测试验证了该方案的可行性。     

大功率隔爆型变频器散热系统开发

综合分析变频器的发热机理,根据矿用、大功率、隔爆等特点,提出了一种强制水循环冷却+风冷的散热方式,应用于煤科总院上海分院某项目,并阐述了该散热系统基于热阻模型、热仿真计算、实验测试相结合的设计开发流程。     

防爆壳内可控硅元件散热研究

作者对防爆壳内500A平板型和300A螺栓型可控硅元件,用热管和铸铝散热器在自然对流和强制对流传热实验台上进行了多种工况的换热实验。得出可控硅元件不同无功损耗功率时的表面温升与热阻的关系曲线,为防爆壳内使用500A平板型或300A螺栓型可控硅元件提供散热依据。还提出了铜一丙酮热管冷却有关的放热准则式,供设计參考。     

低压DC/AC变频器在煤矿防爆蓄电池重型车中的应用

为提高煤矿防爆蓄电池重型车系列整车性能,防爆低压DC/AC变频技术在控制器、驱动电路及程序控制上采用全新的设计理念。分析了防爆35t铲板式支架搬运车运行时的变频器工作状态,有效提高了变频器散热功能及整车载重能力,"挖掘特性"的牵引系统提高了车辆低速大扭矩软特性,实现转速和转矩的反比例变化,提高整车牵引力,同时电机输出端电流与额定电流基本相同,工作效率最高达到98%。     

矿用低压防爆变频器的应用研究

本文在分析了矿用低压防爆变频器应用的关键技术基础上,提出对电压等级、散热、电磁兼容等问题的解决方案。     

水冷系统在大功率矿用隔爆兼本安型高压变频器中的应用

温度是严重影响一切电器元件使用寿命的主要因素,半导体器件对温度更是敏感,其所有参数定额都是以某一规定温度为前提条件的。同样散热问题也是困扰大功率矿用隔爆兼本质安全型高压变频器安全运行的主要因素。煤矿井下使用矿用隔爆兼本安型高压变频器因无法在井下空调冷却房间中使用,而主要靠风冷冷却方式已无法满足大功率变频器的散热要求,而应用水冷系统散热是解决其散热最好的方式。     

MW级矿用防爆变频器EMI滤波器的设计

以MW级矿用防爆变频器为对象,为解决共模干扰对电机使用寿命的影响,设计了EMI滤波器。在分析EMI滤波器的基本原理和防爆变频器的EMI传导通道基础上,实现了基于矿用防爆变频器EMI滤波器的设计,从而减少了共模干扰对电机的影响。通过EMI滤波器波形测试,验证所设计EMI滤波器的可行性。     

矿用防爆变频器监控系统的设计

为适应煤矿井下安全生产,介绍了基于PLC及触摸屏的矿用防爆变频器监控系统的设计,PLC负责系统的逻辑控制,触摸屏实现与设备使用者的信息交互,并采用外部按钮控制触摸屏,解决了矿用变频器触摸屏无法通过触碰操作的问题。该系统经实际应用,可实现对矿用变频器的实时监控等功能,运行情况良好。     

变频器壳体的防爆设计

变频器应用范围很广,在煤矿等易燃易爆场合应用,对变频器的防爆需要特别设计。通过研究爆炸的原理,并结合相关力学原理,对变频器壳体进行防爆设计,然后建立三维模型,进行受力分析,并对壳体结构进行优化处理,对变频器具有一定的防爆作用。     

移动组合式全数字变频防爆绞车控制系统

变频调速技术和PLC控制技术已经非常成熟，但还没有将变频调速技术和PLC控制技术同时应用于井下防爆绞车控制的报道。究其原因，一是现有的国内外生产的变频器大多不适应我国煤矿井下生产所用的1140V／660V电压等级；二是现有的变频器和PLC控制器均不防爆，不能满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井井下工况的要求；三是国内外生产的隔爆变频器普遍采用油浸或水冷散热方式，体积庞大、价格高、不便于安装和现场维护；四是没有适用于井下提升机的变频器控制的应用软件和PLC控制应用软件。移动组合式全数字四象限变频防爆绞车控制系统较好地解决了以上问题。     

BPJV-1400/3.3矿用隔爆兼本质安全型高压变频器的研制及应用

针对煤矿综采工作面大功率刮板输送机等设备起动和调速困难等问题,设计制造了BPJV-1400/3.3矿用隔爆兼本质安全型高压变频器。该变频器集变频调速技术、散热技术、电气控制技术、防爆技术和环保技术为一体,采用先进的微处理控制技术控制电动机的电磁状态,配合直接转矩控制技术(DTC),可达到无传感器电动机控制,控制精度高,起动转矩大,调速性能好。该变频器已成功应用于济三煤矿,产品经检测符合GB/T12668等标准,通过了技术鉴定。     

梭车用大功率变频器散热系统的设计

针对梭车行走变频器和输送变频器功率大、发热量多的情况，根据整车结构与运行工况，通过对变频器箱结构、水箱散热面积、循环水流量及元部件选取的计算，设计了一种循环水散热系统。实践应用证明，该散热系统设计较为完善，其设计思路和方案可为其他类似工况冷却系统设计提供技术参考。     

矿用组合防爆变频器的研究与应用

通过对传统防爆变频器应用问题的分析及普通多传动系统的设计思路借鉴,提出组合式防爆变频器的研究思路,并将设计产品进行实践验证,效果良好,应用前景广阔。     

煤矿计算机控制系统的抗恶劣环境设计

论述了我国第一台煤矿井下机器人计算机控制系统的抗恶劣环境设计。通过对计算机控制系统的可靠性、防爆、散热、抗震、防潮及安装加固等设计，系统经受了煤矿井下恶劣环境的考验，确保机器人在试验过程中可靠地工作。     

电力电子元件在爆炸性气体环境中的应用

本文采用热管-这种高效的传热装置来解决电力电子元件在隔爆腔体中的散热问题,其散热手段具有紧凑性、可靠性、灵活性、高散热效率、不需要维修等优点,并通过实际应用解决了电力电子元件在防爆设备中的应用.     

大功率隔爆型变频调速装置散热系统设计

根据大功率、隔爆等特点,提出了用强制风冷方式解决大功率隔爆型变频调速装置的散热问题,应用Icepak软件对散热系统进行了仿真计算,以求设计最优的散热系统结构,此设计成功应用于立达股份某项目。