CN222423496U - 一种风冷变频器 - Google Patents

Abstract

一种风冷变频器，涉及电力控制设备技术领域，其特征在于：包括机箱壳体、风扇、散热器、功率器件和控制电路，所述的机箱壳体的内部从左到右分为左侧功率器件腔体、中间风道腔体和右侧功率器件腔体，所述的风扇固定设置在机箱壳体的上端或者下端且对应中间风道腔体的位置，所述的散热器固定安装在中间风道腔体内，所述的功率器件分别设置在左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体中，所述的控制电路固定设置在机箱壳体的前侧。提供一种结构紧凑、散热效果更好的变频器结构布局。解决现有的变频器每个门级有多模块并联，变频器体积较大、散热不良的技术问题。

Description

一种风冷变频器

技术领域

本实用新型涉及电力控制设备技术领域，具体是一种风冷变频器。

背景技术

随着国内变频器行业的快速发展，对更高功率密度、更低成本、更优性能的需求日益凸显，这主要是因为现有的380V和690V电压等级变频器已经难以满足不断增长的客户和企业需求。在工业自动化、电力传输、电机控制等领域，对变频器的要求不仅仅是提供基本的电机控制功能，更是需要在高效率、稳定性、可靠性和可维护性等方面做出持续的改进。

然而，传统变频器的设计架构存在一些限制。目前常用的设计方法是一个I GBT对应一个门级驱动板，这种设计简单可靠，但随着功率需求的增加，所需的I GBT模块数量和单个模块的额定电流也随之增加。这不仅增加了系统的复杂性和成本，还带来了散热难题。变频器需要更强大的散热系统来保持稳定运行温度，导致体积增大和成本提高，限制了其在一些场景下的应用。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种风冷变频器，解决多I GBT模块并联时，由于模块集热严重，需要很大的散热器来散热，导致机箱体积大，导致结构成本往往很高，由于空间大，导电排绕来绕去，进一步导致结构料成本增加的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种风冷变频器，其特征在于：包括机箱壳体、风扇、散热器、功率器件和控制电路，所述的机箱壳体的内部从左到右分为左侧功率器件腔体、中间风道腔体和右侧功率器件腔体，所述的风扇固定设置在机箱壳体的上端或者下端且对应中间风道腔体的位置，所述的散热器固定安装在中间风道腔体内，所述的功率器件分别设置在左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体中，所述的控制电路固定设置在机箱壳体的前侧。

优选的技术方案，所述的机箱壳体的前侧通过钣金折叠成独立的控制电路腔体，所述的控制电路固定设置在控制电路腔体内。

优选的技术方案，所述的功率器件包括电解电容、IGBT模块和整流模块，所述的电解电容对称安装于机箱壳体的内部且分别位于左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体内，所述的I GBT模块固定安装在散热器的基板上沿第一水平方向平行排列布置，所述的整流模块安装在散热器的基板上沿第二水平方向平行阵列布置，且所述第二水平方向与所述第一水平方向平行。

优选的技术方案，所述的IGBT模块上不可拆卸焊接有门极驱动板，IGBT模块上可拆卸安装有逆变叠层导电排，IGBT模块的下侧安装有电流互感器，所述的整流模块上可拆卸的叠装有母线导电排，所述的母线导电排上可拆卸的安装有滤波板，所述的逆变叠层导电排上可拆卸的安装有突波吸收板和吸收电容，所述的电解电容和IGBT模块上安装有叠层母排。

优选的技术方案，所述的风扇左右两侧且位于机箱壳体内侧安装有风扇直流电源、直流正导电排和直流负导电排、制动单元模块和制动导电排，所述的制动单元模块，制动导电排和直流正导电排、直流负导电排并列放置。

优选的技术方案，所述的控制电路包括晶闸管驱动板、控制板、操作键盘、IGBT驱动板、输入导电排和输出导电排中的一种或者多种，所述的晶闸管驱动板、控制板、操作键盘、IGBT驱动板、输入导电排和输出导电排设置在机箱壳体的前侧且位于控制电路腔体内。

优选的技术方案，所述的晶闸管驱动板和IGBT驱动板安装在散热器的基板上。

优选的技术方案，所述的输入导电排和输出导电排安装在机箱壳体的底部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、针对现有变频器每个门级有多模块并联、体积较大、散热不良等问题，我们提出了一种结构紧凑、散热效果更好的变频器布局方案。

2、新的结构布局采用书本式布局，将IGBT模块和整流模块对称放置，电解电容分列两侧对称放置，中间设有独立风道，使得器件依次分布于两侧，大大提高了空间利用率，从而使得变频器的功率密度得到极大提升。

3、电气布局方面，此结构布局更加合理，每个IGBT模块和整流模块到电解电容的距离都是最短的，有效地减少了电路路径的长度，降低了电阻和电感，提升了整个变频器的性能表现。

4、在EMC(电磁兼容性)布局方面，此结构布局也考虑到了强电和弱电的分离，通过将PCB电路板置于顶板之上，有效地防止了导电排强电磁场对PCB弱电电路的干扰，使得整个系统的电磁兼容性得到了有效提升。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型机箱壳体内部布局第一结构示意图；

图3为本实用新型机箱壳体内部布局第二结构示意图；

图4为本实用新型机箱壳体内部前侧去除部分控制电路后的结构示意图；

图中：1、机箱壳体；2、风扇；3、散热器；4、功率器件；5、控制电路；6、风扇直流电源；7、直流正导电排；8、直流负导电排；41、电解电容；42、I GBT模块；43、整流模块；44、滤波板；45、突波吸收板；46、吸收电容；47、电流互感器；51、晶闸管驱动板；52、控制板；53、操作键盘；54、I GBT驱动板；56、输入导电排；57、输出导电排。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1和2所示，一种风冷变频器，包括机箱壳体1、风扇2、散热器3、功率器件4和控制电路5，机箱壳体1的内部从左到右分为左侧功率器件腔体、中间风道腔体和右侧功率器件腔体，风扇2固定设置在机箱壳体1的上端且对应中间风道腔体的位置，散热器3固定安装在中间风道腔体内，功率器件4分别设置在左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体中，控制电路5固定设置在机箱壳体的前侧。机箱壳体1的前侧通过钣金折叠成独立的控制电路腔体，控制电路5固定设置在控制电路腔体内。机箱壳体1由前后两个从上至下的钣金组成大梁，通过折边的方式来增加强度，后面的背板用于挂墙，前面的钣金折边成一个独立的控制电路腔体，控制电路5置于其中，起到屏蔽的作用。再由左右两个钣金，固定于前后板之前组成横梁。

如图2所示，功率器件4包括电解电容41、I GBT模块42和整流模块43，电解电容41对称安装于机箱壳体1的内部且分别位于左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体内，I GBT模块42固定安装在散热器3的基板上沿第一水平方向平行排列布置，整流模块43安装在散热器3的基板上沿第二水平方向平行阵列布置，且第二水平方向与第一水平方向平行。IGBT模块42上不可拆卸焊接有门极驱动板，I GBT模块42上可拆卸安装有逆变叠层导电排，IGBT模块42的下侧安装有电流互感器47，整流模块43上可拆卸的叠装有母线导电排，母线导电排上可拆卸的安装有滤波板44，逆变叠层导电排上可拆卸的安装有突波吸收板45和吸收电容46，电解电容41和I GBT模块42上安装有叠层母排。

如图2和3所示，风扇2左右两侧且位于机箱壳体1内侧安装有风扇直流电源6、直流正导电排7和直流负导电排8、制动单元模块和制动导电排，制动单元模块，制动导电排和直流正导电排7、直流负导电排8并列放置。

如图2、3和4所示，控制电路5包括晶闸管驱动板51、控制板52、操作键盘53、I GBT驱动板54、输入导电排56和输出导电排57中的一种或者多种，晶闸管驱动板51、控制板52、操作键盘53、I GBT驱动板54、输入导电排56和输出导电排57设置在机箱壳体1的前侧且位于控制电路腔体内。晶闸管驱动板51和I GBT驱动板54安装在散热器3的基板上。输入导电排56和输出导电排57安装在机箱壳体1的底部。

本实施例是将散热器3，两两相对放置，散热器3一侧放置2个门级的I GBT模块42，另一侧放置1个门级的I GBT模块42和整流模块43，每个门级又由一个或多个I GBT模块42组成一组。本实施例电解电容41对称放置，置于散热器3的后端，电解电容41上放置叠层母排，叠层母排将整流模块43、I GBT模块42、直流正导电排7，直流负导电排8连接起来，左右两侧的叠层母排通过两根穿过风道的导电排连接到一起。

实施例2，风扇2固定设置在机箱壳体1的下端且对应中间风道腔体的位置，其它结构与实施例1的结构一致。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种风冷变频器，其特征在于：包括机箱壳体(1)、风扇(2)、散热器(3)、功率器件(4)和控制电路(5)，所述的机箱壳体(1)的内部从左到右分为左侧功率器件腔体、中间风道腔体和右侧功率器件腔体，所述的风扇(2)固定设置在机箱壳体(1)的上端或者下端且对应中间风道腔体的位置，所述的散热器(3)固定安装在中间风道腔体内，所述的功率器件(4)分别设置在左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体中，所述的控制电路(5)固定设置在机箱壳体的前侧。

2.根据权利要求1所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的机箱壳体(1)的前侧通过钣金折叠成独立的控制电路腔体，所述的控制电路(5)固定设置在控制电路腔体内。

3.根据权利要求1所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的功率器件(4)包括电解电容(41)、IGBT模块(42)和整流模块(43)，所述的电解电容(41)对称安装于机箱壳体(1)的内部且分别位于左侧功率器件腔体和右侧功率器件腔体内，所述的IGBT模块(42)固定安装在散热器(3)的基板上沿第一水平方向平行排列布置，所述的整流模块(43)安装在散热器(3)的基板上沿第二水平方向平行阵列布置，且所述第二水平方向与所述第一水平方向平行。

4.根据权利要求3所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的IGBT模块(42)上不可拆卸焊接有门极驱动板，IGBT模块(42)上可拆卸安装有逆变叠层导电排，IGBT模块(42)的下侧安装有电流互感器(47)，所述的整流模块(43)上可拆卸的叠装有母线导电排，所述的母线导电排上可拆卸的安装有滤波板(44)，所述的逆变叠层导电排上可拆卸的安装有突波吸收板(45)和吸收电容(46)，所述的电解电容(41)和IGBT模块(42)上安装有叠层母排。

5.根据权利要求1所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的风扇(2)左右两侧且位于机箱壳体(1)内侧安装有风扇直流电源(6)、直流正导电排(7)和直流负导电排(8)、制动单元模块和制动导电排，所述的制动单元模块，制动导电排和直流正导电排(7)、直流负导电排(8)并列放置。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的控制电路(5)包括晶闸管驱动板(51)、控制板(52)、操作键盘(53)、IGBT驱动板(54)、输入导电排(56)和输出导电排(57)中的一种或者多种，所述的晶闸管驱动板(51)、控制板(52)、操作键盘(53)、IGBT驱动板(54)、输入导电排(56)和输出导电排(57)设置在机箱壳体(1)的前侧且位于控制电路腔体内。

7.根据权利要求6所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的晶闸管驱动板(51)和IGBT驱动板(54)安装在散热器(3)的基板上。

8.根据权利要求6所述的一种风冷变频器，其特征在于：所述的输入导电排(56)和输出导电排(57)安装在机箱壳体(1)的底部。