CN101080961A - 用于冷却纺织机驱动机组大功率电子装置的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却机器驱动机组的、尤其是纺织机驱动机构的变频器的方法和装置，其中，大功率电子装置的至少一部分、特别是级间耦合电路(7)与变频器隔离开并且与其其它的组件(1、3、5)隔开地设置在已有的冷却通道(11)上，并且通过机器现有的冷却流冷却。由此实现了这样的优点，即级间耦合电路(7)通常产生的高热量不会转移到其它部件上，并且级间耦合电路可以在需要时容易地进行更换。优选将级间耦合电路借助于CAN－总线并借助于插塞连接与变频器的其余组件(1/3/5)连接。

Description

用于冷却纺织机驱动机组大功率电子装置的方法和装置

本发明涉及用于冷却纺织机驱动机组的大功率电子装置的一种方法和一种装置。本发明特别涉及一种用于纺织机驱动机构的变频机或者说变频器，它具有用于交流电整流的整流器、用于脉动的直流电滤波的级间耦合电路、用于产生其它频率的交流电的反向换流器和用于控制这些部件的控制设备。

用于将第一频率的交流电转换成另外的通常可以改变的第二频率的交流电的变频器一般包括用于将第一频率的交流电转换成直流电的整流器、用于脉动的直流电滤波的级间耦合电路、用于产生所追求的第二频率的交流电的反向换流器和符合功能要求地控制所述部件的控制设备。这里的级间耦合电路不仅指电气功能，而且指发挥这一功能的实体组件。

变频器的所有部件在运转中产生热量。在装备了电容器的级间耦合电路中产生的热量特别高。过热会使级间耦合电路容易损坏，所以有时必须更换级间耦合电路。

所述变频器或者说变频机例如运用在纺织机上，尤其是纺纱机和粗纺机上。为了冷却驱动机组和/或抽吸纺织绒毛，这些机器已经具有一个通道，这个通道通常被来自纺织车间的冷空气流过。

为了避免产生大量热量的大功率电子装置过热，需要在所述机器中采取措施以冷却大功率电子装置。例如，在EP 0478993 A1中提出了一种用于冷却环锭纺纱机或捻线机驱动机组的方法和装置，其中，大功率电子装置的损耗热通过热交换器排出。此外，来自集流通道通过鼓风机分路的排出空气分流在该热交换器旁边经过，并与排出空气的主空气流重新汇合。

另外，在DE 199 15235 A1中提出了一种用于纺织机的通风装置，该通风装置冷却具有用于有序运行纺织机驱动机构的控制装置的开关箱。为此，该通风装置包括具有用于输入和排出空气的开口的通风井，它位于控制装置的背面而且一侧由散热器限定，该散热器在背离通风井的一侧具有控制模块。

由DE 196 12 707 A1公开了一种拉长的纺纱机，该纺纱机具有在其长度上分布的多个主轴驱动马达。这些主轴驱动马达需要冷却。为此，将它们完全安装在抽吸断线的排气通道中。但是这里不是指大功率电子装置或大功率电子装置的可分开的零件。这种冷却形式浪费空间，并且成本高昂。

所以本发明的任务在于提供一种以简单的方式保障纺织机尽可能可靠并且少维修地运转的方法和装置。

该任务借助于权利要求中所述的特征解决。

按本发明的解决方案的基本构思是将变频器保持尽可能冷，并且/或者使其至少部分地与机器热的区域分开。这里的“分开”应该理解为远离、在远处设置、移置、清除、迁移、析取等诸如此类的词。

本发明特别提出，有效地导出变频器级间耦合电路中产生的热量，防止级间耦合电路中产生的热量转移到变频器的其它部件并且简化“级间耦合电路”这一部件的更换。

通过将级间耦合电路与变频器的其它部件在空间上分隔开，首先防止在变频器中产生的热量转移到其它部件上。所以，需要从这些部件导出的热量较少，这样简化了它们的冷却。级间耦合电路在空间上分隔开也简化并实现了将其设置在空气通道上，在该空气通道中导引着空气流，该空气流可以用于导出级间耦合电路中产生的热量。这时变频器的其它部件可以保留在适合它们的位置上，如机器的开关箱里。最后，级间耦合电路在空间上分隔开的设置和它作为单独的模块的实施方式简化其必要时的易更换性。

通过将级间耦合电路直接设置在机器已有的冷却通道和/或抽吸通道中，有利地实现了以简单而经济的方式对散发热量或对过热反应敏感的部件进行冷却。

在这种情况下可以将级间耦合电路伸入已有的通道中地进行设置。例如，为了提高冷却效果，尤其当散热片也伸进通道中时，可以在级间耦合电路上设置与其热连接的散热片。

优选将设置在通道中或通道上的级间耦合电路借助于插塞连接并且因此可以容易更换地与变频器的其它部件电连接。

为了避免由于污物、例如由于在相应的表面上产生的灰层或污渍层、由于散热片混入纺织绒毛等原因而使热传递变差，在本发明的一种优选实施方式中，在冷却级间耦合电路之前借助过滤器清洁冷却流，优选清洁空气流。

在本发明的其它设计方案中，级间耦合电路是单独的模块，其优选可以防尘地封装。这样可以用简单的方式预防由于周围空气变脏引起的对冷却效果的损害、破坏和减弱。

本发明其它有利的实施方式由从属权利要求中获得。

以下借助于一种示例性的实施方式对本发明进行更详细的解释。附图示出了用于纺织机尤其是环锭纺纱机或粗纺机驱动机组的变频器的主要组件的方框图。变频器1通常包括控制电路2、整流器3、级间耦合电路4和反向换流器5。在整流器3的输入端施加了交流电网/三相电网6，其中，对交流电压进行整流，并且该交流电压在输出端通过连接7、8作为直流电压供级间耦合电路4使用。

作为级间耦合电路已知多种方案，也就是转变整流器电压以及稳定脉动的直流电压或者说借助级间耦合电路电容对该直流电压进行滤波。虽然本发明原则上不仅仅适用于级间耦合电路电容，也适用于每种散发热量和/或(对过高的温度)热敏感的电子组件，但是在所示的实施例中涉及借助级间耦合电路电容进行的滤波和稳定(级间耦合电路4中的电容标志的图示)。

当电流在整流器3的输入端经过导线7、8到达级间耦合电路4，并在输出端经过导线9、10到达反向换流器5然后从该反向换流器5到达驱动机组或者说马达11时，变频器的前面提到的单个组件通过控制电路2的控制线12来影响或者说控制。

对于本发明重要的是级间耦合电路4或者说级间耦合电路电容从变频器1中分离出来或者说单独构造，其中，变频器的其它组件即控制电路2、整流器3和反向换流器5就可以如级间耦合电路4一样分别作为单独的模块13或者说14构造。变频器的其它组件可以在其优选的位置上、如在开关箱里或驱动机组的区域中以有利的方式在空间上与产生大量热量的级间耦合电路4分隔开。

理所当然，这样被隔离的级间耦合电路4必须跟以前一样通过其导线7、8、9、10以及控制线12与变频器的其它组件相连。为此，它借助插塞连接15与部件3/4/5的模块13相连。变频器借助于没有更详细示出的螺纹连接或另外的耐振动的连接固定在机器支架上是可以理解的。

通过级间耦合电路模块14的分离或者说单独构造，现在可以将级间耦合电路设置在已有的、以横截面示出的排气通道16上面或里面。该排气通道例如用作抽吸纺织绒毛的抽吸通道并且/或者同时用作驱动机组本身的冷却通道。

如图所示，反向换流器5也可以具有热交换器，特别是散热片17形式的热交换器，其中，将散热片17插入排气通道16中可以进行充分冷却。

如同根据上述实施例所解释的，通过单独构造大功率电子装置的零件，尤其是散发大量热量的级间耦合电路，现在无需巨大的结构耗费如构造专用通道等就可以用简单而且经济的方式充分冷却其零件。

另外，通过按本发明单独构造和由此引起的更容易接近性(将级间耦合电路4设置在容易接近的抽吸通道和/或冷却通道16中，而不是驱动机组附近)，大功率电子装置的散发大量热量的零件可以在出现故障时更容易地进行更换。当变频器的其它组件2、3和5与级间耦合电路4之间通过导线7、8、9、10和12进行的连接是不需要对其断开或连接进行介入的插塞连接15时尤其是这种情况。

如果排气通道里有脏物如灰尘、断线头、绒毛等，那么为了避免污染和混入散热片17，可以在级间耦合电路4或者说散热片的装置前过滤空气流。为此可以在排气通道16里设置一个这里没有详细示出的过滤器。另外，大功率电子装置的分离的单元、也就是例如图中示出的级间耦合电路4可以作为防尘的单元封闭地构成，这样可以防止灰尘等侵入该单元并带来相应不利的影响。

虽然依据变频器的上述实施例对本发明作了详细解释，但是本发明当然也适用于其它散发热量的电子组件，方法是将其与大功率电子装置分隔并设置在已有的排气通道、抽吸通道或冷却通道内或上。当然作为冷却介质不仅可以使用空气，而且可以使用任意介质，特别是液态的冷却介质如水等。

最后需指出的是，以上所述的解决方案、即级间耦合电路借助插塞连接与变频器的其它部件1/3/5相连接视为CAN-总线-解决方案。

                  附图标记列表

1      变频器

2      控制电路

3      整流器

4      级间耦合电路

5      反向换流器

6      交流电网/三相电网

7、8   导线

9、10  导线

11     驱动机组

12     控制线

13     机组模块

14     级间耦合电路模块

15     插塞连接

16     排气通道

17     散热片

Claims (9)

1.用于纺织机驱动机构的方法，该纺织机具有至少一个用于整流交流电的整流器、至少一个用于脉动直流电滤波的级间耦合电路、至少一个用于产生其它频率的交流电的反向换流器和至少一个用于控制机组的控制设备，其特征在于：尽可能地使所述变频器(1)保持冷却和/或使其至少部分与机器的发热区域分开。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于：将所述级间耦合电路(4)分开。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于：所述级间耦合电路(4)在空间上与变频器(1)隔开，并且设置在优选在纺织机中已有的由冷空气流流过的通道(16)中。

4.变频器，其适合在按前述权利要求中任一项所述的方法中使用。

5.具有按权利要求4所述变频器的装置，其特征在于：所述级间耦合电路(4)通过插塞连接(15)与变频器的其它部件(2、3、5)相连。

6.具有按权利要求4所述变频器的装置，其特征在于：通过在所述级间耦合电路(4)上设置至少部分由冷却流流经的散热片(17)增加冷却效果。

7.具有按权利要求4所述变频器的装置，其特征在于：在冷却所述级间耦合电路(4)之前借助过滤器清洁所述冷却流。

8.具有按权利要求4所述变频器的纺织机。

9.具有按权利要求5至7中任一项所述装置的纺织机。