CN105141111A - 一种免维护变频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种免维护变频器，所述免维护变频器包括功率元件、风道、散热器、缓冲电阻和风机，所述散热器包括散热片，所述散热器设置在风道，所述风道为散热片之间的空隙，所述缓冲电阻设置在散热器和风机之间，所述缓冲电阻设置为门帘形状。本发明摆脱了繁琐复杂的变频器风道清理工作，实现了变频器风道免维护功能，使散热器通风顺畅散热效果好、散热风机负载降低，减少故障率，延长使用寿命，散热风机噪音降低；尤其适合夏季昆虫较多的地区使用。

Description

一种免维护变频器

技术领域

本发明涉及一种变频器，具体涉及一种绿色、环保、节能的免维护变频器。

背景技术

交流变频器是一种能够改变其输出电压、电流、频率的电气设备，一般在工业场合使用，通常放置在有通风条件的配电室内；由于交流变频器在工作时自身发热量很大，所以大多拥有散热风道。但由于风道的狭窄处，也就是散热器的散热片组的进风口位置，经常会被灰尘堵塞，造成变频器通风不畅，变频器内的功率元件所发热量不能及时被散热器散发掉，而且变频器散热风机由于出风不畅，负载变大，噪音也相应变大，这样就不得不做维护清理工作。然而，变频器维护风道清理工作很繁琐，目前交流变频器的风道都设计在变频器的背后部位，清理风道时需拆下交流变频器前端的控制电路板，而交流变频器的控制电路非常复杂，插拔件很多，铜排很多，固定螺丝也多，电路板和功率模块对人体所带静电很敏感，常发生变频器风道清理后变频器电路发生故障，致使设备无法运行。

现有技术一，联想笔记本电脑内的CPU散热风扇拥有两种转速，平时笔记本使用时，风扇运行时为正常转速。当电脑接收清灰指令时，风扇供电电压被提高，风扇叶片转速突然增高。笔记本程序控制散热风扇电源，定期或不定期让散热风扇高速运转一次，破坏流体与沉积物之间的平衡，可吹走一部分附在设备风道中的灰尘，可以暂时缓解风道内的堵塞，却无法清除散热片排列口堵塞的异物，虽能延长维护期的时间，但不能完全免维护。

现有技术二，液冷变频器利用管道和加压泵，使液体循环流动，通过变频器散热基板内的密封通道时，将变频器运行时所产生的热量带出，通过管道，流进室外的冷却系统，冷却系统将温度高的液态导热介质降温，经加压泵送进变频器散热基板内的密封通道,液冷变频器不需要维护了，但需要定期对冷却系统进行维护(冷却系统如同空调的室外机)，除对室外冷却系统的冷却风道维护外，因管道内的液态导热介质需要加压泵强迫循环流动，需对加压泵以及加压泵电控系统和循环管道内流体的压力进行监控，以确保变频器安全运转，因此液冷变频器整个散热系统繁琐复杂，成本高。

发明内容

发明本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种免维护变频器，实现了变频器风道免维护功能，使散热器通风顺畅散热效果好、散热风机负载降低，省电，减少故障率，延长使用寿命，散热风机噪音降低。

实现上述目的的技术方案是：

本发明一种免维护变频器，所述免维护变频器包括功率元件、风道、散热器、缓冲电阻和风机，所述散热器包括散热片，所述散热器设置在风道，所述风道为散热片之间的空隙，其中，所述缓冲电阻设置在散热器和风机之间的散热器进风道内，所述缓冲电阻设置为门帘形状。

上述的免维护变频器，其中，所述风道如进风道的横截面积至少占免维护变频器截面面积的1/3。

上述的免维护变频器，其中，所述散热片的材质为铝或铜。上述的免维护变频器，其中，所述缓冲电阻包括缓冲电阻绝缘框架、缓冲电阻电阻丝和缓冲电阻接线端子。

本发明的有益效果是：本发明提供一种免维护变频器，摆脱了繁琐复杂的变频器风道清理工作，实现了变频器风道免维护功能，使散热器通风顺畅散热效果好、散热风机负载降低，省电，减少故障率，延长使用寿命，散热风机噪音降低；由于缓冲电阻移至散热器进风道内，缩短了缓冲电阻恢复其电阻值的冷却时间，为下一次使用提供条件，增加了变频器特定时间内的停送电次数；尤其适合夏季昆虫较多的地区使用。

附图说明

图1是本发明的一种免维护变频器的纵截面结构示意图。

图2是本发明的一种免维护变频器的散热原理侧视示意图。

图3是本发明的一种免维护变频器的散热器正视示意图。

图4是本发明的一种免维护变频器的散热器俯视示意图。

图5是本发明的一种免维护变频器的缓冲电阻的俯视图及结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明一种免维护变频器，所述免维护变频器1包括功率元件2、风道3、散热器4、缓冲电阻6和风机7，所述散热器4包括散热片5，所述散热器4设置在风道3，所述风道3包括散热片5之间的空隙，所述功率元件2设置在与散热片5相对的散热器4的另一侧，所述缓冲电阻6设置在风机7的出风端与散热器4的进风口之间。利用每次上电，缓冲电阻6要通电发热烧红一次，烧断蜘蛛丝。现有技术的变频器1的缓冲电阻6都是在电气腔10内，每次通电电阻丝要发热烧红一次，然后自己慢慢变凉，待冷却恢复其电阻值后，可准备下一次停送电使用。

所述缓冲电阻6设置为门帘形状。所述缓冲电阻6包括缓冲电阻绝缘框架61、缓冲电阻电阻丝62和缓冲电阻接线端子63。缓冲电阻6的结构有所改进，与现有技术不同，现有技术是一个六方体或圆柱体形状，本发明将缓冲电阻6设计为门帘形状，可以通风，使风机7送来的风流在风道内流经缓冲电阻6，再进入散热器4的散热风道中。本发明把缓冲电阻6移到风道3的散热器4的进风口，结构改成帘子形状，阻挡了蜘蛛丝进入散热器4风道3的路径，而且每次上电，都会烧断一次集聚的蜘蛛丝，这样，阻挡了蜘蛛丝进入散热器4风道3的路径。

风道3包括缓冲电阻6的进风道8和散热器4的出风口9等。

变频器1分两个部分，包括电气腔10和风道腔。散热器4的平台背面是风道3，风道3内有很多散热片5和风接触，散热片5和散热器4平台连接为一体。散热片5均匀布满风道3，只留下供风流通过的空隙。功率元件2在工作时会发热，变频器1的功率元件2安装固定在散热器4的平面上，发出的热量传入散热器4。风从散热片5间吹过，带走散热片5的热量。

变频器1的缓冲电阻6是一个发热元件，变频器通常会在每次上电时，电流通过缓冲电阻6给变频器1内的平波电容组充电。因变频器1内部的电容器容量巨大，需要通过缓冲电阻6来阻止大的电流通过，以保护整流桥不受大电流的损坏；在充电过程中缓冲电阻6发热，当平波电容组电压达到预定电压值后，缓冲电阻6被旁路，缓冲电阻6发热结束。也就是说，每次要给变频器1送电运行，都会使缓冲电阻6发热一次。

将缓冲电阻6从变频器1的电气腔10移至变频器的风道3腔内，安装在风机7与散热器4之间的进风道8中。由风机7送入的空气，经过缓冲电阻6，然后进入散热器4带走热量，并从散热器4的出风口9排出，完成散热过程。缓冲电阻6的电阻丝外露，当每次变频器1通电时，缓冲电阻6的电阻丝发热烧红，就能起到烧断蜘蛛丝的功效，从而实现自动清理风道3免维护的功能。

所述风道3的横截面积至少占免维护变频器1截面面积的1/3。

所述散热片5的材质为铝或铜。

变频器1安装，一般采用直立形式安装固定。小功率的变频器由于发热少，没有风扇，空气由下而上，靠散热器4加热空气产生对流，进行空气流通。

大功率变频器1由于散热量大，散热片5比较稠密，自然对流不畅，所以需要有风扇强制风冷，风的方向依旧是自下而上。

通常，变频器1散热风道3堵塞的真正原因，是由于风道3内被吸入大量蜘蛛丝。配电室的进出线电缆都走地沟和电缆槽进入室内，这就给一些小爬虫提供了进入配电室的机会，为蜘蛛提供了生存的条件，蜘蛛行走觅食时，会留下一根长长的丝线，定居后会织出一张大大的蜘蛛网，蜘蛛网的纬线上有粘液，可以粘住飞虫，而蜘蛛网的经线上和蜘蛛行走时留下的蜘蛛丝是没有粘液的。蜘蛛丝是一种具有特殊品质的材料,迄今为止人类还无法生产出像它那样具有超强强度和弹性极强的化合物,每个蜘蛛每天产丝大约是100米。每根蜘蛛丝的抗拉强度是钢材的2倍，弹性也比人造纤维好得多。比如，蜘蛛网可以延伸到原长的10倍，而尼龙一旦延展到原长的20％就会发生断裂。

蜘蛛走过后被废弃的蜘蛛丝会随风飘荡，当被变频器1散热风机7吸入，吹进散热风道3时，蜘蛛丝会被变频器1密集的散热片5阻挡，从而在密集的散热片5上堆积，最终形成一张厚实的蜘蛛丝毛毡块，夹杂其它空气中的悬浮杂物，堵住变频器的散热风道3，使变频器1无法散热，不能正常运行。这种堵塞方式，若照搬联想笔记本电脑的清灰方法，只增加风扇的转速，想用大的风量吹走沉积物，是无济于事的，因为出风位置比进风位置狭小，越吹堵得越实，形成恶性循环。

发明本发明将变频器1中的缓冲电阻6外形结构改变，使形状与变频器1散热器4的风道3端面相吻合，使缓冲电阻6的发热丝间距与散热器4铝散热片5间距等同，将缓冲电阻6放置在散热器4进风口紧贴散热片5的位置，利用缓冲电阻6的发热机理熔断蛛丝，使熔断的蛛丝灰尘，随散热风机7吹出的强风飞出风道3。再次被吸进变频器1的风道3后，因其长度有限，不会被横担在散热片5之间，如果有少许蜘蛛丝又被横担在了散热器4的散热片5上，下一次上电又会重复熔断蜘蛛丝的程序。因没有了蛛丝，其它形式的悬浮物失去依托，无法滞留在风道3中。每次停送电，缓冲电阻6都会执行一次熔断蛛丝的程序，变频器1也就无需人工维护。

本发明对变频器1散热风道3的现有技术进行改进，利用变频器1内的缓冲电阻6发热机理，改进缓冲电阻结构8和安装位置，在不影响缓冲电阻6原设计参数和缓冲功能的情况下，增加熔断蛛丝的工作内容，同时对散热器4进行了预热，不但提高了变频器1功率元件2的开机温度，更达到了变频器1风道3免维护的目的，由于缓冲电阻6移至进风道8内，缩短了缓冲电阻6恢复其电阻值的冷却时间，增加了变频器1特定时间内的停送电次数。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种免维护变频器，所述免维护变频器包括功率元件、风道、散热器、缓冲电阻和风机，所述散热器包括散热片，所述散热器设置在风道，所述风道为散热片之间的空隙，其特征在于：所述缓冲电阻设置在散热器和风机之间，所述缓冲电阻设置为门帘形状。

2.根据权利要求1所述的免维护变频器，其特征在于：所述风道的横截面积至少占免维护变频器截面面积的1/3。

3.根据权利要求1所述的免维护变频器，其特征在于：所述散热片的材质为铝或铜。

4.根据权利要求1所述的免维护变频器，其特征在于：所述缓冲电阻包括缓冲电阻绝缘框架、缓冲电阻电阻丝和缓冲电阻接线端子。