CN105409099A - 电机驱动器罩盖 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于电机驱动器的罩盖。该罩盖包括一个允许空气到达该电机驱动器的空气入口的开口(通常在该罩盖的底部)、以及一个允许来自该电机驱动器的空气出口的空气离开该罩盖的开口(通常在该罩盖的顶部附近)。一个遮罩为该驱动器提供防雨保护，并且在罩壳内的一个隔离件(如隔板)防止空气在罩壳内从驱动器的空气出口流向空气入口。该遮罩和/或隔离件的形状被确定用于引导空气从空气出口远离该罩壳，以便实质性地减少空气从驱动器的空气出口到空气入口的再循环。

Description

电机驱动器罩盖

技术领域

本发明涉及一种用于电机驱动器的罩盖。例如，该罩盖可以为电机驱动器提供额外保护，以便使驱动器能够放置在潜在恶劣条件下的室外。

背景技术

图1示出了一种已知的电机驱动器(术语“可变速度驱动器”或“变频驱动器”也用于指代电机驱动器-在本文档中，这些术语可以互换地使用)，由参考号1总体指示。电机驱动器在使用过程中产生大量热，并且因此需要冷却。图1示出的可变速度驱动器1包括一个背部通道2，该背部通道为驱动器1内的电路提供大部分冷却。尽管如此，这还不够充分，并且在驱动器的前部还提供有空气入口3和空气出口4以便提供附加的空气流用于冷却目的。

为了提供足够的冷却，重要的是不堵塞空气入口3和空气出口4。当驱动器1安装在相对清洁的室内环境中时，这通常不成问题。然而，如果驱动器1安装在室外(例如，可能需要抵挡雨水的地方)或者在特别苛刻的室内环境中，空气入口和空气出口就成了机柜结构的一个弱点，这个问题就会特别突出。

可能的是将驱动器1安装在一个罩壳箱内，以便保护驱动器避免例如雨水、沙或大量灰尘。然而，这样一种罩壳必须允许足够的空气流入空气入口3并从空气出口4流走，否则驱动器1的热性能将会受到不利影响。

此问题的一种已知的解决方案是提供一个机柜来保护驱动器1。一种常用的机柜是称为NEMA3R的机柜(由美国国家电气制造商协会(theNationalElectricalManufacturersAssociation)评定)。NEMA3R机柜通常涉及将驱动器安装在该机柜内。该机柜的底部通常会提供风扇以吸入空气用于冷却驱动器。空气通常由该机柜的一侧排出。除了冷却风扇，通常还会提供加热器以便能够加热机柜，从而防止当驱动器不工作时产生冷凝。其他可能的特征包括过滤器和将机柜抬离地面的安装柜脚。

例如NEMA3R这样的机柜是昂贵的。而且，此类机柜需要比其所封闭的驱动器大(在一个典型的NEMA3R实现方式的情况下，实质上更大)。额外的费用和/或额外的空间需求在许多环境中是不可接受的。

本发明设法解决以上概述问题中的至少一些问题。

发明内容

本发明提供一种用于电机驱动器的罩盖(通常是局部罩盖)，其中该驱动器包括一个空气入口和一个空气出口(用于冷却空气的通道)，该罩盖包括：一个第一开口(通常在该罩盖的底部)，其中在使用时允许空气经过该第一开口到达该空气入口；一个第二开口，其中在使用时允许空气从该空气出口穿过第二开口；以及在该罩盖内部的一个隔离件(例如隔板)，该隔离件的尺寸和位置被确定使得在使用时防止空气在该罩盖内部从该空气出口流向该空气入口。

本发明还提供一种用于电机驱动器的罩盖(通常是局部罩盖)，其中该驱动器包括一个空气入口和一个空气出口(用于冷却空气的通道)，该罩盖包括：一个第一开口(通常在该罩盖的底部)，其中在使用时允许空气经过该第一开口到达该空气入口；一个第二开口，其中在使用时允许空气从该空气出口穿过第二开口；以及一个限制雨水进入该罩盖的雨水限制器。该罩盖可能额外包括在该罩盖内部的一个隔离件(例如隔板)，该隔离件的尺寸和位置被确定使得在使用时防止空气在罩盖内部从该空气出口流向该空气入口。

此外本发明提供一种电机驱动器，该电机驱动器包括一个空气入口、一个空气出口和一个(局部)罩盖，该罩盖包括：一个第一开口，其中使用时允许空气经过该第一开口到达该空气入口；一个第二开口，其中在使用时允许空气从该空气出口穿过第二开口；以及在该罩盖内部的一个隔离件(例如隔板)，该隔离件的尺寸和位置被确定使得在使用时防止空气在该罩盖内部从该空气出口流向该空气入口。

此外本发明还提供一种电机驱动器，该电机驱动器包括一个空气入口、一个空气出口和一个(局部)罩盖，该罩盖包括：一个第一开口，其中使用时允许空气经过该第一开口到达该空气入口；一个第二开口，其中在使用时允许空气从该空气出口穿过第二开口；以及一个限制雨水进入该罩盖的雨水限制器。该罩盖可能额外包括在该罩盖内部的一个隔离件(例如隔板)，该隔离件的尺寸和位置被确定使得在使用时防止空气在该罩盖内部从该空气出口流向该空气入口。

如果提供了雨水限制器，雨水限制器“限制”雨水进入罩盖，但也不一定完全防止雨水进入罩盖。这在本发明的许多形式中是可能的，因为驱动器本身提供了防止雨水进入的重要保护。通常对雨水限制器的要求是防止非常大量的水在短的时间间隔内冲击驱动器，因为驱动器可能无法经受这样的恶劣环境。

该雨水限制器和/或隔离件的形状可以被确定为引导至少一些来自空气出口的空气远离该罩盖(以便减少空气的再循环)。如果两者均有提供，该雨水限制器和隔离件可以合作引导空气从该空气出口离开该罩盖。

在本发明的许多形式中，罩盖只遮盖了驱动器的一部分(从而该罩盖可以保护驱动器中尚未被充分妥善保护的部分)。这样减少了材料，并减少了尺寸需求，还允许驱动器的其他部分被“自然”冷却。举例来说，驱动器的后部可能未被遮盖。

第二开口可能在罩盖的前部提供，并且在使用时与该空气出口平行地延伸。该第一开口和/或第二开口可能位于前罩盖的一侧。

隔离件/隔板可以从第二开口处向上延伸至驱动器的外部。因而，该隔离件可以将来自该空气出口的空气朝向该第二开口引导。如果该隔离件从第二开口的底部向上延伸至该空气出口，则离开该罩盖的空气将倾向于被引导远离该罩盖(从而减少再循环)。

在本发明的一种替代形式中，第二开口在该罩盖的一侧上提供(并且可能垂直于该空气出口延伸)。

在本发明的许多形式中，雨水限制器是以提供在该罩盖外部的一个遮罩的形式来提供的。该遮罩的形状可以被确定为引导至少一些来自该空气出口的空气远离该罩盖。例如，可以提供一个朝向该遮罩底部的凸出部，该凸出部以一个角度、向离开该罩盖的平面的方向延伸。可替代地，该遮罩的形状可以被确定为提供一个朝向该遮罩底部的凹口。

在本发明的一种替代形式中，雨水限制器是一个百叶窗开口。

如果提供的话，该雨水限制器通常限制雨水经过该第二开口进入该罩盖。因而，雨水限制器解决了与在罩盖中提供第二开口相关的问题之一。

在本发明的许多形式中，罩盖被提供为在使用时被置于已有驱动器上方的一个套件。该套件包括用于将罩盖附连到电机驱动器上的连接装置。

附图说明

现在将参考以下示意图进一步详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了一种已知的可变速度驱动器；

图2示出了根据本发明的一个方面以一个局部罩盖保护的图1的驱动器；

图3是图2的驱动器和罩盖的局部剖视图；

图4是根据本发明的一个方面的一种罩盖的后视图；

图5示出了根据本发明的一个方面的一种由罩盖保护的驱动器；并且

图6示出了根据本发明的另一个方面的一种由罩盖保护的驱动器。

具体实施方式

诸位发明人已经意识到，现有技术的许多问题可以通过仅提供局部罩盖(其中该局部罩盖遮盖驱动器的易损坏的部分，但保留其他部分不被遮盖)来加以解决。这可能是适用的，例如驱动器本身对于例如雨水、沙或大量灰尘等提供了良好的防护。

具体地讲，空气入口3和空气出口4需要被遮盖，但是，在许多实施例中，背部通道2(如果提供)不需要被遮盖，因为背部通道不容易进雨水。

提供局部罩盖减少了成本(通过减少材料需求)，并且还减小了尺寸。然而，处理驱动器产生的发热问题并非是无关紧要的，因为对驱动器的任何遮盖都会减小散热范围。

图2示出了根据本发明的一个方面以一个局部罩盖10保护的图1的驱动器。罩盖10包括一个遮罩12、一个顶部14和一个安装安排16。安装安排16用于将罩盖10实体地连接至驱动器1(例如用螺钉，如图2所示)。遮罩12包括一个凹口18，下文对其详细描述。

图3图示了图2的驱动器1和罩盖10的局部剖视图。图3示出了驱动器1，该驱动器包括背部通道2、空气入口3和空气出口4。罩盖10包括遮罩12(包括凹口18)、顶部14和安装安排16，如图2所示。如图3所示，安装安排16被拧接到驱动器1上，从而将罩盖保持在位，其中在驱动器1的前部与罩盖10的前部之间有空隙。该空隙允许空气流通，如下文进一步描述。

罩盖10包括一个在底部的开口(总体上由参考号20指示)、一个在罩盖前部的开口(由参考号22总体指示)、以及一个隔板24。隔板被连接到罩盖10上(或者形成该罩盖的一部分)并且在使用时与驱动器1的前部接触。在以下详细描述原因，隔板24防止空气在罩盖10与驱动器1之间的空间内在开口20与22之间进行流动。

图4是罩盖10的后视图。在图4中，开口22和隔板24比在图3中更清楚地可见。在图4中还示出了遮罩12(其被部分遮掩)、顶部14和安装安排16。

当罩盖10被附接到驱动器上时，冷却空气能够经由开口20和空气入口3进入驱动器1。通常提供一个风扇以便经过该开口20来吸入空气。

经过空气入口3吸入的空气被用于冷却驱动器1，并且随后经过空气出口4被排出。经过空气出口4被排出的空气能够经过开口22而留在驱动器1附近。

如上所述，提供空气入口3和空气出口4所带来的一个缺点是当在室外使用而不带有罩盖时，雨水能进入这些空气入口和空气出口，并且潜在地损坏驱动器。提供罩盖解决了此问题，但阻止了空气流通。

提供开口22能使空气流通。提供遮罩12提供了保护以避免雨水进入(并且还至少提供了一些保护以避免其他污染物，例如沙)。开口22和遮罩12一起来设法解决防雨和散热的双重问题。

为驱动器1提供罩盖进一步产生的问题是经过空气出口4排出的热空气倾向于由罩盖朝向空气入口3引导。这样导致在驱动器的冷却安排中已被加热的空气的再循环。显然，这样会显著降低冷却安排的效能。

罩盖10使用隔板24部分地解决了这个问题。该隔板防止空气在驱动器1与罩盖10之间的区域中从空气出口4流到空气入口3。此安排显著减少了空气再循环，因为所有进入空气入口3的空气必须经由开口20进入罩盖。

尽管隔板24防止了空气在罩盖10内部的再循环，但离开空气出口4的空气可以穿过该开口22、然后经由开口20进入罩盖而进行再循环。提供遮罩12旨在将离开该开口22的热空气向下(即朝向开口20)引导；相应地，该遮罩12可以加剧罩盖外部空气再循环的问题。

设法通过对该遮罩和/或隔板进行成形以引导空气远离驱动器(而不是直接向下)，罩盖10减少了这种外部再循环问题。这样减少了热空气经由空气入口进行再循环的趋势。

如图3和图4所示，隔板是呈角度的，以便引导空气远离罩盖1，而不是直接向下。

如图3所示出，防雨罩12包括一个矩形切口部分或凹口，由参考号18总体指示。在本发明中在遮罩中没有提供凹口的形式中，隔板24所引导的空气倾向于冲击防雨罩、然后向下重新定向。提供凹口允许至少一些穿过开口22的空气被引导离开该罩盖10。通过举例的方式提供了图3中示出的凹口的尺寸和形状；许多替代形式对于本领域普通技术人员是清楚的。

通过增加凹口的高度或者通过简单地减小防雨罩12的尺寸，可以进一步减少再循环问题。然而，防雨罩还需要减少经过开口22进入罩盖内部的雨水(或其他物质)量，并且因此需要在引导空气离开罩盖和防止雨水经过开口22进入之间进行平衡。最优平衡可能根据不同应用而不同。

图5示出了由替代性罩盖所保护的驱动器，由参考号30总体指示。罩盖30包括一个防雨罩32(类似于以上所述的防雨罩12)。在图5中还示出了空气入口3、空气出口4和隔板24。

防雨罩32与防雨罩12的不同之处在于凹口18被替换成了弯折部34。实际上，防雨罩12的被移除以提供凹口18的区域已被弯折离防雨罩12(而不是被移除)。与隔板24的方式相类似，弯折部旨在引导空气远离该罩盖12。因此，该弯折部34的功能与以上所述的凹口18的功能相类似。如凹口18一样，弯折部34的尺寸和形状可以变化。

应该强调的是，尽管提供凹口18、弯折部34或类似安排来引导空气离开该罩盖1，这在许多实现方式中是有利的，但这并非对于本发明的所有形式都是必要的。防雨罩可以(例如)是一个简单的长方体形状、在底部有一个矩形开口。

以上所述的防雨罩12和32并不是唯一可以用来限制雨水进入罩盖内部的机构。通过举例，图6示出了根据本发明的另一个方面由罩盖40保护的驱动器，其中防雨罩12和32被替换成一个百叶窗开口42。提供百叶窗开口是吸引人的，因为它可以保护罩盖避免雨水，而不需要罩盖的一部分向外延伸(并且因此增加罩盖所占的面积)。罩盖40有效地提供了一组小开口，而不是单个的大开口。这样有可能降低热空气移动远离该驱动器1的能力，并且因此罩盖40的热性能可能不如以上所述的罩盖10和30好。罩盖40包括一个隔板44，该隔板具有与以上所述的隔板24类似的功能。该隔板从右向左(当从前面看罩盖时)向下成角度，以便将来自空气出口的热空气朝向百叶窗开口42引导。与隔板24一样，隔板44防止空气在驱动器和罩盖40之间的空间内循环。

如箭头46所指示，空气经过罩盖底部中的开口进入罩盖(并且因此进入空气入口)。如箭头48所指示，空气经过百叶窗开口42离开罩盖。

如附图所示的空气入口3和/或空气出口4的位置并非对本发明的所有形式都是必要的。例如，空气入口和空气出口中的至少一个应该在驱动器的一侧提供(而不是在前部)。此外，空气入口和空气出口中的至少一个应该在驱动器的顶部和/或底部上提供。在以上所述的安排中，空气入口3在朝向驱动器1的底部方向上提供，并且空气出口4在驱动器顶部附近提供；这些位置可以调转。其他可能的变体对于本领域普通技术人员是清楚的。

如上所述，隔板24和44充当了防止空气在罩盖内从驱动器的空气出口到空气入口再循环的隔离件。在空气入口3和空气出口4同时在驱动器前部提供的附图中所示出的构型中，这是个特殊问题。清楚的是，如果空气入口和空气出口不是同时在驱动器前部提供，那么可能显著减少空气再循环的问题。确实，该问题可能被降低到不再需要隔板的程度。因此提供隔板以防止空气在驱动器内再循环并非对于本发明的所有实施例都是必要的。

如上所述，提供了雨水限制器(例如遮罩12和32以及百叶窗开口42)以减少进入罩盖内部的雨水量，由此减少雨水进入空气出口4的可能性。然而，应该指出，提供雨水限制器并非对本发明的所有形式都是必要的。限制雨水通常是必需的，以便使驱动器/罩盖组件有足够的防水性。然而，如果驱动器有待被使用的环境并不严苛，或者如果驱动器本身具有适度的防水性，则可能不需要由雨水限制器来提供附加保护。而且，如果系统的热需求可以通过在罩盖前部仅提供一个小开口22得以满足，那么即使没有提供雨水限制器，驱动器暴露在雨水中的程度可能也足够低。另外，如果该空气出口4在远离该开口22处提供，那么同样，即使没有提供雨水限制器，驱动器暴露在雨水中的程度可能也足够低。

以上参照图1描述的现有技术驱动器1包括背部通道冷却。应强调的是，尽管提供背部通道冷却用于同本发明的原理一起使用具有很多优点，但它并非对本发明的所有形式都是必要的。

本发明的上述实施例仅仅是通过举例的方式提供的。技术人员将认识的是，可以进行各种修改、变化、和替换而不脱离本发明的范围。本发明的权利要求书旨在涵盖如落在本发明的精神和范围内的所有此类修改、变化和替换。

Claims (16)

1.一种用于电机驱动器的罩盖，其中该驱动器包括一个空气入口和一个空气出口，该罩盖包括：

一个第一开口，其中在使用时允许空气经过该第一开口到达该空气入口；

一个第二开口，其中在使用时允许空气从该空气出口穿过第二开口；以及

在该罩盖内部的一个隔离件，该隔离件的尺寸和位置被确定使得在使用时防止空气在该罩盖内部从该空气入口流向该空气出口。

2.如权利要求1所述的罩盖，其中该隔离件的形状被确定用于引导至少一些来自该空气出口的空气远离该罩盖。

3.如权利要求1或权利要求2所述的罩盖，其中该第二开口是提供在该罩盖的前部，并且在使用时与该空气出口平行地延伸。

4.如权利要求3所述的罩盖，其中该隔离件从该第二开口向上延伸至该驱动器的外部。

5.如以上任一权利要求所述的罩盖，进一步包括一个限制雨水进入该罩盖的雨水限制器。

6.一种用于电机驱动器的罩盖，其中该驱动器包括一个空气入口和一个空气出口，该罩盖包括：

一个第一开口，其中在使用时允许空气经过该第一开口到达该空气入口；

一个第二开口，其中在使用时允许空气从该空气出口穿过第二开口；以及

一个限制雨水进入该罩盖的雨水限制器。

7.如权利要求5或权利要求6所述的罩盖，其中所述雨水限制器是在该罩盖外部提供的一个遮罩。

8.如权利要求7所述的罩盖，其中该遮罩的形状被确定用于引导至少一些来自该空气出口的空气远离该罩盖。

9.如权利要求8所述的罩盖，其中该遮罩的形状被确定用于提供一个朝向该遮罩底部的凸出部，该凸出部以一个角度、向离开该罩盖的平面的方向延伸。

10.如权利要求8所述的罩盖，其中该遮罩的形状被确定用于提供一个朝向该遮罩底部的凹口。

11.如权利要求5或权利要求6所述的罩盖，其中所述雨水限制器是一个百叶窗开口。

12.如权利要求5至11中任一项所述的罩盖，其中所述雨水限制器被提供用于限制雨水经过该第二开口进入该罩盖。

13.如权利要求5至12中任一项所述的罩盖，其中该雨水限制器的形状被确定用于引导至少一些来自该空气出口的空气远离该罩盖。

14.如以上任一权利要求所述的罩盖，其中该罩盖仅遮盖该驱动器的一部分。

15.如权利要求14所述的罩盖，其中该驱动器的后部是未遮盖的。

16.一种电机驱动器，包括一个空气入口和一个空气出口，该电机驱动器进一步包括一个如以上任一权利要求所述的罩盖。