CN106877684B - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供通用性高的电力转换装置。电力转换装置(1)包括：滤波器元件(410)，所述滤波器元件(410)被配置在电路基板(5)上；切换部(420)，所述切换部(420)被配置在从电路基板(5)离开的位置，并用于将导电性的构造部件和滤波器元件(410)之间切换为导通状态或非导通状态；汇流条(430)，所述汇流条(430)将滤波器元件(410)和切换部(420)电连接；汇流条(440)，所述汇流条(440)将切换部(420)和导电性的构造部件之间电连接。

Description

电力转换装置

技术领域

本公开涉及电力转换装置。

背景技术

专利文献1中公开了被设置在泵控制盘内的逆变器装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11-225498号公报。

发明内容

在如上述逆变器装置那样的电力转换装置中，针对设置场所要求具有能够灵活地对应的通用性。本公开的目的在于提供通用性高的电力转换装置。

本公开所涉及的一种电力转换装置，包括：滤波器元件，所述滤波器元件被设置在电路基板上；切换部，所述切换部被设置在从电路基板离开的位置，并用于将导电性的构造部件和滤波器元件之间切换为导通状态或非导通状态；第一汇流条，所述第一汇流条将滤波器元件和切换部电连接；以及第二汇流条，所述第二汇流条将切换部和导电性的构造部件之间电连接。

根据本公开，能够提供通用性高的电力转换装置。

附图说明

图1是电力转换装置的立体图；

图2是电力转换装置的分解立体图；

图3是电力转换装置的从其他方向看的立体图；

图4是电力转换装置的示意性电路图；

图5是切换部周边的立体图；

图6是图5的切换部的分解立体图；

图7是示出切换部的配置的示意图；

图8是示出切换部的配置的示意图；

图9是示出切换部和开口的关系的截面图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对实施方式详细地进行说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。

本实施方式所涉及的电力转换装置1将交流电力(例如商用的三相交流电力)或直流电力转换成希望频率的交流电力(例如三相交流电力)输出。电力转换装置1用于例如产业设备的控制系统。

1.电力转换装置的整体构成

首先，参照图1～图3例示电力转换装置1的具体的构成。在以下的说明中，“上下”意味着标准的设置状态下的上下。“前后”意味着将操作面板(后述)侧作为前侧，将其相反侧作为后侧的方向。在图示中，Z轴正方向是上方，X轴正方向是前方。

电力转换装置1具有主体2，主体2内装有电力转换用的电路基板5。主体2可以具有彼此邻接的第一部分3和第二部分4，电路基板5可以被容纳在第二部分4内。第一部分3可以用于冷却电路基板5的电路元件。

更具体地，主体2具有框体10。框体10在内部具有配置电路基板5的第一空间S1以及包含冷却用流体的流路FP1的第二空间S2。例如框体10如图2所示具有基础框体20、第一罩50和第二罩60。

基础框体20具有被向后方开放的第一部分30和被向前方开放的第二部分40。第一部分30和第二部分40之间被隔壁21间隔(参照图3)。在第二部分40中以与隔壁21对置的方式设置电路基板5。在电路基板5的下部设置有用于连接输入输出用电线的端子5c。

第一罩50被从前方安装到第二部分40上，且以开放端子5c的状态覆盖电路基板5。第一罩50与第二部分40协同形成上述第一空间S1。

第二罩60被从前方安装到第一罩50上，且覆盖第一罩50和端子5c。通过第二部分40、第一罩50和第二罩60构成主体2的第二部分4。第二罩60的前表面被用作操作面板。例如，在第二罩60的前表面上配置操作器6。

操作器6接受由电力转换装置1的用户进行的输入，且显示电力转换装置1的内部信息。操作器6可以相对于第二罩60的前表面自由装卸。

如图3所示，第一部分30在内部形成上述第二空间S2。第一空间S1和第二空间S2由隔壁21间隔。当在隔壁21上形成开口时，其开口属于第二空间S2。即，隔壁21的前表面是第一空间S1和第二空间S2的边界。

上述的流路FP1例如如下地被构成。在第一部分30的下部形成通气口32，且在第一部分30的上部安装至少一个(例如两个)风扇70。通过风扇70向上方或下方输送空气，在第二空间S2内形成沿着上下方向的气流。构成该气流的空气是上述冷却用流体的一例，该空气的流路是流路FP1的一例。通过第一部分30构成主体2的第一部分3。

第一部分3可以具有冷却片7。冷却片7例如对电路基板5的电路元件(例如开关元件)产生的热进行散热。冷却片7可以被配置在第一部分30内的第二空间S2中的流路FP1上。

2.噪声滤波器

(1)电力转换电路

主体2可以在内部具有在图4中示出的电力转换电路90。电力转换电路90通过配置在电路基板5上的电路元件等构成。电力转换电路90具有整流部91和开关部92。

整流部91将来自电源PW1的交流电力(例如商用的三相交流电力)转换为直流。开关部92将直流电力转换为希望频率的交流电力(例如三相交流电力)并向马达M1等的负载输出。

(2)噪声滤波器

电力转换装置1可以包括噪声滤波器400。噪声滤波器400降低电力中的噪声分量。噪声滤波器400具有被配置在电路基板5上的滤波器元件410，将电力中的噪声分量(例如高频的噪声分量)导入到导电性的构造部件。滤波器元件410例如是电容器。在以下的说明中，在降低噪声分量的对象是交流电力的情况下，“一个滤波器元件410”意味着将交流的全相设置为对象的多个(例如四个)滤波器元件410的一组。导电性的构造部件例如是上述的基础框体20。

噪声滤波器400可以被设置在电力转换电路90的多处。例如，噪声滤波器400被设置在交流电力的输入部以及直流电力的输出部(整流部91和开关部92之间)。

(3)切换部

如图5和图6所示，电力转换装置1还可以包括切换部420和汇流条430、440。切换部420被配置在从电路基板5离开的位置，将导电性的构造部件(例如基础框体20)和滤波器元件410之间切换为导通状态或非导通状态。

汇流条430(第一汇流条)将滤波器元件410和切换部420电连接。汇流条430的一端部固定于在电路基板5上与滤波器元件410导通的端子上。汇流条430的另一端部被配置于切换部420。汇流条440(第二汇流条)将切换部420和导电性的构造部件之间电连接。汇流条440的一端部被固定在基础框体20上。汇流条440的另一端部被配置在切换部420上。

汇流条430、440是板状或棒状的导体。为了确保充分的导电性，汇流条430、440具有只要不施加用于加工的故意的应力就不变形的截面。通过使用这样的汇流条430、440，能够抑制与噪声电流流动相伴的电压变动。另外，也能够将汇流条430、440用作切换部420的支承部件。此外，在能够确保充分的导电性的情况下，汇流条430、440可以是柔软的绝缘电线。

通过汇流条430、440进行对切换部420的布线，能够抑制与将切换部420从电路基板5离开相伴的滤波器性能的降低。即汇流条430作为抑制滤波器性能的降低并将滤波器元件410和切换部420电连接的单元发挥功能。汇流条440作为抑制滤波器性能的降低并将切换部420和导电性的构造部件之间电连接的单元发挥功能。

切换部420可以构成为：通过拆装将汇流条430、440彼此固定的导电性的固定件421来使汇流条430、440之间切换成导通状态或非导通状态。

例如固定件421是金属制的螺栓，被拧入设置于汇流条430、440的至少一者的端部的开口430a、440a。开口430a、440a是内螺纹孔。

固定件421可以是通过将汇流条430、440的端部夹入而导通的金属制的夹子。在该情况下，在汇流条430、440上可以不设置用于插入固定件421的开口。以下，以固定件421是金属制的螺栓的情况继续说明。

作为一例，切换部420具有：固定件421、427，绝缘块422和中继板423。在配置于切换部420的汇流条430的端部形成有开口430a。在配置于切换部420的汇流条440的端部形成有开口440a。

绝缘块422例如是由电绝缘性的树脂材料形成的块部件。绝缘块422具有与开口430a对应的开口422a以及与开口440a对应的开口422b。

中继板423由与汇流条430、440同样的材料形成，并具有与开口430a对应的开口423a以及与开口440a对应的开口423b。

绝缘块422介于中继板423和汇流条430、440的端部之间。以夹着绝缘块422的状态，汇流条440和绝缘块422通过固定件427被紧固。

例如固定件427是金属性的螺栓。固定件427被通过开口423b和开口422b而拧入开口440a。由此，中继板423、绝缘块422和汇流条440的端部被一体化，中继板423经由固定件427与汇流条440导通。因此，中继板423构成汇流条440的端部。即，中继板423除了是切换部420的构成部件之外，也是汇流条440的构成部件。换言之，汇流条440在端部具有中继板423。

固定件421通过开口423a和开口422a而被拧入到开口430a。由此，中继板423也经由固定件421与汇流条430导通。当卸下固定件421时，中继板423被从汇流条430电绝缘。

绝缘块422可以具有用于防止开口422a和开口423a的错位的突起424、425。突起424、425在与开口423a、423b排列的方向交叉的方向上夹着中继板423。由此，防止开口422a和开口423a的错位。

绝缘块422还可以具有用于防止开口422a和开口430a的错位的突起426。与此对应，在汇流条430的端部还可以形成与突起426嵌合的开口430b。由此，防止开口422a和开口430a的错位。由于通过突起424、425、426防止开口423a、422a、430a的错位，因此固定件421的拆装容易。

汇流条430、440即使在从切换部420离开的位置，也可以经由至少一个绝缘性的隔离物450被彼此固定。由此，开口423a、422a、430a的错位被更可靠地防止。

如上所述，电力转换装置1也可以具有多个滤波器元件410，可以包括与多个滤波器元件410分别对应的多个切换部420。在该情况下，如图7所示，多个切换部420可以被配置在与在电路基板5上配置多个滤波器元件410的区域R4比窄的区域R5内。换言之，多个切换部420彼此之间的距离D2可以比多个滤波器元件410彼此之间的距离D1小。

切换部420可以在框体10的一面和滤波器元件410之间被配置在靠该一面的位置。例如切换部420如图8所示，可以被设置在与假想面VP1比靠一面SF3侧，所述假想面VP1将第一罩50的内表面之中与电路基板5对置的一面SF3(即第二罩60的操作面板侧的面)和电路基板5上的滤波器元件410之间进行二等分。

在框体10的上述一面上可以形成有用于将固定件421配置到切换部420的开口。例如图9所示，在第一罩50的一面SF3可以形成有用于将固定件421配置到切换部420的开口。即，在第一罩50之中与电路基板5对置的壁部51上可以形成有用于将固定件421配置到切换部420的开口50a。由此，通过卸下第二罩60能够对切换部420进行操作。

电力转换装置1还可以包括保持器，所述保持器在从汇流条430、440的至少一者离开的位置保持固定件421。例如保持器被设置在开口50a的周围。图9作为保持器的一例例示了在开口50a的周围设置有凸台52的情况。凸台52在开口50a的周围被设置在壁部51上，向电路基板5的相反侧突出。在凸台52的端部形成有用于安装固定件421的开口52a。在固定件421是螺栓的情况下，开口52a可以是能够拧入固定件421的螺丝部的内螺纹孔。

通过设置这样的保持器，由于即使在使汇流条430、440之间成非导通状态的情况下也能够将固定件421安装到电力转换装置1内，因此能够防止固定件421的丢失等。并且，基于固定件421是否被安装到保持器上，能够容易地确认切换部420是导通状态和非导通状态中的哪一个。从而，能够进一步提高电力转换装置1的使用方便性。

在切换部420内，汇流条440也可以位于与汇流条430比靠一面SF3的位置。即汇流条440的端部(中继板423)可以位于与汇流条430的端部比靠一面SF3的位置。

3.本实施方式的效果

如以上说明的那样，电力转换装置1包括：被配置在电路基板5上的滤波器元件410；切换部420，所述切换部420被配置在从电路基板5离开的位置，并用于将导电性的构造部件(例如基础框体20)和滤波器元件410之间切换成导通状态或非导通状态；汇流条430，所述汇流条430将滤波器元件410和切换部420电连接；汇流条440，所述汇流条440将切换部和导电性的构造部件之间电连接。

在电力转换装置1中，通过由切换部420切换导电性的构造部件和滤波器元件410之间的导通状态，能够根据设置环境调节电特性。虽然切换部420被配置在从电路基板5离开的位置，但是导电性的构造部件和切换部420之间以及滤波器元件410和切换部420之间分别通过汇流条430和汇流条440连接。由于在直到切换部420的配线上使用着汇流条，因此能够抑制由将切换部420从基板离开导致的滤波器性能的降低。因此，能够在维持滤波器性能的同时在用户容易操作的位置配置切换部420。从而，能够提供通用性高的电力转换装置1。

切换部420可以通过拆装将汇流条430和汇流条440彼此固定的导电性的固定件421来将汇流条430和汇流条440之间切换成导通状态或非导通状态。在该情况下，通过利用能够机械地固定汇流条430和汇流条440的部件来切换汇流条430和汇流条440的导通状态，由此与使用通用的开关相比能够降低切换部420的接触电阻。从而，能够进一步抑制与设置切换部420相伴的滤波器性能的降低。

电力转换装置1包括多个滤波器元件410和与多个滤波器元件410分别对应的多个切换部420，多个切换部420在电路基板5上可以配置在与配置多个滤波器元件410的区域R4比窄的区域R5内。在该情况下，通过将多个切换部420集中配置到窄的区域R5内来提高对切换部420的操作性。

电力转换装置1可以还包括容纳电路基板5的框体10，切换部420可以配置在框体10的一面SF3和滤波器元件410之间靠一面SF3的位置。在该情况下，通过切换部420位于靠隔开用户和电路基板5的一面SF3的位置来进一步提高对切换部420的操作性。

电力转换装置1可以还包括容纳电路基板5的框体10，切换部420被配置在框体10的一面SF3和滤波器元件410之间靠一面SF3的位置，在一面SF3上可以形成用于将固定件421配置到切换部420中的开口50a。在该情况下，能够在确保切换的操作性的同时防止汇流条430和汇流条440的露出。

在切换部420内，汇流条440位于比汇流条430靠一面SF3的位置。在该情况下，当将汇流条430和汇流条440切换成导通状态时，固定件421先与汇流条440接触。从而，当固定件421到达汇流条430时，能够将汇流条430的电荷立即导向导电性的构造部件。

符号说明

1…电力转换装置、5…电路基板、10…框体、50a…开口、410…滤波器元件、420…切换部、421…固定件、430…汇流条(第一汇流条)、440…汇流条(第二汇流条)、R4…配置滤波器元件410的区域、R5…配置切换部420的区域、SF3…一面。

Claims (5)

1.一种电力转换装置，包括：

滤波器元件，所述滤波器元件被设置在电路基板上；

切换部，所述切换部被设置在从所述电路基板离开的位置，并用于将导电性的构造部件和所述滤波器元件之间切换为导通状态或非导通状态；

第一汇流条，所述第一汇流条将所述滤波器元件和所述切换部电连接；以及

第二汇流条，所述第二汇流条将所述切换部和所述导电性的构造部件之间电连接，

所述切换部通过拆装将所述第一汇流条和所述第二汇流条彼此固定的导电性的固定件来将所述第一汇流条和所述第二汇流条之间切换成导通状态或非导通状态。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，

包括：

多个所述滤波器元件；以及

与所述多个滤波器元件分别对应的多个所述切换部，

所述多个切换部在所述电路基板上被配置在比配置所述多个滤波器元件的区域窄的区域内。

3.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，

还包括容纳所述电路基板的框体，

所述切换部在所述框体的一面和所述滤波器元件之间被配置在靠所述一面的位置。

4.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，

还包括容纳所述电路基板的框体，

所述切换部在所述框体的一面和所述滤波器元件之间被配置在靠所述一面的位置，

在所述一面上形成有用于将所述固定件配置到所述切换部上的开口。

5.如权利要求4所述的电力转换装置，其中，

在所述切换部内，所述第二汇流条位于比所述第一汇流条靠所述一面的位置。