CN108649771A - 矿业专用变频器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿业专用变频器，用于转变交流电的输出频率，包括：机柜；隔板，设置于机柜内，以将机柜的内部分隔为沿机柜的长度方向分布的第一空间和第二空间；变频器本体，设置于第一空间内；及接线端，设置于第二空间内，并与变频器本体电性连接。上述矿业专用变频器，通过隔板将机柜的内部分割为相互独立的第一空间和第二空间，并将变频器本体和接线端分别安装于第一空间和第二空间内，从而避免在外部电缆与接线端连接的过程中沙尘、金属颗粒等进入到第一空间内而对变频器本体造成污染，从而有效提高了矿业专用变频器的防护等级，且防护结构简单，易于实现。

Description

矿业专用变频器

技术领域

本发明涉及电工技术领域，特别是涉及一种矿业专用变频器。

背景技术

随着国家能源结构的调整，小型煤矿因为低效的开采效率，潜在的不安全因素不断的被淘汰，大型自动化设备在大型煤矿中占据着越来越重要的作用。变频器作为一种节能设备，不仅可以提高煤矿的开采效率，同时还能够在电机的启动和控制中起到非常明显的作用。

变频器通常包括机柜、设置于机柜内的变频器本体以及设置于变频器本体上的接线端。由于矿井底下沙尘多、环境恶劣，在外部电缆与变频器的接线端连接的过程中，沙尘、金属颗粒等进入到机柜内而对变频器本体造成污染，当这些沙尘、金属颗粒等积聚到一定程度会影响变频器的正常工作，从而给变频器带来整机失效的风险。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构简单、防护性能高的矿业专用变频器。

一种矿业专用变频器，用于转变交流电的输出频率，包括：

机柜；

隔板，设置于所述机柜内，以将所述机柜的内部分隔为沿所述机柜的长度方向分布的第一空间和第二空间；

变频器本体，设置于所述第一空间内；及

接线端，设置于所述第二空间内，并与所述变频器本体电性连接。

在其中一个实施例中，所述变频器本体包括电性连接的整流模块、滤波模块及逆变模块，所述整流模块、所述滤波模块及所述逆变模块均设置于所述第一空间内，所述整流模块用于将所述交流电整流为直流电，所述滤波模块用于过滤所述整流模块未整流的所述交流电，所述逆变模块用于将所述整流模块整流的所述直流电逆变为不同频率的所述交流电。

在其中一个实施例中，还包括：

背板，设置于所述机柜内，且所述背板与所述隔板固定连接，以在所述机柜的内部形成与所述第一空间沿所述机柜的厚度方向分布的第三空间；所述背板上开设有第一通孔；及

散热器组件，设置于所述背板的一侧，并位于所述第三空间内；且所述散热器组件能够通过所述第一通孔给所述变频器本体散热。

在其中一个实施例中，所述第一通孔包括两个，两个所述第一通孔相对分布于所述背板的两端，所述散热器组件包括：

安装架，设置于所述背板的一侧，并位于所述第三空间内；及

散热器，所述散热器包括两个，两个所述散热器架相对架设于所述安装架的两侧，并分别位于所述背板的两个所述第一通孔所在处，所述整流模块通过其中一个所述第一通孔贴设于其中一个所述散热器上，所述逆变模块通过另一个所述第一通孔贴设于另一个所述散热器上。

在其中一个实施例中，所述散热器组件还包括密封件，所述密封件围设于所述散热器的四周，并密封在所述散热器和所述背板之间。

在其中一个实施例中，还包括如下中的至少一个：

用于检测外部环境情况的环境检测器，所述环境检测器设置于所述第三空间内，并与所述变频器本体电性连接；及

用于耗能的制动电阻，所述制动电阻设置于所述第三空间内，并与所述变频器本体电性连接。

在其中一个实施例中，还包括用于远程控制所述变频器本体运行的控制器，所述控制器设置于所述第一空间内，并与所述变频器本体电性连接。

在其中一个实施例中，所述隔板上开设有第二通孔，所述变频器还包括连接件，所述连接件的一端与所述变频器本体电性连接，所述连接件的另一端穿设于所述第二通孔并与所述接线端电性连接，以使所述变频器本体与所述接线端电性连接。

在其中一个实施例中，所述机柜包括柜体、第一柜门及第二柜门，所述隔板设置于所述柜体内，所述第一柜门可转动地设置于所述柜体上，以打开或封闭所述第一空间，所述第二柜门可转动地设置于所述柜体上，并位于所述第一柜门的下方，以打开或封闭所述第二空间。

在其中一个实施例中，还包括辅助板，所述辅助板设置于所述第一空间内，以将所述第一空间分隔为沿所述机柜的厚度方向分布的第四空间和第五空间，所述变频器本体设置于所述第四空间内；所述第一柜门可转动地设置于所述柜体上，以打开或封闭所述第五空间。

上述矿业专用变频器，通过隔板将机柜的内部分割为相互独立的第一空间和第二空间，并将变频器本体和接线端分别安装于第一空间和第二空间内，从而避免在外部电缆与接线端连接的过程中沙尘、金属颗粒等进入到第一空间内而对变频器本体造成污染，从而有效提高了矿业专用变频器的防护等级，且防护结构简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明一实施例中矿业专用变频器的结构示意图；

图2为图1所示矿业专用变频器的另一结构示意图；

图3为图1所示矿业专用变频器的又一结构示意图；

图4为图1所示矿业专用变频器中散热组件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明一实施例中的矿业专用变频器100用于转变交流电的输出频率。矿业专用变频器100包括机柜110、隔板120、变频器本体130及接线端140。隔板120设置于机柜110内，以将机柜110的内部分隔为沿机柜110的长度方向分布的第一空间111和第二空间112。变频器本体130设置于第一空间111内。接线端140设置于第二空间112内，并与变频器本体130电性连接。

上述矿业专用变频器100，通过隔板120将机柜110的内部分割为相互独立的第一空间111和第二空间112，并将变频器本体130和接线端140分别安装于第一空间111和第二空间112内，从而避免在外部电缆与接线端140连接的过程中沙尘、金属颗粒等进入到第一空间111内而对变频器本体130造成污染，从而有效提高了矿业专用变频器100的防护等级，且防护结构简单，易于实现。

在一实施例中，机柜110包括柜体113、第一柜门114及第二柜门115。隔板120设置于柜体113内。第一柜门114可转动地设置于柜体113上，以打开或封闭第一空间111。第二柜门115可转动地设置于柜体113上，并位于第一柜门114的下方，以打开或封闭第二空间112。

柜体113为长方体结构。柜体113可以采用不锈钢或铝合金材质制成。在其他实施例中，柜体113也可以为正方体结构或其他结构。进一步地，第一柜门114和第二柜门115均铰接在柜体113上。柜体113的一端具有开口(图未标)。开口包括相互连通的第一开口单元和第二开口单元。第一柜门114的尺寸与第一开口单元的尺寸相适配。关闭第一柜门114时，第一柜门114刚好容置于第一开口单元内，这样就封闭了第一空间111；打开第一柜门114时，第一开口单元外露，也就将第一空间111打开。

类似地，第二柜门115的尺寸与第二开口单元的尺寸相适配。关闭第二柜门115时，第二柜门115刚好容置于第二开口单元内，这样就封闭了第二空间112；打开第二柜门115时，第二开口单元外露，也就将第二空间112打开。

如图3所示，在一实施例中，变频器本体130包括电性连接的整流模块131、滤波模块132及逆变模块133。整流模块131、滤波模块132及逆变模块133均设置于第一空间111内。整流模块131用于将交流电整流为直流电。滤波模块132用于过滤整流模块131未整流的交流电。逆变模块133用于将整流模块131整流的直流电逆变为不同频率的交流电。进一步地，变频器本体130还可包括控制板(图未标)。控制板设置于第一空间111内。整流模块131、滤波模块132及逆变模块133均与控制板电性连接。

如图3所示，在一实施例中，接线端140包括输入端子141和输出端子142。输入端子141和输出端子142设置于第二空间112内，并与变频器本体130电性连接。输入端子141用于供交流电输入变频器本体130。输出端子142用于供不同频率的交流电输出变频器本体130。具体在本实施例中，输入端子141为三相输入端子(L1、L2、L3)，输入端子141与整流模块131电性连接。输出端子142为三相输出端子(U、V、W)，输出端子142与逆变模块133电性连接。

可以理解，接线端140还可包括接地端子143。接地端子143设置于第二空间112内，并与柜体113电性连接。外部电缆中的接地线可通过接地端子143与柜体113电性连接，防止因柜体113带电而引起的触电事故。具体在本实施例中，输入端子141、接地端子143及输出端子142依次并排设置于第二空间112内。

进一步地，接线端140还可包括信号连接端子144。信号连接端子144设置于第二空间112内，并与变频器本体130电性连接。具体在本实施例中，信号连接端子144为航空插头。信号连接端子144与控制板电性连接。

如图2所示，在一实施例中，上述矿业专用变频器100还可包括背板150和散热器组件160。背板150设置于机柜110内。背板150与隔板120固定连接，以在机柜110的内部形成与第一空间111沿机柜110的厚度方向分布的第三空间116。背板150上开设有第一通孔(图未标)。散热器组件160设置于背板150的一侧，并位于第三空间116内。散热器组件160能够通过第一通孔给变频器本体130散热。如此设置，安装于第一空间111内的变频器本体130产生的热量可以完全通过第一通孔传递到散热器组件160上，以便于变频器本体130的散热。

如图2及图4所示，在一实施例中，第一通孔包括两个。两个第一通孔相对分布于背板150的两端。散热器组件160包括安装架161和散热器162。安装架161设置于背板150的一侧，并位于第三空间116内。散热器162包括两个。两个散热器162相对架设于安装架161的两侧，并分别位于背板150的两个第一通孔所在处。整流模块131通过其中一个第一通孔贴设于其中一个散热器162上。逆变模块133通过另一个第一通孔贴设于另一个散热器162上，以提高变频器本体130的散热效率。

如图2及图4所示，在一实施例中，上述散热器组件160还可包括密封件163。密封件163可以为发泡胶。密封件163围设于散热器162的四周，并密封在散热器162和背板150之间。通过密封件163的设置，使得第三空间116与第一空间111之间形成了密闭结构，有效避免散热器162工作时沙尘、金属颗粒等通过第一通孔进入到第一空间111内而对变频器本体130造成污染，从而进一步提高矿业专用变频器100的防护等级。

如图2所示，在一实施例中，机柜110的外侧壁上开设有进风口117。进风口117与第三空间116相连通，以便于外界空气进入到散热器162上而与变频器本体130进行热交换。

在一实施例中，机柜110相邻的另一外侧壁上开设有散热窗口118。散热窗口118与第三空间116相连通。通过散热窗口118的设置，可以将变频器本体130产生的热量由散热器162及时散发至外界空气中，这样可以避免由于散热器162的热量堆积导致向第一空间111内的变频器本体130的回流而导致矿业专用变频器100的整机失效。

如图4所示，在一实施例中，上述散热器组件160还可包括风机164。风机164设置于安装架161的一端，并位于另一个散热器162的下方。通过风机164的设置，以便于将散热器162积聚的热量通过散热窗口118及时散发至外界空气中，进一步提高变频器本体130的散热效率。

如图2及图3所示，需要指出的是，在一实施例中，滤波模块132设置于背板150的另一侧。背板150上还可开设有接线孔(图未标)。接线孔通过格兰头152密封，以提高第三空间116与第一空间111之间的密封效果。

如图3所示，在一实施例中，隔板120上开设有第二通孔(图未标)。上述矿业专用变频器100还可包括连接件170。连接件170的一端与变频器本体130电性连接。连接件170的另一端穿设于第二通孔并与接线端140电性连接，以使变频器本体130与接线端140电性连接。进一步地，连接件170为接电铜排，相对传统的接电线缆而言接电铜排的体积相对较小，从而可以减小对机柜110内部的占用空间，进而减小矿业专用变频器100的体积和成本。

如图3所示，在一实施例中，进一步地，连接件170包括两个。其中一个连接件170的两端分别与整流模块131和输入端子141电性连接，以电性连接整流模块131和输入端子141。另一个连接件170的两端分别与逆变模块133和输出端子142电性连接，以电性连接逆变模块133和输出端子142。进一步地，上述两个连接件170的尺寸不同，以适配整流模块131和输入端子141及逆变模块133和输出端子142之间不同相对位置的安装需求。

如图2所示，在一实施例中，上述矿业专用变频器100还可包括用于耗能的制动电阻172。制动电阻172设置于第三空间116内，并与变频器本体130电性连接。当变频器本体130停止工作以后，变频器本体130残留一定的电能，制动电阻172能够将变频器本体130残留的电能消耗，避免该残留的电能对变频器本体130的驱动而造成变频器本体130的损坏。

如图2所示，在一实施例中，上述矿业专用变频器100还可包括辅助板180。辅助板180设置于第一空间111内，以将第一空间111分隔为沿机柜110的厚度方向分布的第四空间111a和第五空间111b。变频器本体130设置于第四空间111a内。第一柜门114可转动地设置于柜体113上，以打开或封闭第五空间111b。通过将第一空间111分隔为相互独立的第四空间111a和第五空间111b，避免在打开第一柜门114的过程中沙尘、金属颗粒等进入到第四空间111a内而对变频器本体130造成污染，从而进一步提高矿业专用变频器100的防护等级。

如图1所示，在一实施例中，第一柜门114远离柜体113的一侧开设有安装槽114a。上述矿业专用变频器100还可包括操作面板190。操作面板190设置于安装槽114a内，并与变频器本体130电性连接。操作面板190用于输入并显示操作指令以控制变频器本体130的运行。

进一步地，上述矿业专用变频器100还可包括防护门191。防护门191可转动地设置于第一柜门114上，以打开或封闭安装槽114a。在一实施例中，防护门191为透明防护门，以便于操作者对操作面板190的观察。需要注意的是，在本实施例中，防护门191与第一柜门114之间通过碰珠卡扣固定连接，以便于防护门191的开合。

如图3所示，在一实施例中，上述矿业专用变频器100还可包括用于远程控制变频器本体130运行的控制器192。控制器192可以为光纤转换器。控制器192设置于第一空间111内，并与变频器本体130电性连接。由于矿井底下环境恶劣，操作者不便于对变频器本体130进行近距离操控，此时操作者可通过控制器192对变频器本体130进行远程操控，从而增强矿业专用变频器100的使用便捷性。

需要指出的是，上述矿业专用变频器100还可包括控制器接线头193。控制器接线头193设置于第二空间112内，并与控制器192电性连接。外部电缆可通过控制器接线头193与控制器192电性连接，以通过控制器192远程控制变频器本体130的运行。

如图2所示，在一实施例中，上述矿业专用变频器100还可包括用于检测外部环境情况的环境检测器194。环境检测器194设置于第三空间116内，并与变频器本体130电性连接。环境检测器194能够实时检测外部环境情况(例如环境温度、湿度)，操作者能够根据环境检测器194的检测结果判断是否需要对矿业专用变频器100控制的外围设备电机进行手动或自动相关的降温或除湿处理，以保证该外围设备电机的安全运行。需要指出的是，在本实施例中，环境检测器194与操作面板190电性连接，以通过操作面板190显示环境检测器194的检测结果，进而方便操作者对环境检测器194的检测结果的及时获取。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种矿业专用变频器，用于转变交流电的输出频率，其特征在于，包括：

机柜；

隔板，设置于所述机柜内，以将所述机柜的内部分隔为沿所述机柜的长度方向分布的第一空间和第二空间；

变频器本体，设置于所述第一空间内；及

接线端，设置于所述第二空间内，并与所述变频器本体电性连接。

2.根据权利要求1所述的矿业专用变频器，其特征在于，所述变频器本体包括电性连接的整流模块、滤波模块及逆变模块，所述整流模块、所述滤波模块及所述逆变模块均设置于所述第一空间内，所述整流模块用于将所述交流电整流为直流电，所述滤波模块用于过滤所述整流模块未整流的所述交流电，所述逆变模块用于将所述整流模块整流的所述直流电逆变为不同频率的所述交流电。

3.根据权利要求2所述的矿业专用变频器，其特征在于，还包括：

背板，设置于所述机柜内，且所述背板与所述隔板固定连接，以在所述机柜的内部形成与所述第一空间沿所述机柜的厚度方向分布的第三空间；所述背板上开设有第一通孔；及

散热器组件，设置于所述背板的一侧，并位于所述第三空间内；且所述散热器组件能够通过所述第一通孔给所述变频器本体散热。

4.根据权利要求3所述的矿业专用变频器，其特征在于，所述第一通孔包括两个，两个所述第一通孔相对分布于所述背板的两端，所述散热器组件包括：

安装架，设置于所述背板的一侧，并位于所述第三空间内；及

散热器，所述散热器包括两个，两个所述散热器架相对架设于所述安装架的两侧，并分别位于所述背板的两个所述第一通孔所在处，所述整流模块通过其中一个所述第一通孔贴设于其中一个所述散热器上，所述逆变模块通过另一个所述第一通孔贴设于另一个所述散热器上。

5.根据权利要求4所述的矿业专用变频器，其特征在于，所述散热器组件还包括密封件，所述密封件围设于所述散热器的四周，并密封在所述散热器和所述背板之间。

6.根据权利要求3所述的矿业专用变频器，其特征在于，还包括如下中的至少一个：

用于检测外部环境情况的环境检测器，所述环境检测器设置于所述第三空间内，并与所述变频器本体电性连接；及

用于耗能的制动电阻，所述制动电阻设置于所述第三空间内，并与所述变频器本体电性连接。

7.根据权利要求1所述的矿业专用变频器，其特征在于，还包括用于远程控制所述变频器本体运行的控制器，所述控制器设置于所述第一空间内，并与所述变频器本体电性连接。

8.根据权利要求1所述的矿业专用变频器，其特征在于，所述隔板上开设有第二通孔，所述变频器还包括连接件，所述连接件的一端与所述变频器本体电性连接，所述连接件的另一端穿设于所述第二通孔并与所述接线端电性连接，以使所述变频器本体与所述接线端电性连接。

9.根据权利要求1所述的矿业专用变频器，其特征在于，所述机柜包括柜体、第一柜门及第二柜门，所述隔板设置于所述柜体内，所述第一柜门可转动地设置于所述柜体上，以打开或封闭所述第一空间，所述第二柜门可转动地设置于所述柜体上，并位于所述第一柜门的下方，以打开或封闭所述第二空间。

10.根据权利要求9所述的矿业专用变频器，其特征在于，还包括辅助板，所述辅助板设置于所述第一空间内，以将所述第一空间分隔为沿所述机柜的厚度方向分布的第四空间和第五空间，所述变频器本体设置于所述第四空间内；所述第一柜门可转动地设置于所述柜体上，以打开或封闭所述第五空间。