CN113597198B - 一种高散热效果的变频一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高散热效果的变频一体机，包括基座，基座上设置有永磁同步电机，基座的上方设置有变频器，变频器包括箱体，箱体上铰接设置有箱门，箱门上设置有箱锁，箱体的内部两侧对称设置有半导体散热组件，通过在变频器的内部设置半导体散热组件，将在半导体散热组件中的散热箱的内部设置散热风筒，当半导体制冷片在工作时，可以将冷端基板的温度降低，对箱体内部的空气进行快速降温，同时热端基板的温度升高，然后第二散热风扇和第三散热风扇开启之后，对热端基板进行降温，即将散热风筒内部的热空气吹出，对热端基板进行降温，即可以保持冷端基板持续保持温度较低的状态，极大地提高了变频器的散热效果。

Description

一种高散热效果的变频一体机

技术领域

本发明涉及变频一体机技术领域，具体涉及一种高散热效果的变频一体机。

背景技术

变频器与永磁电机采用一体化设计，结构紧凑、安装快速，适合重载启动，调整平稳，维护更便捷，变频器与电机可拆分装配。永磁电机效率高且节能，所以发展越来越快。

但在使用过程中发现，由于传统的风冷散热系统散热效率低，变频器功率元件产生的热量不能及时交换出去，常常导致变频器的损坏，影响正常的生产工作。而且采用水冷散热的变频一体机体积较大，不符合设备体积的要求。同时现有的水冷装置并不能实现对温度、压力、运行状态的监测与控制，散热效果并不理想。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种高散热效果的变频一体机。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高散热效果的变频一体机，包括基座，所述基座上设置有永磁同步电机，所述基座的上方设置有变频器；

所述变频器包括箱体，所述箱体上铰接设置有箱门，所述箱门上设置有箱锁，所述箱体的内部两侧对称设置有半导体散热组件；

所述半导体散热组件包括散热箱，所述散热箱的一端的外部对称设置有拉手，所述散热箱的另一端内部设置有电源模块，所述电源模块的一侧设置有内接线口，所述电源模块的另一侧设置有外接线口，所述散热箱的内部设置有两个散热风筒，所述散热风筒一端设置有第二散热风扇，所述散热风筒的另一端设置有第三散热风扇，所述散热风筒的一侧卡接设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的一侧设置有热端基板，所述半导体制冷片的另一侧设置有冷端基板，所述半导体制冷片的两端设置有接线钮，所述接线钮通过电线与电源模块上的内接线口电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述箱体通过合页与箱门铰接连接，所述箱体的内部设置有逆变功率单元件、整流器件、主控单元和电容储能模块，所述主控单元通过支架固定于箱体的中间部位，所述电容储能模块位于箱体内部顶端，所述整流器件位于箱体内部底面，所述逆变功率单元件位于箱体内部靠近箱门的一侧，所述箱体的内部两侧对称设置有限位块，所述半导体散热组件通过限位块卡接安装于箱体内部，所述箱门上对称开设有通风孔，所述箱体的背部对称开设有通风孔，所述箱体的背部设置有两个第一散热风扇。

作为本发明进一步的方案：所述基座上呈矩形阵列设置有四个固定块，永磁同步电机与基座焊接连接，所述变频器通过机架固定安装于基座上，所述机架的一端与固定块螺栓连接，所述机架的另一端设置有连接块，所述变频器与连接块螺栓连接。

作为本发明进一步的方案：所述散热风筒安装有第三散热风扇的一端卡接安装于散热箱上，所述电源模块设置有外接线口的一端卡接安装于散热箱上，所述半导体制冷片的一侧卡接安装于散热风筒上，所述半导体制冷片的另一侧卡接安装于散热箱上，所述热端基板位于散热风筒的内部，所述冷端基板位于散热箱的外部，所述接线钮位于散热箱和散热风筒之间。

作为本发明进一步的方案：所述第三散热风扇上设置有防尘网，所述热端基板的中间设置有板层，所述冷端基板的中间设置有板层，所述冷端基板和热端基板的结构相同。

作为本发明进一步的方案：所述永磁同步电机的电机轴端与变频器上的合页位于同一端。

本发明的有益效果：

本发明中，通过在变频器的内部设置半导体散热组件，将在半导体散热组件中的散热箱的内部设置散热风筒，在散热风筒一端设置第二散热风扇，在另一端设置第三散热风扇，散热风筒的一侧卡接设置半导体制冷片，在半导体制冷片的一侧设置热端基板，另一侧设置冷端基板，把热端基板设置于散热风筒的内部，把冷端基板设置于散热箱的外部，当半导体制冷片在工作时，可以将冷端基板的温度降低，对箱体内部的空气进行快速降温，同时热端基板的温度升高，然后第二散热风扇和第三散热风扇开启之后，对热端基板进行降温，即将散热风筒内部的热空气吹出，对热端基板进行降温，即可以保持冷端基板持续保持温度较低的状态，极大地提高了变频器的散热效果；

其次，在热端基板的中间设置板层，冷端基板和热端基板的结构相同，一方面，热端基板需要散热，增加板层，且散热风筒中的第二散热风扇吹出的风可以沿着板层之间的空间顺流吹出，使得热端基板可以快速降温，从而保持半导体制冷片保持一个较高的制冷功率，提高变频器的散热效率，在第三散热风扇上设置防尘网，防止变频器外部的灰尘、蛛网等易燃易产生静电的杂质进入到散热风筒内部，避免散热风筒在工作时，由于热端基板的温度过高，使得杂质燃烧的情况，消除火灾安全隐患。

并且，在散热箱的一端的外部对称设置拉手，方便散热箱的取出，保证维修的方便，将变频器的合页与永磁同步电机的电机轴端位于同一侧，即变频器的箱门朝电机轴的一端开启，减少工作人员在使用和维修的安全隐患。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中变频器内部结构示意图；

图3是本发明中半导体散热组件剖面结构示意图；

图4是本发明中半导体散热组件俯视剖面结构示意图；

图5是本发明中电源模块结构示意图；

图6是本发明中热端基板结构示意图；

图7是本发明中变频器后视结构示意图；

图8是本发明中半导体散热组件后视结构示意图。

图中：1、基座；10、永磁同步电机；11、机架；111、连接块；112、固定块；20、变频器；201、箱体；2011、合页；2012、限位块；2013、第一散热风扇；202、箱门；2021、通风孔；2022、箱锁；203、逆变功率单元件；204、整流器件；205、主控单元；2051、支架；206、电容储能模块；30、半导体散热组件；301、散热箱；3011、拉手；302、电源模块；3021、内接线口；3022、外接线口；3023、电线；303、散热风筒；304、第二散热风扇；305、第三散热风扇；3051、防尘网；306、热端基板；3061、板层；307、半导体制冷片；3071、接线钮；308、冷端基板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，一种高散热效果的变频一体机，包括基座1，所述基座1上设置有永磁同步电机10，所述基座1的上方设置有变频器20；

所述变频器20包括箱体201，所述箱体201上铰接设置有箱门202，所述箱门202上设置有箱锁2022，所述箱体201的内部两侧对称设置有半导体散热组件30；

所述半导体散热组件30包括散热箱301，所述散热箱301的一端的外部对称设置有拉手3011，方便散热箱301的取出，保证维修的方便，所述散热箱301的另一端内部设置有电源模块302，所述电源模块302的一侧设置有内接线口3021，所述电源模块302的另一侧设置有外接线口3022，所述散热箱301的内部设置有两个散热风筒303，所述散热风筒303一端设置有第二散热风扇304，所述散热风筒303的另一端设置有第三散热风扇305，所述散热风筒303的一侧卡接设置有半导体制冷片307，所述半导体制冷片307的一侧设置有热端基板306，所述半导体制冷片307的另一侧设置有冷端基板308，所述半导体制冷片307的两端设置有接线钮3071，所述接线钮3071通过电线3023与电源模块302上的内接线口3021电性连接。

所述箱体201通过合页2011与箱门202铰接连接，所述箱体201的内部设置有逆变功率单元件203、整流器件204、主控单元205和电容储能模块206，所述主控单元205通过支架2051固定于箱体201的中间部位，所述电容储能模块206位于箱体201内部顶端，所述整流器件204位于箱体201内部底面，所述逆变功率单元件203位于箱体201内部靠近箱门202的一侧，所述箱体201的内部两侧对称设置有限位块2012，所述半导体散热组件30通过限位块2012卡接安装于箱体201内部，所述箱门202上对称开设有通风孔2021，所述箱体201的背部对称开设有通风孔2021，所述箱体201的背部设置有两个第一散热风扇2013。

所述基座1上呈矩形阵列设置有四个固定块112，永磁同步电机10与基座1焊接连接，所述变频器20通过机架11固定安装于基座1上，所述机架11的一端与固定块112螺栓连接，所述机架11的另一端设置有连接块111，所述变频器20与连接块111螺栓连接。

所述散热风筒303安装有第三散热风扇305的一端卡接安装于散热箱301上，所述电源模块302设置有外接线口3022的一端卡接安装于散热箱301上，所述半导体制冷片307的一侧卡接安装于散热风筒303上，所述半导体制冷片307的另一侧卡接安装于散热箱301上，所述热端基板306位于散热风筒303的内部，所述冷端基板308位于散热箱301的外部，所述接线钮3071位于散热箱301和散热风筒303之间，当半导体制冷片307在工作时，可以将冷端基板308的温度降低，对箱体201内部的空气进行快速降温，同时热端基板306的温度升高，然后第二散热风扇304和第三散热风扇305开启之后，对热端基板306进行降温，即将散热风筒303内部的热空气吹出，对热端基板306进行降温，即可以保持冷端基板308持续保持温度较低的状态，极大地提高了变频器20的散热效果。

所述第三散热风扇305上设置有防尘网3051，所述热端基板306的中间设置有板层3061，所述冷端基板308的中间设置有板层3061，所述冷端基板308和热端基板306的结构相同，一方面，热端基板306需要散热，增加板层3061，且散热风筒303中的第二散热风扇304吹出的风可以沿着板层3061之间的空间顺流吹出，使得热端基板306可以快速降温，从而保持半导体制冷片307保持一个较高的制冷功率，提高变频器20的散热效率，在第三散热风扇305上设置防尘网3051，防止变频器20外部的灰尘、蛛网等易燃易产生静电的杂质进入到散热风筒303内部，避免散热风筒303在工作时，由于热端基板306的温度过高，使得杂质燃烧的情况，消除火灾安全隐患。

所述永磁同步电机10的电机轴端与变频器20上的合页2011位于同一端，将变频器20的合页2011与永磁同步电机10的电机轴端位于同一侧，即变频器20的箱门202朝电机轴的一端开启，减少工作人员在使用和维修的安全隐患。

本发明的工作原理：

变频一体机在使用过程中，当变频器20由于工作时间较长发热时，如果发热温度较低，则变频器20只启动变频器20背后的第一散热风扇2013，当变频器20的温度较高，第一散热风扇2013满足不了变频器20的散热需求时，电源模块302会启动，半导体制冷片307工作，将常温的热端基板306和冷端基板308进行热量转换，使得冷端基板308上的热量转移至热端基板306上，冷端基板308迅速降温，然后第一散热风扇2013吹进变频器20内的空气会得到降温，同时散热风筒303内的第二散热风扇304启动，对热端基板306进行快速散热，保证冷端基板308保持较高的工作状态，既可以有效的对变频器20进行散热，当变频器20停止工作时，关闭总电源即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高散热效果的变频一体机，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）上设置有永磁同步电机（10），所述基座（1）的上方设置有变频器（20）；

所述变频器（20）包括箱体（201），所述箱体（201）上铰接设置有箱门（202），所述箱门（202）上设置有箱锁（2022），所述箱体（201）的内部两侧对称设置有半导体散热组件（30）；

所述半导体散热组件（30）包括散热箱（301），所述散热箱（301）的一端的外部对称设置有拉手（3011），所述散热箱（301）的另一端内部设置有电源模块（302），所述电源模块（302）的一侧设置有内接线口（3021），所述电源模块（302）的另一侧设置有外接线口（3022），所述散热箱（301）的内部设置有两个散热风筒（303），所述散热风筒（303）一端设置有第二散热风扇（304），所述散热风筒（303）的另一端设置有第三散热风扇（305），所述散热风筒（303）的一侧卡接设置有半导体制冷片（307），所述半导体制冷片（307）的一侧设置有热端基板（306），所述半导体制冷片（307）的另一侧设置有冷端基板（308），所述半导体制冷片（307）的两端设置有接线钮（3071），所述接线钮（3071）通过电线（3023）与电源模块（302）上的内接线口（3021）电性连接；

所述散热风筒（303）安装有第三散热风扇（305）的一端卡接安装于散热箱（301）上，所述电源模块（302）设置有外接线口（3022）的一端卡接安装于散热箱（301）上，所述半导体制冷片（307）的一侧卡接安装于散热风筒（303）上，所述半导体制冷片（307）的另一侧卡接安装于散热箱（301）上，所述热端基板（306）位于散热风筒（303）的内部，所述冷端基板（308）位于散热箱（301）的外部，所述接线钮（3071）位于散热箱（301）和散热风筒（303）之间。

2.根据权利要求1所述的一种高散热效果的变频一体机，其特征在于，所述箱体（201）通过合页（2011）与箱门（202）铰接连接，所述箱体（201）的内部设置有逆变功率单元件（203）、整流器件（204）、主控单元（205）和电容储能模块（206），所述主控单元（205）通过支架（2051）固定于箱体（201）的中间部位，所述电容储能模块（206）位于箱体（201）内部顶端，所述整流器件（204）位于箱体（201）内部底面，所述逆变功率单元件（203）位于箱体（201）内部靠近箱门（202）的一侧，所述箱体（201）的内部两侧对称设置有限位块（2012），所述半导体散热组件（30）通过限位块（2012）卡接安装于箱体（201）内部，所述箱门（202）上对称开设有通风孔（2021），所述箱体（201）的背部对称开设有通风孔（2021），所述箱体（201）的背部设置有两个第一散热风扇（2013）。

3.根据权利要求1所述的一种高散热效果的变频一体机，其特征在于，所述基座（1）上呈矩形阵列设置有四个固定块（112），永磁同步电机（10）与基座（1）焊接连接，所述变频器（20）通过机架（11）固定安装于基座（1）上，所述机架（11）的一端与固定块（112）螺栓连接，所述机架（11）的另一端设置有连接块（111），所述变频器（20）与连接块（111）螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种高散热效果的变频一体机，其特征在于，所述第三散热风扇（305）上设置有防尘网（3051），所述热端基板（306）的中间设置有板层（3061），所述冷端基板（308）的中间设置有板层（3061），所述冷端基板（308）和热端基板（306）的结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种高散热效果的变频一体机，其特征在于，所述永磁同步电机（10）的电机轴端与变频器（20）上的合页（2011）位于同一端。