CN116937905A - 一种利用电机风扇冷却的驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用电机风扇冷却的驱动器，涉及驱动器冷却技术领域，包括：防护机壳和外罩组件，所述外罩组件设置有两个，两个所述外罩组件均包括有端盖。该利用电机风扇冷却的驱动器，在使用时，通过将变频器主体安装在电机的后侧，在电机的使用过程中，会带动散热风扇转动，散热风扇在对电机进行散热降温的同时，也可以对后侧的变频器主体进行降温冷却，不需要外加额外的冷却风扇，本发明利用现有装置，在原有的基础上，将变频器主体安装在电机的后侧，不需要外加额外的冷却风扇，也不需要额外的电源驱动，除了实现变频器主体的冷却之外，也节约了成本，同时也避免了因额外的风扇电源而带来损耗这一问题。

Description

一种利用电机风扇冷却的驱动器
技术领域
本发明涉及驱动器冷却技术领域，具体为一种利用电机风扇冷却的驱动器。
背景技术
影响驱动器的可靠性指标有很多项，比如湿度，海拔高度，是否含有腐蚀性气体等，还有温度，在设计过程中的散热与通风是一个至关重要的环节，由于设备功率在正常情况下工作时，会产生大量的热量，为保证设备的正常工作，如何把大量的热量散发出去，优化散热与通风方案，进行合理的设计与计算，实现设备的高效散热，对于提高设备的可靠性显得十分重要，变频器的冷却过程也就是热量的解决过程，热量从功率器件内部导出到散热器，再从散热器到风道，通过风机将风道里面的热量传递到外界，也就是配电室，大型系统的配电室如果不采取相应的降温措施，一旦超过变频器的要求，环境温度超过40℃，降容使用55℃，变频器本身就是发热体，长期下去，变频器风机吸收的温度逐渐升高，功率元件的热量不能及时带走，造成热风之间的循环，当达到一定温度后，就会报过温故障，影响正常的使用，而且缩短功率元件的使用寿命。
但现有技术中，为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热，通常采用变频器散热风扇散热：内装散热风扇一般对于小容量的通用变频器使用，通过正确的安装变频器，可以使变频器的内装风扇的散热能力达到最大化，内装风扇可以将变频器内部的热量带走，通过变频器所在的箱体的铁板传导热量，进行最终散热，只通过变频器内装散热风扇的办法适用于装有单独的变频器的控制箱，以及控制元件比较少的控制箱，如果变频器控制箱中有若干台变频器或者其他散热量比较大的电气元件，则散热的效果不明显，另外，这种方式还有一个弊端，就是变频器额外加入风扇，还要为风扇加额外的电源用以供电，这就会间接导致变频器的功耗会增大，另外若是风扇供电出了故障或是忘记接风扇的供电，而导致变频器散热出现问题，也会为变频器故障排查增加负担，除了供电之外，变频器风扇的尺寸选取，也要根据变频器的容量，确定它的功耗，选择适当的散热风扇尺寸，另外风扇的安装也是一个问题，对于风扇如何安装，安装在哪里也需要去考虑，方才能达到最佳的散热效果，因此现有的方法，无论是从功耗上考虑，或是成本上考虑，还是在实现散热这一效果的简易程度上考虑，都存在一些缺点。
所以我们提出了一种利用电机风扇冷却的驱动器，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用电机风扇冷却的驱动器，以解决上述背景技术提出的现有的变频器散热需要额外安装风扇并且要额外给风扇提供电源，造成功耗和成本上的浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用电机风扇冷却的驱动器，包括：防护机壳和外罩组件，所述外罩组件设置有两个，两个所述外罩组件均包括有端盖，其中一个所述端盖的外表面固定安装有外限位环，所述外限位环的内壁活动安装有散热风扇；安装组件，所述安装组件包括有安装环，所述安装环的外表面固定安装有散热网，所述安装环的内壁设置有变频器主体。
优选的，防护机壳的顶部固定安装有接线盒子，所述防护机壳的底部焊接有支撑架。
优选的，所述防护机壳的内部设置有定子绕组，所述定子绕组的内部设置有转子，所述转子的两端均设置有轴承。
优选的，其中一个所述轴承的外表面固定连接有转轴，另一个所述轴承的外表面与散热风扇的外表面固定连接。
优选的，所述防护机壳的外表面靠近两端处均焊接有多个固定块，两个所述端盖的外表面均焊接有多个连接块，每个所述固定块的外表面分别与每个连接块的外表面通过短丝杆固定连接。
优选的，两个所述端盖的内壁均固定连接有内限位环，两个所述内限位环的内壁分别与两个轴承的外表面相匹配。
优选的，所述变频器主体的外表面开设有多个散热孔，多个所述散热孔沿圆周方向均匀分布。
优选的，其中一个所述端盖的外表面开设有多个定位槽，多个所述定位槽的内壁均固定有磁铁，其中一个所述端盖的外表面对称开设有两个螺纹槽，两个所述螺纹槽的内壁均螺纹连接有紧固螺栓。
优选的，多个所述磁铁的外表面均磁性连接有磁石，多个所述磁石的外表面均固定连接有加强块，多个所述加强块的一端均固定连接有转块。
优选的，所述安装环的外表面开设有多个滑孔，多个所述滑孔的内径分别与多个磁石和转块的外径相匹配，所述安装环的外表面对称开设有两个活动孔，两个所述活动孔的内壁分别与两个紧固螺栓的外表面滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在使用时，通过将变频器主体安装在电机的后侧，在电机的使用过程中，会带动散热风扇转动，散热风扇在对电机进行散热降温的同时，也可以对后侧的变频器主体进行降温冷却，不需要外加额外的冷却风扇，本发明利用现有装置，在原有的基础上，将变频器主体安装在电机的后侧，不需要外加额外的冷却风扇，也不需要额外的电源驱动，除了实现变频器主体的冷却之外，也节约了成本，同时也避免了因额外的风扇电源而带来损耗这一问题。
2、在使用时，在安装变频器主体时，首先使变频器主体与安装环固定，通过将安装环套在其中一个端盖的外部，此时的散热风扇是被罩在安装环的内部的，将紧固螺栓穿过活动孔拧入到螺纹槽内，可以有效地防止安装环从端盖上脱离，将磁石按照滑孔的形状插入到定位槽内，磁石和磁铁在磁性连接作用下便紧紧相连，通过转动转块，使得磁石和转块的位置与滑孔的位置呈垂直状态，可以加强对安装环的安装，避免安装环和变频器主体掉落，在拆卸时，只需将转块的位置转到与滑孔相同，再将磁石向外拔出即可，有效地避免变频器主体的热量集中过多而造成设备损坏，该驱动器冷却方法结构简单、安装方便，在电机正常工作时，除了保证电机的散热外，还可以同时利用散热风扇对变频器主体冷却降温，这种方式所实现的降温效果也很好。
3、在使用时，通过在变频器主体的前后均安装有散热的孔洞，从而使散热风扇吹出的热风可以通过散热网和散热孔两处吹出，避免变频器主体的热量集中过过高而造成设备损坏。
附图说明
图1为本发明一种利用电机风扇冷却的驱动器的侧视立体图；
图2为本发明一种利用电机风扇冷却的驱动器的另一角度立体图；
图3为本发明一种利用电机风扇冷却的驱动器的外罩组件部分结构展开立体图；
图4为本发明一种利用电机风扇冷却的驱动器的整体结构展开立体图；
图5为本发明一种利用电机风扇冷却的驱动器的另一角度整体结构展开立体图；
图6为本发明一种利用电机风扇冷却的驱动器的安装组件部分结构展开立体图；
图7为本发明图4中A处放大图。
图中：
1、防护机壳；2、接线盒子；3、固定块；4、连接块；5、外罩组件；501、端盖；502、磁铁；503、磁石；504、加强块；505、转块；506、定位槽；507、螺纹槽；508、紧固螺栓；6、转轴；7、安装组件；701、安装环；702、散热网；703、活动孔；704、滑孔；8、变频器主体；9、散热孔；10、内限位环；11、外限位环；12、散热风扇；13、定子绕组；14、转子；15、轴承；16、支撑架。
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，所描述的实施条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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种利用电机风扇冷却的驱动器，包括：防护机壳1和外罩组件5，外罩组件5设置有两个，两个外罩组件5均包括有端盖501，其中一个端盖501的外表面固定安装有外限位环11，外限位环11的内壁活动安装有散热风扇12；安装组件7，安装组件7包括有安装环701，安装环701的外表面固定安装有散热网702，安装环701的内壁设置有变频器主体8。
如图1、图2、图4和图5所示，防护机壳1的顶部固定安装有接线盒子2，防护机壳1的底部焊接有支撑架16，通过支撑架16可以将防护机壳1支撑起来，可以避免防护机壳1直接接触安装的基板或地面，而通过接线盒子2的线路连接作用，能够用来连接电机绕组和电源线路，使电机能够正常工作，并且，接线盒子2中的接线头可以固定电机绕组，避免电线松动或磨损，减少电路故障的发生。
如图4和图5所示，防护机壳1的内部设置有定子绕组13，定子绕组13的内部设置有转子14，转子14的两端均设置有轴承15，当交流电流通过定子绕组13时，会产生旋转磁场，旋转磁场会与转子14上的永磁体或电枢绕组产生磁作用力，使得转子14开始旋转。
如图4和图5所示，其中一个轴承15的外表面固定连接有转轴6，另一个轴承15的外表面与散热风扇12的外表面固定连接，通过轴承15可以实现零部件之间的连接。
如图1-6所示，防护机壳1的外表面靠近两端处均焊接有多个固定块3，两个端盖501的外表面均焊接有多个连接块4，每个固定块3的外表面分别与每个连接块4的外表面通过短丝杆固定连接，防护机壳1的内部安装完毕之后，将每一个固定块3和连接块4的位置对应起来，用短丝杆连接起来，并使用螺帽将其拧紧，从而实现对端盖501的安装。
如图4和图5所示，两个端盖501的内壁均固定连接有内限位环10，两个内限位环10的内壁分别与两个轴承15的外表面相匹配，通过内限位环10对轴承15能够起到限位作用，使其转动的位置不变。
如图2-6所示，变频器主体8的外表面开设有多个散热孔9，多个散热孔9沿圆周方向均匀分布，散热风扇12吹出的热风可以通过散热孔9两处吹出，有效地将变频器主体8在运行过程中产生的热量吹出，对变频器主体8起到保护作用。
如图1-7所示，其中一个端盖501的外表面开设有多个定位槽506，多个定位槽506的内壁均固定有磁铁502，其中一个端盖501的外表面对称开设有两个螺纹槽507，两个螺纹槽507的内壁均螺纹连接有紧固螺栓508，当两个螺纹槽507分别和两个活动孔703的位置对应上时，将紧固螺栓508穿过活动孔703拧入到螺纹槽507内，那么可以有效地防止安装环701从端盖501上脱离。
如图1-7所示，多个磁铁502的外表面均磁性连接有磁石503，多个磁石503的外表面均固定连接有加强块504，多个加强块504的一端均固定连接有转块505，通过转动转块505将磁石503按照滑孔704的形状插入到定位槽506内，磁石503和磁铁502在磁性连接作用下便紧紧相连。
如图1-7所示，安装环701的外表面开设有多个滑孔704，多个滑孔704的内径分别与多个磁石503和转块505的外径相匹配，安装环701的外表面对称开设有两个活动孔703，两个活动孔703的内壁分别与两个紧固螺栓508的外表面滑动连接，通过转动转块505，使得磁石503和转块505的位置与滑孔704的位置呈垂直状态，可以加强对安装环701的安装，避免安装环701和变频器主体8掉落，并且，在拆卸时，只需将转块505的位置转到与滑孔704相同，再将磁石503向外拔出即可，安装轻松、方便。
本装置的使用方法及工作原理：在使用时，需要将驱动器的整体结构先安装起来，通过将防护机壳1的内部安装定子绕组13，在定子绕组13的内部安装转子14，防护机壳1的内部安装完毕之后，将每一个固定块3和连接块4的位置对应起来，用短丝杆连接起来，并使用螺帽将其拧紧，此时，散热风扇12是安装在远离转轴6的一侧的，而通过接线盒子2的线路连接作用，能够用来连接电机绕组和电源线路，使电机能够正常工作，并且，接线盒子2中的接线头可以固定电机绕组，避免电线松动或磨损，减少电路故障的发生，另外，电机上的接线盒子2通常都是可以打开的，方便维修人员对电机内部的接线进行检查和维护，最后，接线盒子2内部的电线接头通过连接螺纹或夹紧等方式固定，可以有效地减少电线接触不良、短路等安全隐患，其中，电机的内部结构和工作原理是公知的技术，其工作原理基于电磁感应定律和电动机的运动学原理，当三相交流电流通过定子绕组13时，会产生旋转磁场，旋转磁场会与转子14上的永磁体或电枢绕组产生磁作用力，使得转子14开始旋转，同时，变频器主体8会根据需要调整电源频率和电压，从而控制电机的转速和转矩，通过将变频器主体8安装在电机的后侧，在电机的使用过程中，会带动散热风扇12转动，散热风扇12在对电机进行散热降温的同时，也可以对后侧的变频器主体8进行降温冷却，不需要外加额外的冷却风扇，既实现了变频器主体8冷却，也节约了成本，同时也避免了因风扇而带来损耗的问题，在安装变频器主体8时，首先使变频器主体8与安装环701固定，通过将安装环701套在其中一个端盖501的外部，此时的散热风扇12是被罩在安装环701的内部的，当两个螺纹槽507分别和两个活动孔703的位置对应上时，将紧固螺栓508穿过活动孔703拧入到螺纹槽507内，那么可以有效地防止安装环701从端盖501上脱离，此时，每个滑孔704和每个定位槽506的位置都是对应的，拿着转块505将磁石503按照滑孔704的形状插入到定位槽506内，磁石503和磁铁502在磁性连接作用下便紧紧相连，通过转动转块505，使得磁石503和转块505的位置与滑孔704的位置呈垂直状态，可以加强对安装环701的安装，避免安装环701和变频器主体8掉落，并且，在拆卸时，只需将转块505的位置转到与滑孔704相同，再将磁石503向外拔出即可，散热风扇12吹出的热风可以通过散热网702和散热孔9两处吹出，有效地避免变频器主体8的热量集中过多而造成设备损坏，变频器主体8是公知的现有技术，其主要结构包括整流器、滤波器、逆变器等部分，整流器将输入的交流电源转换为直流电源，滤波器对直流电进行滤波，以消除直流电中的波浪纹，使输出直流电更加平滑和稳定，然后，直流电源被送入逆变器，逆变器将直流电转换为可调交流电源以驱动电机，变频器主体8的工作原理是将电网提供的固定频率交流电源通过整流、滤波、逆变等电路转换为可调频率和电压的交流电源，从而实现电机的调速、调压和调频控制，通过控制变频器主体8输出的电压、频率和相位等参数，可以实现对驱动电机转速、转矩、加速度和减速度等方面的精确控制，因此，对变频器主体8的结构和工作原理不做过多赘述。
本发明中的变频器主体8的接线图属于本领域的公知常识，其工作原理是已经公知的技术，其型号根据实际使用选择合适的型号，所以对变频器主体8不再详细解释控制方式和接线布置。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。

Claims (10)

1.一种利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于，包括：
防护机壳(1)和外罩组件(5)，所述外罩组件(5)设置有两个，两个所述外罩组件(5)均包括有端盖(501)，其中一个所述端盖(501)的外表面固定安装有外限位环(11)，所述外限位环(11)的内壁活动安装有散热风扇(12)；
安装组件(7)，所述安装组件(7)包括有安装环(701)，所述安装环(701)的外表面固定安装有散热网(702)，所述安装环(701)的内壁设置有变频器主体(8)。
2.根据权利要求1所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：防护机壳(1)的顶部固定安装有接线盒子(2)，所述防护机壳(1)的底部焊接有支撑架(16)。
3.根据权利要求2所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：所述防护机壳(1)的内部设置有定子绕组(13)，所述定子绕组(13)的内部设置有转子(14)，所述转子(14)的两端均设置有轴承(15)。
4.根据权利要求3所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：其中一个所述轴承(15)的外表面固定连接有转轴(6)，另一个所述轴承(15)的外表面与散热风扇(12)的外表面固定连接。
5.根据权利要求4所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：所述防护机壳(1)的外表面靠近两端处均焊接有多个固定块(3)，两个所述端盖(501)的外表面均焊接有多个连接块(4)，每个所述固定块(3)的外表面分别与每个连接块(4)的外表面通过短丝杆固定连接。
6.根据权利要求5所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：两个所述端盖(501)的内壁均固定连接有内限位环(10)，两个所述内限位环(10)的内壁分别与两个轴承(15)的外表面相匹配。
7.根据权利要求6所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：所述变频器主体(8)的外表面开设有多个散热孔(9)，多个所述散热孔(9)沿圆周方向均匀分布。
8.根据权利要求7所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：其中一个所述端盖(501)的外表面开设有多个定位槽(506)，多个所述定位槽(506)的内壁均固定有磁铁(502)，其中一个所述端盖(501)的外表面对称开设有两个螺纹槽(507)，两个所述螺纹槽(507)的内壁均螺纹连接有紧固螺栓(508)。
9.根据权利要求8所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：多个所述磁铁(502)的外表面均磁性连接有磁石(503)，多个所述磁石(503)的外表面均固定连接有加强块(504)，多个所述加强块(504)的一端均固定连接有转块(505)。
10.根据权利要求9所述的利用电机风扇冷却的驱动器，其特征在于：所述安装环(701)的外表面开设有多个滑孔(704)，多个所述滑孔(704)的内径分别与多个磁石(503)和转块(505)的外径相匹配，所述安装环(701)的外表面对称开设有两个活动孔(703)，两个所述活动孔(703)的内壁分别与两个紧固螺栓(508)的外表面滑动连接。
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