CN202602523U - 功率单元的机箱及功率单元 - Google Patents

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CN202602523U CN 201220121662 CN201220121662U CN202602523U CN 202602523 U CN202602523 U CN 202602523U CN 201220121662 CN201220121662 CN 201220121662 CN 201220121662 U CN201220121662 U CN 201220121662U CN 202602523 U CN202602523 U CN 202602523U
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王顺旗
高程
徐茂
曹刚
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Abstract

本实用新型公开一种功率单元的机箱,包括:底框;该底框呈U型设置,包括竖向相对设置的前面板和后面板,以及横向设置的底板;设置在所述底框前后面板之间的风道;位于风道下方,与所述底框内壁固定连接的、呈相对设置的两电解电容安装板;所述电解电容安装板上设置有若干用以固定电解电容的卡箍;包覆所述底框的前面板外表面的机箱面板;封盖所述底框顶部开口的顶盖板和封盖所述底框侧面开口的侧盖板。本实用新型还提供一种具有该机箱的功率单元。本实用新型可减少功率单元的体积,提高功率单元的空间利用率。

Description

功率单元的机箱及功率单元
技术领域
本实用新型属于电气设备技术领域,特别涉及一种变频器中功率单元的机箱及功率单元。
背景技术
随着能源短缺问题的日益凸显,节能降耗成为人们不得不关注的焦点。中压变频器正是顺应这一潮流而得到了突飞猛进的发展,其应用越来越广泛,尤其是大功率变频器,其市场需求越来越多。对于大功率变频器而言,由于功率器件的增大增多,使其核心部件功率单元的体积越来越大,尤其是级联型的变频器,功率单元的体积直接决定着整机的体积。所以如何将功率单元做到性能好、尺寸小、空间利用率高成为设计者不得不考虑的关键问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种结构紧凑的功率单元,旨在解决现有技术中功率单元尺寸较大、空间利用率不高的技术问题。
为了实现实用新型目的,本实用新型提供一种功率单元的机箱,其包括:
底框;该底框呈U型设置,包括竖向相对设置的前面板和后面板,以及横向设置的底板;
设置在前面板和后面板之间的风道;
位于风道下方,与所述底框固定连接、呈相对设置的两电解电容安装板;所述电解电容安装板上设置有若干用以固定电解电容的卡箍;
包覆所述前面板外表面的机箱面板;
封盖所述底框顶部开口的顶盖板和封盖所述底框侧面开口的侧盖板。
优选地,所述风道包括散热器安装板和风道板,所述散热器安装板上设有散热器安装孔,供所述散热器基板朝上、翅片朝下安装在所述散热器安装板上,所述风道板呈U型设置,所述散热器安装板设置在其两侧立板之间。
优选地,所述风道板的材质为钣金,通过模具一体成型。
优选地,所述风道板的侧立板上设置有用以安装均压电阻的通孔。
优选地,所述底框的材质为钣金,通过模具一体成型。
优选地,所述机箱面板设有散热器进风口、电容进风口以及光纤口。
优选地,上述功率单元的机箱还包括单板安装板,与所述散热器安装板连接,位于所述IGBT的上方,用以安装控制单板。
本实用新型另提供一种功率单元,包括散热器、电解电容及机箱;其中所述机箱包括:
底框;该底框呈U型设置,包括竖向相对设置的前面板和后面板,以及横向设置的底板;
设置在所述底框侧立板之间的风道;
位于风道下方,与所述底框侧立板内壁固定连接、呈相对设置的两电解电容安装板;所述电解电容安装板上设置有若干用以固定电解电容的卡箍;
包覆所述底框的侧立板外表面的面板;
封盖所述底框顶部开口的顶盖板和封盖所述底框侧面开口的侧盖板;
所述电解电容通过所述卡箍固定在所述电解电容安装板上,两电解电容安装板上的电解电容呈镜像设置;
所述散热器设置在所述风道上。
优选地,所述风道包括散热器安装板和风道板,所述散热器安装板上设有散热器安装孔,供所述散热器基板朝上、翅片朝下安装在所述散热器安装板上,所述风道板呈U型设置,所述散热器安装板设置在其两侧立板之间;所述功率单元还包括正、负母排,所述正、负母排位于所述风道板的一侧,两者呈层叠设置,相隔有绝缘膜。
优选地,所述散热器安装板上设置有绝缘栅双极型晶体管IGBT、整流桥、熔断器和三相输入铜排,所述IGBT设置在所述散热器安装板的一端,所述整流桥设置在所述散热器安装板的另一端,所述三相输入铜排跨过所述IGBT连接到熔断器上,并接入整流桥,经整流桥后通过铜排分向正、负母排。
优选地,所述机箱还包括单板安装板,与所述散热器安装板连接,位于所述IGBT的上方,用以安装控制单板,所述散热器基板朝上、翅片朝下安装在所述散热器安装板上。
优选地,上述功率单元还包括均压电阻,设置在所述散热器的基板上,分别与正、负母排连接。
优选地,所述风道板的侧立板上设置有用以安装均压电阻的通孔,所述功率单元还包括均压电阻,设置在所述风道板的通孔中。
所述风道板和/或底框分别通过模具一体成型。
优选地,所述机箱还包括单板安装板,与所述散热器安装板连接,位于所述IGBT的上方,用以安装控制单板,所述功率单元还包括控制单板,设置在所述单板安装板上。
本实用新型在功率单元的机箱设置相对设置的两电解电容安装板,电解电容可背靠背设置在功率单元中,节省了电解电容所占的空间,可减少功率单元的体积,提高功率单元的空间利用率。本实用新型功率单元中将散热器基板朝上、翅片朝下安装在散热器安装板上,可充分利用功率单元宽度方向尺寸,提高空间利用率,从而进一步缩小功率单元的体积;由于散热器的基板朝上,可提高其他元器件的装配便利性,从而提高装配效率高;进一步的,本实用新型功率单元中,正、负母排叠层安装,可以减小寄生电感,获得好的电气性能。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中功率单元的机箱的结构示意图;
图2为本实用新型一实施例中功率单元的机箱与散热器连接后的结构示意图;
图3为本实用新型一实施例中功率单元的机箱与盖板连接后的结构示意图;
图4为本实用新型一实施例中功率单元的正面结构示意图;
图5为本实用新型一实施例中功率单元的侧面结构示意图;
图6为本实用新型一实施例中功率单元的立体结构示意图;
图7为本实用新型一实施例中功率单元安装了控制单板的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
参照图1至图3,示出了本实用新型一实施例中功率单元的机箱的结构。该功率单元的机箱包括:底框10、风道20、电解电容安装板30、机箱面板40、顶盖板50和侧盖板60。底框10呈U型设置,包括竖向相对设置的前面板11和后面板12,以及横向设置的底板13。风道20设置在底框10前面板11和后面板12之间。电解电容安装板30位于风道20下方,与底框10固定连接。该电解电容安装板30上设置有若干用以固定电解电容的卡箍31。机箱面板40包覆底框10前面板11的外表面。顶盖板50封盖底框10的顶部开口侧盖板60封盖底框10的侧面开口。
参照图1和图2,在风道20的下方设置有电解电容安装板30,该电解电容安装板30设置在底框10的前面板11和后面板12之间,两端与前面板11和后面板12固定连接(例如铆接、焊接或者螺钉连接等)。本实用新型实施例中,电解电容安装板30上设置有多个用以固定电解电容的卡箍31和与卡箍31对应设置的多个通孔,以供电解电容200穿过。应当说明的是,图1和图2仅从一个角度示出电解电容安装板30在功率单元的机箱中的位置,实际上本实施例功率单元的机箱中还设置有另一电解电容安装板,该另一电解电容安装板与电解电容安装板30对称设置,用以使固定在其中的电解电容与电解电容安装板30中的电解电容呈背对背设置。本实用新型实施例中,由于功率单元的机箱中具有相对设置的两电解电容安装板30,电解电容以镜像(即背靠背)的方式安装在两电解电容安装板30上,节省了电解电容所占的空间,可减少功率单元的体积,提高功率单元的空间利用率。
请继续参照图1和图2,本实用新型实施例中,风道20设置在底框10的前面板11和后面板12的内壁之间,起到支撑前面板11和后面板12的作用,在风道20上可设置散热器100等元器件。本实施例中,风道20包括散热器安装板21和风道板22。散热器安装板21上设有散热器安装孔211,该散热器安装孔211的大小与散热器匹配,可供散热器100基板朝上、翅片朝下安装在散热器安装板21上。例如,散热器100穿过散热器安装孔211后,通过螺钉与散热器安装板21连接。此外,散热器安装板21上还可设置多个螺钉连接孔,用以连接其他元器件或者安装板,例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)、整流桥、熔断器和三相输入铜排以及单板安装板等。
本实用新型功率单元的机箱中,由于具有上述散热器安装板21,可将散热器基板100朝上、翅片朝下安装在散热器安装板21上,从而进一步缩小功率单元的体积,由于散热器100的基板朝上,还可提高其他元器件的装配便利性,从而提高装配效率。此外,由于散热器100的基板朝上,且基本与散热器安装板21的安装面持平,不占用空间,使得功率单元中的其他元器件可紧凑的排列在机箱上,从而进一步缩小功率单元的体积。
本实用新型实施例中,风道板22也可呈U型设置,两侧立板分设在散热器安装板21的两侧,从而与散热器安装板21合围成一完整的风道空间,其可保证主风道的风量,从而更好地保证主功率器件的散热效果。
本实施例中风道板22可由一整块板材通过折弯一体成型,也可由几块板材通过焊接或者铆接等方式拼装成型。风道板22上设置有通孔221,该通孔221用以通风,还可用于安装均压电阻。
参照图1和图2,本实用新型实施例中,底框10其整体类似于U型,包括前面板11、后面板12和一横向底板13。前面板11是三相输入铜排和输出铜排以及光纤口所在的面板,后面板12与其相对设置。
前述底框10可以由一整块板材折弯成型,也可通过焊接或组装的方式成型。在底框10的前面板11和后面板12上,可设置多个螺钉连接孔,用以连接风道20、电解电容安装板30或其他部件。当然,也可在其上设置多个铆接孔,以使风道20和电解电容安装板30通过铆接的方式连接到其上。另外,底框10也可通过焊接的方式与风道20和电解电容安装板30连接。
参照图1和图2,机箱面板40设置在前面板11的外部,包覆前面板11的外表面。本实用新型实施例中,机箱面板40可以为钣金材质,具有折边,可连接在前面板11上从而包覆前面板11。机箱面板40上设置有把手41、电容进风口42、散热器进风口43和光纤口44。把手41用以搬运功率单元,电容进风口42供电解电容与外界通风,散热器进风口43供散热器与外界通风,光纤口44用以光纤拔插。可以理解,在前面板11上对应上述把手41、电容进风口42、散热器进风口43和光纤口44设置有通孔,以便实现与功率单元的内部相通。如图2所示,在后面板12上设置有模块出风口121和后把手122,出风口121与散热器进风口相对设置,后把手122用以搬运功率单元。
如图3所示,上述实施例中,功率单元的机箱还包括封盖底框10顶部开口的顶盖板50和封盖底框侧面开口的侧盖板60。本实用新型实施例中,顶盖板50和侧盖板60也可呈U型设置,通过模具一体成型。侧盖板60上设置有吊装孔61,该吊装孔61可以设置为多个,用以吊装功率单元。可以理解,吊装孔61设置在顶盖板50上同样也可实现吊装功率单元的功能。进一步的,为了增强顶盖板50的强度,在顶盖板50上设置有加强筋51。
本实用新型实施例中,功率单元的机箱还可包括单板安装板,用以安装控制单板。具体的单板安装板在机箱上的位置及其与机箱的连接结构将在后续图7所示实施例中详述。
本实用新型实施例中,功率单元的机箱用于功率单元中元器件的固定连接,例如散热器、母排、单板等。特别用于大功率变频器的功率单元中的元器件的固定连接。由于设置相对设置的两电解电容安装板30,电解电容可背靠背设置在功率单元中,节省了电解电容所占的空间,可减少功率单元的体积,提高功率单元的空间利用率。本实用新型功率单元中将散热器基板朝上、翅片朝下安装在散热器安装板21上,可充分利用功率单元宽度方向尺寸,提高空间利用率,从而进一步缩小功率单元的体积;由于散热器的基板朝上,可提高其他元器件的装配便利性,从而提高装配效率高。
本实用新型还提供一种功率单元,参照图2、图5和图6,该功率单元中除上述机箱外,还包括散热器100、电解电容200、正母排301和负母排302、IGBT400、整流桥500、熔断器600以及三相输入铜排700等。电解电容200通过卡箍31固定在电解电容安装板30上,两电解电容安装板30上的电解电容200呈镜像设置;散热器100设置在风道20上。
本实用新型功率单元的实施例中,散热器100、电解电容200、正母排301和负母排302,IGBT400、整流桥500、熔断器600、三相输入铜排700以及控制单板800在机箱上的排列分布如下:
散热器100的基板朝上、翅片朝下安装在散热器安装板21上。
正母排301、负母排302层叠设置在底框10的开口侧,两者之间相隔有绝缘膜303。正母排301和负母排302通过铜排401与IGBT400连接,通过另一铜排501与整流桥500连接。
进一步的,请参照图6,散热器安装板21上设置有IGBT400、整流桥500、熔断器600、三相输入铜排700和输出铜排701。其中,IGBT400设置在所述散热器安装板21的一端,整流桥500设置在散热器安装板21的另一端,三相输入铜排700跨过所述IGBT400连接到熔断器600上,并接入整流桥500,经整流桥500后通过铜排501分向正母排301和负母排302。均压电阻900设置在风道板22的通孔221中,分别与正母排301和负母排302连接。在其它的实施方案中,均压电阻900也可设置在散热器100的基板上,分别与正、负母排连接。
如图7所示,上述功率单元还包括控制单板800,上述机箱还包括单板安装板80,该单板安装板80与所述散热器安装板21连接,位于所述IGBT400的上方,用以安装控制单板800。进一步的,单板安装板80通过六角钢棒81与散热器安装板21连接。本实用新型实施例中,控制单板800安装在IGBT400正上方,可保证IGBT驱动线缆最短。单板安装板80通过六角钢棒81安装在散热器安装板21上,可兼起屏蔽的作用。
以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种功率单元的机箱,其特征在于,包括:
底框;该底框呈U型设置,包括竖向相对设置的前面板和后面板,以及横向设置的底板;
设置在前面板和后面板之间的风道;
位于风道下方,与所述底框固定连接、呈相对设置的两电解电容安装板;所述电解电容安装板上设置有若干用以固定电解电容的卡箍;
包覆所述前面板外表面的机箱面板;
封盖所述底框顶部开口的顶盖板和封盖所述底框侧面开口的侧盖板。
2.如权利要求1所述的机箱,其特征在于,所述风道包括散热器安装板和风道板,所述散热器安装板上设有散热器安装孔,供所述散热器基板朝上、翅片朝下安装在所述散热器安装板上,所述风道板呈U型设置,所述散热器安装板设置在其两侧立板之间。
3.如权利要求2所述的机箱,其特征在于,所述风道板和/或所述底框分别通过模具一体成型。
4.如权利要求3所述的机箱,其特征在于,所述风道板的侧立板上设置有用以安装均压电阻的通孔。
5.如权利要求1至4中任一项所述的机箱,其特征在于,还包括单板安装板,与所述散热器安装板连接,位于所述IGBT的上方,用以安装控制单板。
6.一种功率单元,包括散热器、电解电容及机箱,其特征在于,所述机箱包括:
底框;该底框呈U型设置,包括竖向相对设置的前面板和后面板,以及横向设置的底板;
设置在所述底框侧立板之间的风道;
位于风道下方,与所述底框侧立板内壁固定连接、呈相对设置的两电解电容安装板;所述电解电容安装板上设置有若干用以固定电解电容的卡箍;
包覆所述底框的侧立板外表面的面板;
封盖所述底框顶部开口的顶盖板和封盖所述底框侧面开口的侧盖板;
所述电解电容通过所述卡箍固定在所述电解电容安装板上,两电解电容安装板上的电解电容呈镜像设置;
所述散热器设置在所述风道上。
7.如权利要求6所述的功率单元,其特征在于,所述风道包括散热器安装板和风道板,所述散热器安装板上设有散热器安装孔,供所述散热器基板朝上、翅片朝下安装在所述散热器安装板上,所述风道板呈U型设置,所述散热器安装板设置在其两侧立板之间;所述功率单元还包括正、负母排,所述正、负母排位于所述风道板的一侧,两者呈层叠设置,相隔有绝缘膜。
8.如权利要求7所述的功率单元,其特征在于,所述散热器安装板上设置有绝缘栅双极型晶体管IGBT、整流桥、熔断器和三相输入铜排,所述IGBT设置在所述散热器安装板的一端,所述整流桥设置在所述散热器安装板的另一端,所述三相输入铜排跨过所述IGBT连接到熔断器上,并接入整流桥,经整流桥后通过铜排分向正、负母排。
9.如权利要求8所述的功率单元,其特征在于,所述机箱还包括单板安装板,与所述散热器安装板连接,位于所述IGBT的上方,用以安装控制单板,所述散热器基板朝上、翅片朝下安装在所述散热器安装板上。
10.如权利要求9所述的功率单元,其特征在于,还包括均压电阻,设置在所述散热器的基板上,分别与正、负母排连接。
11.如权利要求9所述的功率单元,其特征在于,所述风道板的侧立板上设置有用以安装均压电阻的通孔,所述功率单元还包括均压电阻,设置在所述风道板的通孔中。
12.如权利要求6至11中任一项所述的功率单元,其特征在于,所述机箱还包括单板安装板,与所述散热器安装板连接,位于所述IGBT的上方,用以安装控制单板,所述功率单元还包括控制单板,设置在所述单板安装板上。
13.如权利要求12所述的功率单元,其特征在于,所述风道板和/或底框分别通过模具一体成型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105490508A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 洛阳中重自动化工程有限责任公司 一种高压变频器功率单元

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