CN202634295U - 逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种逆变器，其包括有一箱体，所述逆变器的输入接口设置于所述箱体的长度方向侧的外侧面中部处，而输出接口设置于所述箱体的宽度方向侧的外侧面处。逆变器的输入接口设置于箱体的长度方向侧的外侧面中部处，而将输出接口设置于箱体的宽度方向侧的外侧面处，这样，逆变器与外部设备连接的输入电缆从箱体的长度方向侧的外侧面引入，而与外部设备连接的输出电缆则从箱体的宽度方向侧的外侧面引出，输入电缆和输出电缆分布于箱体的不同侧面处，使得逆变器的外部走线易于布置，且分布整然有序，有助于逆变器的组装和后续维护，可提高逆变器的外形美观度和防护等级。

Description

逆变器

技术领域

本实用新型涉及一种用于直流和交流之间转换的设备，尤其是指一种逆变器。

背景技术

辅助逆变器作为轨道交通列车的一种车载设备，主要为列车上的诸如空调机、压缩机、通风机等之类的交流负载提供AC380V及AC220V电源，在增加转换装置的基础上还可为诸如充电机等的直流负载提供DC110V及DC24V电源。而随之城市轨道交通技术的不断更新，辅助逆变器的技术要求愈加复杂，这样，其各个器件的设计和结构布局合理与否，对于辅助逆变器的性能和可靠性有着直接的影响。

图1示出了一种常见的逆变器的结构布局，其输入接口11和输出接口13设置于箱体15的同一侧，这样，逆变器与外部设备的外部走线(包括进线和出线)均在于箱体15的相同一侧进行，造成该侧处的线材较多而杂乱，不利于逆变器的安装和维护，且影响逆变器的外形美观和防护等级。参阅附图1，箱体15形成有若干容置舱，用于安装功能器件，一般包括有一用于安装功率器件的变流器舱150、一用于安装散热风机的风机舱151、一用于安装接触器的接触器舱152、一用于安装电容器的电容器舱153、一用于安装变压器和电抗器的变压器/电抗器舱154及一输出单元舱155，在此现有的结构布局中，变流器舱150、风机舱151和接触器舱152顺次并排于箱体15内部的一侧，而电容器舱153、变压器/电抗器舱154和输出单元舱155则顺次并排于箱体15内部的另一侧，如此，内部走线从输入接口11顺次经接触器舱152、变压器/电抗器舱154、变流器舱150再自电容器舱153处输出，形成“W”状，造成逆变器的内部走线存在着走线较长、增加线材损耗的问题，且由于内部走线的转曲度较大，增加了风阻，使空气不易在箱体15内部顺畅流通，影响了逆变器的散热。

图2示出了另一种常见的逆变器的结构布局，于箱体17的一侧处设置有分别对应于每一容置舱19的输入/输出接口21，输入/输出接口21与相应的纳置于容置舱19的功能器件通过线材电气连接，箱体17相对于输入/输出接口21处设置有散热管23。上述结构布局中，输入/输出接口21设于箱体17的同一侧，存在着外部走线多而杂乱、不利于安装维护、影响外观和防护等级的问题，同时采用散热管23散热设计，使得设备体积增大，造成内部腔体空间较小、布局混乱、生产成本增加的问题。

此外，现有的逆变器，其功能器件为分散直接安装于箱体之容置舱中，这给设备的安装和后续维护造成了一定程度上的麻烦。

发明内容

本实用新型在于解决现有逆变器所存在的设计布局不合理而导致不易安装与维护的技术问题，提供一种布局合理的逆变器。

本实用新型还在于解决现有逆变器所存在的内部走线长、转曲度较大而不利于内部空气流通的技术问题，提供一种内部走线短、转曲度较小而利于内部空气流通的逆变器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案：一种逆变器，包括有一箱体，所述逆变器的输入接口设置于所述箱体的长度方向侧的外侧面中部处，而输出接口设置于所述箱体的宽度方向侧的外侧面处。

上述逆变器的结构中，所述箱体形成有用于安装功率单元模组的变流器舱、用于安装变压器和电抗器单元模组的变压器/电抗器舱、用于安装滤波电容单元模组的电容器舱、用于安装散热风机的风机舱、用于安装接触器单元模组的接触器舱及用于安装输出单元模组的输出单元舱。

上述逆变器的结构中，所述变流器舱、风机舱和变压器/电抗器舱沿所述箱体的长度方向顺次排列于所述箱体内部的一侧处，而所述接触器舱、电容器舱和输出单元舱则沿所述箱体的长度方向顺次排列于所述箱体内部的相对一侧处。

上述逆变器的结构中，所述输入接口对应于所述风机舱而设于所述箱体的长度方向侧的外侧面处。

上述逆变器的结构中，所述输出接口对应于所述输出单元舱而设于所述箱体的宽度方向侧的外侧面处。

上述逆变器的结构中，所述逆变器的电子控制箱设置于所述箱体的宽度方向侧的外侧面处，包括有壳体、设置于所述壳体的固定板及通过导轨滑动定位机构而安装于所述固定板上的电子控制盒。

上述逆变器的结构中，所述导轨滑道定位机构包括有设置于所述固定板上的两个导向滑轮组，其中，每一个导向滑轮组由多个成直线排列的其上形成有导向槽的导向滑轮组成，且两个导向滑轮组彼此平行，所述电子控制盒的两侧边处各自形成有一条导向滑轨，且两条导向滑轨各自置入于两个导线滑轮组的导向槽中。

上述逆变器的结构中，所述变流器舱、变压器/电抗器舱和电容器舱分别与所述风机舱相邻贯通，于所述变流器舱的远离所述风机舱的端面处形成有一第一进风口，于所述电容器舱底面远离所述风机舱的一端处形成有一第二进风口，于所述变压器/电抗器舱底面远离所述风机舱的一端处形成有一散热出风口，所述风机舱中的散热风机朝向所述变压器/电抗器舱而设置。

上述逆变器的结构中，所述第一进风口处设置有一进风滤罩，所述第二进风口处设有过滤网。

上述逆变器的结构中，所述功率单元模组设于所述变流器舱中的上部处，其下方处设置一与之接触的散热器，所述功率单元模组的下方处形成有一纳置所述散热器于其内的散热风道，所述散热风道的一端连通于所述第一进风口，另一端连通于所述变流器舱和风机舱的贯通处。

本实用新型的有益技术效果在于：逆变器的输入接口设置于箱体的长度方向侧的外侧面中部处，而将输出接口设置于箱体的宽度方向侧的外侧面处，这样，逆变器与外部设备连接的输入电缆从箱体的长度方向侧的外侧面引入，而与外部设备连接的输出电缆则从箱体的宽度方向侧的外侧面引出，输入电缆和输出电缆分布于箱体的不同侧面处，使得逆变器的外部走线易于布置，且分布整然有序，有助于逆变器的组装和后续维护，可提高逆变器的外形美观度和防护等级。进一步地，变流器舱、风机舱和变压器/电抗器舱沿箱体的长度方向顺次排列于箱体内部的一侧处，而接触器舱、电容器舱和输出单元舱则沿箱体的长度方向顺次排列于箱体内部的另一侧处。采用上述结构，可简化逆变器的内部走线，减少线材的损耗，且可降低内部走线的转曲度，减少风阻，利于空气于箱体内的顺畅流通，提高逆变器的散热效果。

附图说明

图1是一种常见逆变器的结构布局示意图。

图2是另一种常见逆变器的结构布局示意图。

图3是本实用新型的结构布局示意图。

图4是本实用新型的立体结构示意图。

图5是本实用新型的另一视角的立体结构示意图。

图6至图9是本实用新型的不同视角的内部结构示意图。

图10和图11是本实用新型的功率单元模组的安装示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

参阅图3至图9，本实用新型所公开的逆变器包括有箱体10及设置于箱体10中的功能器件，该箱体10主要以框架为承载主体，通过与板筋件连接而形成一箱体，并于该箱体10中形成有若干用于安装诸如功率单元模组、散热风机等功能器件的容置舱。在此实施例中，箱体10形成有一用于安装功率单元模组12(参见图7)的变流器舱100、一用于安装变压器和电抗器单元模组14(参见图7)的变压器/电抗器舱102、一用于安装滤波电容单元模组16(参见图8)的电容器舱104、一用于安装散热风机18(参见图9)的风机舱106、一用于安装接触器单元模组20(参见图8)的接触器舱108及一用于安装输出单元模组22(参见图6)的输出单元舱110。

如附图4～5所示，逆变器的输入接口24设置于箱体10的长度方向侧的外侧面112中部处，而将输出接口26设置于箱体10的宽度方向侧的外侧面114处，这样，逆变器与外部设备连接的输入电缆从箱体10的长度方向侧的外侧面112引入，而与外部设备连接的输出电缆则从箱体10的宽度方向侧的外侧面114引出，输入电缆和输出电缆分布于箱体10的不同侧面处，使得逆变器的外部走线易于布置，且分布整然有序，有助于逆变器的组装和后续维护，可提高逆变器的外形美观度和防护等级。

电子控制箱28设置于箱体10的宽度方向的外侧面114处，并结合图10和图11所示，电子控制箱28包括有一壳体280(参见图7)，于该壳体280内设置有一固定板281，电子控制盒282(参见图7)以及继电器、空气开关、电源、电阻等零部件安装于该固定板281之上，从而构成该电子控制箱28。优选地，电子控制盒282通过一导轨滑道定位机构283而安装于该固定板281之上(参见图10)，这样，可从侧面拔插以实现电子控制盒282的组装，有效提高电子控制盒282的安装维护效率。导轨滑道定位机构283包括有设置于固定板281上的两个导向滑轮组2830(参见图10)，每一个导向滑轮组2830由多个成直线排列的其上形成有导向槽的导向滑轮组成，且两个导向滑轮组2830彼此平行，电子控制盒282的两侧边处各形成有一条导向滑轨2820，两条导向滑轨2820各自置入于两个导向滑轮组2830的导向槽中，而实现电子控制盒282的可拔插组装。

优选地，于该电子控制盒282上设置有一防错安装轴2821(参见图10)，而于该固定板281上设置有一匹配于该防错安装轴2821的防错安装套2810，通过该犯错安装轴2821和犯错安装套2810的配合，以避免电子控制盒282安装时出现错误。

参阅附图3，变流器舱100、风机舱106和变压器/电抗器舱102沿箱体10的长度方向顺次排列于箱体10内部的一侧处，而接触器舱108、电容器舱104和输出单元舱110则沿箱体10的长度方向顺次排列于箱体10内部的相对一侧处。采用上述结构，可简化逆变器的内部走线，减少线材的损耗，且可降低内部走线的转曲度，减少风阻，利于空气于箱体15内的顺畅流通，提高逆变器的散热效果。

优选地，输入接口24对应于风机舱106而设于箱体10的长度方向侧的外侧面112处，输出接口26对应于输出单元舱110而设于箱体10的宽度方向侧的外侧面114处，这样，可进一步简化箱体10内部的走线。理想地，电子控制箱28设置于箱体10的宽度方向侧的外侧面114处并对应于变流器舱100，这样便于其与变流器舱100内所设置的功率单元模组12的电气连接。

结合附图6～9所示，变流器舱100、变压器/电抗器舱102和电容器舱104分别与风机舱106相邻贯通，于变流器舱100的远离风机舱106的端面处形成有一第一进风口(图中没有示出)，于电容器舱104底面远离风机舱106的一端处形成有一第二进风口1040(参见图9)，于变压器/电抗器舱102底面远离风机舱106的一端处形成有一散热出风口1020(参见图6)，该风机舱106中的散热风机18朝向该变压器/电抗器舱102而设置。当散热风机18工作时，外部环境中的冷空气分别自变流器舱100的第一进风口、电容器舱104的第二进风口1040被吸入，各自流经功率单元模组12、滤波电容单元模组16而对其散热后经风机舱106进入变压器/电抗器舱102，并对其内的变压器和电抗器单元模组14进行散热后自散热出风口102排出，如此散热方式，外部冷空气先流经功率单元模组12、滤波电容单元模组16，再流经变压器/电抗器单元模组14，有利于逆变器功能器件的保护，提高散热之效果。

优选地，第一进风口处设置有一进风滤罩1000(参见图7)，以过滤掉流入变流器舱100的外部空气中含有的过大固体颗粒，避免诸如灰尘等异物进入箱体10而对其内部的功能器件(特别是功率器件)造成损坏。同样地，于第二进风口1040处也可设置过滤网，以避免粉尘等污染物随外部空气流入箱体10之内部。

功率单元模组12采用模块化设计，其设于变流器舱100中的上部处(参见图7)，其下方处设置一与之接触的散热器30(参见图9)，于该功率单元模组12的下方处形成有一纳置该散热器30于其内的散热风道(图中没有示出)，该散热风道的一端连通于第一进风口，另一端连通于变流器舱100和风机舱106的贯通处。如此，使得自第一进风口流入的冷空气必须先流经散热器30，且将冷空气限制于散热风道中流动，避免了空气流量的流失，以对散热器30进行充分散热，提高冷却效果和效率。

散热风机18采用自由向上吊装方式而安装于一风机安装架180上(参见图8)，从而固定于风机舱106之中，其朝向变压器/电抗器舱102所设置，工作时，将外部冷空气自变流器舱100、电容器舱104引入，并送入变压器/电抗器舱102。

变压器/电抗器舱102的内壁上设置有吸音棉(图中没有示出)，该吸音棉可吸收变压器和电抗器运行时所产生的噪音，以降低对于外部环境的噪音污染。如附图7所示，变压器/电抗器单元模组14通过一减震机构140而安装于变压器/电抗器舱102之中，这样，可防止运行时变压器/电抗器模组14的抖动，延长其使用寿命。优选地，变压器/电抗器单元模组14的变压器的安装方向与散热风流方向一致，并于其中间处加载有风道挡板141，大幅度地增加流过变压器线环的空气流量，从而达到最佳的散热效果。

参见图8，接触器单元模组20采用模块化设计，将接触器、电阻和传感器安装于一固定板之上，然后通过固定板与箱体10的固定连接而实现接触器单元模组20设置于接触器舱108之中，此结构便于接触器单元模组20的安装维护。

优选地，滤波电容单元模组16采用模块化设计(参见图8)，将滤波电容并联连接后与绝缘支架和电容支架相固定，再整体与箱体10固定连接而安装于电容器舱104之中，如此方便于该滤波电容单元模组16的维护。该滤波电容单元模组16的下方处设有过线槽160，以供于输出单元模组22的低压接线电缆的穿设之用。

输出单元模组22包括有一EMI测试输出子模组220、一输出接触器子模组221、一紧急启动子模组222、一蓄电池子模组223及一过线磁环子模组224(参见图8)，其中，EMI测试输出子模组220包括有一固定板及安装于该固定板之上的电容、电阻、输出转接铜排、空气开关和接线端子等元器件，通过该固定板与输出单元舱110的底板的固定而实现其安装；输出接触器子模组221包括一固定板及安装于该固定板之上的接触器、空气开关、继电器、传感器和接线端子等元器件，通过该固定板与输出单元舱110的底板的固定而实现其安装；紧急启动子模组222包括有一固定板及安装于该固定板之上的空气开关、变压器、继电器、电阻和接线端子等元器件，该固定板与输出单元舱110的底板的固定而实现其安装；蓄电池子模组223包括有一固定板及安装于该固定板之上的蓄电池，其固定板与一设置于该输出单元舱110之中的隔板紧固而实现其安装；过线磁环子模组224包括有一固定板及安装于该固定板之上的磁环、走线板和磁环卡扣架等部件，该固定板与输出单元舱110的底板的固定而实现其安装。输出单元模组22采用上述结构，方便于安装和维护，极大地提高了安装维护工作的工作效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逆变器，包括有一箱体(10)，其特征在于，所述逆变器的输入接口(24)设置于所述箱体(10)的长度方向侧的外侧面(112)的中部处，而输出接口(26)设置于所述箱体(10)的宽度方向侧的外侧面(114)处。

2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述箱体(10)形成有用于安装功率单元模组(12)的变流器舱(100)、用于安装变压器和电抗器单元模组(14)的变压器/电抗器舱(102)、用于安装滤波电容单元模组(16)的电容器舱(104)、用于安装散热风机(18)的风机舱(106)、用于安装接触器单元模组(20)的接触器舱(108)及用于安装输出单元模组(22)的输出单元舱(110)。

3.如权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述变流器舱(100)、风机舱(106)和变压器/电抗器舱(102)沿所述箱体(10)的长度方向顺次排列于所述箱体(10)内部的一侧处，而所述接触器舱(108)、电容器舱(104)和输出单元舱(110)则沿所述箱体(10)的长度方向顺次排列于所述箱体(10)内部的相对一侧处。

4.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述输入接口(24)对应于所述风机舱(106)而设于所述箱体(10)的长度方向侧的外侧面(112)处。

5.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述输出接口(26)对应于所述输出单元舱(110)而设于所述箱体(10)的宽度方向侧的外侧面(114)处。

6.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器的电子控制箱(28)设置于所述箱体(10)的宽度方向侧的外侧面(114)处，包括有壳体(280)、设置于所述壳体(280)的固定板(281)及通过导轨滑动定位机构(283)而安装于所述固定板(281)上的电子控制盒(282)。

7.如权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述导轨滑道定位机构(283)包括有设置于所述固定板(281)上的两个导向滑轮组(2830)，其中，每一个导向滑轮组(2830)由多个成直线排列的其上形成有导向槽的导向滑轮组成，且两个导向滑轮组(2830)彼此平行，所述电子控制盒(282)的两侧边处各自形成有一条导向滑轨(2820)，且两条导向滑轨(2820)各自置入于两个导线滑轮组(2830)的导向槽中。

8.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述变流器舱(100)、变压器/电抗器舱(102)和电容器舱(104)分别与所述风机舱(106)相邻贯通，于所述变流器舱(100)的远离所述风机舱(106)的端面处形成有一第一进风口，于所述电容器舱(104)底面远离所述风机舱(106)的一端处形成有一第二进风口(1040)，于所述变压器/电抗器舱(102)底面远离所述风机舱(106)的一端处形成有一散热出风口(1020)，所述风机舱(106)中的散热风机(18)朝向所述变压器/电抗器舱(102)而设置。

9.如权利要求8所述的逆变器，其特征在于，所述第一进风口处设置有一进风滤罩(1000)，所述第二进风口(1040)处设有过滤网。

10.如权利要求8所述的逆变器，其特征在于，所述功率单元模组(12)设于所述变流器舱(100)中的上部处，其下方处设置一与之接触的散热器(30)，所述功率单元模组(12)的下方处形成有一纳置所述散热器(30)于其内的散热风道，所述散热风道的一端连通于所述第一进风口，另一端连通于所述变流器舱(100)和风机舱(106)的贯通处。

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