CN202840914U - 组合式变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种组合式变频器，其由一功率单元箱及一组合于所述功率单元箱的整流模块箱构成，其中，所述功率单元箱包括有一功率单元机箱及一设置于所述功率单元机箱内的功率单元，所述整流模块箱包括有一整流模块机箱及一设置于所述整流模块机箱内的整流装置，自所述功率单元引出有朝向所述整流模块箱的输入母线铜排，自所述整流装置引出有朝向所述功率单元箱的输出母线铜排，所述输入母线铜排与输出母线铜排电气连接。本实用新型具有易于生产和维护的优点。

Description

组合式变频器

技术领域

本实用新型涉及一种电源转换设备，尤其是指一种变频器。 

背景技术

在电力电子领域，变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，其应用比较广泛。变频器主要由整流桥、滤波部分、逆变桥、缓冲电阻、吸收电容、电源板、驱动板、控制板、散热器等元器件组成，由于中低压变频器的电路结构比较简单，通常都是通过使用大量安装支架或连接件将上述元器件分散安装在变频器箱体内部。首先，变频器箱体内部的各元器件的安装位置都有一定的层次和顺序，因此在变频器的安装作业时必须按照安装顺序进行，安装作业过程繁琐；其次，当以这种方式组装的变频器出现故障时，必须得拆开整机，将某些主要元器件从安装支架上拆卸下，待故障检修完成后，再重新安装。这样，造成中低压变频器的生产和维护工作比较困难，工作效率较低。 

发明内容

本实用新型在于解决现有变频器的生产和维护比较困难的技术问题，提供一种易于生产和维护的组合式变频器。 

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：一种组合式变频器，由一功率单元箱及一组合于所述功率单元箱的整流模块箱构成，其中，所述功率单元箱包括有一功率单元机箱及一设置于所述功率单元机箱内的功率 单元，所述整流模块箱包括有一整流模块机箱及一设置于所述整流模块机箱内的整流装置，自所述功率单元引出有朝向所述整流模块箱的输入母线铜排，自所述整流装置引出有朝向所述功率单元箱的输出母线铜排，所述输入母线铜排与输出母线铜排电气连接。 

上述组合式变频器中，所述输入母线铜排为L型结构，其末端弯折90度而形成其上形成有至少一螺孔的铜排连接位，所述输出母线铜排为L型结构，其末端弯折90度而形成其上形成有至少一螺孔的铜排连接位，所述输出母线铜排的铜排连接位贴合于所述输入母线铜排的铜排连接位，并使用螺丝进行螺接。 

上述组合式变频器中，所述功率单元机箱的上端板的右侧处固定有一L型连接件，所述L型连接件包括有一贴合固定于所述上端板的第一折边及一自所述第一折边的外边缘向上垂直延伸而形成的其上形成有螺孔的第二折边，所述整流模块机箱的右侧板的下端部上形成有与所述第二折边的螺孔相匹配的螺孔，所述右侧板贴合于所述第二折边，并使用螺丝穿接所述第二折边和右侧板上相对应的螺孔。 

上述组合式变频器中，所述整流模块机箱的左侧板下端部形成为一其上具有螺孔的连接部，所述功率单元机箱的左侧板的上端部形成有与所述连接部的螺孔相匹配的螺孔，所述连接部贴合于所述功率单元机箱的左侧板，并使用螺丝进行螺接。 

上述组合式变频器中，所述整流装置包括有三相输入端子、散热器、整流桥、正母线铜排、负母线铜排、接触器、缓冲电阻及母线端子，其中，所述散热器固定于所述整流模块机箱内部，所述整流桥并列设置于所述散热器的基板上，所述整流桥的正极通过所述正母线铜排连接，负极通过所述负母线铜排连接，所述三相输入端子为三对连接于所述整流桥的铜排构成，所述母线端子由 自所述正母线铜排和负母线铜排引出的两铜排构成，所述接触器的两端子通过铜排连接到所述正母线铜排和负母线铜排，自所述正母线铜排和负母线铜排各引出一铜排以构成所述输出母线铜排。 

上述组合式变频器中，所述三相输入端子伸出于所述整流模块机箱之外，所述母线端子伸出于该整流模块机箱之外。 

上述组合式变频器中，所述功率单元包括有滤波模块、散热器、逆变模块、电路板、霍尔传感器、三相输出端子、正母线铜排及负母线铜排，其中，所述散热器安装于所述功率单元机箱内部，所述逆变模块并列设置于所述散热器的基板上，所述逆变模块的正极通过所述正母线铜排连接，负极通过所述负母线铜排连接，三个霍尔传感器一端通过铜排与逆变模块相连，另一端所连接的铜排则构成所述三相输出端子，所述电路板通过支架设置于所述逆变模块之上方，所述电路板包括有电源板、驱动板和控制板，所述散热器的上部固定有一安装支架，所述滤波模块固定于所述安装支架之上，自所述正母线铜排和负母线铜排各自引出一铜排以构成所述输入母线铜排。 

上述组合式变频器中，所述三相输出端子伸出于所述功率单元机箱之外。 

本实用新型的有益技术效果在于：由于组合式变频器由功率单元箱和整流模块箱两个功能箱构成，首先，在生产工艺上更为简单，可采用多条流水线同时进行的办法，每条流水线各自完成功率单元箱和整流模块箱的组装，最后再将两部分组合连接在一起即可，使得装配更加方便，生产效率也有所提高；其次，在维护方面也变得更加简单，在变频器出现故障时，可以采用分模块检测判断的方法，若是其中的某一功能箱出现故障，可以直接用相同的功能箱替代，或者将该功能箱进行拆解排出故障，这样降低了普通集成式中低压变频器在维护时必须将整机逐步拆开，清除故障后再重新安装的复杂程度，使维护工作更 加简单。 

附图说明

图1是本实用新型组合式变频器的立体结构示意图。 

图2是本实用新型组合式变频器的主回路电路图； 

图3是本实用新型组合式变频器的分解结构示意图； 

图4是图3的A部分的放大图； 

图5是本实用新型组合式变频器的整流装置的结构示意图； 

图6是本实用新型组合式变频器的功率单元的结构示意图。 

具体实施方式

为使本领域的技术人员更加清楚地理解本实用新型所要解决的技术问题、技术方案和有益技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。 

本实用新型所公开的组合式变频器，相对现有变频器的结构形式而言，其生产和维护工作变得更加简单。参见图1，该组合式变频器由一功率单元箱10及一整流模块箱20构成，其中，该功率单元箱10包括有一功率单元机箱11及一设置于该功率单元机箱11内的功率单元12，该功率单元12主要为变频器的滤波和逆变部分，包括有滤波模块、散热器、逆变模块、电路板、霍尔传感器、正母线铜排、负母线铜排及三相输出端子；该整流模块箱20包括有一整流模块机箱21及一设置于该整流模块机箱21内的整流装置22，该整流装置22主要为变频器的整流部分，包括有三相输入端子、散热器、整流桥、缓冲电阻、接触器、母线端子、正母线铜排及负母线铜排。 

参见图2，为组合式变频器的主回路电路图，图中母线部分断开，其左侧为整流模块箱20的整流装置22的电路原理图，右侧为功率单元箱10的功率单元12的电路原理图。构成整流装置22和功率单元12的元器件分别按照图示的电路连接关系进行连接，并各自安装于整流模块机箱21和功率单元机箱11之中，形成彼此对立的整流模块箱20和功率单元箱10，再将两者进行电气连接和机械连接，组合成一整体而构成组合式变频器。整流模块箱20和功率单元箱10的连接方式将在下文中详细阐述。 

参见图3和图4，自该功率单元12引出有朝向该整流模块箱20的输入母线铜排120，而自该整流装置22引出有朝向该功率单元箱10的输出母线铜排220，输入母线铜排120与输出母线铜排220电气连接，而实现整流模块箱20和功率单元箱10的电气连接。为了示出输入母线铜排120与输出母线铜排220的装配关系，在图3和图4中，未绘出输出母线铜排220与整流装置22的连接，而是将其绘制于功率单元箱10之上。 

在此实施例中，整流模块箱20设置于功率单元箱10的上方，该功率单元机箱11的上端板110上形成有一开口111，电气连接于功率单元12的输入母线铜排120自该开口111处向上伸出，而电气连接于整流装置22的输出母线铜排220则向下伸出，两者位置相对应而可进行电气连接。 

优选地，该输入母线铜排120设计为大致L型结构，其末端弯折90度而形成其上形成有至少一螺孔的铜排连接位1200，相应地，该输出母线铜排220也设计为大致L型结构，其末端弯折90度而形成其上形成有至少一螺孔的铜排连接位2200。该输出母线铜排220的铜排连接位2200贴合于该输入母线铜排120的铜排连接位1200，并使用螺丝螺接两铜排连接位1200、2200上的相对应的螺孔，从而实现输出母线铜排220和输入母线铜排120的固定连接。 

在连接的过程中，可先将整流模块箱20的输出母线铜排220固定在功率单元箱10的输入母线铜排120上，再将输出母线铜排220电气接入于整流装置22（具体地，接入于整流装置22的正母线铜排和负母线铜排）。通过输入母线铜排120和输出母线铜排220的固定连接，实现了功率单元12和整流装置22的电气连接。 

在本实施例中，输入母线铜排120和输出母线铜排220均设计为L型结构，并用螺丝将上述两者固定连接在一起，但本实用新型并不仅仅局限于上述方式，在实际应用中，其他结构类型的母线铜排和其他可将母线铜排进行电气连接的方式均可采用。 

参见图3和图4，该整流模块箱20组合于该功率单元箱10的上方处，两者之间的机械连接通过整流模块机箱21和功率单元机箱11两者的固定连接而实现。 

该功率单元机箱11的上端板110的右侧处固定有一L型连接件112，该L型连接件112包括有一贴合固定于该上端板110的第一折边1120及一自该第一折边1120的外边缘向上垂直延伸而形成的其上形成有螺孔的第二折边1121，该整流模块机箱21的右侧板210的下端部上形成有与该第二折边1121的螺孔相匹配的螺孔，该右侧板210贴合于该第二折边1121，并使用螺丝穿接第二折边1121和右侧板210上相对应的螺孔而加以紧固，即可完成该功率单元机箱11与整流模块机箱21的右侧板210的固定连接。 

该整流模块机箱21的左侧板211下端部形成为一其上具有螺孔的连接部212，而该功率单元机箱11的左侧板133的上端部形成有与该连接部212的螺孔相匹配的螺孔，该连接部212贴合于该功率单元机箱11的左侧板133，并使用螺丝穿接两者相对应的螺孔而加以紧固，即可完成该功率单元机箱11与整流 模块机箱21的左侧板211的固定。 

当然，其他的连接方式也能实现将功率单元箱10和整流模块箱20连接在一起的功能。例如，该整流模块机箱21相对两侧板处各自朝向该功率单元机箱11方向延伸而各自形成有一固定板，在每一固定板上和功率单元机箱11上各自形成有彼此对应的螺孔，采用螺丝穿过螺孔并拧紧的方式固定。或者是，在功率单元机箱11和整流模块机箱21接合的相对两侧各增加一固定板，该固定板覆盖功率单元机箱11的侧板上部和整流模块机箱21的侧板下部，并通过螺丝加以紧固。本领域技术人员可以理解地，可适用于将功率单元机箱11和整流模块机箱21连接起来的紧固结构均可采用。 

参见图5，其示出了安装于整流模块机箱21中的整流装置22的结构，该整流装置22包括有三相输入端子221、散热器222、整流桥223、正母线铜排224、负母线铜排225、接触器226、缓冲电阻227及母线端子228，其中，该散热器222固定于整流模块机箱21内部，整流桥223并列设置于该散热器222的基板上，且各整流桥223的正极通过该正母线铜排224连接，负极通过负母线铜排225连接。三相输入端子221为三对连接于整流桥223的铜排构成，其伸出于该整流模块机箱21之外，以便于与输入电源进行连接。母线端子228由自正母线铜排224和负母线铜排225引出的两铜排构成，其伸出于该整流模块机箱21之外。接触器226的两端子通过铜排连接到正母线铜排224和负母线铜排225。自正母线铜排224和负母线铜排225各引出一铜排以构成该输出母线铜排220。 

参见图6，其示出了安装于该功率单元机箱11的功率单元12的结构，该功率单元12包括有滤波模块121、散热器122、逆变模块123、电路板124、霍尔传感器125、三相输出端子126、正母线铜排及负母线铜排（图中未示出），其中，该散热器122安装于功率单元机箱11内部，逆变模块123并列设置于散热 器122的基板上，且各逆变模块123的正极通过正母线铜排连接，负极通过负母线铜排连接。三个霍尔传感器125一端通过铜排与逆变模块123相连，另一端所连接的铜排伸出于该功率单元机箱11之外形成三相输出端子126，以便于以外部负载进行连接。电路板124通过支架设置于逆变模块123之上方，具体地，电路板124包括有电源板、驱动板和控制板。散热器122的上部固定有一安装支架127，滤波模块121固定于该安装支架127之上，具体地，滤波模块121包括滤波电容和分压电阻。自正母线铜排和负母线铜排各自引出一铜排以构成该输入母线铜排120。 

在本实用新型中，功率单元箱10和整流模块箱20可独立组装，并在组装完成后，将整流装置22的输出母线铜排220与功率单元12的输入母线铜排120电气连接，并将功率单元机箱11和整流模块机箱21机械连接，从而构成组合式变频器。 

由于组合式变频器由功率单元箱10和整流模块箱20两部分构成，在生产工艺上也更为简单，可采用多条流水线同时进行的办法，每条流水线各自完成功率单元箱10和整流模块箱20的组装，最后再将两部分组合连接在一起即可，使得装配更加方便，生产效率也有所提高。 

同时，由于组合式变频器由功率单元箱10和整流模块箱20两个功能箱构成，在维护方面也变得更加简单，在变频器出现故障时，可以采用分模块检测判断的方法，若是其中的某一功能箱出现故障，可以直接用相同的功能箱替代，或者将该功能箱进行拆解排出故障，这样降低了普通集成式中低压变频器在维护时必须将整机逐步拆开，清除故障后再重新安装的复杂程度，使维护工作更加简单。 

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)

1.一种组合式变频器，其特征在于：所述组合式变频器由一功率单元箱（10）及一组合于所述功率单元箱（10）的整流模块箱（20）构成，其中，所述功率单元箱（10）包括有一功率单元机箱（11）及一设置于所述功率单元机箱（11）内的功率单元（12），所述整流模块箱（20）包括有一整流模块机箱（21）及一设置于所述整流模块机箱（21）内的整流装置（22），自所述功率单元（12）引出有朝向所述整流模块箱（20）的输入母线铜排（120），自所述整流装置（22）引出有朝向所述功率单元箱（10）的输出母线铜排（220），所述输入母线铜排（120）与输出母线铜排（220）电气连接。

2.如权利要求1所述的组合式变频器，其特征在于：所述输入母线铜排（120）为L型结构，其末端弯折90度而形成其上形成有至少一螺孔的铜排连接位（1200），所述输出母线铜排（220）为L型结构，其末端弯折90度而形成其上形成有至少一螺孔的铜排连接位（2200），所述输出母线铜排（220）的铜排连接位（2200）贴合于所述输入母线铜排（120）的铜排连接位（1200），并使用螺丝进行螺接。

3.如权利1所述的组合式变频器，其特征在于：所述功率单元机箱（11）的上端板（110）的右侧处固定有一L型连接件（112），所述L型连接件（112）包括有一贴合固定于所述上端板（110）的第一折边（1120）及一自所述第一折边（1120）的外边缘向上垂直延伸而形成的其上形成有螺孔的第二折边（1121），所述整流模块机箱（21）的右侧板（210）的下端部上形成有与所述第二折边（1121）的螺孔相匹配的螺孔，所述右侧板（210）贴合于所述第二折边（1121），并使用螺丝穿接所述第二折边（1121）和右侧板（210）上相对应的螺孔。

4.如权利要求1或3所述的组合式变频器，其特征在于：所述整流模块机 箱（21）的左侧板（211）下端部形成为一其上具有螺孔的连接部（212），所述功率单元机箱（11）的左侧板（133）的上端部形成有与所述连接部（212）的螺孔相匹配的螺孔，所述连接部（212）贴合于所述功率单元机箱（11）的左侧板（133），并使用螺丝进行螺接。

5.如权利要求1所述的组合式变频器，其特征在于：所述整流装置（22）包括有三相输入端子（221）、散热器（222）、整流桥（223）、正母线铜排（224）、负母线铜排（225）、接触器（226）、缓冲电阻（227）及母线端子（228）。

6.如权利要求5所述的组合式变频器，其特征在于：所述散热器（222）固定于所述整流模块机箱（21）内部，所述整流桥（223）并列设置于所述散热器（222）的基板上，所述整流桥（223）的正极通过所述正母线铜排（224）连接，负极通过所述负母线铜排（225）连接，所述三相输入端子（221）为三对连接于所述整流桥（223）的铜排构成，所述母线端子（228）由自所述正母线铜排（224）和负母线铜排（225）引出的两铜排构成，所述接触器（226）的两端子通过铜排连接到所述正母线铜排（224）和负母线铜排（225），自所述正母线铜排（224）和负母线铜排（225）各引出一铜排以构成所述输出母线铜排（220）。

7.如权利要求5所述的组合式变频器，其特征在于：所述三相输入端子（221）伸出于所述整流模块机箱（21）之外，所述母线端子（228）伸出于该整流模块机箱（21）之外。

8.如权利要求1所述的组合式变频器，其特征在于：所述功率单元（12）包括有滤波模块（121）、散热器（122）、逆变模块（123）、电路板（124）、霍尔传感器（125）、三相输出端子（126）、正母线铜排及负母线铜排。

9.如权利要求8所述的组合式变频器，其特征在于：所述散热器（122）安装于所述功率单元机箱（11）内部，所述逆变模块（123）并列设置于所述散 热器（122）的基板上，所述逆变模块（123）的正极通过所述正母线铜排连接，负极通过所述负母线铜排连接，三个霍尔传感器（125）一端通过铜排与逆变模块（123）相连，另一端所连接的铜排则构成所述三相输出端子（126），所述电路板（124）通过支架设置于所述逆变模块（123）之上方，所述电路板（124）包括有电源板、驱动板和控制板，所述散热器（122）的上部固定有一安装支架（127），所述滤波模块（121）固定于所述安装支架（127）之上，自所述正母线铜排和负母线铜排各自引出一铜排以构成所述输入母线铜排（120）。

10.如权利要求8所述的组合式变频器，其特征在于：所述三相输出端子（126）伸出于所述功率单元机箱（11）之外。 

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