CN203326861U - 防爆变频器机芯安装结构及防爆变频器机芯设备 - Google Patents

防爆变频器机芯安装结构及防爆变频器机芯设备 Download PDF

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Abstract

防爆变频器机芯安装结构及防爆变频器机芯设备,其中,可折叠箱体单元包括:第一安装架、第二安装架以及盖板;所述第一安装架含有一平板部及设置在所述平板部上的侧立边,所述第一安装架的一侧立边与所述第二安装架的一侧边通过铰链活动连接,使所述第二安装架可绕所述第一安装架的一侧边翻转180°展开,当所述第二安装架的一面翻转扣合在所述第一安装架上时,与所述第一安装架形成用于容置电路元件的第一空腔;所述盖板扣合在所述第二安装架的另一面上,与所述第二安装架形成用于容置电路板元件的第二空腔;所述第一安装架平板部的底面设置有多个通孔,用于从所述电路板元件引出电缆线至所述电源转接板。通过可折叠式的箱体结构将变频器机芯设备的主要电路元件整合在一起,提供了小空间的设计方案,提高了整体变频器设备的模块化程度、方便安装维护、降低了生产维护成本。

Description

防爆变频器机芯安装结构及防爆变频器机芯设备
技术领域
本实用新型涉及防爆变频器机箱结构的设计,特别是涉及小型化防爆变频器机箱结构的设计。
背景技术
随着变频调速技术飞速的发展,电机变频控制技术已经广泛应用于电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床和家用电器等领域。矿井、化学厂等场合通用变频器不允许直接使用,设计防爆变频器非常关键。防爆变频器相对普通变频器来说要求更加严格,这对变频器设计提出更高要求。
目前大部分防爆变频器体积大,不易安装和维护,并且维护成本高。防爆变频器生产主要采取合作形式,变频器生产厂商设计生产机芯,防爆设备生产商提供防爆外壳和散热器的。合作方式一般有两种,一种情况是防爆设备生产商将防爆外壳和散热器一起寄到变频器生产厂商处进行安装调试,完成后再寄回,防爆外壳和散热器重达几吨来回运输费用高昂;另一种情况是变频器生产厂商将机芯各部件发到防爆设备生产商处,由防爆设备生产商自行安装调试,这需要对防爆设备生产商的员工进行专业培训,适合长期合作或技术转让的互相合作状态。因此根据上面所涉及的一些问题,就要求防爆变频器的设计要更加体积小、模块化、安装调试要更加简单方便。
发明内容
基于此,有必要针对现有变频器设备模块化程度低、不易安装维护、生产维护成本高的问题,提供了一种防爆变频器机芯安装结构及防爆变频器机芯设备。
本实用新型提供了一种防爆变频器机芯安装结构,其包括:
基板,为一平板结构;
两个侧立板,其相对设置在所述基板的两个侧边上、且与所述基板垂直设置;
固定在所述基板上的电源转接板;以及
跨接在所述两个侧立板上的多个可折叠箱体单元,用于安装电路板元件;
所述可折叠箱体单元包括:第一安装架、第二安装架以及盖板;所述第一安装架含有一平板部及设置在所述平板部上的侧立边,所述第一安装架的一侧立边与所述第二安装架的一侧边通过铰链活动连接,使所述第二安装架可绕所述第一安装架的一侧边翻转180°展开,当所述第二安装架的一面翻转扣合在所述第一安装架上时,与所述第一安装架形成用于容置电路元件的第一空腔;所述盖板扣合在所述第二安装架的另一面上,与所述第二安装架形成用于容置电路板元件的第二空腔;所述第一安装架平板部的底面设置有多个通孔,用于从所述电路板元件引出电缆线至所述电源转接板。
在上述实施例的基础上,更进一步地,所述侧立板的外侧边设有向所述第一空腔内侧翻折的翻边结构,所述翻边结构为从所述侧立板的外侧边上翻折二次形成的倒U型结构,所述倒U型结构与所述基板平行的平面构成安装固定位,用于设置通孔通过紧固件固定连接所述可折叠箱体单元。
在上述实施例的基础上,更进一步地,所述翻边结构上设置有凸出于所述安装固定位223表面的凸台部。
在上述实施例的基础上,更进一步地,所述可折叠箱体单元还包括立杆,所述立杆的一端连接所述翻边结构,另一端连接所述第一安装架的底部,用于在所述可折叠箱体单元展开时支撑所述第一安装架起到固定作用。
在上述实施例的基础上,更进一步地,还包括:跨接在所述两个侧立板上且覆盖相邻两个可折叠箱体单元间隙的连接板。
在上述实施例的基础上,更进一步地,所述第一安装架与所述一侧立边相邻的两个相对侧立边上均设置有向外翻折的翻边,用于与所述侧立板通过紧固件固定连接。
在上述实施例的基础上,更进一步地,所述翻边的边缘上沿所述翻边的厚度方向开设有定位槽,所述定位槽的两边形成固定耳部。
在上述实施例的基础上,更进一步地,在所述第一安装架与所述一侧立边相邻的两个相对侧立边上分别设置一个转动轴,所述转动轴穿过所述翻边结构第二次翻折形成的与所述侧立板平行的平面,并通过紧固件与所述翻边结构连接,使所述第一安装架可绕所述转动轴相对于所述侧立板旋转。
在上述实施例的基础上,更进一步地,所述盖板包括一可沿中部边线折叠的底板、及设置在所述底板边缘的侧立部,所述底板包括通过所述侧立部卡接在所述第二安装架上的第一板面和可沿中部边线折叠翻转的第二板面,所述第二板面通过所述侧立部可拆卸连接在所述第二安装架上。
本实用新型还提供了一种防爆变频器机芯设备,其安装在一安装基板上,包括:含有功率模块的主体组件、逆变控制组件、整流控制组件和电容组件,还包括:安装在所述安装基板上的上述实施例之一的安装结构,在所述安装结构中,所述可折叠箱体单元为两个,一个用于安装所述逆变控制组件,另一个用于安装整流控制组件;跨接在所述两个侧立板上且覆盖所述两个可折叠箱体单元间隙的连接板用于固定所述电容组件;当所述第二安装架的一面翻转扣合在所述第一安装架上时,与所述第一安装架形成的第一空腔用于容置所述逆变控制组件或整流控制组件的驱动板;所述盖板扣合在所述第二安装架的另一面上,与所述第二安装架形成的第二空腔用于容置所述逆变控制组件或整流控制组件的控制板;所述第一安装架平板部的底面设置的多个通孔用于将所述逆变控制组件或整流控制组件的驱动板和控制板上的电源接线引出、并通过插接件电连接至所述电源转接板上,所述连接板的底部也设置有多个通孔用于将所述电容组件的电源接线引出、并通过插接件电连接至所述电源转接板上。
本实用新型通过可折叠式的箱体结构将变频器机芯设备的主要电路元件整合在一起,提供了小空间的设计方案,提高了整体变频器设备的模块化程度、方便安装维护、降低了生产维护成本。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的整体结构示意图;
图2为可折叠箱体单元3的结构示意图;
图3为本实用新型一实施例安装结构的展开示意图;
图4为翻边结构的侧视图;
图5为防爆变频器机芯设备的电路板功能划分示意图;
图6为第一安装架的转轴结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,为了解决现有变频器设备模块化程度低、不易安装维护、生产维护成本高的问题,本实用新型提供了一种防爆变频器机芯安装结构,其包括:基板21、两个侧立板22、固定在所述基板21上的电源转接板6、多个可折叠箱体单元3和连接板4;其中,所述基板21为一平板结构,用于固定安装防爆变频器机芯的电源板组件;两个侧立板22相对设置在所述基板21的两个侧边上、且与所述基板21垂直设置;多个可折叠箱体单元3跨接在所述两个侧立板22上,用于安装其他电路板元件;连接板4跨接在所述两个侧立板22上且覆盖相邻两个可折叠箱体单元3间隙。这里连接板4的作用在于使可折叠箱体单元3更进一步地牢固固定在侧立板22上,使得整体结构在较为剧烈的震动环境中依然不会出现松动。
如图2和图3所示,上述可折叠箱体单元3包括:第一安装架31、第二安装架32以及盖板33;所述第一安装架31含有一平板部315(如图3所示)及设置在所述平板部315上的侧立边314,所述第一安装架31的一侧立边与所述第二安装架32的一侧边通过铰链活动连接,使所述第二安装架32可绕所述第一安装架31的一侧边翻转180°展开,当所述第二安装架32的一面翻转扣合在所述第一安装架31上时,与所述第一安装架31形成用于容置电路元件的第一空腔34;所述盖板33扣合在所述第二安装架32的另一面上,与所述第二安装架32形成用于容置电路元件的第二空腔35;所述第一安装架31平板部315的底面设置有多个通孔36,用于从所述电路板元件引出电缆线至所述电源转接板6。这里的电源转接板6的在于将设备的电源线缆整和到基板21,通过插接方式链接,方便后续维护和安装拆卸。本实施例中,通过可折叠式的箱体结构将变频器机芯设备的主要电路元件整合在一起,提供了小空间的设计方案,提高了整体变频器设备的模块化程度、方便安装维护、降低了生产维护成本。
在上述实施例的基础上,更进一步地,如图3,所述侧立板22的外侧边设有向所述第一空腔34内侧翻折的翻边结构221,所述翻边结构221上设置有多个安装固定位223,用于固定安装可折叠箱体单元3。如图6所示的翻边结构的侧视图,上述翻边结构221为从所述侧立板22的外侧边上翻折二次形成的倒U型结构,所述倒U型结构与所述基板21平行的平面构成安装固定位223,用于设置通孔(如螺纹孔)通过紧固件固定连接可折叠箱体单元3。当在所述可折叠箱体单元3展开时,可折叠箱体单元3可以通过立杆224将可折叠箱体单元3支持固定方便展开,具体可参见图3所示,立杆224的一端连接安装固定位223上设置的通孔,另一端连接所述第一安装架31的底部,用于在所述可折叠箱体单元3展开时支撑所述第一安装架31起到固定作用。在上述实施例的基础上,更进一步地,如图4所示的翻边结构的侧视图,上述翻边结构221上设置有凸出于所述安装固定位223表面的凸台部222。上述可折叠箱体单元3还包括立杆224,所述立杆224的一端连接所述凸台部222,另一端连接所述第一安装架31的底部,用于在所述可折叠箱体单元3展开时支撑所述第一安装架31起到固定作用。此凸台部222有两个作用,第一是起到定位固定可折叠箱体单元3的作用,第二个就是,起到支撑作用。
上述实施例中提供了两种利用立杆224实现支撑的活动连接方式,均是需要将立杆224的一端设置在翻边结构221上,另一端设置在所述第一安装架31的底部,用于在所述可折叠箱体单元展开时支撑所述第一安装架起到固定作用。
在上述实施例的基础上,更进一步地,为了方便可折叠箱体单元3绕安装固定位223上下翻转,便于将可折叠箱体单元3展开,可以在所述第一安装架31与所述一侧立边相邻的两个相对侧立边上分别设置一个转动轴317,如图6所示,所述转动轴317穿过所述翻边结构221第二次翻折形成的与所述侧立板22平行的平面318,并通过紧固件与所述翻边结构211连接,使所述第一安装架31可绕转动轴317相对于所述侧立板22旋转。通过此结构设计可使在可折叠箱体单元3展开时不用完全将可折叠箱体单元3从侧立板21上取下,方便维修。
在上述实施例的基础上,更进一步地,上述第一安装架31与所述一侧立边相邻的两个相对侧立边上均设置有向外翻折的翻边312,用于与所述侧立板22通过紧固件固定连接。在这里翻边312与翻边结构221可以通过紧固件固定连接。
在上述实施例的基础上,更进一步地,上述翻边312的边缘上沿所述翻边312的厚度方向开设有定位槽313,所述定位槽313的两边形成固定耳部311。在所述可折叠箱体单元3展开时,所述固定耳部311卡接在一凸台部222上实现对所述第一安装架31的一端固定。同时,此定位槽313在翻边312与翻边结构221实现固定连接时可以与所述凸台部222实现定位配合,这时需要凸台部222和定位槽313的尺寸相配合。
在上述实施例的基础上,更进一步地,如图3所示,上述盖板33包括一可沿中部边线333折叠的底板、及设置在所述底板边缘的侧立部334,所述底板包括通过所述侧立部334卡接在所述第二安装架32上的第一板面332和可沿中部边线333折叠翻转的第二板面331,所述第二板面331通过所述侧立部334可拆卸连接在所述第二安装架32上。通过翻转第二板面331可以开启第二空腔35使其中的电路板裸露,便于对其进行维护和安装。
基于上述安装结构,提供了一种防爆变频器机芯设备的模块化最优实施例,具体参见图1至图4所示,所述防爆变频器机芯设备安装在一安装基板1上,包括:安装在所述安装基板1上的安装结构2、含有功率模块的主体组件、逆变控制组件、整流控制组件和电容组件5。如图5所示,可将防爆变频器机芯设备按照功能划分为上述各个组件,具体的主体组件中的功率模块通过电气连接成为变频器的整流和逆变电路,软启动为变频器启动保护,逆变控制组件用来对逆变电路中功率模块进行驱动和控制,整流控制组件用来对整流电路中功率模块进行驱动和控制,电容组件5为电解电容组合主要作用为滤波。这里的含有功率模块的主体组件、逆变控制组件、整流控制组件和电容组件包括防爆变频器机芯设备中的主要电路元器件,按照图5通过功能将其分为相应的组件,然后再依托上述安装结构将其固定安装子啊安装基板1上实现固定,可以方便维修,降低维护成本,缩小安装空间,并可扩展变频器的模块化设置。
具体结构如下所示:上述安装结构2采用上述实施例之一的结构设计,包括:基板21、两个侧立板22、固定在所述基板21上的电源转接板6、两个可折叠箱体单元3和连接板4;
跨接在所述两个侧立板22上的两个可折叠箱体单元3,用于分别安装所述逆变控制组件(包括驱动板和控制板)和整流控制组件(包括驱动板和控制板);
跨接在所述两个侧立板22上且覆盖所述两个可折叠箱体单元3间隙的连接板4,用于固定所述电容组件;所述可折叠箱体单元3包括:第一安装架31、第二安装架32以及盖板33;所述第一安装架31含有一平板部315及设置在所述平板部上的侧立边314,所述第一安装架31的一侧立边与所述第二安装架32的一侧边通过铰链活动连接,使所述第二安装架32可绕所述第一安装架31的一侧边翻转180°展开,当所述第二安装架32的一面翻转扣合在所述第一安装架31上时,与所述第一安装架31形成第一空腔34,用于容置所述逆变控制组件或整流控制组件的驱动板;所述盖板33扣合在所述第二安装架32的另一面上,与所述第二安装架32形成第二空腔35,用于容置所述逆变控制组件或整流控制组件的控制板;所述第一安装架31平板部315的底面设置有多个通孔36,用于将所述逆变控制组件或整流控制组件的驱动板和控制板上的电源接线引出、并通过插接件电连接至所述电源转接板6上,所述连接板4的底部也设置有多个通孔36用于将电容组件的电源接线引出、并通过插接件电连接至所述电源转接板6上。其他连接结构的细化和结构设计均参照上述有关安装结构2的说明,在此不做累述。
根据上述结构,本实用新型可以将逆变控制组件、电容组件、整流控制组件顺次自上而下分别安装到主体组件上,也就是安装结构2和安装基板1上。第一安装架31、第二安装架32以及盖板33通过铰链组合成一个箱子,并将逆变控制组件和整流控制组件容置其中,在需要是通过所述第二安装架32可绕所述第一安装架31的一侧边翻转180°展开,此时各PCB电路板位于同一平面,PCB板的安装、维护和电缆排布都十分方便;盖板33安装在第二安装架32上,控制盖板33绕转轴由右向左翻转打开,就可以对控制板等进行维护和排布电缆。上述各组件间有电气连接,组件内部各元器件和PCB板间也有电气连接,则通过通孔36引出电缆,并利用插接件连接到电源转接板6的插座上,电源转接板6可以按照各个对应的功能组件设置在不同的位置上,而它们之间则通过PCB内部电路连接到一起的。这样各组件间电气连接的问题得到解决,安装维护都十分方便。如图3所示,在拧松紧固件之后,可以取下固定电容组件的连接板4,固定逆变控制组件和整流控制组件的可折叠箱体单元3分别绕固定于主体组件上的轴上下翻转,将主体组件的腔体露出,就能对IGBT模块等进行维护,且只有少数与维护器件相关的电缆需要重新排布。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述安装结构包括:
基板,为一平板结构;
两个侧立板,其相对设置在所述基板的两个侧边上、且与所述基板垂直设置;
固定在所述基板上的电源转接板;以及
跨接在所述两个侧立板上的多个可折叠箱体单元,用于安装电路板元件;
所述可折叠箱体单元包括:第一安装架、第二安装架以及盖板;所述第一安装架含有一平板部及设置在所述平板部上的侧立边,所述第一安装架的一侧立边与所述第二安装架的一侧边通过铰链活动连接,使所述第二安装架可绕所述第一安装架的一侧边翻转180°展开,当所述第二安装架的一面翻转扣合在所述第一安装架上时,与所述第一安装架形成用于容置电路元件的第一空腔;所述盖板扣合在所述第二安装架的另一面上,与所述第二安装架形成用于容置电路板元件的第二空腔;所述第一安装架平板部的底面设置有多个通孔,用于从所述电路板元件引出电缆线至所述电源转接板。
2.根据权利要求1所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述侧立板的外侧边设有向所述第一空腔内侧翻折的翻边结构,所述翻边结构为从所述侧立板的外侧边上翻折二次形成的倒U型结构,所述倒U型结构与所述基板平行的平面构成安装固定位,用于设置通孔通过紧固件固定连接所述可折叠箱体单元。
3.根据权利要求2所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述翻边结构上设置有凸出于所述安装固定位223表面的凸台部。
4.根据权利要求2所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述可折叠箱体单元还包括立杆,所述立杆的一端连接所述翻边结构,另一端连接所述第一安装架的底部,用于在所述可折叠箱体单元展开时支撑所述第一安装架起到固定作用。
5.根据权利要求1所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,还包括:跨接在所述两个侧立板上且覆盖相邻两个可折叠箱体单元间隙的连接板。
6.根据权利要求1所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述第一安装架与所述一侧立边相邻的两个相对侧立边上均设置有向外翻折的翻边,用于与所述侧立板通过紧固件固定连接。
7.根据权利要求6所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述翻边的边缘上沿所述翻边的厚度方向开设有定位槽,所述定位槽的两边形成固定耳部。
8.根据权利要求1所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,所述盖板包括一可沿中部边线折叠的底板、及设置在所述底板边缘的侧立部,所述底板包括通过所述侧立部卡接在所述第二安装架上的第一板面和可沿中部边线折叠翻转的第二板面,所述第二板面通过所述侧立部可拆卸连接在所述第二安装架上。
9.根据权利要求2所述的防爆变频器机芯安装结构,其特征在于,在所述第一安装架与所述一侧立边相邻的两个相对侧立边上分别设置一个转动轴,所述转动轴穿过所述翻边结构第二次翻折形成的与所述侧立板平行的平面,并通过紧固件与所述翻边结构连接,使所述第一安装架可绕所述转动轴相对于所述侧立板旋转。
10.一种防爆变频器机芯设备,其安装在一安装基板上,包括:含有功率模块的主体组件、逆变控制组件、整流控制组件和电容组件,其特征在于,还包括:安装在所述安装基板上的权利要求1至9任一权利要求所述的安装结构,在所述安装结构中,所述可折叠箱体单元为两个,一个用于安装所述逆变控制组件,另一个用于安装整流控制组件;
跨接在所述两个侧立板上且覆盖所述两个可折叠箱体单元间隙的连接板用于固定所述电容组件;当所述第二安装架的一面翻转扣合在所述第一安装架上时,与所述第一安装架形成的第一空腔用于容置所述逆变控制组件或整流控制组件的驱动板;所述盖板扣合在所述第二安装架的另一面上,与所述第二安装架形成的第二空腔用于容置所述逆变控制组件或整流控制组件的控制板;所述第一安装架平板部的底面设置的多个通孔用于将所述逆变控制组件或整流控制组件的驱动板和控制板上的电源接线引出、并通过插接件电连接至所述电源转接板上,所述连接板的底部也设置有多个通孔用于将所述电容组件的电源接线引出、并通过插接件电连接至所述电源转接板上。
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