CN204205917U - 一种整体式的高压变频器机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整体式的高压变频器机柜，用于安置高压变频器中的变压器总成、功率模块、开关装置及控制装置，所述高压变频器机柜包括一个容置箱体，所述容置箱体内设有分隔板，所述分隔板将所述容置箱体分隔成安置所述变压器总成的变压器室、安置所述功率模块的功率单元室、安置所述开关装置的开关室和安置所述控制装置的控制室。通过结构的优化改进，使机柜结构紧凑、便于高压变频器设备的各个装置的安装及整体搬运，有效降低操作人员的工作强度。

Description

一种整体式的高压变频器机柜

技术领域

本实用新型涉及变频设备技术领域，特别涉及一种整体式的高压变频器机柜。

背景技术

在变频设备技术领域中，功率模块、变频器、控制装置及其开关装置等装置均需放置于柜体中，以保证其使用安全。目前，广泛应用各自独立的柜体，即上述装置分别安置于不同的柜体中，并依次排放于工作现场。

当采用现有技术中独立式分体柜体，逐个对高压变频设备中的装置进行安装时，存在以下缺陷：

第一、由于高压变频设备中的装置较多，需采用多个柜体逐个安装，各个柜体排列后整体尺寸较大、需占用较大的现场空间；且多个柜体的成本费用较高。

第二、由于各个柜体均为独立式的结构，相互之间的连线裸露在外，存在使用的安全隐患。

第三、分体式的柜体装配、搬运较繁琐，费时费力，加重了操作人员的工作强度。

有鉴于此，提供一种结构紧凑、便于高压安装变频器设备的各个装置和搬运的高压变频器机柜是本领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

基于现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种整体式的高压变频器机柜，通过结构的优化改进，使机柜结构紧凑、便于高压变频器设备的各个装置的安装及整体搬运，有效降低操作人员的工作强度。

本实用新型提供的整体式的高压变频器机柜，用于安置变压器总成、功率模块、开关装置及控制装置，所述高压变频器机柜包括一个容置箱体，所述容置箱体内设有分隔板，所述分隔板将所述容置箱体分隔成安置所述变压器总成的变压器室、安置所述功率模块的功率单元室、安置所述开关装置的开关室和安置所述控制装置的控制室。

采用上述结构，可将变压器总成、功率模块、开关装置、控制装置集成安置于同一个机柜内，并且，又安置于独立的空间内，确保各自可靠的工作性能。与现有技术相比，大大降低各个独立的柜体占用的空间，使高压变频器的各个装置布置紧凑，且便于整体搬运和摆放；同时，各个装置之间的接线均在该高压变频器机柜的内部，能够规避外界的干扰，提高接线电缆的使用寿命，确保整体设备的可靠工作性能。

可选地，所述变压器室沿所述高压变频器机柜的前后设置于所述容置箱体的一侧，所述开关室、所控制室和所述功率单元室设置于所述容置箱体的另一侧。

可选地，所述开关室和所述控制室并列设于所述容置箱体的另一侧的前部、所述功率单元室设置于所述容置箱体的另一侧的后部。

可选地，所述变压器室、所述开关室、所控制室和所述功率单元室均设置对应的操作门。

可选地，所述变压器室的前部设有变压器室前操作门、后部设有变压器室后操作门。

可选地，所述变压器室前操作门、所述变压器室后操作门的底部均开设通风窗，所述变压器室的顶部设有变压器室风机，所述变压器室风机的进风口连通所述变压器室。

可选地，所述功率单元室的操作门开设通风窗，所述通风窗沿所述功率模块的排列方向依次设置，所述功率单元室的顶部设有功率单元室风机，所述功率单元室风机的进风口连通所述功率单元室。

可选地，所述功率单元室设有风道板，所述风道板分隔所述功率单元室为进风道和排风道，所述功率模块安置于所述风道板的位于所述进风道的一侧，所述风道板安置所述功率模块的位置开设供冷却风通过的风口。

可选地，所述风道板的上端向所述进风道一侧折弯形成固连所述功率单元室顶部的斜板。

可选地，所述变压器室设有导风筒，所述导风筒的筒体的下方端口连通所述变压器室，上方端口的外缘垂直所述筒体向外周延伸形成密封板，所述密封板能够上下隔断所述变压器室。

附图说明

图1为第一实施例中整体式的高压变频器机柜；

图2为第一实施例中整体式的高压变频器机柜内部结构示意图；

图3为图1的后视图；

图4为第二实施例中整体式的高压变频器机柜的内部布局示意图；

图5为第三实施例中整体式的高压变频器机柜的内部布局示意图；

图6为第一实施例中变压器室与变频器安装结构示意图；

图7为图6所示变频器与导向风道关系示意图；

图8为图1所示的整体式的高压变频器机柜右侧观视内部结构视图。

图1至图8中：

高压变频器机柜100、变压器总成200、功率模块300、开关装置400、控制装置500；

变压器室110、开关室120、控制室130、功率单元室140；

变压器室前操作门111、变压器室后操作门112、导风筒113、变压器室风机114

开关室操作门121、控制室操作门131、功率单元室操作门141、风道板142、功率单元室风机143；

密封板1131；

通风窗K、进风道E、排风道F。

具体实施方式

基于现有技术存在的问题，本实用新型另辟蹊径，其核心在于提供一种整体式的高压变频器机柜，通过结构的优化改进，使机柜结构紧凑、便于高压变频器设备的各个装置的安装及整体搬运，有效降低操作人员的工作强度。

为了使本技术领域的操作人员更好地理解本实用新型方案，下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中出现的方位词“前”是指整体式的高压变频器机柜在安放后，朝向操作人员的一侧，而“后”是指整体式高压变频器机柜安放后，靠近墙体的一侧，方位词“前、后”是相对而言的；可以理解的是，上述方位词仅是为了清楚表述，并不对本申请请求保护的技术方案构成限制。

另外，本文中出现的方位词“上、下”均是以高压变频器机柜在安放使用时为基准，高压变频器机柜的上方即为本文中所指的方位“上”、下方即为本文中所指的方位“下”，同样地，该方位词的出现并不对本申请请求保护的技术方案构成限制。

请参见图1、图2和图3所示，其中，图1为具体实施例中整体式的高压变频器机柜；图2为具体实施例中整体式的高压变频器机柜内部结构示意图；图3为图1的后视图。

在一种具体实施例中，该整体式的高压变频器机柜100的容置箱体分隔为四个室，用于安置变压器总成200、功率模块300、开关装置400及控制装置500。为了提高该整体式的高压变频器机柜100的空间利用率，使结构紧凑，针对变压器总成200、功率模块300、开关装置400、控制装置500所需空间的大小及相互之间的连接关系而优化设计四个安置室的尺寸，并合理设置相对位置关系。

具体地，结合图1和图2所示，高压变频器机柜100的容置箱体由分隔板隔断。其中，一侧分隔出前后均设有操作操作门的安置室，其前后尺寸能够容置变压器总成200，以使其充分满足较大尺寸的变压器总成200的安装，即为图2中左侧的变压器室110，该变压器室110占据该侧的前后空间位置。另一侧的空间通过分隔板依次分隔出安置开关装置400的开关室120、安置控制装置500的控制室130和安置功率模块300的功率单元室140，开关室120和控制室130依次排列于该高压变频器机柜100的前部空间，且通过分隔板左右分开，而功率单元室140位于高压变频器的后部，也就是说，该功率单元室140位于开关室120和控制室130的后部，其左右尺寸为开关室120和控制室130左右尺寸之和。

上述设置，能够便于变压器总成200分别与开关装置400、功率模块300的接线，同时，有利于开关装置400与功率模块300的接线，如此有效减少接线长度，清楚、便捷的布线，以避免接线电缆之间干扰。

另外，与现有技术相比，采用上述整体式的高压变频器机柜100能够便于整体搬运各个装置，而规避重新拆卸、连接各个装置之间的连线，降低操作人员的工作量。同时，能够规避接线外露，提高接线电缆的使用寿命。

需要说明的是，上述高压变频器机柜100的格局还可进行对称设计，也就是说，变压器室110还可设置于该高压变频器机柜100的右侧，即与开关室120、控制室130和功率单元室140整体左右对调设置；可以理解的是，功率单元室140可以与开关室120、控制室130的整体进行前后对调。只需能够满足合理利用高压变频器机柜100的空间位置，确保简单便捷的接线位置均可。

当然，上述高压变频器机柜100中各个安置室的布局能够充分合理利用空间，且降低高压变频器机柜100的整体尺寸。当然，还可采用其他的结构布局，例如图4和图5所示出的高压变频器机柜100的内部布局的示意图，同样能够集成将各个装置集成于整体式的高压变频器机柜100中，且满足接线要求。图4和图5仅示出了其中一种前后、左右的位置关系，在对应的布局设置中还可根据相互之间的接线关系对其位置进行调整，可参见第一实施例中的相关说明。

为了满足接线要求，合理布置接线的走向及位置，还可以在需要接线的两个安置室之间的分隔板上开设供接线电缆穿过的通孔，且连接任意两个装置的电缆设置独立的对应通孔。如此，一方面使电缆有序通过、便于检修不同连线；另一方面还能够可靠固定电缆，规避相互之间的干涉。

进一步地，为了对变压器室110、功率单元室140、开关室120和控制室130独立进行操作，各个安置室分别设有对应的操作门。

在具体实施例中，如图1和图3所示，该变压器室110的前后分别设有变压器室前操作门111、变压器室后操作门112，同时变压器室前操作门111和变压器室后操作门112上均开设有通风窗K。如此设置，能够便捷安装变压器总成200，并为其有效的通风散热提供保障。

为了提升变压器总成200的散热效果，确保冷却风充分有效的由通风窗K进入并带走该变压器总成200的热量，可进一步在变压器室110的顶部设有变压器室风机114。通过在变压器室110顶部开设连通变压器室风机114的连接口，如此设置，通过变压器室风机114能够有效确保充足的进风量，提升变压器总成200的散热效果。

针对上述实施例，还可对变压器室110进一步设计，如图6和图7所示。该变压器室110内设有导风筒113，其变压器总成200中需要散热的线包设置于导风筒113内，该导风筒113的筒体的上方和下方均开设端口。其下方端口的端部高于变压器室前操作门111、变压器室后操作门112上的通风窗K；而上方端口的外缘垂直导风筒113的筒体向四周延伸形成密封板1131，该密封板1131抵靠于变压器室110的内壁，以将变压器室110上下分隔并密封。由图6可知，采用该导风筒113，能够使下方的冷却风最大量通过该导风筒113，以有效带走变压器总成200中的线包的热量，然后进入该变压器室110的上方，再经变压器室风机114排出，具体可参见图中箭头示出的冷却风的走向。如此，能够有效提高变压器总成200的散热效果，确保其可靠稳定的工作。

需要说明的是，本文中的导风筒113的筒体为方形筒体，当然，还可为其他的形状，例如，还可为圆形筒体、椭圆形筒体或是不规则形筒体，只需能够容纳变压器总成200中的线包，以使冷却风最大量的由此筒体通过的形状均可，故，导风筒113的筒体的外形对本申请请求保护的技术方案构成限制。

由图1和图3可知，高压变频器机柜100的前部设有开关室操作门121、控制室操作门131，其后部设有功率单元室操作门141，分别对应开关室120、控制室130和功率单元室140，以便捷、独立的对各个安置室进行操作、控制。

同时，针对功率单元室140内功率模块300的散热需求，在功率单元室操作门141上同样开设通风窗K，以便于外接冷却风的进入。根据功率模块300在竖向布置的位置而设计通风窗K的位置及数量，本方案中，功率单元室140上下设有三排功率模块300，故沿功率单元室操作门141的上下方向开设三排通风窗K，且图3中每排设置了两个通风窗K，以使足量打开风进入，充分满足内部功率模块300的散热需求。

与变压器室110相同的是，该功率单元室140的顶部设有功率单元室风机143，其安装方式及作用可参见变压器室风机114，在此不再赘述。

需要说明的是，通风窗K的数量并不局限于此，其具体数量根据散热需求的风量而定，且还与通风窗K的尺寸相关，为了满足一定的进风量，若通风窗K的尺寸较小，则相应设置较多的通风窗K。

当然，本文中的通风窗K的形状也并不局限于方框形，还可有其他的形状，只需能够满足充分的进风要求即可。

结合图2和图8所示，还可对功率单元室140的结构进一步设计。在具体实施例中，该功率单元室140内设有风道板142，从而将功率单元室140分隔成进风道E和排风道F，其中，进风道E位于高压变频器机柜100的后部，即靠近功率单元室操作门141的一侧，而功率单元室140的前部为排风道F。

该风道板142与功率模块300后面的功率散热器出风口贴紧，同时，在功率模块300的安装位置开设风口。在进行散热时，功率单元室风机143启动，冷却风由功率单元室操作门141上的通风窗K进入，然后经过功率散热器，以将功率模块300的热量带走，再经过风道板142上的风口进入排风道F内，最后由功率单元室风机143将热量带走，该散热过程中冷却风的风向可参见图8中箭头所示。

为了确保功率单元室风机143快速有效地将热风带走，对风道板142改进设计，如图8所示，风道板142的上端向进风道E一侧折弯，从而形成固连功率单元室140的斜板，如此，可扩大排风道F的排风口，提高排风效率，提升散热效果。

以上对本实用新型所提供的整体式的高压变频器机柜进行了详细介绍。本文中仅针对本实用新型的具体例子进行了阐述，以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型特点的前提下，还可以做出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种整体式的高压变频器机柜，用于安置变压器总成(200)、功率模块(300)、开关装置(400)及控制装置(500)，其特征在于，所述高压变频器机柜(100)包括一个容置箱体，所述容置箱体内设有分隔板，所述分隔板将所述容置箱体分隔成安置所述变压器总成(200)的变压器室(110)、安置所述功率模块(300)的功率单元室(140)、安置所述开关装置(400)的开关室(120)和安置所述控制装置(500)的控制室(130)。

2.根据权利要求1所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述变压器室(110)沿所述高压变频器机柜(100)的前后设置于所述容置箱体的一侧，所述开关室(120)、所控制室(130)和所述功率单元室(140)设置于所述容置箱体的另一侧。

3.根据权利要求2所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述开关室(120)和所述控制室(130)并列设于所述容置箱体的另一侧的前部、所述功率单元室(140)设置于所述容置箱体的另一侧的后部。

4.根据权利要求1所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述变压器室(110)、所述开关室(120)、所控制室(130)和所述功率单元室(140)均设置对应的操作门。

5.根据权利要求4所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述变压器室(110)的前部设有变压器室前操作门(111)、后部设有变压器室后操作门(112)。

6.根据权利要求5所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述变压器室前操作门(111)、所述变压器室后操作门(112)的底部均开设通风窗(K)，所述变压器室(110)的顶部设有变压器室风机(114)，所述变压器室风机(114)的进风口连通所述变压器室(110)。

7.根据权利要求4所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述功率单元室(140)的操作门开设通风窗(K)，所述通风窗(K)沿所述功率模块(300)的排列方向依次设置，所述功率单元室(140)的顶部设有功率单元室风机(143)，所述功率单元室风机(143)的进风口连通所述功率单元室(140)。

8.根据权利要求7所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述功率单元室(140)设有风道板(142)，所述风道板(142)分隔所述功率单元室(140)为进风道(E)和排风道(F)，所述功率模块(300)安置于所述风道板(142)的位于所述进风道(E)的一侧，所述风道板(142)安置所述功率模块(300)处开设供冷却风通过的风口。

9.根据权利要求8所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述风道板(142)的上端向所述进风道(E)一侧折弯形成固连所述功率单元室(140)顶部的斜板。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的高压变频器机柜，其特征在于，所述变压器室(110)设有导风筒(113)，所述导风筒(113)的筒体的下方端口连通所述变压器室(110)，上方端口的外缘垂直所述筒体向外周延伸形成密封板(1131)，所述密封板(1131)能够上下隔断所述变压器室(110)。