CN209692602U - 变频器一体机 - Google Patents

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CN209692602U CN201920922373.2U CN201920922373U CN209692602U CN 209692602 U CN209692602 U CN 209692602U CN 201920922373 U CN201920922373 U CN 201920922373U CN 209692602 U CN209692602 U CN 209692602U
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姜占光
胡志勇
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Qingdao CCS Electric Corp
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Abstract

本实用新型提供一种变频器一体机,涉及变频设备领域;该变频器一体机包括机壳和设置在机壳内部的功率模组,该变频器一体机还包括:设置于机壳外部的抽风组件和安装于机壳内部的散热器,散热器与功率模组连接;机壳上开设有进风口和出风口,且抽风组件的进风端与出风口连通;散热器具有通风腔,通风腔的一端与进风口连通,另一端与出风口连通。该变频器一体机采用抽风组件与散热器配合的方式对机壳内部的功率模组进行抽风散热,空气作为冷媒能够在散热器内定向有序流动换热,进风口位置空气温度低,出风口位置空气温度较高但相对的风速较高,使得机壳内温度均匀,变频器散热效果好。

Description

变频器一体机
技术领域
本实用新型涉及变频设备领域,具体涉及一种变频器一体机。
背景技术
随着社会发展,工业自动化程度的不断提高,变频器得到了非常广泛的应用。变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部的功率器件的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流保护、过压保护、过载保护等等。
变频器是一种使电动机变速运行进而达到节能效果的设备,习惯上把额定电压在3kV到10kV之间的电动机称为高压电机,因此一般把针对3kV至10kV高电压环境下运行的电动机而开发的变频器称为高压变频器。与低压变频器相比,高压变频器适用于大功率风电、水泵的变频调速,可以收到显著的节能效果。由于高压变频器内部有高压功率器件,工作时会产生大量的热量,而且由于内部为高压环境,需要做好绝缘涉及,综上情况,变频器一体机被广泛应用起来,变频器一体机集成了变频器和散热装置,并为绝缘防护提供了足够的空间。
现有技术中的变频器一体机的机壳主要采用铸造加工成型,不仅体积大,加工成本高,而且加工周期长,使得生产效率不高;而且该变频器一体机采用通过进风口送风的方式进行风冷散热,风道内靠近进风口位置,空气流速快,温度较低,使得该位置变频器的功率模组温度较低,出风口位置空气温度较高,空气流向紊乱不统一,变频器的功率模组温度较高,导致温度分布不均匀,散热效果不好;在变频器一体机的机壳与风机等外部器件连接的地方采用橡胶密封圈与密封胶密封的方式,考虑到该变频器一体机在露天的环境中工作,长时间暴露在外界环境中,橡胶密封圈与密封胶容易老化失效,导致防尘防水等级降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变频器一体机,以缓解现有技术中存在的变频器一体机采用送风的风冷方式,导致温度分布不均匀,散热效果不好的问题。
根据本实用新型,提供一种变频器一体机,包括机壳和设置在机壳内部的功率模组,该变频器一体机还包括:设置于机壳外部的抽风组件和安装于机壳内部的散热器,散热器与功率模组连接;
机壳上开设有进风口和出风口,且抽风组件的进风端与出风口连通;
散热器具有通风腔,通风腔的一端与进风口连通,另一端与出风口连通。
该变频器一体机采用抽风组件与散热器配合的方式对机壳内部的功率模组进行抽风散热,空气作为冷媒能够在散热器内定向有序流动换热,进风口位置空气温度低,出风口位置空气温度较高但相对的风速较高,使得机壳内温度均匀,变频器散热效果好。
进一步地,散热器内部设置有多组翅片,且相邻两组翅片之间形成通风腔,和/或翅片与散热器的内壁之间形成通风腔;功率模组与散热器抵接。
进一步地,该变频器一体机包括进风道和排风道;进风道的一端与进风口连通,另一端与通风腔的底端连通;排风道的一端与出风口连通,另一端与通风腔的顶端连通。
进一步地,抽风组件包括抽风机和护罩,所述抽风机设置于所述护罩内部;
护罩扣设于机壳上,并与机壳连接,抽风机的进口与出风口连通,用于将气流从出风口抽出。
进一步地,出风口的边缘设置有朝向机壳外部的翻边,翻边与抽风机的进口的内壁抵接密封。
进一步地,护罩侧壁设置有排风孔,排风孔用于排出抽风机抽出的空气。
进一步地,护罩底部开设有泄水口,泄水口用于排出从排风孔漏入护罩内的水。
进一步地,机壳的顶部设置有吊装内螺柱,吊装内螺柱与机壳焊接。
进一步地,机壳内沿机壳的内弯折边线焊接有用于加强折弯结构的内支撑件。
进一步地,机壳采用钣金折边成型,且各折边之间满焊拼接。
与现有技术相比,本实用新型提供的变频器一体机所具有的技术优势为:
本实用新型提供的一种变频器一体机,包括机壳和设置在机壳内部的功率模组,该变频器一体机还包括:设置于机壳外部的抽风组件和安装于机壳内部的散热器,散热器与功率模组连接;机壳上开设有进风口和出风口,且抽风组件的进风端与出风口连通;散热器具有通风腔,通风腔的一端与进风口连通,另一端与出风口连通。抽风组件设置于机壳外部,与出风口连通,抽风组件启动,冷空气从机壳的进风口进入散热器的通风腔中,与功率模组进行换热,使得变频器的功率模组冷却,经过热交换的空气从出风口流入抽风组件中,并排出到外部环境中。在此过程中,靠近进风口的空气温度较低,与变频器的功率模组的温差较大,换热效率与温差成正比,因此换热效率较高,靠近出风口位置的空气由于经过换热,温度较高,与变频器的温差较小,而由于接近出风口处的抽风组件,风压较大,风速较快,换热效率与风速成正比,因此换热效率也较高,整个风冷通道的换热效率均较高,换热均匀,使得在风冷过程中变频器的功率模组的温度分布均匀,从而保证散热效果良好,而且散热器的通风腔能够对空气形成一定的导流作用,防止其混乱流动导致换热效率降低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的变频器一体机的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的变频器一体机第一剖面结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的变频器一体机第二剖面结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的抽风组件的护罩的第一结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的抽风组件的护罩的第二结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的变频器一体机的机壳的结构示意图。
图标:100-机壳;110-进风口;120-出风口;200-抽风组件;210-抽风机;211-进风端;212-排风端;220-护罩;221-排风孔;222-顶盖;223-下壳体;224-底座;225-泄水口;226-开口;227-安装部;300-变频器;310-功率模组;320-电容;400-进风道;500-散热器;510-通风腔;520-翅片;600-排风道;700-电机安装架;800-内支撑件;900-吊装内螺柱。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
具体结构如图1-图6所示。
本实施例提供的一种变频器一体机,根据图1-图6所示,包括机壳100和设置在机壳100内部的功率模组310,该变频器一体机还包括:设置于机壳100外部的抽风组件200和安装于机壳100内部的散热器500,散热器500与功率模组310连接;
机壳100上开设有进风口110和出风口120,且抽风组件200的进风端211与出风口120连通;
散热器500具有通风腔510,通风腔510的一端与进风口110连通,另一端与出风口120连通。
抽风组件200设置于机壳100外部,与出风口120连通,抽风组件200启动,冷空气从机壳100的进风口110进入散热器500的通风腔510中,与跟散热器500相连的功率模组310进行换热,使得变频器300的功率模组310冷却,经过热交换的空气从出风口120流入抽风组件200中,并排出到外部环境中。在此过程中,靠近进风口110的空气温度较低,与变频器300的功率模组310的温差较大,换热效率与温差成正比,因此换热效率较高,靠近出风口120位置的空气由于经过换热,温度较高,与变频器300的温差较小,而由于接近出风口120处的抽风组件200,风压较大,风速较快,换热效率与风速成正比,因此换热效率也较高,整个风冷通道的换热效率均较高,换热均匀,使得在风冷过程中变频器300的功率模组310的温度分布均匀,从而保证散热效果良好,而且散热器500的通风腔510能够对空气形成一定的导流作用,防止其混乱流动导致换热效率降低。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图2,散热器500内部设置有多组翅片520,且相邻两组翅片520之间形成通风腔510,和/或翅片520与散热器500的内壁之间形成通风腔510;功率模组310与散热器500抵接。
上述结构中,散热器500的通风腔510提供空气流动的路径,引导空气流动,保证空气流动方向的一致性,提高换热效率;该散热器500内连接有多组翅片520,直接增加了换热面积,提高换热效率。具体地,变频器300的主要发热组件为功率模组310,将功率模组310与散热器500的外壁抵接,保证功率模组310与散热器500之间能够正常交换热量,散热器500内连接有翅片520,冷空气从进风道400进入散热器500,并与翅片520以及散热器500内壁进行热量交换,排出散热器500后进入排风道600,实现空气与功率模组310之间的热量交换。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图2和图3,该变频器一体机包括进风道400和排风道600;进风道400的一端与进风口110连通,另一端与通风腔510的底端连通;排风道600的一端与出风口120连通,另一端与通风腔510的顶端连通。
优选地,进风口110设置于机壳100的侧壁靠近底部位置,进风道400通过螺栓与机壳100连接,进风道400的一端与进风口110连通,另一端与散热器500的通风腔510的底端连通,该散热器500通过螺栓与机壳100连接,排风道600通过螺栓与机壳100连接,排风道600的一端与散热器500的通风腔510的顶端连通,另一端与机壳100的出风口120连通。工作过程为,在抽风组件200的作用下,冷空气从机壳100的进风口110进入进风道400,并输送到散热器500的通风腔510中,经过散热器500的换热作用,使得冷空气温度升高变为热空气,热空气通过排风道600进入到抽风组件200,并排出到外界环境中,从而实现一个风冷循环。其中进风道400与排风道600的设置有利于引导空气空气定向移动,定向带走热量,提高散热效果;散热器500能够提高空气与变频器300的功率模组310之间的换热效率,从而加速功率模组310的散热冷却。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图2-图5,抽风组件200包括抽风机210和护罩220,所述抽风机210设置于所述护罩220内部;
护罩220扣设于机壳100上,并与机壳100连接,抽风机210的进口与出风口120连通,用于将气流从出风口120抽出。
具体地,抽风机210安装于护罩220内部,该护罩220包括顶盖222和下壳体223,该顶盖222上具有安装部227,抽风机210通过螺栓安装于安装部227上,且该顶盖222能够扣合于下壳体223上,并通过螺栓连接,该下壳体223底部设有开口226,抽风机210的进口与机壳100的出风口120通过该开口226连通,优选地,该抽风机210的进口朝向下方设置,且机壳100的出风口120设置于机壳100的顶部,则抽风组件200安装于机壳100的顶部。该结构使得,抽风组件200吸出的热空气直接从上方排出并向上运动,不会影响到下方空气温度,以及其他设备工作。护罩220扣设于机壳100的顶部,防止雨水等通过出风口120流入机壳100而发生危险。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图2-图5,出风口120的边缘设置有朝向机壳100外部的翻边,翻边与抽风机210的进口的内壁抵接密封。
具体地,该翻边由出风口120的边缘向机壳100外部延伸,且延伸长度为11.8mm,优选地,该抽风机210的进口为喇叭型,其外边缘与护罩220的下壳体223底部抵接,机壳100的出风口120的边缘处的翻边穿过下壳体223的开口226与抽风机210的喇叭型的进口的内壁抵接,形成密封结构,防止机壳100顶部表面或者护罩220内的存水通过出风口120流进机壳100内部而发生危险。该结构直接通过机壳100与护罩220的配合即可实现对雨水等的防护,无需橡胶密封圈以及密封胶密封,从而缓解了橡胶密封圈以及密封胶因老化导致密封失效的问题。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图2-图5,护罩220侧壁设置有排风孔221,排风孔221用于排出抽风机210抽出的空气。
具体地,该排风孔221均匀地间隔排列在护罩220侧壁上,抽风机210位于护罩220内部,工作时,抽风机210从机壳100内吸出的热空气通过抽风机210的排风端212排出,进入到护罩220内部,并通过护罩220侧壁上的排风孔221排出到外部环境中,该排风孔221使得抽风机210抽出的热风能够顺利排出,保证了风冷系统排风顺畅,从而保证风冷的顺利进行。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图2-图5,护罩220底部开设有泄水口225,泄水口225用于排出从排风孔221漏入护罩220内的水。
具体地,该护罩220还包括底座224,优选地,该底座224设置于护罩220的四个边角位置,且与护罩220的下壳体223底部焊接拼装,该底座224高度为5mm。该底座224能够将护罩220的下壳体223垫起,使得下壳体223高于机壳100顶部,同时,在下壳体223的底部开设四个泄水口225,四个泄水口225分别靠近下壳体223的底板的四个边缘设置,其长宽尺寸为270mm×20mm。上述结构中,底座224将下壳体223垫起,有利于从排风孔221漏进的雨水从泄水口225经下壳体223与机壳100之间的间隙流出,防止雨水积存影响风机正常工作,甚至漏入机壳100内部而发生危险。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图6,机壳100的顶部设置有吊装内螺柱900,吊装内螺柱900与机壳100焊接。
具体地,在机壳100的顶部开设有吊装孔,在该吊装孔内设置有吊装内螺柱900,该吊装内螺柱900采用满焊工艺与机壳100焊接拼装。该吊装内螺柱900为变频器一体机提供吊装位置,将吊钩上的螺栓与吊装内螺柱900进行螺纹配合即可进行移动吊装,螺纹连接结构承重可靠,方便拆卸;吊装内螺柱900与机壳100焊接保证,防止从吊装内螺柱900与机壳100连接处漏水发生危险。
本实施例的可选技术方案中,主要参考图6,机壳100内沿机壳100的内弯折边线焊接有用于加强折弯结构的内支撑件800。
该内支撑件800为钣金弯折板,该钣金折弯板能够贴合于该机壳100的内折弯位置,该内支撑件800能够加强折弯结构,防止机壳100在变频器一体机工作过程中,因为振动或者外部环境的影响而产生变形;同时该内支撑件800上可以开设走线孔,为变频器一体机的内部走线提供位置。
本实施例的可选技术方案中,机壳100采用钣金折边成型,且各折边之间满焊拼接。
具体地,机壳100由一整张钣金切割折边围成一个具有一面开口226的壳体结构,采用满焊工艺进行机壳100各个折边之间的拼组,使得焊接结构更加稳定可靠,同时还可以使得机壳100密封性更好,提高机壳100的密封等级,防止其漏水发生危险。同时,通过钣金折边焊接直接成型,与铸造成型相比,加工周期短,成型快,加工效率高。
下面的实施例中描述一种变频器一体机,此实施例中涉及的结构采用上述实施例中所描述的优选方案。
该变频器一体机包括机壳100和机盖,机壳100为一整张钣金折边并满焊围设成的壳体结构,机盖扣设于机壳100上并通过螺栓连接固定。机壳100的一个侧壁上靠近底部位置开设有一个进风口110,顶部开设有两个出风口120,机壳100内部螺栓连接有进风道400、散热器500以及排风道600,进风道400的一端与进风口110连通,另一端与散热器500的通风腔510的一端连通,排风道600的一端与两个出风口120连通,另一端与通风腔510的另一端连通,该散热器500内部连接有翅片520,散热器500的外壁上抵接有变频器300的功率模组310,该机壳100的顶部安装有两个抽风组件200,两个抽风组件200的抽风机210的进风分别与两个出风口120连通,抽风机210优选为离心式鼓风机。抽风组件200的护罩220包括顶盖222、下壳体223以及底座224;顶盖222扣设于下壳体223上并通过螺栓连接,底座224焊接于下壳体223底部的四个边角处,且底座224厚度为5mm,底座224与机壳100的顶部连接,并将下壳体223相对于机壳100顶部垫起5mm高,抽风机210通过螺栓与顶盖222连接,且抽风机210的进口向下设置,进口的边缘与下壳体223抵接,下壳体223的底部开设有开口226,该开口226连通出风口120与抽风机210进口,机壳100的出风口120边缘具有向机壳100外部延伸的翻边,翻遍延伸高度为11.8mm,该翻边通过开口226与抽风机210进口的内壁抵接密封。下壳体223的底部与侧壁的四条边夹角位置开设有长宽尺寸为270mm×20mm的泄水口225,用于排泄护罩220内的存水。该机壳100内部的底板上设置有电容支架,变频器300中的电容320设置于电容支架上,电容320通过螺栓与机壳100连接。该机壳100侧壁上还焊接有电机安装架700,电机通过螺栓安装有电机安装架700上,形成电机与变频器一体机的集成安装。在变频器一体机工作过程中,在抽风机210的作用下,冷空气从机壳100的进风口110进入进风道400,并输送到散热器500中,经过散热器500的换热作用,使得冷空气温度升高变为热空气,热空气通过排风道600进入到抽风组件200,并排出到外界环境中,从而实现一个风冷循环。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种变频器一体机,包括机壳(100)和设置在所述机壳(100)内部的功率模组(310),其特征在于,还包括:设置于所述机壳(100)外部的抽风组件(200)和安装于所述机壳(100)内部的散热器(500),所述散热器(500)与所述功率模组(310)连接;
所述机壳(100)上开设有进风口(110)和出风口(120),且所述抽风组件(200)的进风端(211)与所述出风口(120)连通;
所述散热器(500)具有通风腔(510),所述通风腔(510)的一端与所述进风口(110)连通,另一端与所述出风口(120)连通。
2.根据权利要求1所述的变频器一体机,其特征在于,所述散热器(500)内部设置有多组翅片(520),且相邻两组所述翅片(520)之间形成所述通风腔(510),和/或所述翅片(520)与所述散热器(500)的内壁之间形成通风腔(510);所述功率模组(310)与所述散热器(500)抵接。
3.根据权利要求1所述的变频器一体机,其特征在于,包括进风道(400)和排风道(600);所述进风道(400)的一端与所述进风口(110)连通,另一端与所述通风腔(510)的底端连通;所述排风道(600)的一端与所述出风口(120)连通,另一端与所述通风腔(510)的顶端连通。
4.根据权利要求1所述的变频器一体机,其特征在于,所述抽风组件(200)包括抽风机(210)和护罩(220),所述抽风机(210)设置于所述护罩(220)内部;
所述护罩(220)扣设于所述机壳(100)上,并与所述机壳(100)连接,所述抽风机(210)的进口与所述出风口(120)连通,用于将气流从所述出风口(120)抽出。
5.根据权利要求4所述的变频器一体机,其特征在于,所述出风口(120)的边缘设置有朝向所述机壳(100)外部的翻边,所述翻边与所述抽风机(210)的进口的内壁抵接密封。
6.根据权利要求4所述的变频器一体机,其特征在于,所述护罩(220)侧壁设置有排风孔(221),所述排风孔(221)用于排出所述抽风机(210)抽出的空气。
7.根据权利要求6所述的变频器一体机,其特征在于,所述护罩(220)底部开设有泄水口(225),所述泄水口(225)用于排出从所述排风孔(221)漏入所述护罩(220)内的水。
8.根据权利要求1所述的变频器一体机,其特征在于,所述机壳(100)的顶部设置有吊装内螺柱(900),所述吊装内螺柱(900)与所述机壳(100)焊接。
9.根据权利要求1所述的变频器一体机,其特征在于,在所述机壳(100)内沿所述机壳(100)的内弯折边线焊接有用于加强折弯结构的内支撑件(800)。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的变频器一体机,其特征在于,所述机壳(100)采用钣金折边成型,且各折边之间满焊拼接。
CN201920922373.2U 2019-06-18 2019-06-18 变频器一体机 Active CN209692602U (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112350585A (zh) * 2020-10-28 2021-02-09 浙江佳乐科仪股份有限公司 一种高效的变频通风设备

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