CN210669902U - 一种大功率窄体结构变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变频器的技术领域，具体涉及一种大功率窄体结构变频器，包括：机箱和三个功率单元，所述功率单元包括：通过铜排相互连接的整流器件和逆变器件，所述机箱内设有相互独立的接线腔和三个风道，三个所述风道依次设置在所述接线腔的周围，且三个所述风道内均安装有一个所述功率单元；所述接线腔内安装有输入端子和输出端子，三个所述功率单元的输入端子均分别经由转接排连接到进线端子，且三个所述功率单元的输出端子均分别经由转接排连接到出线端子。该设计可以有效缩短输入端子与输出端子之间的距离，方便机箱配线，有效方便客户安装与接线。

Description

一种大功率窄体结构变频器

技术领域

本实用新型涉及变频器的技术领域，具体涉及一种大功率窄体结构变频器。

背景技术

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)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运行；整流(交流变直流)单元和逆变(直流变交流)单元是变频器的主要部件，其中整流器件连接输入线，逆变器件连接输出线。

目前，传统的变频器是将所有的整流器件水平排列为一排，所有的逆变器件另外再水平排列为一排，从而生产出来的变频器尺寸会比较大，不利于客户安装与走线，并且仅设计一个风道，不利于变频器散热。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种大功率窄体结构变频器，在尽量缩小变频器体积的同时，有效方便客户安装与接线，同时提高散热效率。

(一)技术方案

本实用新型提供了一种大功率窄体结构变频器，包括：机箱和三个功率单元，所述功率单元包括：通过铜排相互连接的整流器件和逆变器件，所述机箱内设有相互独立的接线腔和三个风道，三个所述风道依次设置在所述接线腔的周围，且三个所述风道内均安装有一个所述功率单元；所述接线腔内安装有输入端子和输出端子，三个所述功率单元的输入端子均分别经由转接排连接到进线端子，且三个所述功率单元的输出端子均分别经由转接排连接到出线端子。

可选的，三个所述风道其中之一设置在所述接线腔的底部，另外两个设置在所述接线腔的两侧。

可选的，所述整流器件和逆变器件之间还设有若干个电解电容，若干个所述电解电容为矩形点阵排布。

可选的，三个所述风道结构相同，且三个所述风道内均还安装有整流散热器、逆变散热器以及设置在出风口处的散热风扇，所述整流散热器与所述整流器件相互贴合，所述逆变散热器与所述逆变器件相互贴合。

可选的，所述整流器件包括：若干个整流桥，若干个所述整流桥沿着所述功率单元的宽度方向依次排列。

可选的，所述逆变器件包括：若干个IGBT，若干个所述IGBT沿着所述功率单元的长度方向依次排列。

可选的，所述进线端子和出线端子为上下平行设置，且所述进线端子和出线端子均分别设置为三组。

可选的，设置在所述接线腔底部的所述风道内还安装有直流电抗器，所述直流电抗器设置在所述功率单元与所述散热风扇之间。

可选的，所述机箱上还设有直流端子，所述功率单元上还设有正极端和负极端，所述正极端通过正极铜排与所述直流端子的正极相连接，所述负极端通过负极铜排与所述直流端子的负极相连接。

可选的，所述正极端设置为两个，其中一个的一端与所述整流器件相连接，另一端与所述直流电抗器的输入端相连接，另一个的一端与所述逆变器件相连接，另一端与所述直流电抗器的输出端相连接。

(二)有益效果：

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型采用三个所述风道依次设置在所述接线腔的周围，可以避免每个风道之间的热量会相互影响，从而可以有效提高该变频器散热效率；且三个所述风道内均安装有一个所述功率单元的设计，实现在尽量缩小变频器体积的同时，可显著提高变频器的功率密度，同时，输入端子和输出端子均设置在接线腔内，该设计可以有效缩短输入端子与输出端子之间的距离，方便机箱配线，有效方便客户安装与接线。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的爆炸图；

图3是本实用新型中功率单元的结构示意图；

图4是本实用新型中设置在接线腔底部的风道的结构示意图；

图5是本实用新型中直流端子的连接框图。

图中：1、机箱；2、功率单元；3、接线腔；4、风道；5、输入端子；6、输出端子；7、进线端子；8、出线端子；9、电解电容；10、整流散热器； 11、逆变散热器；12、散热风扇；13、整流桥；14、IGBT；15、直流电抗器； 16、正极端；17、负极端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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的一部分实施例，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的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。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1、图2、图3和图4所示，本申请公开了一种大功率窄体结构变频器，包括：机箱1和三个功率单元2，功率单元2包括：通过铜排相互连接的整流器件和逆变器件，机箱1内设有相互独立的接线腔3和三个风道4，三个风道4依次设置在接线腔3的周围，其中，三个风道4其中之一设置在接线腔3的底部，另外两个设置在接线腔3的两侧，可以避免每个风道之间的热量会相互影响，从而可以有效提高该变频器散热效率；且三个风道4 内均安装有一个功率单元2，该设计在尽量缩小变频器体积的同时，可显著提高变频器的功率密度，接线腔3内安装有输入端子5和输出端子6，三个功率单元2的输入端子5均分别经由转接排连接到进线端子7，且三个功率单元2的输出端子6均分别经由转接排连接到出线端子8，该设计可以有效缩短输入端子5与输出端子6之间的距离，方便机箱配线，有效方便客户安装与接线；其中，由于功率单元2设置的位置不同，所以与之相匹配的输入端子5和输出端子6设置的位置会有不同，并且具体位置时根据生产需要进行调整的，即怎么样设置更利于配线。

根据本实用新型的一个实施例，如图3和图4所示，整流器件和逆变器件之间还设有若干个电解电容9，若干个电解电容9为矩形点阵排布，优选的，设置为6个，具体的数量可以根据生产需要进行调整；并且在本申请中电解电容9亦设置在风道4中，亦可以实现对电解电容9进行散热。

根据本实用新型的一个实施例，如图2和图4所示，三个风道4结构相同，该设计可以提高三个风道4的通用性能，降低部件采购成本，安装成本，方便维修；且三个风道4内均还安装有整流散热器10、逆变散热器11以及设置在出风口处的散热风扇12，整流散热器10与整流器件相互贴合，逆变散热器11与逆变器件相互贴合，具体的，整流器件贴附在整流散热器10的基板上，以利于对整流器件的散热；逆变器件贴附在逆变散热器11的基板上，以利于对逆变器件的散热，同时，由于现有技术中，朝向使用者的均为各种带电器件，所以在搬运过程中，当变频器出现破损时，可能会出现漏电的情况，会威胁使用者的安全，所以为了解决这个问题，本申请将整流散热器10和逆变散热器11等不带电的器件朝向于使用者，所以及时在搬运过程中，变频器出现破损，亦不会对使用者造成伤害，保证使用者的安全。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，整流器件包括：若干个整流桥13，若干个整流桥13沿着功率单元2的宽度方向W依次排列，优选的，设置为6个，具体的数量可以根据生产需要进行调整。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，逆变器件包括：若干个 IGBT14，为了进一步提高变频器的功率密度，若干个IGBT14沿着功率单元2 的长度方向L依次排列，优选的，设置为4个，具体的数量可以根据生产需要进行调整。

现有技术中，传统的变频器是将若干个整流桥水平排列为一排，若干个 IGBT另外再水平排列为一排，其中，依单纯的IGBT来计算，单个IGBT的宽度为62mm,当此机器需要用到12个IGBT时，其宽度就已经达到744mm，那么整机的宽度就会大于800mm以上；而通过本申请的设计方法整机的宽度则仅为450mm。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，为了进一步增加接线操作的便携性，同时为了避免接线混乱，进线端子7和出线端子8为上下平行设置，且进线端子7和出线端子8均分别设置为三组，该三个进线端子7与三个出线端子8分别与三个功率单元2相对应，即一个功率单元2对应一个进线端子7和一个出线端子8。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，设置在接线腔3底部的风道4内还安装有直流电抗器15，直流电抗器15设置在功率单元2与散热风扇12之间。

根据本实用新型的一个实施例，为了提高该变频器的配电能力，在上述结构的基础上，增加一辅助的直流端子，如图3所示，机箱1上还设有直流端子，功率单元2上还设有正极端16和负极端17，正极端16通过正极铜排与直流端子的正极相连接，负极端17通过负极铜排与直流端子的负极相连接。

使用时，该变频器的功率一般设计为560kw，例如当生产需要1000kw 功率时，我们可以将两台一样的变频器，通过将一台变频器的直流端子的正极与另一台变频器的直流端子的负极相连接，而其他的辅助信号线则在接线腔内进行连接，从而达到生产需要所需的功率，并且该连接数量可以根据变频器本身的功率以及所需功率进行调整，从而扩宽该变频器的使用范围。

根据本实用新型的一个实施例，如图5所示，正极端16设置为两个，其中一个的一端与整流器件相连接，另一端与直流电抗器15的输入端相连接，另一个的一端与逆变器件相连接，另一端与直流电抗器15的输出端相连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，若干个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示重要性；词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何方向。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，包括：机箱(1)和三个功率单元(2)，所述功率单元(2)包括：通过铜排相互连接的整流器件和逆变器件，所述机箱(1)内设有相互独立的接线腔(3)和三个风道(4)，三个所述风道(4)依次设置在所述接线腔(3)的周围，且三个所述风道(4)内均安装有一个所述功率单元(2)；所述接线腔(3)内安装有输入端子(5)和输出端子(6)，三个所述功率单元(2)的输入端子(5)均分别经由转接排连接到进线端子(7)，且三个所述功率单元(2)的输出端子(6)均分别经由转接排连接到出线端子(8)。

2.根据权利要求1所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，三个所述风道(4)其中之一设置在所述接线腔(3)的底部，另外两个设置在所述接线腔(3)的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，所述整流器件和逆变器件之间还设有若干个电解电容(9)，若干个所述电解电容(9)为矩形点阵排布。

4.根据权利要求2所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，三个所述风道(4)结构相同，且三个所述风道(4)内均还安装有整流散热器(10)、逆变散热器(11)以及设置在出风口处的散热风扇(12)，所述整流散热器(10)与所述整流器件相互贴合，所述逆变散热器(11)与所述逆变器件相互贴合。

5.根据权利要求1所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，所述整流器件包括：若干个整流桥(13)，若干个所述整流桥(13)沿着所述功率单元(2)的宽度方向依次排列。

6.根据权利要求1所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，所述逆变器件包括：若干个IGBT(14)，若干个所述IGBT(14)沿着所述功率单元(2)的长度方向依次排列。

7.根据权利要求1所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，所述进线端子(7)和出线端子(8)为上下平行设置，且所述进线端子(7)和出线端子(8)均分别设置为三组。

8.根据权利要求4所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，设置在所述接线腔(3)底部的所述风道(4)内还安装有直流电抗器(15)，所述直流电抗器(15)设置在所述功率单元(2)与所述散热风扇(12)之间。

9.根据权利要求8所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，所述机箱(1)上还设有直流端子，所述功率单元(2)上还设有正极端(16)和负极端(17)，所述正极端(16)通过正极铜排与所述直流端子的正极相连接，所述负极端(17)通过负极铜排与所述直流端子的负极相连接。

10.根据权利要求9所述的一种大功率窄体结构变频器，其特征在于，所述正极端(16)设置为两个，其中一个的一端与所述整流器件相连接，另一端与所述直流电抗器(15)的输入端相连接，另一个的一端与所述逆变器件相连接，另一端与所述直流电抗器(15)的输出端相连接。

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