CN211239667U - 变流器柜体及变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变流器柜体及变流器，涉及变流器技术领域。本实用新型的变流器柜体的内部设置有风道，通过采用下侧进风上侧出风或者上侧进风下侧出风的方案，使用于抽风的风机能够布置的更靠近变流器柜体的顶部或者底部，那么如果现场出现故障时，更换风机会更方便。

Description

变流器柜体及变流器

技术领域

本实用新型涉及变流器技术领域，具体涉及一种变流器柜体及变流器。

背景技术

现有的变流器的功率器件在工作过程中，因功率损耗会产生一定的热量，一般通过强制风冷对其进行冷却。中国专利CN202435233U，公开了一种模块化结构的风冷风电变流器功率柜，其变流器功率柜是将风机布置在柜体的中部，在这种情况下，如果现场出现故障时，更换风机会比较困难；此外，其变流器功率柜中的器件较少，当所需器件较多时，则无法使用。

实用新型内容

本实用新型的变流器柜体及变流器，至少用于解决上述的一个技术问题。

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种变流器柜体，所述变流器柜体的内部设置有风道；

所述风道构造为由所述变流器柜体的下侧进风，且自上而下地经过所述变流器柜体的中间部分后由所述变流器柜体的上侧出风；或者

所述风道构造为由所述变流器柜体的上侧进风，且自下而上地经过所述变流器柜体的中间部分后由所述变流器柜体的下侧出风。

在一个实施方式中，所述风道包括位于所述变流器柜体下层的第一腔室、位于所述变流器上层的第三腔室以及位于所述第一腔室和所述三腔室之间的第二腔室，所述第二腔室和所述第三腔室以及所述第一腔室相互连通；

其中，所述第一腔室用于进风，所述第三腔室用于放置部件以及出风，所述第二腔室用于通风。

在一个实施方式中，所述第三腔室包括靠近所述风道的出风部的风机腔室以及设置在所述风道的出风部中的第一器件腔室，所述第一器件腔室用于出风以及放置第一器件，所述第一器件至少包括功率器件或变压器。

在一个实施方式中，所述变流器柜体的顶壁上设置有与所述第三腔室相对应的柜门，所述柜门开启后所述第一器件可从上至下地进入所述第三腔室中。

在一个实施方式中，所述变流器柜体的内部还设置有位于所述变流器柜体下层的第四腔室，所述第四腔室分别位于所述第一腔室的两侧，所述第四腔室用于放置与外部进行连接的接口。

在一个实施方式中，所述变流器柜体的内部还设置有位于所述变流器柜体下层的第五腔室，所述第五腔室分别位于所述第三腔室的两侧，所述第五腔室用于放置第二器件，所述第二器件至少包括开关器件。

在一个实施方式中，所述变流器柜体的内部还设置有位于所述第二腔室左右两侧的第六腔室，所述第六腔室分别用于放置第三器件，所述第三器件至少包括具有散热器的功率器件；

所述第六腔室的侧壁上设置有子风道，所述子风道与所述第二腔室相连通。

在一个实施方式中，所述腔室还包括位于所述第二腔室前后两侧的第七腔室，所述第七腔室分别用于放置第四器件，所述第四器件至少包括具有散热器的功率器件。

在一个实施方式中，所述第七腔室与所述第二腔室相邻的侧壁为风道安装部，所述第四器件的散热器贯穿所述风道安装部。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供一种变流器，其包括具有散热器的功率模块以及上述的变流器柜体。

与现有技术先比，本实用新型至少具有以下优点：

(1)通过采用下侧进风上侧出风或者上侧进风下侧出风的方案，使用于抽风的风机能够布置的更靠近变流器柜体的顶部或者底部，那么如果现场出现故障时，更换风机会更方便。

(2)通过在变流器柜体内设置多个腔室，可集成风机、变压器和多个功率模块，可满足较多器件的安装需求。

(3)在变流器柜体的顶部设置有柜门，可满足顶部腔体的器件安装，使变流器柜体中所有器件无安装死角。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中变流器柜体的立体结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中变流器柜体的数学模型；

图3是本实用新型的实施例中变流器柜体的风道的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例中通风腔室的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例中具有散热器的功率器件的立体结构示意图。

附图标记

100-变流器柜体；200-风道；

101-第一腔室；102-第二腔室；103-第三腔室；104-第四腔室；105-第五腔室；106-第六腔室；107-第七腔室；

1-第一小部件腔室；2-第一器件腔室；3-第二小部件腔室；4-第三小部件腔室；5-第一前腔室；6-第四小部件腔室；7-第一接口腔室；8-第二前腔室；9-第二接口腔室；10-进风腔室；11-第一侧腔室；12-风机腔室；13-第二侧腔室；14-通风腔室；15-子风道；16-风机安装风口；17-风道进口；18-散热器；198-安装台面；20-功率器件。

具体实施方式

如图1和2所示，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种变流器柜体100，为了方便起见，将图1中的变流器柜体100内部的梁、隔板等部件进行简化，形成图2所示的数学模型示意图，图2中的实线和虚线分别用于表示变流器柜体100的骨架。

变流器柜体100的内部设置有风道200(如图3中实线所示的部分)，如图3所示，风道200构造为由变流器柜体100的下侧进风，且自上而下地经过变流器柜体100的中间部分后由变流器柜体100的上侧出风；即风道200采用下侧进风上侧出风的方案。

可以理解地，风道200还可构造为由变流器柜体100的上侧进风，且自下而上地经过变流器柜体100的中间部分后由变流器柜体100的下侧出风；即风道200采用上侧进风下侧出风的方案。

下面以图3所示的风道200为例，即下侧进风上侧出风的方式对本实用新型进行详细地说明。图3中的虚线用于表示变流器柜体100的外轮廓，实线用于表示风道200，箭头用于表示气体的流动方向。

风道200至少包括位于变流器柜体100下层的第一腔室101、位于变流器上层的第三腔室103以及位于第一腔室101和三腔室103之间的第二腔室102，第二腔室102和第三腔室103以及第一腔室101相互连通。

其中，第一腔室101用于进风，第三腔室103用于放置风机以及出风，第二腔室102用于通风。换言之，本实用新型的变流器柜体100中的风道200，是从其底部的两侧(即前后两侧)通过第一腔室101进风，随后气流进入第二腔室102，在第二腔室102中自下而上地进行流动并进入第三腔室103后排出至外部。

可以理解地，第一腔室101即为风道200的进风部，第三腔室103即为风道200的出风部。

如图3所示的实施例中，通过风道200底部两侧进风，通过风道200顶部一侧出风，可以理解地，也可以通过风道200顶部两侧出风，或者通过风道200底部一侧进风，换言之，本实用新型并不对风道200的进风部和出风部的数量进行限定。

进一步地，如图2和3所示，第一腔室101包括靠近变流器柜体101前侧壁的进风腔室10，可以理解地，第一腔室101还包括靠近变流器柜体101后侧壁的进风腔室10，这两个进风腔室10分别位于第二腔室102的前后两侧，且可设置为关于第二腔室102对称。

如图3所示，第二腔室102包括通风腔室14，通风腔室14设置在变流器柜体100的中间部位。

如图2和3所示，第三腔室103包括靠近风道200的出风部(即靠近变流器柜体100顶壁)的风机腔室12以及设置在风道200的出风部中的第一器件腔室2，风机腔室12用于安装风机，第一器件腔室2用于出风以及放置第一器件，第一器件至少包括功率器件或变压器。

如图3所示，变流器柜体100下层的两个进风腔室10、变流器柜体100中间的通风腔室14以及变流器柜体100顶层的风机腔室12和第一器件腔室2构成变流体柜体100内部的风道200，可以理解地，本实用新型并不对该风道200的大小和形状进行限定，该风道200可以可根据各个腔室中安装的器件或部件的热损进行调整，以满足不同的器件的散热需求。

如图2和3所示，本实用新型的变流器柜体100中，至少布置有3个腔室，能够集成风机、变压器和功率模块，可满足较多器件的安装需求。

进一步地，变流器柜体100的顶壁设置有柜门(未图示)，柜门与第三腔室103相对应，柜门开启后第一器件可从上至下地进入第三腔室103中，从而满足顶部腔体的器件的安装需求。

可以理解地，针对风道200采用上侧进风下侧出风的方案时，可在变流器柜体100的底壁设置柜门，以使器件可从下至上地进行安装。

进一步地，变流器柜体100内还设置有位于变流器柜体100下层的第四腔室104，第四腔室104分别位于第一腔室101的两侧，第四腔室104用于放置与外部进行连接的接口。

如图2所示，第四腔室104包括靠近变流器柜体100前侧壁的第一接口腔室7和第二接口腔室9，第一接口腔室7和第二接口腔室9分别位于进风腔室10的左右两侧，并且可设置为关于进风腔室10对称。

可以理解地，第四腔室104还可包括靠近变流器柜体100后侧壁的两个接口腔室；并且这两个接口腔室中，其中一个与接口腔室7关于第二腔室102对称设置，另一个和接口腔室9关于第二腔室102对称设置。换言之，变流器柜体100对外的接口分别布置在变流器固体100下层的四个拐角处，从而满足来自不同方向的导线及控制线的接入，且接口设置的较为隐蔽，使变流器柜体100的外观更直观简洁。

进一步地，变流器柜体100内还设置有位于变流器柜体100下层的第五腔室105，第五腔室105分别位于第三腔室103的左右两侧，第五腔室105用于放置第二器件，第二器件至少包括开关器件和小部件。

需要说明的是，本实用新型所述的小部件是指，与功率器件相比体积较小的部件，如继电器组件和传感器组件等。

如图2所示，第五腔室105包括靠近变流器柜体100前侧壁的第一小部件腔室1和第二小部件腔室3以及第三小部件腔室4和第四小部件腔室6。其中，第一小部件腔室1和第二小部件腔室3分别位于第一器件腔室2的左右两侧；第三小部件腔室4位于小部件腔室1和接口腔室7之间，第四小部件腔室6位于小部件腔室3和接口腔室9之间。

可以理解地，第五腔室105还可包括靠近变流器柜体100后侧壁的四个小部件腔室，这四个小部件腔室的设置方式可与上述的第一小部件腔室1、第二小部件腔室3、第三小部件腔室4和第四小部件腔室6的设置方式相同并且一一对应。

此外，变流器柜体100内还设置有位于第二腔室102左右两侧的第六腔室106，第六腔室106分别用于放置第三器件，第三器件至少包括具有散热器的功率器件。第六腔室106包括第一侧腔室11和第二侧腔室13，其中，第一侧腔室11和/或第二侧腔室13的侧壁上均可设置子风道15，子风道15与第二腔室102(即通风腔室14)相连通。

如图4所示，以腔室11上设置子风道15为例进行说明。腔室11具有风道安装面A，功率器件的散热器穿过风道安装面A后进入子风道15，当风机启动时，功率模块的热量通过散热器进行热交换从而有效降低热量。

进一步地，变流器柜体100内还设置有位于第二腔室102前后两侧的第七腔室107，第七腔室107用于放置第四器件，第四器件至少包括具有散热器的功率器件。第七腔室107包括靠近变流器柜体100前侧壁的第一前腔室5以及位于腔室5下层的第二前腔室8，第一前腔室5位于第三小部件腔室4和第四小部件腔室6之间，第二前腔室8位于第一接口腔室7和第二接口腔室9之间。

可以理解地，第七腔室107还可包括靠近变流器柜体100后侧壁的两个腔室，这两个腔室分别与第一前腔室5以及第二前腔室8一一对应。

第七腔室107与第二腔室102相邻的侧壁为风道安装部，其分别具有如图4所示的风道安装面B和风道安装面C，第四器件的散热器贯穿风道安装部。

进一步地，通风腔室14上设置有风机安装风口16，其与风机腔室12中的风机对应。

进一步地，通风腔室14的两侧分别设置有风道进口17，其中风道进口17与前侧的进风腔室10相连通，另一个风道进口17与后侧的进风腔室10相连通，风道进口17的结构可根据第一前腔体5和第二前腔体8中放置的功率器件的热损进行合理的选择。

此外，变流器的总风量可结合通风腔室14内所有功率器件的热损进行合理的选择。

此外，变流器柜体100采用前后对称和/或左右对称的结构，如图1和2所示为变流器柜体100的前侧面示意图，可以理解地，变流器柜体100的后侧面可以设置为与前侧面相同。

需要说明的是，本实用新型的变流器柜体100中，设置有多个相互交叉的隔板，从而将变流器柜体100内部的空间划分为上述的各个腔室并形成风道200。隔板与变流器柜体100的内壁以及隔板之间的连接方式可以采用现有的连接方式，本发明对此不再赘述。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型体用一种变流器，其包括具有散热器的功率模块以及上述的变流器柜体。

如图5所示，具有散热器的功率器件包括安装台面19以及分别设置在安装台面19两侧的散热器18和功率器件20，散热器18为具有翅片或其他散热结构的形式，散热器18穿过风道安装面B和风道安装面C，并通过安装台面19进行固定。

需要说明的是，本实用新型中所述的“前”是指图1所示的右手坐标系中的Y轴正方向所在方位，“后”是指图1所示的右手坐标系中的Y轴负方向所在方位；“右”是指图1所示的右手坐标系中的X轴正方向所在方位；“左”是指图1所示的右手坐标系中的X轴负方向所在方位；“上”是指图1所示的右手坐标系中的Z轴正方向所在方位；“下”是指图1所示的右手坐标系中的Z轴负方向所在方位。上述方位仅用于说明本实用新型的特征，并不用于对本实用新型的保护范围造成限定。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种变流器柜体，其特征在于：所述变流器柜体的内部设置有风道；

所述风道构造为由所述变流器柜体的下侧进风，且自上而下地经过所述变流器柜体的中间部分后由所述变流器柜体的上侧出风；或者

所述风道构造为由所述变流器柜体的上侧进风，且自下而上地经过所述变流器柜体的中间部分后由所述变流器柜体的下侧出风。

2.根据权利要求1所述的变流器柜体，其特征在于：所述风道包括位于所述变流器柜体下层的第一腔室、位于所述变流器上层的第三腔室以及位于所述第一腔室和所述三腔室之间的第二腔室，所述第二腔室和所述第三腔室以及所述第一腔室相互连通；

其中，所述第一腔室用于进风，所述第三腔室用于放置部件以及出风，所述第二腔室用于通风。

3.根据权利要求2所述的变流器柜体，其特征在于：所述第三腔室包括靠近所述风道的出风部的风机腔室以及设置在所述风道的出风部中的第一器件腔室，所述第一器件腔室用于出风以及放置第一器件，所述第一器件至少包括功率器件或变压器。

4.根据权利要求3所述的变流器柜体，其特征在于：所述变流器柜体的顶壁上设置有与所述第三腔室相对应的柜门，所述柜门开启后所述第一器件可从上至下地进入所述第三腔室中。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的变流器柜体，其特征在于：所述变流器柜体的内部还设置有位于所述变流器柜体下层的第四腔室，所述第四腔室分别位于所述第一腔室的两侧，所述第四腔室用于放置与外部进行连接的接口。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的变流器柜体，其特征在于：所述变流器柜体的内部还设置有位于所述变流器柜体下层的第五腔室，所述第五腔室分别位于所述第三腔室的两侧，所述第五腔室用于放置第二器件，所述第二器件至少包括开关器件。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的变流器柜体，其特征在于：所述变流器柜体的内部还设置有位于所述第二腔室左右两侧的第六腔室，所述第六腔室分别用于放置第三器件，所述第三器件至少包括具有散热器的功率器件；

所述第六腔室的侧壁上设置有子风道，所述子风道与所述第二腔室相连通。

8.根据权利要求2或3所述的变流器柜体，其特征在于：所述腔室还包括位于所述第二腔室前后两侧的第七腔室，所述第七腔室分别用于放置第四器件，所述第四器件至少包括具有散热器的功率器件。

9.根据权利要求8所述的变流器柜体，其特征在于：所述第七腔室与所述第二腔室相邻的侧壁为风道安装部，所述第四器件的散热器贯穿所述风道安装部。

10.一种变流器，其特征在于：包括具有散热器的功率模块以及权利要求1-9中任一项所述的变流器柜体。

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