CN213906445U - 一种变频电机与变频器组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频电机与变频器组合装置，属于变频电机技术领域。主要包括电机、壳体、导风罩、制冷组件、送风组件以及变频器，壳体包括筒体以及框体，导风罩其结构类似于空气倍增器，其包括内环体、外环体、风腔以及夹缝，制冷组件包括安置框、半导体制冷片以及抵靠在半导体制冷片热端上的散热件，散热件置于框体内，变频器包括底板、盒体、顶盖、驱动板以及电容板，驱动板和电容板安装于盒体下方并且抵靠在底板上，底板上设有翅片以及接触板，接触板抵靠在半导体制冷片的冷端面上，送风组件包括设置于翅片外侧的侧板、缩口风罩以及空压器，空压器与缩口风罩以及风腔相通。本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置，散热效果得以有效提高。

Description

一种变频电机与变频器组合装置

技术领域

本实用新型涉及变频电机技术领域，具体涉及一种变频电机与变频器组合装置。

背景技术

变频电机以及变频器是各自独立的部件，由于发热量大变频器和变频电机均需要自带风机进行散热。现有的变频电机与变频器组合装置，在其变频器的底侧设置散热肋片，散热肋片处于位于电机轴端部的风扇叶轮和环绕其的安装在电机端面上的通风器罩产生并沿电机的外表面周侧地流动的冷却气流中，由此使变频器壳体的底面以及设置在那里的散热肋片也经历冷却气流，从而实现一个风机同时对变频电机以及变频器进行散热，但是由于变频电机和变频器两者距离较近，热量容易在两者之间流窜，散热效果还有待提高。

对此有必要提供一种变频电机与变频器组合装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题：提供一种变频电机与变频器组合装置，能够有效提高散热效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案是：一种变频电机与变频器组合装置，包括电机以及变频器；所述变频电机与变频器组合装置还包括套设在电机上的壳体、覆盖于壳体一端的导风罩、制冷组件以及送风组件，所述壳体包括筒体以及设在筒体外的框体，所述导风罩其结构类似于空气倍增器，所述导风罩包括内环体、外环体、由内环体和外环体间隔形成的风腔以及用于朝电机方向排风的夹缝，所述制冷组件包括安置框、设置在安置框内的半导体制冷片以及抵靠在半导体制冷片热端上的散热件，所述散热件置于框体内，所述变频器包括底板、设置在底板上的盒体、设置在盒体上的顶盖、驱动板以及电容板，所述驱动板和电容板安装于盒体下方并且抵靠在底板上，所述底板上设有翅片以及位于翅片另一端上的接触板，所述接触板抵靠在所述半导体制冷片的冷端面上，所述送风组件包括设置于翅片外侧的侧板、位于侧板一端的缩口风罩以及空压器，所述空压器上设有与缩口风罩相通的吸风口以及与导风罩中风腔相通的出风口。

进一步的，所述电机的外侧面设有多个沿电机轴向的散热肋条。

进一步的，所述电机的外圆弧侧面上设有多个螺纹底座，所述壳体中的筒体套设在电机上并且抵靠连接在螺纹底座上。

进一步的，所述筒体的外侧壁上并且位于框体内部设有卡合体，所述散热件固定连接在所述卡合体上。

进一步的，所述框体的顶端开设有供制冷组件穿过的第一开口，在所述框体的侧面沿筒体的轴向开设有供空气流通的第二开口以及第三开口。

进一步的，所述外环体的上侧开设有与风腔相通的进风口，所述空压器的出风口连接在所述进风口上。

进一步的，所述变频器还包括安装于盒体上方的控制单元以及安装在顶盖上的操作面板。

进一步的，所述盒体的底端对应驱动板以及电容板设置有多个支撑件，所述驱动板和电容板安装在支撑件上。

进一步的，所述底板上对应驱动板以及电容板上的主要发热元件设有与发热元件相抵靠的热接合面。

进一步的，所述空压器为涡轮增压式风机。

本实用新型的有益技术效果是：本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置，其电机上套设的壳体贴靠于电机外侧，导风罩位于壳体的端部用于引导气流流向，制冷组件设置在机体外，制冷组件中用于对半导体制冷片热端进行散热的散热件位于壳体内并且朝向导风罩，变频器中的底板上设有翅片以及抵靠在半导体制冷片冷端上的接触板，变频器中发热量较大的驱动板以及电容板与底板相接触，送风组件中的侧板以及缩口风罩围绕设置在翅片的四周，空压器的吸风口与缩口风罩相连，空压器的出风口与导风罩上的进风口相通，通过半导体制冷片冷端使翅片区域温度降低，不仅可加快驱动板以及电容板热量的传导散发，同时空压器产生的气流经过半导体制冷片冷端区域的翅片得以降温形成冷气流，冷气流经导风罩流向壳体与电机之间的散热肋条，提高了对散热肋条部分的对流散热效果，同时冷气流还会沿轴向流过散热件，同时对半导体制冷片的热端进行有效散热，进而保证半导体制冷片的冷端温度能够保持在较低温度状态，即保证半导体制冷片对装置内流动气流的冷却效果，导风罩不仅可将经过翅片的气流方向转换为吹向电机的反向气流，还可通过导风罩的空气倍增器结构增大风量，提高对电机以及散热件的对流散热效果，有效提高装置整体的散热性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图中：图1为本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置的整体结构示意图；

图2为沿图1中A-A方向的剖视图；

图3为本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置的爆炸图；

图4为本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置中壳体的结构示意图；

图5为本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置中导风罩的结构示意图；

图6为本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置中制冷组件的结构示意图；

图7为图6中制冷组件的爆炸图；

图8为本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置中变频器与送风组件的结构示意图；

图9为图8中变频器和送风组件的爆炸图；

图10为图9的另一视角视图；

图中：

100、电机；110、散热肋条；120、螺纹底座。

200、壳体；210、筒体；211、卡合体；220、框体；221、开口。

300、导风罩；310、内环体；320、外环体；330、风腔；340、夹缝；350、连接体。

400、制冷组件；410、安置框；420、半导体制冷片；430、散热件；440、热界面层。

500、变频器；510、底板；511、热接合面；512、翅片；513、接触板；520、盒体；521、支撑件；530、顶盖；540、驱动板；550、电容板；560、控制单元； 570、操作面板；580、导热件。

600、送风组件；610、侧板；620、缩口风罩；630、空压器；631、吸风口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通的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它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示的一种变频电机与变频器组合装置，包括电机100、套设在电机 100上的壳体200、设置在电机100尾端的导风罩300、制冷组件400、安装在电机100上的变频器500以及送风组件600；工作时通过制冷组件400以及送风组件600有效地对电机100以及变频器500实现散热降温。

参考图2和3所示，电机100的外侧面设有多个沿电机100轴向的散热肋条110，用于增大电机100的散热面积，提高热交换效率；在电机100的外圆弧侧面上沿周向一体连接有多个螺纹底座120，在本实施方式中螺纹底座120高于散热肋条110，使散热肋条110不与其他部件相接触，避免电机100产生的热量传导至本实用新型装置的其他部分。

参考图4所示，壳体200包括套设在电机100上的筒体210以及一体连接在筒体210外侧面的框体220，在本实施方式中筒体210为对应电机100外轮廓的圆筒状结构，以便于将筒体210与电机100固定相连，并且筒体210的内侧壁抵靠在电机100的螺纹底座120上，更确切地通过对应旋接在螺纹底座120 上的紧固件将筒体210固定在电机100上；框体220的顶端开设有第一开口221，框体220的侧面沿筒体210的轴向开设有第二开口222以及第三开口223，第二开口222以及第三开口223的设置使得气流可从框体220内的自由空间流过；在筒体210的外侧壁上并且位于框体220内部为之一体连接有卡合体211，更确切的卡合体211设有两个。

参考图5所示，导风罩300位于电机100的尾端位置并且覆盖于整个壳体 200的端部，导风罩300为类似空气倍增器的结构，并且导风罩300的横截面形状与壳体200的边缘轮廓形状对应相同，导风罩300包括内环体310以及包裹设置于内环体310外侧的外环体320，外环体320的上侧开设有进风口321，导风罩300还包括由内环体310与外环体320之间间隔形成的供空气流通的风腔 330，在导风罩300的内侧壁上设有倾向电机100用于出风的夹缝350；导风罩 300还包括位于导风罩300其上朝向壳体200一端的连接体350，连接体350的横截面形状与壳体200的边缘轮廓形状相同，参考图2所示进而使导风罩300 可通过连接体350套设在壳体200的端部，从而使导风罩300覆盖在壳体200 的一端，为了使导风罩300牢固连接在壳体200上，在本实施方式中连接体350 上以及壳体200的筒体210上对应开设有螺纹孔，从而可配合紧固件将导风罩 300牢靠固定在壳体200的端部。

参考图6和7所示，制冷组件400位于壳体200上框体220的内部，制冷组件400包括安置框410、半导体制冷片420、散热件430以及热界面层440；同时参考图2所示，安置框410经壳体200上第一开口221容置与框体220中；多个半导体制冷片420容纳于安置框410中，在本实施方式中半导体制冷片420 设有四个但不限于四个；为了降低半导体制冷片420两端面的接触热阻，热界面层440设有两个并且分别贴靠在半导体制冷片420其两端面的冷、热端上，在本实施方式中热界面层440采用导热硅胶片，在其他未给出的实施方式中热界面层440也可以是导热硅脂、导热胶等其他热界面材料；散热件430位于壳体200上框体220内部，更确切的散热件430为插片式散热器，散热件430固定连接在安置框410的端面上，同时散热件430的基板部分抵靠在半导体制冷片420其热端面上的热界面层440上，并且散热件430上对应壳体200上卡合体211的两个散热肋板分别对应插接在卡合体211上，使得卡合体211对散热件430起到了支撑限位的作用。

变频器500位于制冷组件400的顶端，参考图8和9所示的，变频器500 包括底板510、固定安装在底板510上方的盒体520、固定安装在盒体520上方的顶盖530、驱动板540、电容板550、控制单元560以及安装在顶盖530上的操作面板570。

盒体520的容腔朝向底板510，在盒体520的内端面上对应驱动板540以及电容板550设置有多个支撑件521，在盒体520的外端面上对应控制单元560也设有若干支撑件521；驱动板540和电容板550均元器件朝向底板510悬挂在盒体520下方并抵靠在对应的支撑件521上，并借助螺钉紧固连接在盒体520上；发热量较小的控制单元560位于盒体520上方并抵靠在支撑件521上，同样的控制单元560借助螺钉与盒体520紧固连接。

由于变频器500的热量大部分由驱动板540和电容板550产生，所以要对其进行主要冷却，参考图10，在底板510上对应驱动板540以及电容板550上的主要发热元件设有凸起的热接合面511，热接合面511的轮廓形状与对应的电子元件相同，使得热接合面511与驱动板540以及电容板550上的主要发热元件全面地抵靠接触，为了降低热接合面511与各个电子元件间的接触热阻，变频器500还包括对应贴靠在各个热接合面511上的导热件580，底板510的外端面上一体连接有若干互相间隔的翅片512，在翅片512的另一端一体连接有接触板513，接触板513抵靠在制冷组件400中半导体制冷片420其冷端面上的热界面层440上。

顶盖530扣合在盒体520上方使得控制单元560容纳于顶盖520与盒体520 相间隔的空间内。

参考图9所示送风组件600包括侧板610、缩口风罩620以及空压器630。

侧板610设有两个，两个侧板610位于底板510下方并且分别位于翅片512 的两侧外，侧板610的顶端固定连接在底板510上，侧板610的底端固定连接在壳体200中框体220上，通过侧板610将变频器500固定在壳体200上；缩口风罩620固定连接在两个侧板610的同一端并且朝向电机100尾端，同时为了保证送风组件600中空气流动方向的唯一，参考图2所示缩口风罩620的上下端面分别紧靠在变频器500中的底板510上以及壳体200的框体220上；空压器630固定安装在导风罩300上，在本实施方式中空压器630选用涡轮增压式风机，空压器630上设有与缩口风罩620相连通的吸风口631以及连接在导风罩300的进风口321上的出风口632。

下面结合附图说明本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置的工作过程：

本实用新型的变频电机与变频器组合装置在工作时，制冷组件400中半导体制冷片420通过Peltier效应不断地在朝向变频器500的一端吸收热量，而在朝向散热件430的一端放出热量，从而在吸热端产生低温使得与半导体制冷片420相接触的接触板513以及翅片512温度降低，在温差的作用下变频器500 中驱动板540以及电容板550运行产生的热量大部分通过热传导传递至底板510 的热接合面511上，在经翅片512向制冷组件400传递，随同半导体制冷片420 的吸热端传递至热端上的散热件430上；同时空压器630运转，驱使吸风口631 处的气流被吸入空压器630内部加压后从出风口632排出，空压器630的运行致使外界空气快速从两个侧板610之间流过，由于半导体制冷片420在翅片512 部分制造低温，流过这部分区域的气流得以冷却，冷气流经缩口风罩620的束缚导向流至空压器630中，冷气流经空压器630加压后向导风罩300内不断输送，进入到风腔330内的高压冷气流经导风罩300上的夹缝340流出，由于流体力学附壁效应，冷气流从夹缝340流出后贴着内环体310的内侧壁流动，从夹缝340流出的气流最终沿内环体310的内侧壁向壳体200内部移动，流过壳体200上框体220的气流经过框体220内的散热件430，从而通过一部分冷气流对散热件430进行热交换，同时温度较低的冷气流加强了对流换热的效率，即提高了散热件430的散热效果，这样也使半导体制冷片420的冷端可达到更低的温度，使本实用新型装置中的流动气流其温度始终保持在较低的状态，同时经过筒体210与电机100外侧壁之间的冷气流将会经过电机100外的散热肋条 110，接触散热肋条110的这部分冷气流从而对散热肋条110实现强制对流散热，即对电机100实现有效的降温。

并且根据伯努利原理，从导风罩300的风腔330内部经夹缝340流出的气流会形成低压区，迫使导风罩300后方的外界空气向导风罩300中间流动，从而增大了吹向壳体200和电机100的风量，进一步提高了对电机100和散热件 430的强制对流散热效果。

因此本实用新型的一种变频电机与变频器组合装置至少具有以下有益效果：

电机100上套设的壳体200贴靠于电机100外侧，导风罩300位于壳体200 的端部用于引导气流流向，由半导体制冷片420构成的制冷组件400设置在机体100外，制冷组件400中用于对半导体制冷片420热端进行散热的散热件430 位于壳体200内并且朝向导风罩300，变频器500中的底板510上设有翅片512 以及抵靠在半导体制冷片420冷端上的接触板513，变频器500中发热量较大的驱动板540以及电容板550与底板510相接触，送风组件600中的侧板610以及缩口风罩620围绕设置在翅片512的四周，空压器630的吸风口631与缩口风罩620相连，空压器630的出风口632与导风罩300上的进风口321相通，通过半导体制冷片420冷端使翅片512区域温度降低，不仅可加快驱动板540 以及电容板550热量的传导散发，同时空压器630产生的气流经过半导体制冷片420冷端区域的翅片512得以降温形成冷气流，冷气流经导风罩300流向壳体200与电机100之间的散热肋条110，提高了对散热肋条110部分的对流散热效果，同时冷气流还会沿轴向流过散热件430，同时对半导体制冷片420的热端进行有效散热，进而保证半导体制冷片420的冷端温度能够保持在较低温度状态，即保证半导体制冷片420对装置内流动气流的冷却效果，导风罩300不仅可将经过翅片512的气流方向转换为吹向电机100的反向气流，还可通过导风罩300的空气倍增器结构增大风量，提高对电机100以及散热件430的对流散热效果，有效提高装置整体的散热性能。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种变频电机与变频器组合装置，包括电机(100)以及变频器(500)，其特征在于：所述变频电机与变频器组合装置还包括套设在电机(100)上的壳体(200)、覆盖于壳体(200)一端的导风罩(300)、制冷组件(400)以及送风组件(600)，所述壳体(200)包括筒体(210)以及设在筒体(210)外的框体(220)，所述导风罩(300)其结构类似于空气倍增器，所述导风罩(300)包括内环体(310)、外环体(320)、由内环体(310)和外环体(320)间隔形成的风腔(330)以及用于朝电机(100)方向排风的夹缝(350)，所述制冷组件(400)包括安置框(410)、设置在安置框(410)内的半导体制冷片(420)以及抵靠在半导体制冷片(420)热端上的散热件(430)，所述散热件(430)置于框体(220)内，所述变频器(500)包括底板(510)、设置在底板(510)上的盒体(520)、设置在盒体(520)上的顶盖(530)、驱动板(540)以及电容板(550)，所述驱动板(540)和电容板(550)安装于盒体(520)下方并且抵靠在底板(510)上，所述底板(510)上设有翅片(512)以及位于翅片(512)另一端上的接触板(513)，所述接触板(513)抵靠在所述半导体制冷片(420)的冷端面上，所述送风组件(600)包括设置于翅片(512)外侧的侧板(610)、位于侧板(610)一端的缩口风罩(620)以及空压器(630)，所述空压器(630)上设有与缩口风罩(620)相通的吸风口(631)以及与导风罩(300)中风腔(330)相通的出风口(632)。

2.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述电机(100)的外侧面设有多个沿电机(100)轴向的散热肋条(110)。

3.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述电机(100)的外圆弧侧面上设有多个螺纹底座(120)，所述壳体(200)中的筒体(210)套设在电机(100)上并且抵靠连接在螺纹底座(120)上。

4.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述筒体(210)的外侧壁上并且位于框体(220)内部设有卡合体(211)，所述散热件(430)固定连接在所述卡合体(211)上。

5.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述框体(220)的顶端开设有供制冷组件(400)穿过的第一开口(221)，在所述框体(220)的侧面沿筒体(210)的轴向开设有供空气流通的第二开口(222)以及第三开口(223)。

6.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述外环体(320)的上侧开设有与风腔(330)相通的进风口(321)，所述空压器(630)的出风口(632)连接在所述进风口(321)上。

7.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述变频器(500)还包括安装于盒体(520)上方的控制单元(560)以及安装在顶盖(530)上的操作面板(570)。

8.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述盒体(520)的底端对应驱动板(540)以及电容板(550)设置有多个支撑件(521)，所述驱动板(540)和电容板(550)安装在支撑件(521)上。

9.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述底板(510)上对应驱动板(540)以及电容板(550)上的主要发热元件设有与发热元件相抵靠的热接合面(511)。

10.根据权利要求1所述的一种变频电机与变频器组合装置，其特征在于：所述空压器(630)为涡轮增压式风机。

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