CN214674771U - 一种变频调速一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频调速一体机，包括：第一冷却结构，具有第一进水口和第一出水口；第二冷却结构，具有第二出水口、第三进水口、第三出水口、第二进水口；冷却散热器，其具有出水端和入水端，第二进水口连通出水端和第三进水口，第二出水口连通入水端和第一出水口；水道连接部，其包括第一水道和第二水道，第一水道一端与第一进水口连通，第二水道一端与第一出水口连通；在变频器置于水冷电机上方时，第一水道另一端与第三出水口对准连通，第二水道另一端与第三进水口对准连通。本实用新型通过设计水道连接部，便于实现变频器和电机之间水路连通，避免使用高压胶管，使通路连通更可靠；且该水道连接部易于维护。

Description

一种变频调速一体机

技术领域

本实用新型涉及变频器技术领域，尤其涉及一种变频调速一体机。

背景技术

现有变频器和驱动电机集成一体，减少电气安装空间，但是产生的热量较高（主要为电机定子及变频器件产生的热量），因此，会设计一套水冷散热系统，用于电机定子及变频器件降温，保障一体机稳定运转。

水冷散热系统一般分为两个部分，分别为电机散热部分和变频散热部分。电机散热部分和变频散热部分需要与外侧水冷散热器连通，形成一整套的水冷散热系统。

现有的一体机电机上设置有进水座和出水座，对应变频器上也设置有进水座和出水座，均设置在一体机外侧。在冷却时，水冷散热器的出水口与变频器的进水座连接，变频器的出水座与电机的进水座通过高压胶管连接，电机的出水座与水冷散热器的入水口连接，以此形成水冷却循环。

由于电机上的进出水座和变频器上的进出水座均位于一体机外，暴露于外界环境中，包括连接变频器的出水座和电机的进水座的高压胶管也暴露于外界环境中，在井下复杂的环境下容易造成对进出水座及高压胶管的损坏，且在井空间狭窄时，操作空间受限，导致操作不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种变频调速一体机，通过设计位于一体机内部的水道连接部，便于实现变频器和电机之间水路连通，避免使用高压胶管，使水路连通更可靠，且该水道连接部易于维护。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本申请涉及一种变频调速一体机，其包括水冷电机和设置在所述水冷电机上方的变频器，其特征在于，还包括：

第一冷却结构，其设置在所述水冷电机上，且具有第一水冷却通路、以及与所述第一冷却通路连通的第一进水口和第一出水口；

第二冷却结构，其设置在所述变频器上，且具有第二水冷却通路、第二出水口、与所述第二水冷却通路连通的第三进水口和第三出水口、以及与所述第三进水口连通的第二进水口；

冷却散热器，其具有出水端和入水端，所述第二进水口连通所述出水端和所述第三进水口，所述第二出水口连通所述入水端和所述第一出水口；

水道连接部，其安装至所述水冷电机上，且包括第一水道和第二水道，所述第一水道一端与所述第一进水口连通，所述第二水道一端与所述第一出水口连通；

在所述变频器置于所述水冷电机上方时，所述第一水道另一端与所述第三出水口对准连通，所述第二水道另一端与所述第三进水口对准连通。

在本申请中，所述第一水道和第二水道平行设置，且所述第一水道另一端和所述第二水道另一端在同一平面上；所述第一水道另一端处设置有第一圈槽，所述第二水道另一端处设置有第二圈槽；

在所述第一圈槽和所述第二圈槽内分别设置有密封圈，且各密封圈部分在高度方向上突出所述同一平面；

在所述第一水道另一端与所述第三出水口对准连通，所述第二水道另一端与所述第三进水口对准连通时，所述变频器与所述同一平面接触的部分挤压密封圈。

在本申请中，所述水道连接部安装至所述水冷电机的机壳上，且与所述机壳的部分外侧壁弧形接触。

在本申请中，所述水道连接部还包括：

挖空部，所述水道连接部相对所述挖空部对称。

在本申请中，所述冷却散热器位于所述水冷电机和变频器形成的整体的一侧，用于为所述变频器和水冷电机水冷却。

在本申请中，所述冷却散热器包括：

散热器外壳；

容置器，其置于所述散热器外壳内且容纳有冷却液；

管路，其用于循环冷却液，向所述变频器和水冷电机提供冷量；

循环泵，其设置在所述管路上，用于为所述冷却液的循环提供动力。

在本申请中，所述冷却散热器还包括：

散热结构，其置于所述散热器外壳内，用于对所述管路内冷却液降温。

在本申请中，所述变频调速一体机还包括：

安装架，其设置在所述水冷电机的机壳上，所述水道连接部位于所述安装架内部，且所述变频器安装至所述安装架上。

在本申请中，所述水冷电机为增安型电机。

与现有技术相比，本实施例的变频调速一体机的优点及有益效果如下：

（1）将水道连接部设置在水冷电机上，其具有用于连通第二出水口和第一进水口的第一水道和用于连通第三进水口和第一出水口的的第二水道，在变频器设置在水冷电机的上部时，正好通过水道连接部连通第一冷却结构的第一冷却通路和第二冷却结构的第二冷却通路，该水道连接部位于变频调速一体机内，且能直接连通第一冷却通路和第二冷却通路，避免借助外部高压胶管连通第一冷却结构和第二冷却结构，使通路连通更可靠，为变频器和水冷电机提供可靠的水冷却环境；

（2）不借助使用外界高压胶管，降低硬件投入及维护成本，且水道连接部使用寿命长，且易于维护；

（3）只要将变频器置于水冷电机上方，不需要额外外部操作，即能够使第一水道另一端与第三出水口对准连通，第二水道另一端与第三进水口对准连通，降低所需操作空间，符合井下小空间操作环境。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提出的变频调速一体机实施例的结构图，其中未示出变频器；

图2是本实用新型提出的变频调速一体机实施例的剖视图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是本实用新型提出的变频调速一体机实施例中水道连接部的结构图；

图5是本实用新型提出的变频调速一体机实施例中水道连接部的俯视图；

图6是沿图5中B-B方向上的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

为便于实现变频调频一体机100内部冷却通路之间的连通，本申请涉及变频调速一体机100内的水道连接部30。

变频调速一体机100包括水冷电机10、变频器20、以及设置在水冷电机10上的第一冷却结构及设置在变频器20上的第二冷却结构。

水冷电机10带有皮带轮，其可以通过皮带与例如泥浆泵进行连接，用于在水冷电机10工作时驱动泥浆泵工作。优选地，水冷电机10可以为增安型电机，其具有较高的安全等级，能够防止其内部和外部部件可能出现危险性的温度、电弧和火花。

参见图1和图2，支撑架50设置在水冷电机10的机壳的底部，用于承载水冷电机10于地面上且保持与地面有一定距离。

常规地，为满足变频器20的防爆要求，可以使用隔爆盒（未示出）形成变频器20的壳体，即，变频器20置于隔爆盒内，并可拆卸地安装在水冷电机10的上方，且变频器20与水冷电机10电连接，实现变频器20对水冷电机10的变频操作以控制水冷电机10的转动。

继续参见图1和图2，在水冷电机10的机壳的上方设置安装架40，隔爆盒可以可拆卸地固定至安装架40上，便于拆卸及维修，且安装架40使得变频器20和水冷电机10两者之间保持一定距离，减小变频器20和水冷电机10之间的相互影响，提高安全性水平，且两者之间的距离也有利于散热。

将变频器20和水冷电机10集成在一起，相对于分立的变频器20和水冷电机10，整体减小了变频器20和水冷电机10集成后占用空间，便于空间布置。

隔爆盒可以为具有一定厚度的隔板形成的壳体，形成隔爆盒的各板的厚度、材质及组装方式及间隙等方面均满足防爆的国家标准。

隔爆盒形成变频器20的壳体，使变频器20满足防爆要求，适用于高危险户外区域。

为了对变频器20和水冷电机10进行水冷散热，该一体机100还包括用于对水冷电机10进行散热的第一冷却结构（未示出）、用于对变频器20内产热功率器件进行散热的第二冷却结构（未示出）、以及冷却散热器（未示出）。

参见图2和图3，第二冷却结构设置在变频器20上，例如第二冷却结构可以为水冷板，其具有第二冷却通路（未示出）、第二进水口（未示出，记为IN2）、第二出水口（未示出，记为OUT2）、第三进水口IN3和第三出水口OUT3。

第三进水口IN3和第三出水口OUT3连通第二冷却通路，第三进水口IN3连通第二进水口IN2。

第二进水口IN2接收冷却液并进入第三进水口IN3，然后通过第二冷却通路进行循环后从第三出水口OUT3排出，用于将冷却液携带的冷量排放至变频器20内。

通过该第二冷却结构，实现对变频器20内产热器件排放的热量进行散热。

参见图3，第一冷却结构设置在水冷电机10上，且具有第一冷却通路、第一进水口IN1和第一出水口OUT1。

第一进水口IN1和第一出水口OUT1连通第一冷却通路，第一出水口OUT1将完成循环的冷却液排出变频调速一体机100外。

第一进水口IN1接收第三出水口OUT3排出的冷却液，并通过第一冷却通路进行循环后从第一出水口OUT1排出，用于将冷却液携带的冷量排放至水冷电机10。

第一冷却通路可以沿水冷电机10的机壳轴向设置，或者沿水冷电机10的机壳的长度螺旋设置，其具体设置在此不做限制。

通过该第一冷却结构，实现对水冷电机10机壳排放的热量进行散热。

上述的第一冷却通路和第二冷却通路是连通的，以便于冷却液从冷却散热器排出后依次经过第二冷却通路及第一冷却结构后返回到冷却散热器，实现热交换。

冷却散热器具有出水端和入水端，出水端连通第二进水口IN2，入水端连通第二出水口OUT2。

参见图2至图6，为了连通第一冷却通路和第二冷却通路，设计了水道连接部30。

水道连接部30安装（例如焊接)在水冷电机10上，具体地，水道连接部30置于安装架40内部（参见图1），且水道连接部30的底端与水冷电机10的机壳接触的部分成弧形面K（参见图4），以能够很好地与水冷电机10的机壳的外侧壁弧形接触，以便更牢靠地固定水道连接部30。

水道连接部30包括第一水道31和第二水道32，在本申请中，第一水道31和第二水道32平行设置且彼此不连通。

参见图3，在将水道连接部30安装（例如焊接)至水冷电机10上时，第一水道31的一端正好对准第一冷却通路的第一进水口IN1，第二水道32的一端正好对准第二冷却通路的第一出水口OUT1。

需要说明的是，在例如焊接水道连接部30时，需要保证第一水道31和第二水道32与第一冷却通路的第一进水口IN1和第一出水口OUT1之间的密封防水。

继续参见图3，在变频器20置于水冷电机10上方以形成变频调速一体机100时，第一水道31的另一端正对第三出水口OUT3，第二水道32的另一端正对第三进水口IN3。

外部只需要将冷却散热器的出水端和第二进水口IN2连接，以及将冷却散热器的入水端和第二出水口OUT2连接后即可实现一体机100的水冷却。

从冷却散热器的出水端流出的冷却液通过第二进水口IN2进入第三进水口IN3，从第三进水口IN3流出的冷却液一部分进入第二冷却通路，在第二冷却通路内循环（以与变频器20内产热部件排出的热量进行热交换）后从第三出水口OUT3处流出至第一水道31；另一部直接进入第二水道32，并从第一出水口OUT1处排出。

通过在第一水道31内循环后通过第一进水口IN1进入第一冷却通路。

在第一冷却通路循环（以与水冷电机10排出的热量进行热交换）后从第一出水口OUT1流出，与如上从第一出水口OUT1排出的冷却液混合后从第二出水口OUT2排出至冷却散热器的入水端，完成冷却剂循环。

利用水道连接部30将变频器20的第一冷却结构和水冷电机10的第二冷却结构直接连通，避免使用外部高压水管，降低使用成本，且易于维护。

只需将变频器20置于水冷电机10上方，不需要额外操作，即可实现通过水道连接结构30实现第一冷却结构和第二冷却结构的连通，在外部，仅将冷却散热器的出水端与变频器20的第二冷却结构的第二进水口IN2连通、以及冷却散热器的入水端与第二冷却结构的第二出水口OUT2连通即可，降低了对操作空间的要求，且简化了操作步骤。

为了避免在变频器20置于水冷电机10上方时，变频器20的第三出水口OUT3与第一水道31的另一端之间漏水、以及变频器20的第三进水口IN3和第二水道32的另一端之间漏水，分别在第一水道31的另一端和第二水道32的另一端设置防水密封结构。

参见3至图6，第一水道31的另一端和第二水道32的另一端位于同一水平面上；在第一水道31的另一端处设置有第一圈槽33，在第二水道32的另一端处设置有第二圈槽33'。

第一圈槽33和第二圈槽33'内分别放置有密封圈34、34'，且各密封圈34、34'分别伸出第一圈槽33和第二圈槽33'，即，突出该同一平面。

在变频器20置于水冷电机10上方，且第一水道31另一端对准连通第三出水口OUT3、第二水道32另一端对准连通第三进水口IN3时，变频器20与同一平面接触的部分挤压密封圈34、34'。

被挤压的密封圈34、34'保持第一水道31的另一端与第三出水口OUT3之间的密封防水、以及第二水道32的另一端与第三进水口IN3之间的密封防水。

继续参见图3和图4，为了降低水道连接部30的整体重量，在中间位置挖掉一部分形成挖空部35，水道连接部30相对挖空部35对称布置，第一水道31和第二水道32对称设置在挖空部35的两边。

冷却散热器可以设置在变频器20和水冷电机10集成的一体机100的一侧，其向第一冷却通路和第二冷却通路通入冷却液。

冷却散热器可以包括散热器外壳、循环泵、管路及容置器。

散热器外壳形成冷却散热器的外观壳体，用于容纳循环泵、管路及容置器。

冷却液可以采用水，使得容置器为水箱，且循环泵为循环水泵。

循环泵用于对管路内的水提供循环动力，管路分别与第一冷却通路和第二冷却通路连通。

冷却散热器还包括散热结构，其用于降低经过管路内的冷却液的温度，从而使经过散热结构的冷却液的温度较低，以便用于下次冷却液循环。

该散热结构可以为散热风机，其设置在散热器外壳内，通过散热风机加快管路处的风速，可以加快管路的热交换，进而可以达到对管路内水的降温操作。

当然，该散热结构可以为贯穿有管路的容器，且该容器内设有易升华的介质（例如氯化铝、碘等），该介质用于吸收管路内的热量。

此外，还可以设置水压/水位指示器等，用于指示水箱内的水压及水位参数等。

与变频器20和水冷电机10分离的冷却散热器，能够便于分体式运输；独立于变频器20和水冷电机10，整体减小了变频器20和水冷电机10集成后占用空间，便于空间布置；且冷却散热器能够根据实际需要设计体积，便于更好地为变频器20和水冷电机10提供散热，而不影响变频器20和水冷电机10的整体体积；冷却散热器集成化，相比开放式水冷器体机小，重量轻，且便于运输。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种变频调速一体机，其包括水冷电机和设置在所述水冷电机上方的变频器，其特征在于，所述变频调速一体机还包括：

第一冷却结构，其设置在所述水冷电机上，且具有第一水冷却通路、以及与所述第一水冷却通路连通的第一进水口和第一出水口；

第二冷却结构，其设置在所述变频器上，且具有第二水冷却通路、第二出水口、与所述第二水冷却通路连通的第三进水口和第三出水口、以及与所述第三进水口连通的第二进水口；

冷却散热器，其具有出水端和入水端，所述第二进水口连通所述出水端和所述第三进水口，所述第二出水口连通所述入水端和所述第一出水口；

水道连接部，其安装至所述水冷电机上，且包括第一水道和第二水道，所述第一水道一端与所述第一进水口连通，所述第二水道一端与所述第一出水口连通；

在所述变频器置于所述水冷电机上方时，所述第一水道另一端与所述第三出水口对准连通，所述第二水道另一端与所述第三进水口对准连通。

2.根据权利要求1所述的变频调速一体机，其特征在于，所述第一水道和第二水道平行设置，且所述第一水道另一端和所述第二水道另一端在同一平面上；所述第一水道另一端处设置有第一圈槽，所述第二水道另一端处设置有第二圈槽；

在所述第一圈槽和所述第二圈槽内分别设置有密封圈，且各密封圈部分在高度方向上突出所述同一平面；

在所述第一水道另一端与所述第三出水口对准连通，所述第二水道另一端与所述第三进水口对准连通时，所述变频器与所述同一平面接触的部分挤压密封圈。

3.根据权利要求1所述的变频调速一体机，其特征在于，所述水道连接部安装至所述水冷电机的机壳上，且与所述机壳的部分外侧壁弧形接触。

4.根据权利要求1所述的变频调速一体机，其特征在于，所述水道连接部还包括：

挖空部，所述水道连接部相对所述挖空部对称。

5.根据权利要求1所述的变频调速一体机，其特征在于，所述冷却散热器位于所述水冷电机和变频器形成的整体的一侧，用于为所述变频器和水冷电机水冷却。

6.根据权利要求1或5所述的变频调速一体机，其特征在于，所述冷却散热器包括：

散热器外壳；

容置器，其置于所述散热器外壳内且容纳有冷却液；

管路，其用于循环冷却液，向所述变频器和水冷电机提供冷量；

循环泵，其设置在所述管路上，用于为所述冷却液的循环提供动力。

7.根据权利要求6所述的变频调速一体机，其特征在于，所述冷却散热器还包括：

散热结构，其置于所述散热器外壳内，用于对所述管路内冷却液降温。

8.根据权利要求1所述的变频调速一体机，其特征在于，所述变频调速一体机还包括：

安装架，其设置在所述水冷电机的机壳上，所述水道连接部位于所述安装架内部，且所述变频器安装至所述安装架上。

9.根据权利要求1所述的变频调速一体机，其特征在于，所述水冷电机为增安型电机。

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