CN215733993U - 变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种变频器，其包括柜体、风机组件、换热器、变压器及功率单元组件。柜体内设有冷却腔、变压器容纳腔和功率单元容纳腔，冷却腔与变压器容纳腔及功率单元容纳腔连通，功率单元容纳腔配置于变压器容纳腔的上方，且功率单元容纳腔和变压器容纳腔位于冷却腔的一侧。变压器容纳腔内设有第一隔板，第一隔板将变压器容纳腔隔开为第一散热腔和第二散热腔。变压器容纳腔和功率单元容纳腔之间设有第二隔板，第二隔板上开设有通风口。换热器和风机组件配置于所述冷却腔内，且换热器位于靠近变压器容纳腔和功率单元容纳腔的一侧。本实用新型的变频器可实现较佳的冷却效果，且成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频器技术领域，特别涉及一种采用空水冷方式进行散热的变频器。
背景技术
中高压变频器在工作过程中发热量较大，因此需要借助冷却装置对其进行冷却。现有的普通空冷中高压变频器柜内散热需要通过外部空气进入变频器的柜体，对柜体内的发热器件进行冷却。外环境的灰尘容易被带入柜体内部，造成柜体内的元器件故障，而增加变频器的维护成本，降低变频器的使用寿命。另外，普通空冷中高压变频器的风机外置，增加了柜体的高度，而且噪音较大，需采用低噪音的风机或采取特殊设计以降低噪音。此外，普通空冷中高压变频器温度受外界气候条件影响大，对外部空气的温度有严格的要求，有的需要在机房安装空调以控制外部空气的温度；为了控制外部环境条件，在柜体入口增加过滤网，增加维护变频器的频次。如此一来，增加了变频器的制造成本和维护成本。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种采用空水冷方式进行散热的变频器，可实现较佳的冷却效果，且成本较低。
本实用新型提出一种变频器，其包括柜体、风机组件、换热器、变压器及功率单元组件。所述柜体内设有冷却腔、变压器容纳腔和功率单元容纳腔，所述冷却腔与所述变压器容纳腔及所述功率单元容纳腔连通，所述功率单元容纳腔配置于所述变压器容纳腔的上方，且所述功率单元容纳腔和所述变压器容纳腔位于所述冷却腔的一侧。所述变压器容纳腔内设有第一隔板，所述第一隔板将所述变压器容纳腔隔开为第一散热腔和第二散热腔。所述变压器容纳腔和所述功率单元容纳腔之间设有第二隔板，所述第二隔板上开设有通风口。所述换热器和所述风机组件配置于所述冷却腔内，且所述换热器位于靠近所述变压器容纳腔和所述功率单元容纳腔的一侧。所述变压器配置于所述变压器容纳腔内，所述第一隔板环绕所述变压器，使得所述第一散热腔内的空气仅通过所述变压器的通风道流向所述第二散热腔。所述功率单元组件配置于所述功率单元容纳腔内。
在变频器的一种示意性实施例中，所述风机组件包括第一风机组件和第二风机组件，所述第一风机组件和所述第二风机组件间隔设置。
在变频器的一种示意性实施例中，所述换热器位于所述第一风机组件和所述第二风机组件的一侧，并朝向所述第一风机组件和所述第二风机组件间形成的间隙。
在变频器的一种示意性实施例中，所述功率单元组件包括第一功率单元组和第二功率单元组，所述第一功率单元组和所述第二功率单元组间隔设置，且所述第一功率单元组与所述柜体之间设有第一通风道，所述第二功率单元组与所述柜体之间设有第二通风道，所述第一功率单元组和所述第二功率单元组之间设有有第三通风道，所述第一通风道、所述第二通风道和所述第三通风道均与所述冷却腔连通，所述第三通风道朝向所述换热器。
在变频器的一种示意性实施例中，所述第一通风道和所述第二通风道为冷空气从所述冷却腔流入所述功率单元容纳腔的通风道，所述第三通风道为热空气从所述功率单元容纳腔流入所述冷却腔的通风道。
在变频器的一种示意性实施例中，所述换热器和所述柜体底部之间设有第四通风道，所述第四通风道与所述冷却腔及所述第一散热腔连通，为冷空气从所述冷却腔流入所述第一散热腔的通风道。
在变频器的一种示意性实施例中，所述冷却腔与所述变压器容纳腔及所述功率单元容纳腔之间设有第三隔板，所述第二散热腔和所述冷却腔之间设有第五通风道，所述第五通风道穿过所述第三隔板，为热空气从所述第二散热腔进入所述冷却腔的通风道。
在变频器的一种示意性实施例中，所述换热器为空水冷换热器。
在变频器的一种示意性实施例中，所述变频器为中压变频器或高压变频器。
在本实用新型的变频器中，改变现有的散热概念，去除过滤网，设置密闭的内部冷却风路和外部冷却介质，通过换热器将变频器内部的热量传递出去，保证变频器内部运行环境与外部隔离，可显著提高变频器的IP等级，降低风机的噪音传播，保证待散热设备内的元器件在干净的密闭环境中运行，延长变频器的使用寿命，降低变频器后期的维护频次，有利于降低成本。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为本实用新型一实施例的变频器的平面示意图。
图2为图1所示的变频器的俯视示意图。
图3为图1所示的变频器的通风道的排布示意图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
10 变频器
12 柜体
122 冷却腔
123 变压器容纳腔
124 功率单元容纳腔
125 第一隔板
126 第一散热腔
127 第二散热腔
128 第二隔板
129 通风口
130 第三隔板
13 风机组件
132 第一风机组件
133 第二风机组件
14 换热器
15 变压器
16 功率单元组件
162 第一功率单元组
163 第二功率单元组
P1 第一通风道
P2 第二通风道
P3 第三通风道
P4 第四通风道
P5 第五通风道
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型一实施例的变频器的平面示意图，图2为图1所示的变频器的俯视示意图，请参见图1和图2，本实施例的变频器10为中压变频器或高压变频器，其包括柜体12、风机组件13、换热器14、变压器15及功率单元组件16。柜体12内设有冷却腔122、变压器容纳腔123和功率单元容纳腔124，冷却腔122与变压器容纳腔123及功率单元容纳腔124连通，功率单元容纳腔124配置于变压器容纳腔123的上方，且功率单元容纳腔124和变压器容纳腔123位于冷却腔122的一侧。变压器容纳腔123内设有第一隔板125，第一隔板125将变压器容纳腔123隔开为第一散热腔126和第二散热腔127。变压器容纳腔123和功率单元容纳腔124之间设有第二隔板128，第二隔板128上开设有通风口129。换热器14和风机组件13配置于冷却腔122内，且换热器14位于靠近变压器容纳腔123和功率单元容纳腔124的一侧。变压器15配置于变压器容纳腔123内，第一隔板125环绕变压器15，使得第一散热腔126内的空气仅通过所述变压器15的通风道流向第二散热腔127。功率单元组件16配置于功率单元容纳腔124内。
更具体地，风机组件13包括第一风机组件132和第二风机组件133，第一风机组件132和第二风机组件133均由离心风机和中间隔板组成。
换热器14位于第一风机组件132和第二风机组件133的一侧，并朝向第一风机组件132和第二风机组件133间形成的间隙。换热器14为空水冷换热器，但本实用新型不以此为限。换热器14包括换热器本体、和换热器本体相连接并连通的进水法兰和出水法兰，换热器本体配置于柜体12内，进水法兰和出水法兰外露于柜体12。换热器14的进水法兰和出水法兰与外界的冷却介质连接，通过换热器本体与内部热空气实现热交换。
功率单元组件16包括第一功率单元组162和第二功率单元组163，第一功率单元组162和第二功率单元组163间隔设置，且第一功率单元组162与柜体12之间设有第一通风道P1。第二功率单元组163与柜体12之间设有第二通风道P2。第一功率单元组162和所述第二功率单元组163之间设有第三通风道P3，第一通风道P1、第二通风道P2和第三通风道P3均与冷却腔122连通，其中第一通风道P1与第二通风道P2在柜体右侧单独连通，第三通风道P3朝向换热器14。
第一通风道P1和第二通风道P2为冷空气从冷却腔122流入功率单元容纳腔124的通风道，第三通风道P3为热空气从功率单元容纳腔124流入冷却腔122的通风道。
换热器14和柜体12底部之间设有第四通风道P4，第四通风道P4与冷却腔122及第一散热腔126连通，为冷空气从冷却腔122流入第一散热腔126的通风道。
冷却腔122与变压器容纳腔123及功率单元容纳腔124之间设有第三隔板130，第二散热腔127和冷却腔122之间设有第五通风道P5，第五通风道P5穿过第三隔板130，为热空气从第二散热腔127进入冷却腔122的通风道。
需要说明的是，第三隔板130上开设有通风口，借助所述通风口，第三通风道P3和第五通风道P5中的热空气可流入冷却腔122。第三通风道P3和第五通风道P5为平行风道，第三通风道P3和第五通风道P5中的热空气可分别流入冷却腔122，也可以是第三通风道P3中的热空气向下流动与第五通风道P5中的热空气汇合后再流入冷却腔122，可通过风机组件13的风机工作与否来控制，应用时，可根据实际散热需求，让风机组件13的全部风机工作或部分风机工作。
图3为图1所示的变频器的通风道的排布示意图，请一并参见图3，变频器10工作时，变压器15在变压器容纳腔123内发热，功率单元组件16在功率单元容纳腔124内发热，在第一风机组件132和第二风机组件133的驱动下，冷却腔122内的冷空气通过第四通风道P4流入第一散热腔126，再从第一散热腔126流经变压器15的通风道而流入第二散热腔127，散热腔散热腔同时，冷却腔122内的冷空气通过第一通风道P1和第二通风道P2进入功率单元容纳腔124，对功率单元组件16进行冷却，第三通风道P3和第五通风道P5中的热空气再流向换热器14，与换热器14发生热交换而回流到冷却腔122。如此循环，而实现对变频器散热。
本实用新型的变频器至少具有以下的优点：
1.在本实用新型的变频器中，改变现有的散热概念，去除过滤网，设置密闭的内部冷却风路和外部冷却介质，通过换热器将变频器内部的热量传递出去，保证变频器内部运行环境与外部隔离，可显著提高变频器的IP等级，降低风机的噪音传播，保证待散热设备内的元器件在干净的密闭环境中运行，延长变频器的使用寿命，降低变频器后期的维护频次，有利于降低成本。
2.在本实用新型的变频器的一实施例中，将风机内置在变频器的柜体内部，驱动内部风路循环，通过合适的外部循环水路，控制变频器柜体内部循环风的温度，可实现较佳的散热效果。
3.在本实用新型的变频器的一实施例中，变频器的冷却腔内的第一风机组件和第二风机组件作为密闭变频器散热系统中的动力驱动，冷空气对功率单元和变压器进行散热，热空气的热量通过换热器中的冷却介质带出变频器，让变频器始终工作在一个内部密闭清洁温度相互稳定的环境中，可降低变频器的故障率，延长变频器的寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (9)
1.变频器(10)，其特征在于，包括：
柜体(12)，所述柜体(12)内设有冷却腔(122)、变压器容纳腔(123)和功率单元容纳腔(124)，所述冷却腔(122)与所述变压器容纳腔(123)及所述功率单元容纳腔(124)连通，所述功率单元容纳腔(124)配置于所述变压器容纳腔(123)的上方，且所述功率单元容纳腔(124)和所述变压器容纳腔(123)位于所述冷却腔(122)的一侧；所述变压器容纳腔(123)内设有第一隔板(125)，所述第一隔板(125)将所述变压器容纳腔(123)隔开为第一散热腔(126)和第二散热腔(127)；所述变压器容纳腔(123)和所述功率单元容纳腔(124)之间设有第二隔板(128)，所述第二隔板(128)上开设有通风口(129)；
风机组件(13)；
换热器(14)，所述换热器(14)和所述风机组件(13)配置于所述冷却腔(122)内，且所述换热器(14)位于靠近所述变压器容纳腔(123)和所述功率单元容纳腔(124)的一侧；
变压器(15)，配置于所述变压器容纳腔(123)内，所述第一隔板(125)环绕所述变压器(15)，使得所述第一散热腔(126)内的空气仅通过所述变压器(15)的通风道流向所述第二散热腔(127)；以及
功率单元组件(16)，配置于所述功率单元容纳腔(124)内。
2.如权利要求1所述的变频器(10)，其特征在于，所述风机组件(13)包括第一风机组件(132)和第二风机组件(133)，所述第一风机组件(132)和所述第二风机组件(133)间隔设置。
3.如权利要求2所述的变频器(10)，其特征在于，所述换热器(14)位于所述第一风机组件(132)和所述第二风机组件(133)的一侧，并朝向所述第一风机组件(132)和所述第二风机组件(133)间形成的间隙。
4.如权利要求1所述的变频器(10)，其特征在于，所述功率单元组件(16)包括第一功率单元组(162)和第二功率单元组(163)，所述第一功率单元组(162)和所述第二功率单元组(163)间隔设置，且所述第一功率单元组(162)与所述柜体(12)之间设有第一通风道(P1)，所述第二功率单元组(163)与所述柜体(12)之间设有第二通风道(P2)，所述第一功率单元组(162)和所述第二功率单元组(163)之间设有第三通风道(P3)，所述第一通风道(P1)、所述第二通风道(P2)和所述第三通风道(P3)均与所述冷却腔(122)连通，所述第三通风道(P3)朝向所述换热器(14)。
5.如权利要求4所述的变频器(10)，其特征在于，所述第一通风道(P1)和所述第二通风道(P2)为冷空气从所述冷却腔(122)流入所述功率单元容纳腔(124)的通风道，所述第三通风道(P3)为热空气从所述功率单元容纳腔(124)流入所述冷却腔(122)的通风道。
6.如权利要求1所述的变频器(10)，其特征在于，所述换热器(14)和所述柜体(12)底部之间设有第四通风道(P4)，所述第四通风道(P4)与所述冷却腔(122)及所述第一散热腔(126)连通，为冷空气从所述冷却腔(122)流入所述第一散热腔(126)的通风道。
7.如权利要求1所述的变频器(10)，其特征在于，所述冷却腔(122)与所述变压器容纳腔(123)及所述功率单元容纳腔(124)之间设有第三隔板(130)，所述第二散热腔(127)和所述冷却腔(122)之间设有第五通风道(P5)，所述第五通风道(P5)穿过所述第三隔板(130)，为热空气从所述第二散热腔(127)进入所述冷却腔(122)的通风道。
8.如权利要求1所述的变频器(10)，其特征在于，所述换热器(14)为空水冷换热器。
9.如权利要求1所述的变频器(10)，其特征在于，所述变频器(10)为中压变频器或高压变频器。
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