CN218828516U - 一种变频器 - Google Patents

Abstract

本申请适用于变频设备技术领域，具体提供了一种变频器，包括机柜、变压器、电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件、输入铜排、输出铜排；机柜包括变压器柜和单元柜，变压器柜和单元柜相邻设置；变压器和输入铜排设置在变压器柜内；电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件和输出铜排设置在单元柜内，电抗器组件和冷却结构机芯采用液冷散热。本申请解决现有技术中存在的现有散热效率低、可维护性差、布局不合理的技术问题，节省了产品占用的空间，保证了整个系统的安全可靠运行。

Description

一种变频器

技术领域

本实用新型涉及变频设备技术领域，更具体地说，是涉及一种变频器。

背景技术

随着电机功率的增大，现有变频器的功率越来越不能满足日益增加的生产需要，因此，许多低压大功率变频器孕育而生。现有低压大功率变频器较少站在水电一体化产品的角度上去考虑整个产品布局，存在散热效率低、可维护性差、布局不合理的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变频器，旨在解决现有技术中存在的散热效率低，可维护性差、整体布局不合理的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种变频器，所述变频器包括：

机柜、变压器、电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件、输入铜排、输出铜排；

所述机柜包括变压器柜和单元柜，所述变压器柜和所述单元柜相邻设置；

所述变压器和输入铜排设置在所述变压器柜内；

所述电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件和输出铜排设置在所述单元柜内，所述电抗器组件和冷却结构机芯采用液冷散热。

优选地，所述电抗器组件包括第一输入电抗器、第二输入电抗器和输出电抗器；所述冷却结构机芯的数量为两个，包括第一冷却结构机芯和第二冷却结构机芯；所述第一输入电抗器的一端与第二输入电抗器的一端电气连接，所述第一输入电抗器的另一端与所述变压器柜内的第二接触器电气连接，所述第二输入电抗器的另一端与所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯的输入端电气连接，所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯的输出端与输出电抗器的一端电气连接，所述输出电抗器的另一端通过输出铜排接入负载电机，所述第一冷却结构机芯的正极和所述第二冷却结构机芯的正极电气连接，所述第一冷却结构机芯的负极和所述第二冷却结构机芯的负极电气连接。

优选地，所述变压器柜内还设置有空气开关、第一接触器、第二接触器，所述变压器的一端通过输入铜排接入三相电源，所述变压器的另一端与所述空气开关的一端电气连接，所述空气开关的另一端与所述第一接触器的一端电气连接，所述第一接触器的另一端与所述电抗器组件电气连接，所述第二接触器的一端与所述空气开关的一端电气连接，所述第二接触器的另一端与所述电抗器组件电气连接。

优选地，所述变频器还包括铜排套件，所述电气连接通过铜排套件实现。

优选地，所述第一输入电抗器和所述第二输入电抗器设置于所述单元柜内靠近所述变压器柜的一侧，所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯设置于另一侧，所述输出电抗器设置于所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯的底部。

优选地，所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯相背设置。

优选地，所述冷却结构机芯包括冷却板和机芯本体，所述机芯本体设置于所述冷却板表面，所述机芯本体包括整流模块和逆变模块。

优选地，所述液冷管组件，包括主进液管、主出液管和至少一根连接软管，所述主进液管设置在所述单元柜内的底部前侧，所述主出液管设置在所述单元柜内的中部前侧。

优选地，所述电抗器表面设置有液冷散热单元，所述液冷散热单元、所述冷却板、所述主进液管和所述主出液管之间通过所述连接软管连接。

优选地，所述机柜包括框架、底座、门板、顶盖，所述门板设置有进风口，所述顶盖设置有出风口和风扇，所述底座设置有进线区域。

本实用新型提供的布局结构使得变频器的结构装配更加的简单，散热效率高，布局更加合理，便于安装，降低了加工成本。

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，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型实施例提供的变频器的正面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的变频器的背面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的变频器的主回路器件连接关系图；

图4为本实用新型实施例提供的变频器的机柜结构示意图。

图中：1、机柜；111、变压器柜；112、单元柜；2、变压器；31、第一输入电抗器；32、第二输入电抗器；33、输出电抗器；41、第一冷却结构机芯；42、第二冷却结构机芯；43机芯本体；431、整流模块；432、逆变模块；44、冷却板；51、主进液管；52、主出液管；53、连接软管；6、输入铜排；7、输出铜排；8、空气开关；9、第一接触器；10、第二接触器；11、铜排套件；12、框架；13、底座；131、进线区域；14、门板；15、顶盖；151风扇。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

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”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-图3，本实用新型提供了一个变频器的具体实施例，本实施例中的变频器包括机柜1、变压器2、电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件、输入铜排6、输出铜排7；机柜1包括变压器柜111和单元柜112，变压器柜111和单元柜112相邻设置；变压器2和输入铜排6设置在所述变压器柜111内；电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件和输出铜排7设置在所述单元柜112内，电抗器组件和冷却结构机芯采用液冷散热。

在本实用新型的实施例中，电抗器组件包括第一输入电抗器31、第二输入电抗器32和输出电抗器33；冷却结构机芯包括第一冷却结构机芯41和第二冷却结构机芯42；第一输入电抗器31的一端与第二输入电抗器32的一端电气连接，第一输入电抗器31的另一端与变压器柜111内的第二接触器电气连接，第二输入电抗器32的另一端与第一冷却结构机芯41和第二冷却结构机芯42的输入端电气连接，第一冷却结构机芯41和第二冷却结构机芯42的输出端与输出电抗器33的一端电气连接，输出电抗器33的另一端通过输出铜排6接入负载电机，第一冷却结构机芯41的正极和第二冷却结构机芯42的正极电气连接，第一冷却结构机芯41的负极和第二冷却结构机芯42的负极电气连接。其中，变压器柜111内还设置有空气开关8、第一接触器9、第二接触器10，变压器2的一端通过输入铜排6接入三相电源，变压器2的另一端与空气开关8的一端电气连接，空气开关8的另一端与第一接触器9的一端电气连接，第一接触器9的另一端与第一输入电抗器31电气连接，第二接触器10的一端与空气开关8的一端电气连接，第二接触器10的另一端与电抗器组件电气连接，具体为与第一输入电抗器21电气连接。具体地，变频器中还包括铜排套件11，上述电气连接通过铜排套件11实现。这样合理利用空间，布局也美观，走线也比较顺畅，使结构更为简单紧凑。

在本实用新型的实施例中，第一输入电抗器31和第二输入电抗器32设置于单元柜112内靠近变压器柜111的一侧，第一冷却结构机芯41和第二冷却结构机芯42设置于另一侧，第一冷却结构机芯41和第二冷却结构机芯42相背设置，输出电抗器33设置于第一冷却结构机芯41和所述第二冷却结构机芯42的底部。其中，冷却结构机芯包括冷却板44和机芯本体43，机芯本体43设置于冷却板44表面，机芯本体43包括整流模块431和逆变模块432。

在本实用新型的实施例中，液冷管组件包括主进液管51、主出液管52和至少一根连接软管53，主进液管51设置在单元柜112内的底部前侧，主出液管52设置在单元柜内112的中部前侧。进一步地，电抗器组件的表面设置有液冷散热单元，液冷散热单元、冷却板44、主进液管51和主出液管52之间通过连接软管53连接。

具体地，变频器需要进行散热，特别是针对其内部的发热器件，需要不断的将热量排走，以防止影响其使用寿命，本实施例中采用风冷和液冷结合的形式进行散热。

对于液冷散热，冷却结构机芯采取的形式为冷却板44，冷却板44结构简单，安装方便不会占用大量的空间，并能够实现较好的散热效果实现了结构体积的缩小，加工的成本也变低。通过采用冷却板44，可利用冷却板44对发热量较大整流模块431和逆变模块432进行冷却，有利于简化整流模块431和逆变模块432的冷却结构，且便于整流模块431和逆变模块432的安装和维护。冷却板44内设有用于吸热介质流动的循环管路。

另一方面，电抗器组件为发热较多的器件，所以电抗器组件表面设置有液冷散热单元，需要将其与冷却板44进行联通，以实现散热。电抗器组件布局在冷却结构机芯周围，然后通过铜排套件11与冷却结构机芯连接，走线也比较顺畅，使结构更为简单紧凑。机器工作时，就可以通过冷却板44、液冷散热单元和连接软管53将各器件产生的热量带走，保证变频器稳定的运行。

作为本实施例提供的变频器的优选实施方式，冷却板44和液冷散热单元内设有用于吸热介质流动的循环管路。冷却板44和液冷散热单元所采用的吸热形式为，依靠在冷却板44和液冷散热单元内部流通的吸热介质进行吸热，相对于风冷的形式，吸热介质具有更加高效的吸热性，能够快速地将发热器件所散发的热量吸走，降低发热器件的温度，提高散热效率，并且吸热介质是在循环管路内不断的循环流动和更替的，这样进一步地加快了散热的效率。

具体地，从主进液管51所进入的吸热介质的温度相对较低，经过冷却板44和液冷散热单元吸热之后，温度提升，从主出液管52流出，而不断的有温度较低的吸热介质流入，可持续对发热器件进行吸热。

再者，本实施方式还提供了吸热介质为液态水，水的比热较高，吸收同样的热量，水的温度上升的较低，具有很好的吸热效果，所以本实施方式采用水作为吸热介质，并且水的价格便宜，成本非常低，适合广泛推广。除了液态水之外，本实施例中的吸热介质还可以采用其它价格较低，比热较高的流动介质。

需要说明的是，在具体使用的时候，将冷水从主进液管51进入，然后经过内部的循环管路之后从主出液管52流出，所以本变频器可以结合外界冷却水的管路或者换热器使用，外界管路或者换热器不属于变频器的一部分，所以并没有增加变频器的尺寸，变频器的主进液管51和主出液管52需接入即可。

所以本实施例中的变频器的有益效果在于，与现有技术相比，本变频器采取了冷却板44和液冷散热单元的形式进行吸热，通过冷却板44和液冷散热单元与发热器件的直接接触实现吸热，使得发热器件的散热效果更好，布局更加合理，降低了安装维护成本。这样布局可以有效利用空间，层次分明，结构简单，互不干扰。形成独立的安装维护区域,避免由于器件发热或结构件的影响导致连接软管失效，从而提升产品的可装配性和可维护性。

对于风冷散热，参照图4，作为本实施例提供的变频器的优选实施方式，本实施例提供的变频器中机柜1包括框架12、底座13、门板14和顶盖15，门板14设置有进风口，顶盖15设置有出风口和风扇151，底座13设置有进线区域131。变压器柜112通过风扇151实现风冷散热，风扇151运转时，风从进风口进入，经过发热器件带走热量，从出风口流出，对流散热。

通过上述结构设计，变频器实现了风冷和液冷结合的形式进行散热，散热效率高，散热效果好。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变频器，其特征在于，所述变频器包括：

机柜、变压器、电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件、输入铜排、输出铜排；

所述机柜包括变压器柜和单元柜，所述变压器柜和所述单元柜相邻设置；

所述变压器和输入铜排设置在所述变压器柜内；

所述电抗器组件、冷却结构机芯、液冷管组件和输出铜排设置在所述单元柜内，所述电抗器组件和冷却结构机芯采用液冷散热。

2.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述电抗器组件包括第一输入电抗器、第二输入电抗器和输出电抗器；所述冷却结构机芯包括第一冷却结构机芯和第二冷却结构机芯；所述第一输入电抗器的一端与第二输入电抗器的一端电气连接，所述第一输入电抗器的另一端与所述变压器柜内的第二接触器电气连接，所述第二输入电抗器的另一端与所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯的输入端电气连接，所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯的输出端与输出电抗器的一端电气连接，所述输出电抗器的另一端通过输出铜排接入负载电机，所述第一冷却结构机芯的正极和所述第二冷却结构机芯的正极电气连接，所述第一冷却结构机芯的负极和所述第二冷却结构机芯的负极电气连接。

3.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述变压器柜内还设置有空气开关、第一接触器、第二接触器，所述变压器的一端通过输入铜排接入三相电源，所述变压器的另一端与所述空气开关的一端电气连接，所述空气开关的另一端与所述第一接触器的一端电气连接，所述第一接触器的另一端与所述电抗器组件电气连接，所述第二接触器的一端与所述空气开关的一端电气连接，所述第二接触器的另一端与所述电抗器组件电气连接。

4.如权利要求2或3所述的变频器，其特征在于，所述变频器还包括铜排套件，所述电气连接通过铜排套件实现。

5.如权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述第一输入电抗器和所述第二输入电抗器设置于所述单元柜内靠近所述变压器柜的一侧，所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯设置于另一侧，所述输出电抗器设置于所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯的底部。

6.如权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述第一冷却结构机芯和所述第二冷却结构机芯相背设置。

7.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述冷却结构机芯包括冷却板和机芯本体，所述机芯本体设置于所述冷却板表面，所述机芯本体包括整流模块和逆变模块。

8.如权利要求7所述的变频器，其特征在于，所述液冷管组件，包括主进液管、主出液管和至少一根连接软管，所述主进液管设置在所述单元柜内的底部前侧，所述主出液管设置在所述单元柜内的中部前侧。

9.如权利要求8所述的变频器，其特征在于，所述电抗器表面设置有液冷散热单元，所述液冷散热单元、所述冷却板、所述主进液管和所述主出液管之间通过所述连接软管连接。

10.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述机柜包括框架、底座、门板、顶盖，所述门板设置有进风口，所述顶盖设置有出风口和风扇，所述底座设置有进线区域。

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