CN218976546U - 变频器 - Google Patents

Abstract

本申请属于变频技术领域，更具体地说，是涉及一种变频器。该变频器包括机壳、液冷模块、功率模块和驱动模块，液冷模块安装于机壳上并位于机壳的外侧；功率模块安装于液冷模块朝向机壳内部的一侧，机壳上开设有供功率模块伸入的孔位；驱动模块安装于机壳背离液冷模块的一侧并位于机壳的外侧，驱动模块与功率模块电连接。通过液冷模块可以对功率模块进行散热，不需要在机壳中设置风道以及安装风扇，使得变频器的体积可以缩减。变频器的体积可以有效缩减，即变频器可以实现小型化，有利于增加变频器的使用场景。

Description

变频器

技术领域

本申请属于变频技术领域，更具体地说，是涉及一种变频器。

背景技术

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

目前，大多数变频器包括机壳和分别安装于机壳中的功率模块、散热器以及风扇。功率模块安装于散热器上，机壳设置有风道和与风道连通的进风口与出风口。风扇安装于风道中，风扇在工作时带动外界空气从进风口进入风道并在掠过散热器后从出风口流出风道。由此，导致变频器的体积较大，使用场景受限。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种变频器，以解决相关技术中存在的变频器的体积较大，使用场景受限的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

提供一种变频器，包括：

机壳；

液冷模块，安装于机壳上并位于机壳的外侧；

功率模块，安装于液冷模块朝向机壳内部的一侧，机壳上开设有供功率模块伸入的孔位；以及

驱动模块，安装于机壳背离液冷模块的一侧并位于机壳的外侧，驱动模块与功率模块电连接。

在一个实施例中，变频器还包括电容组件和连接电容组件与功率模块的铜排组件，电容组件和铜排组件均位于机壳的内部，且铜排组件位于电容组件与功率模块之间。

在一个实施例中，机壳内部安装有支撑件，电容组件包括多个电容，各电容均安装于支撑件上并与铜排组件电连接。

在一个实施例中，支撑件上还安装有多个限位件，多个限位件一一对应固定多个电容。

在一个实施例中，液冷模块中开设有流道和分别位于流道两端的进水口以及出水口，功率模块与流道的位置正对。

在一个实施例中，液冷模块包括基板和盖设于基板上的盖板，流道、进水口和出水口均开设于基板上，流道位于基板朝向盖板的一侧，盖板用于封堵流道。

在一个实施例中，基板开设有流道一侧的端面与盖板平齐，流道朝向盖板的一侧设置有台阶部，盖板伸入台阶部并与台阶部相抵。

在一个实施例中，进水口和出水口均位于基板的侧端。

在一个实施例中，流道中设置有多个用于匀流的翅片，各翅片与盖板连接。

在一个实施例中，驱动模块包括分别安装于机壳上的整流驱动板和逆变驱动板，功率模块包括分别安装于液冷模块上的整流单元和逆变单元，整流单元与逆变单元均设置有多个IGBT，整流驱动板与整流单元电连接，逆变驱动板与逆变单元电连接。

本申请上述任一实施例提供的变频器至少具有以下有益效果：液冷模块安装在机壳的外侧，功率模块安装在液冷模块上且机壳上开设有供功率模块伸入的孔位，通过液冷模块可以对功率模块进行散热，不需要在机壳中设置风道以及安装风扇，使得变频器的体积可以缩减。将驱动模块安装在机壳背离液冷模块的一侧且位于机壳的外侧，使得液冷模块、功率模块和驱动模块层叠布置，有利于进一步缩减变频器的体积。这样，变频器的体积可以有效缩减，即变频器可以实现小型化，有利于增加变频器的使用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的变频器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变频器在另一视角下的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的液冷模块的爆炸图；

图4为本申请实施例提供的变频器的爆炸图。

其中，图中各附图主要标记：

1、机壳；11、底壳；12、盖体；

2、液冷模块；21、基板；211、流道；2111、台阶部；212、进水口；213、出水口；214、翅片；22、盖板；

3、功率模块；31、整流单元；32、逆变单元；

4、驱动模块；41、整流驱动板；42、逆变驱动板；

5、电容组件；51、电容；

6、铜排组件；

71、支撑件；72、限位件；

81、第一端子；82、第二端子。

具体实施方式

为了使本申请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，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

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。

在本申请的描述中，“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。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

正如背景技术中所记载的，现有技术中，变频器大多采用风冷的形式，风扇和风道占用机壳内部较大的空间使得变频器的体积较大，导致变频器的使用场景受限。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种变频器，请参阅图1、图2和图4，该变频器包括机壳1、液冷模块2、功率模块3和驱动模块4。液冷模块2安装于机壳1上并位于机壳1的外侧。功率模块3安装于液冷模块2朝向机壳1内部的一侧，机壳1上开设有供功率模块3伸入的孔位。驱动模块4安装于机壳1背离液冷模块2的一侧并位于机壳1的外侧，驱动模块4与功率模块3电连接。

在本申请实施例中，液冷模块2安装在机壳1的外侧，功率模块3安装在液冷模块2上且机壳1上开设有供功率模块3伸入的孔位，通过液冷模块2可以对功率模块3进行散热，不需要在机壳1中设置风道以及安装风扇，使得变频器的体积可以缩减。将驱动模块4安装在机壳1背离液冷模块2的一侧且位于机壳1的外侧，使得液冷模块2、功率模块3和驱动模块4层叠布置，有利于进一步缩减变频器的体积。这样，变频器的体积可以有效缩减，即变频器可以实现小型化，有利于增加变频器的使用场景。

此外，在机壳1中不需要安装风扇，进而没有风扇带来的噪音污染，从而变频器可以适合更多的环境。变频器不需要与外界空气进行热交换，一方面，变频器的防护等级可以做到更高；另一方面，变频器在工作过程不会造成室内温度的升高。

在一种可能的实现方式中，如图1、图2和图4所示，机壳1包括底壳11和安装于底壳11上的盖体12，盖体12可以通过紧固件紧固在底壳11上。示例性的，液冷模块2可以通过焊接或者紧固件紧固等适合的方式固定在底壳11的外侧，底壳11上开设有供功率模块3伸入的孔位。可以理解的，变频器可以通过功率模块3进行整流和逆变。驱动模块4可以通过紧固件固定在盖体12上，驱动模块4可以通过导线与功率模块3电连接，从而驱动模块4可以对功率模块3进行控制。

在一个实施例中，请参阅图1、图2和图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，变频器还包括电容组件5和连接电容组件5与功率模块3的铜排组件6，电容组件5和铜排组件6均位于机壳1的内部，且铜排组件6位于电容组件5与功率模块3之间。

其中，电容组件5和铜排组件6分别固定于机壳1的内部，图4示出了，铜排组件6位于功率模块3朝向盖体12的一侧，电容组件5位于铜排组件6背离功率模块3的一侧。可以理解的，电容组件5可起到滤波的作用。

此结构，通过电容组件5的滤波作用，可以减少变频器输出的交流电压波形失真。电容组件5和功率模块3分别位于铜排组件6的相对两侧，使得电容组件5与功率模块3之间的距离可以更近，从而可以减少杂散电感，此外，电容组件5、铜排组件6与功率模块3之间多层布局还有利于空间的合理利用，有利于减小变频器的体积。

在一个具体的实施例中，请参阅图1、图2和图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，机壳1内部安装有支撑件71，电容组件5包括多个电容51，各电容51均安装于支撑件71上并与铜排组件6电连接。

图4示出了，多个电容51可以呈矩形阵列布置，示例性的，可以使用钣金件作为支撑件71，其可以通过紧固件固定在底壳11上。支撑件71上开设有多个通孔，多个电容51一一对应穿设于多个通孔内。在一种可能的实现方式中，铜排组件6包括层叠布置的正极铜排、负极铜排以及连接铜排，各电容51两个引脚分别与相应铜排电连接，从而实现多个电容51的串并联。

此结构，各电容51均安装于支撑件71上，使得电容组件5可以固定于机壳1内部。

在一个更加具体的实施例中，请参阅图1、图2和图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，支撑件71上还安装有多个限位件72，多个限位件72一一对应固定多个电容51。

其中，可以使用卡箍作为限位件72，卡箍上设置有锁紧螺钉。当电容51穿过卡箍后调节锁紧螺钉可以使电容51与卡箍固定，当电容51与卡箍固定后使用紧固件将卡箍固定在支撑件71上即可将电容51固定在支撑件71上。

此结构，通过设置限位件72可以将各电容51固定在支撑件71上。

在其他实施例中，也可以在支撑件71上设置弹性卡扣，通过弹性卡扣将各电容51固定在支撑件71上，在此不做唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图1-图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，液冷模块2中开设有流道211和分别位于流道211两端的进水口212以及出水口213，功率模块3与流道211的位置正对。

示例性的，流道211的形状为近似的“U”形，可以理解的，进水口212用于供冷却水流入流道211，出水口213用于供流道211中的冷却水流出。当冷却水在流道211中流动时可以对液冷模块2以及液冷模块2上的功率模块3进行降温。

此结构，通过向流道211中通入冷却水可以对液冷模块2和功率模块3进行降温，功率模块3与液冷模块2中的流道211位置正对，可以提高液冷模块2对功率模块3的降温效率。

在一个具体的实施例中，请参阅图1-图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，液冷模块2包括基板21和盖设于基板21上的盖板22，流道211、进水口212和出水口213均开设于基板21上，流道211位于基板21朝向盖板22的一侧，盖板22用于封堵流道211。

示例性的，盖板22的形状与流道211的形状相匹配，基板21和盖板22均可以使用金属材料制成，当盖板22盖设在基板21上后，可以通过焊接的方式将基板21与盖板22固定。

此结构，便于在液冷模块2中开设流道211，使用盖板22封堵流道211可以避免流道211中流动的冷却水溢出。

在一个更加具体的实施例中，请参阅图1-图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，基板21开设有流道211一侧的端面与盖板22平齐，流道211朝向盖板22的一侧设置有台阶部2111，盖板22伸入台阶部2111并与台阶部2111相抵。

示意性的，台阶部2111的高度与盖板22的厚度相匹配，当盖板22伸入台阶部2111中后，可以通过焊接的方式将盖板22的侧端与台阶部2111的侧壁固定。

此结构，在基板21上设置台阶部2111可以对盖板22进行限位，此外，通过设置台阶部2111可以使基板21的端面与盖板22的端面平齐，使得液冷模块2可以进行双面散热，即功率模块3可以安装于液冷模块2相对两面的任一面，提高了液冷模块2的通用性。

在一个更加具体的实施例中，请参阅图2-图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，进水口212和出水口213均位于基板21的侧端。

图2-图4示出了，进水口212的轴向和出水口213的轴向均平行于液冷模块2。可以理解的，进水口212和出水口213分别用于连接管道，通过管道向流道211中通入冷却水和排出流道211中的冷却水。上述设置可以避免与进水口212或出水口213连接的管道与液冷模块2上的功率模块3发生干涉，便于在液冷模块2上布置功率模块3。

在一个更加具体的实施例中，请参阅图2-图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，流道211中设置有多个用于匀流的翅片214，各翅片214与盖板22连接。示例性的，各翅片214可以形成条状结构，各翅片214与基板21可以形成一体件。其中，翅片214可以有多种布置方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，在此不做唯一限定。

通过设置多个翅片214分隔流道211，当冷却水从进水口212进入流道211后，在翅片214的作用下可以在流道211中均匀流动，保证液冷模块2可以对功率模块3均匀降温。

在一个实施例中，请参阅图1、图2和图4，作为本申请实施例提供的变频器的一种具体实施方式，驱动模块4包括分别安装于机壳1上的整流驱动板41和逆变驱动板42，功率模块3包括分别安装于液冷模块2上的整流单元31和逆变单元32。整流单元31与逆变单元32均设置有多个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，整流驱动板41与整流单元31电连接，逆变驱动板42与逆变单元32电连接。

示意性的，变频器还可以设置多个与整流单元31连接的第一端子81以及多个与逆变单元32连接的第二端子82，IGBT上可以设置门级板，通过门级板连接铜排组件6。当电网通过变频器为电机供电时，电流通过第一端子81流入整流单元31，经整流单元31整流后通过铜排组件6流入电容组件5，经电容组件5滤波后通过铜排组件6流入逆变单元32，经逆变单元32逆变后通过第二端子82流入电机，从而对电机进行控制。

此结构，整流驱动板41可以对整流单元31进行控制，逆变驱动板42可以对逆变单元32进行控制。整流单元31通过多个IGBT进行整流，逆变单元32通过多个IGBT进行逆变，当电机出于再生发电状态时，电机产生的再生电能可以通过变频器回馈电网，起到节能的效果。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.变频器，其特征在于，包括：

机壳；

液冷模块，安装于所述机壳上并位于所述机壳的外侧；

功率模块，安装于所述液冷模块朝向所述机壳内部的一侧，所述机壳上开设有供所述功率模块伸入的孔位；以及

驱动模块，安装于所述机壳背离所述液冷模块的一侧并位于所述机壳的外侧，所述驱动模块与所述功率模块电连接。

2.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述变频器还包括电容组件和连接所述电容组件与所述功率模块的铜排组件，所述电容组件和所述铜排组件均位于所述机壳的内部，且所述铜排组件位于所述电容组件与所述功率模块之间。

3.如权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述机壳内部安装有支撑件，所述电容组件包括多个电容，各所述电容均安装于所述支撑件上并与所述铜排组件电连接。

4.如权利要求3所述的变频器，其特征在于，所述支撑件上还安装有多个限位件，多个所述限位件一一对应固定多个所述电容。

5.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述液冷模块中开设有流道和分别位于所述流道两端的进水口以及出水口，所述功率模块与所述流道的位置正对。

6.如权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述液冷模块包括基板和盖设于所述基板上的盖板，所述流道、所述进水口和所述出水口均开设于所述基板上，所述流道位于所述基板朝向所述盖板的一侧，所述盖板用于封堵所述流道。

7.如权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述基板开设有流道一侧的端面与所述盖板平齐，所述流道朝向所述盖板的一侧设置有台阶部，所述盖板伸入所述台阶部并与所述台阶部相抵。

8.如权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述进水口和所述出水口均位于所述基板的侧端。

9.如权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述流道中设置有多个用于匀流的翅片，各所述翅片与所述盖板连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的变频器，其特征在于，所述驱动模块包括分别安装于所述机壳上的整流驱动板和逆变驱动板，所述功率模块包括分别安装于所述液冷模块上的整流单元和逆变单元，所述整流单元与所述逆变单元均设置有多个IGBT，所述整流驱动板与所述整流单元电连接，所述逆变驱动板与所述逆变单元电连接。

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