CN219068051U - 变频器机芯及变频器 - Google Patents

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mounting plate
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倪锋锋
王锁海
邓小池
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract

本实用新型公开一种变频器机芯以及变频器。其中，电器模块包括骨架、驱动板、电容及散热组件以及控制组件。骨架具有第一安装位、第二安装位以及第三安装位，骨架包括呈夹角连接的第一安装板和第二安装板，第一安装位和第二安装位分别设于第一安装板的两侧，第三安装位设于第二安装板背离第二安装位和/或第一安装位的一侧；驱动板安装于第一安装位；电容组件及散热组件安装于第二安装位；控制组件安装于第三安装位。本实用新型技术方案提升了空间利用率，使得结构布局更加紧凑，减小了整机的体积。

Description

变频器机芯及变频器
技术领域
本实用新型涉及变频器领域，特别涉及一种变频器机芯及变频器。
背景技术
随着工业自动化程度的不断提高，电器元件也越来越朝向小型化发展。如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的变频器，也呈小型化趋势发展。
而相关技术中，变频器大多是基于底座，逐层向上安装PCB板的叠层平铺式设计方案，此时为压缩空间，PCB板就会采用双面插件，造成制造成本的升高。
或者采用书本型结构用锁螺钉端子拆分端子台PCB的形式布局，导致料本和制造成本增加，且以上布局方式均会导致整体体积偏大的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种变频器机芯及变频器，旨在合理布局构架，减小整体体积。
为实现上述目的，本实用新型提出的变频器机芯，包括：
骨架，所述骨架具有第一安装位、第二安装位以及第三安装位；所述骨架包括呈夹角连接的第一安装板和第二安装板，所述第一安装位和所述第二安装位分别设于所述第一安装板的两侧，所述第三安装位设于所述第二安装板背离所述第二安装位和/或所述第一安装位的一侧；
驱动板，所述驱动板设于所述第一安装位；
电容组件及散热组件，所述电容组件及散热组件设于第二安装位；
控制组件，所述控制组件设于所述第三安装位。
在本实用新型一实施例中，所述骨架还包括与所述第一安装板呈夹角连接的底板，所述底板与所述第二安装板分别连接在所述第一安装板的相对两端，所述第二安装板与所述底板相对设置，所述第三安装位与所述第二安装位分别设置在所述第二安装板的两侧。
在本实用新型一实施例中，所述驱动板安装在所述第一安装板的一侧，所述驱动板的延伸方向与所述第一安装板的延伸方向一致；所述电容组件及散热组件设于所述第一安装板背离所述驱动板的一侧；所述控制组件安装在所述第二安装板背离所述电容组件及散热组件的一侧。
在本实用新型一实施例中，所述电容组件及散热组件包括电容器和散热器，所述散热器设置在所述第二安装板背离所述第三安装位的一侧，所述电容器设置在所述散热器背离所述第二安装板的一侧。
在本实用新型一实施例中，所述散热器包括：
连接板，所述连接板安装于所述第一安装板的侧部，并沿所述第一安装板的延伸方向朝向所述第二安装板延伸设置；
支撑板，所述支撑板连接所述连接板靠近所述第二安装板的一端，并朝远离所述第一安装板的方向延伸设置；所述电容器位于所述支撑板背离所述第二安装板的一侧；以及
散热翅片，所述散热翅片设置在所述支撑板背离所述电容器的一侧。
在本实用新型一实施例中，所述连接板与所述支撑板为一体结构。
在本实用新型一实施例中，所述连接板与所述底板间隙设置，所述第一安装板设有连通所述第一安装位和第二安装位的安装通槽；所述电容器包括：
电路基板，所述电路基板设于所述底板与所述连接板之间，并穿设所述安装通槽以与所述驱动板插接固定；和
电容本体，所述电容本体设置在所述电路基板上，并位于所述支撑板背离所述散热翅片的一侧。
在本实用新型一实施例中，所述控制组件包括控制板和功率模块，所述控制板设置在所述第二安装板上，并与所述驱动板插接固定，所述功率模块位于所述控制板背离所述第二安装板的一侧。
在本实用新型一实施例中，所述驱动板上设有功率端子，所述功率端子与所述驱动板插接连接。
在本实用新型一实施例中，所述功率端子设于所述驱动板朝向所述第一安装板的一侧，所述第一安装板对应所述功率端子设有避让槽。
为实现上述目的，本实用新型还提供一种变频器，包括外壳以及上述的变频器机芯，所述外壳罩设在所述变频器机芯上。
本实用新型技术方案变频器机芯及变频器中，骨架具有第一安装位、第二安装位以及第三安装位，骨架包括呈夹角连接的第一安装板和第二安装板，第一安装位和第二安装位分别设置在第一安装板的两侧，第三安装位设于第二安装板背离第一安装位和/或第二安装位的一侧，将驱动板设置在第一安装位，电容组件及散热组件设置在第二安装位，控制组件设置在第三安装位，提升了空间利用率，结构布局紧凑，减小了整机的体积。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型变频器一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型变频器实施例的爆炸示意图；
图3为本实用新型变频器机芯的实施例的结构示意图；
图4为本实用新型变频器机芯实施例的剖视图；
图5为本实用新型实施例中骨架的结构示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0004004035190000031
Figure BDA0004004035190000041
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种变频器机芯，旨在通过对各部件合理布局，提高空间利用率，减小整体体积。
在本实用新型实施例中，如图2至图5所示，该变频器机芯包括骨架200、驱动板300、电容组件及散热组件以及控制组件400；
骨架200具有第一安装位、第二安装位以及第三安装位；骨架200包括呈夹角连接的第一安装板230和第二安装板220，第一安装位和第二安装位分别设于第一安装板230的两侧，第三安装位设于第二安装板220背离第二安装位和/或第一安装位的一侧；
驱动板300安装于第一安装位；
电容组件及散热组件安装于第二安装位；
控制组件400安装于第三安装位。
本实施例中，骨架200起到支撑安装各部件的作用，在骨架200上形成有第一安装位、第二安装位以及第三安装位，使得各部件分别安装在上述三个安装位。其中，骨架200包括呈夹角连接的第一安装板230和第二安装板220，该第一安装板230与第二安装板220形成了上述三个安装位，第一安装位和第二安装位分别设置在第一安装板230的两侧，第三安装位设置在第二安装板220背离第一安装位和/或第二安装位的一侧，从而增多了在沿第一安装板的延伸方向上的安装空间，提高了空间利用率，减小了整机体积。
驱动板300设置在第一安装位，电容组件及散热组件设置在第二安装位，控制组件400设置在第三安装位，则驱动板300和电容组件及散热组件分设在第一安装板230的相对两侧，控制组件400设置在第二安装板220背离第一安装位和/或第二安装位的一侧。
第一安装板230与第二安装板220呈夹角连接，则第二安装板220与第一安装板230垂直连接或者倾斜连接，其具体的结构可根据实际情况而定，本实施例中考虑到工艺难易度以及结构强度，可选第一安装板230与第二安装板220垂直连接，便于生产的同时能够提高结构强度。第三安装位可以设置在第二安装板220背离第一安装位和/或第二安装位的一侧，则可以理解为，第三安装位与第一安装位分别在第二安装板220的两侧，或者第三安装位与第二安装位分别在第二安装板220的两侧，或者第一安装位以及第二安装位与第三安装位分别设置在第二安装板220的两侧。可选地，考虑到驱动板300与控制组件400垂直连接的结构形式，以及电容组件及散热组件的功能等，将第三安装位与第二安装位分别设置在第二安装板220的两侧，使得第二安装位与第一安装位和第三安装位均相邻，从而使得处于第二安装位的散热器600与驱动板300和控制组件400距离更近，达到了进一步提升散热效率的效果。
本实用新型技术方案变频器机芯中，骨架200具有第一安装位、第二安装位以及第三安装位，骨架200包括呈夹角连接的第一安装板230和第二安装板220，第一安装位和第二安装位分别设置在第一安装板230的两侧，第三安装位设于第二安装板背离第一安装位和/或第二安装位的一侧，将驱动板300设置在第一安装位，电容组件及散热组件设置在第二安装位，控制组件400设置在第三安装位，提升了空间利用率，结构布局紧凑，减小了整机的体积。
在本实用新型一实施例中，参照图2至图5，骨架200还包括与第一安装板230呈夹角连接的底板210，底板210与第二安装板220分别连接在第一安装板230的相对两端，第二安装板220与底板210相对设置，第三安装位与第二安装位分别设置在第二安装板220的两侧。
本实施例针对骨架200的结构进行举例说明，骨架200包括底板210、第二安装板220以及第一安装板230，底板210与第二安装板220相对设置，通过第一安装板230分隔成第一安装位和第二安装位，通过第二安装板220分隔成第三安装位和第二安装位，则第二安装位为第二安装板220、第一安装板230以及底板210围合形成，电容组件及散热组件设置在第二安装板220、第一安装板230以及底板210围合形成的空间内。
可以理解的，骨架200采用底板210、第二安装板220以及第一安装板230相连接的结构，增大了骨架200的支撑强度，提高了整机结构可靠性。可选地，骨架200可采用“[”字型结构或者“工”字型结构等。
在本实用新型一实施例中，参照图2至图5，驱动板300安装在第一安装板230的一侧，驱动板300的延伸方向与第一安装板230的延伸方向一致；电容组件及散热组件设于第一安装板230背离驱动板300的一侧，控制组件400安装在第二安装板220背离电容组件及散热组件的一侧。
本实施例中，驱动板300安装在第一安装板230的一侧，驱动板300的延伸方向与第一安装板230的延伸方向一致，均沿变频器机芯的高度方向延伸，同时将控制组件400设置在第二安装板220上，电容组件及散热组件设于第一安装板230的另一侧，即电容组件及散热组件设置在第二安装板220背离控制组件400的一侧，使得控制组件400、电容组件及散热组件也沿高度方向布局，从而进一步提升了空间利用率。
可选地，第一安装板230上设有第二螺钉孔235，驱动板300可通过第一安装板230上的第二螺钉孔235打螺钉锁紧固定。
具体地，控制组件400包括控制板410和功率模块420，控制板410设置在第二安装板220上，并与驱动板300插接固定，功率模块420位于控制板410背离第二安装板220的一侧。可以理解的，功率模块420设置在控制板410上，控制板410与驱动板300电连接以实现不同的功能需求。
本实施例中，控制板410设置在第二安装板220上，并且与驱动板300插接设置，实现两者结构上的可靠连接，同时通过锡焊焊接的方式实现两者的电性连接，无需额外设置线缆连接，简化了连接结构。此外，控制板410的一端与驱动板300插接，另一端通过第二安装板220支撑，如此设置能够进一步提升结构强度。
在本实用新型一实施例中，参照图2至图5，电容组件及散热组件包括电容器500和散热器600，散热器600设置在第二安装板220背离第三安装位的一侧，电容器500设置在散热器600背离第二安装板220的一侧。
本实施例针对第二安装位处的结构布局进行说明，将散热器600抬高设置，使得散热器600与底板210之间形成容纳电容器500的空间，则电容器500和散热器600能够在沿第一安装板230的延伸方向上叠加布局，从而提高结构布局紧凑性。
可以理解的，散热器600处于控制组件400与电容器500之间的位置，则能够更好地对控制组件400和电容器500所产生的的热量散热，防止任一部件发生热量堆积的现象，从而进一步保证了整机的性能。
为了进一步提升散热效率，散热器600包括连接板610、支撑板620以及散热翅片630，连接板610安装于第一安装板230的侧部，并沿第一安装板230的延伸方向朝向第二安装板220延伸设置；支撑板620连接连接板610靠近第二安装板220的一端，并朝远离第一安装板230的方向延伸设置；电容器500位于支撑板620背离第二安装板220的一侧；散热翅片630设置在支撑板620背离电容器500的一侧。
本实施例中，散热器600的连接板610沿第一安装板230延伸，增大了与空气的接触面积，增大了导热面积，加快了将热量传导至支撑板620的速度，进而加快了热量传导至散热翅片630的速率，从而达到了加快散热效率的目的。
可选地，第一安装板230上设有第一螺钉孔234，连接板610可通过第一安装板230上的第一螺钉孔234打螺钉锁紧固定。在实际应用时，连接板610与驱动板300分别设置在第一安装板230的相对两侧，则驱动板300、第一安装板230以及连接板610三者可通过螺钉直接紧固，而无需分别固定，简化组装步骤。
可以理解的，连接板610起到将散热器600安装至骨架200的作用，支撑板620起到安装支撑散热翅片630的作用。连接板610与支撑板620可以是分体结构，也可以是一体结构。当为分体结构时，连接板610与支撑板620可采用焊接或者螺纹连接等方式实现固定。当为一体结构时，连接板610与支撑板620可以通过折弯或者铸造成型而成。
本实施例中，考虑到工艺成型的难易度以及导热效果等因素，连接板610与支撑板620为一体结构，可通过钣金件折弯形成。
可选地，在实际应用时，变频器机芯中还可设置IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)组件900，该IGBT组件900设置在第一安装板230与连接板610之间，第一安装板230上设有过孔233，IGBT组件900上的插针可穿过过孔233与另一侧的驱动板300插接固定，通过锡焊焊接的方式实现电连接，无需额外设置线缆连接。
在一实施例中，为了进一步加快散热效率，可在骨架200上设置散热风扇800，以将电器模块内的热空气抽至外界。
在本实用新型一实施例中，参照图2至图5，连接板610与底板210间隙设置，第一安装板230设有连通第一安装位和第二安装位的安装通槽232；电容器500包括电路基板510和设置在电路基板510上的电容本体520，电路基板510设于连接板610与底板210之间，并穿设安装通槽232以与驱动板300插接固定，电容本体520位于支撑板620背离散热翅片630的一侧。
本实施例中，连接板610与底板210间隙设置，为电路基板510提供安装空间，使得电路基板510能够穿过连接板610和底板210之间的间隙，插入到安装通槽232中，进而能够与位于第一安装板230另一侧的驱动板300上对应的插口插接固定，然后通过锡焊焊接实现电性连接，无需额外设置线缆连接，简化了连接结构。
电容本体520设置在电路基板510上，通过电路基板510与驱动板300电连接，实现相应的功能。
可选地，在实际应用时，可在电容器500上套设安装套530，通过在安装套530上设置第一导轨531，同时在底板210上设置第二导轨211，第一导轨531和第二导轨211滑动配合实现电容器500能够通过抽拉的方式与骨架200安装，简化组装步骤。
在本实用新型一实施例中，参照图2至图5，驱动板300上设有功率端子700，功率端子700与驱动板300插接连接。
可以理解的，功率端子700与驱动板300插接连接，简化了两者的安装。可选地，功率端子700采用插拔式端子台插装到驱动板300上，便于用户接线，同时进一步减小了整机的宽度尺寸。
进一步地，功率端子700设于所述驱动板300朝向第一安装板230的一侧，第一安装板230对应功率端子700设有避让槽231。本实施例中，将功率端子700设置在驱动板300朝向第一安装板230的一侧，缩短了功率端子700与控制组件400的距离，方便了用户接线。同时，第一安装板230设置避让槽231以避让功率端子700，进一步减小了横向布局的尺寸，提升了结构布局紧凑性。
本实用新型还提出一种变频器，参照图1和图2，该变频器包括外壳100和变频器机芯，该变频器机芯的具体结构参照上述实施例，由于本变频器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，外壳100罩设在变频器机芯上。
本实施例中，外壳100罩设在整个变频器机芯上，保证了整机外观的完整性，外壳100与底板210卡扣固定，简化了整机的装配结构，提升了装配效率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种变频器机芯，其特征在于，包括：
骨架，所述骨架具有第一安装位、第二安装位以及第三安装位；所述骨架包括呈夹角连接的第一安装板和第二安装板，所述第一安装位和所述第二安装位分别位于所述第一安装板的两侧，所述第三安装位位于所述第二安装板背离所述第二安装位和/或所述第一安装位的一侧；
驱动板，所述驱动板设于所述第一安装位；
电容组件及散热组件，所述电容组件及散热组件设于第二安装位；
控制组件，所述控制组件设于所述第三安装位。
2.如权利要求1所述的变频器机芯，其特征在于，所述骨架还包括与所述第一安装板呈夹角连接的底板，所述底板与所述第二安装板分别连接在所述第一安装板的相对两端，所述第二安装板与所述底板相对设置，所述第三安装位与所述第二安装位分别设置在所述第二安装板的两侧。
3.如权利要求2所述的变频器机芯，其特征在于，所述驱动板安装在所述第一安装板的一侧；所述电容组件及散热组件设于所述第一安装板背离所述驱动板的一侧；所述控制组件安装在所述第二安装板背离所述电容组件及散热组件的一侧。
4.如权利要求2所述的变频器机芯，其特征在于，所述电容组件及散热组件包括电容器和散热器，所述散热器设置在所述第二安装板背离所述第三安装位的一侧，所述电容器设置在所述散热器背离所述第二安装板的一侧。
5.如权利要求4所述的变频器机芯，其特征在于，所述散热器包括：
连接板，所述连接板安装于所述第一安装板的侧部，并沿所述第一安装板的延伸方向朝向所述第二安装板延伸设置；
支撑板，所述支撑板连接所述连接板靠近所述第二安装板的一端，并朝远离所述第一安装板的方向延伸设置；所述电容器位于所述支撑板背离所述第二安装板的一侧；以及
散热翅片，所述散热翅片设置在所述支撑板背离所述电容器的一侧。
6.如权利要求5所述的变频器机芯，其特征在于，所述连接板与所述支撑板为一体结构。
7.如权利要求5所述的变频器机芯，其特征在于，所述连接板与所述底板间隙设置，所述第一安装板设有连通所述第一安装位和第二安装位的安装通槽；所述电容器包括：
电路基板，所述电路基板设于所述底板与所述连接板之间，并穿设所述安装通槽以与所述驱动板插接固定；和
电容本体，所述电容本体设置在所述电路基板上，并位于所述支撑板背离所述散热翅片的一侧。
8.如权利要求3至7中任意一项所述的变频器机芯，其特征在于，所述控制组件包括控制板和功率模块，所述控制板设置在所述第二安装板上，并与所述驱动板插接固定，所述功率模块位于所述控制板背离所述第二安装板的一侧。
9.如权利要求3至7中任意一项所述的变频器机芯，其特征在于，所述驱动板上设有功率端子，所述功率端子与所述驱动板插接连接。
10.如权利要求9所述的变频器机芯，其特征在于，所述功率端子设于所述驱动板朝向所述第一安装板的一侧，所述第一安装板对应所述功率端子设有避让槽。
11.一种变频器，其特征在于，包括外壳以及如权利要求1至10中任意一项所述的变频器机芯，所述外壳罩设在所述变频器机芯上。
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