CN223437006U - 一种变频电机一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频电机一体机，包括基板、电机、变压器、柜体和散热风扇，电机安装于基板；变压器安装于基板，且相邻于电机，变压器包括导风筒和设置于导风筒内部的线圈；柜体包括变压柜和功率柜，变压柜安装于基板且内部设有第一腔室，以容纳变压器，功率柜位于电机上方，且功率柜设有连通于第一腔室的第二腔室，柜体设有连通于第一腔室的第一风口和连通于第二腔室的第二风口；散热风扇位于第一腔室内且对应于第一风口，功率柜位于电机上方，使得整机尺寸相较传统电机加变频器的体积大幅减少，通过位于第一腔室内且对应于第一风口的散热风扇，带动空气流通进行散热，变压柜和功率柜使用了串联的风道，强制风冷散热且高度集成。

Description

一种变频电机一体机

技术领域

本实用新型涉及变频电机柜体技术领域，特别涉及一种变频电机一体机。

背景技术

现有的传统电机和通用变频器组合的形式，自身尺寸大，功率密度低，变频器需要独立的安装空间，电机与变频器之间要铺设线缆，设置走线槽沟，成本较高，占地面积大，此外，现有的变频高压一体机，为了便于变频器的散热通常需额外配置水冷设备，占用较大空间，同时一体机的壳体采用铸造加焊接的形式，一体成型，通用性低。

因此，如何提供一种变频电机一体机，以至少部分的解决上述弊端，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种变频电机一体机，能够使得整机尺寸相较传统电机加变频器的体积大幅减少，变压柜和功率柜使用了串联的风道，强制风冷散热且高度集成，无需配备水冷外机等衍生设备，避免了水冷设备占用较大空间。

为实现上述目的，本实用新型提供一种变频电机一体机，包括：

基板；

电机，安装于基板；

变压器，安装于基板，且相邻于电机，变压器包括导风筒和设置于导风筒内部的线圈；

柜体，包括变压柜和功率柜，变压柜安装于基板且内部设有第一腔室，以容纳变压器，功率柜位于电机上方，且功率柜设有连通于第一腔室的第二腔室，柜体设有连通于第一腔室的第一风口和连通于第二腔室的第二风口；

散热风扇，位于第一腔室内且对应于第一风口。

优选地，变压柜内部设有封板以将第一腔室分为上部的第一风道腔和下部的第二风道腔，封板设有连通于第一风道腔和第二风道腔的第一通风孔，散热风扇设置于封板，且位于第一风道腔内，散热风扇用于产生负压环境，以引导第二风道腔内的空气流通至第一风道腔后沿第一风口排出。

优选地，第二腔室内部设有安装板以将第二腔室分为上部的安装室和下部的第三风道腔，安装板设有通孔，第二腔室包括连接于安装板并位于安装室的芯体、以及连接于芯体并经通孔伸入至第三风道腔的散热器。

优选地，第二风口连通于第三风道腔，功率柜设有第二通风孔，第二通风孔连通于第三风道腔和第二风道腔，以使经第二风口进入第三风道腔的空气流通至第二风道腔。

优选地，第二通风孔所处高度高于导风筒的顶部所处高度。

优选地，变压柜的底部四周设有水平延伸的延伸段，延伸段上设有若干第一安装孔，基板设有若干对应于第一安装孔的第二安装孔，固定件穿设于第一安装孔和第二安装孔，用于变压柜和基板的可拆卸连接。

优选地，电机的顶部设有第一法兰盘，功率柜的底部设有第二法兰盘，连接件穿设于第一法兰盘和第二法兰盘，以将功率柜固定于电机的顶部。

优选地，电机的底部设有第三法兰盘，第三法兰盘用于与基板锁紧。

优选地，电机和基板之间设有支撑件，支撑件用于调整电机的转轴和基板之间的距离。

优选地，变压器的底部设有地脚，地脚可拆卸地连接于基板。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的变频电机一体机，包括基板、电机、变压器、柜体和散热风扇，电机安装于基板；变压器安装于基板，且相邻于电机，变压器包括导风筒和设置于导风筒内部的线圈；柜体包括变压柜和功率柜，变压柜安装于基板且内部设有第一腔室，以容纳变压器，功率柜位于电机上方，且功率柜设有连通于第一腔室的第二腔室，柜体设有连通于第一腔室的第一风口和连通于第二腔室的第二风口；散热风扇位于第一腔室内且对应于第一风口。

具体来说，将电机和变压器相邻设置于基板上，之后从上方套入包含变压柜和功率柜的柜体，变压柜容纳变压器，功率柜位于电机上方，使得整机尺寸相较传统电机加变频器的体积大幅减少，第一腔室和第二腔室连通，第一腔室设有第一风口，第二腔室设有第二风口，通过位于第一腔室内且对应于第一风口的散热风扇，带动空气流通进行散热，变压柜和功率柜使用了串联的风道，强制风冷散热且高度集成，无需配备水冷外机等衍生设备。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的变频电机一体机的爆炸图；

图2为本实用新型实施例所提供的变频电机一体机的主视图；

图3为本实用新型实施例所提供的变频电机一体机的剖视图；

图4为本实用新型实施例所提供的基板的结构示意图。

其中：

1-电机、2-功率柜、3-散热器、4-芯体、5-散热风扇、6-变压柜、7-变压器、8-基板、9-第三风道腔、10-封板、11-第一风口、12-第二风口。

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做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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”和“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位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

本实用新型的目的是提供一种变频电机一体机，能够使得整机尺寸相较传统电机加变频器的体积大幅减少，变压柜6和功率柜2使用了串联的风道，强制风冷散热且高度集成，无需配备水冷外机等衍生设备，避免了水冷设备占用较大空间。

请参阅图1和图4，为实现上述目的，本实用新型提供一种变频电机1一体机，包括基板8、电机1、变压器7、柜体和散热风扇5。

电机1安装于基板8，其中，基板8呈方形的板状结构，基板8上开设有相邻的第一开口和第二开口，且第一开口和第二开口位于电机1的下方，增加空气和电机1外壳的接触面积，以用于电机1运行过程中热量的传递，进行更好的散热，同时能够节省基板8的材料用量，减轻整个基板8的重量，便于后续的运输和安装。

需要说明的是，第一开口和第二开口可采用方形开口，以增加第一开口和第二开口的横截面尺寸，优选第二开口在板体长度方向上的长度为第一开口在板体长度方向上的长度的两倍，且第一开口位于所述第二开口和下述支腿之间，电机1可采用永磁电机1，电机1的类型、第一开口和第二开口的外形和尺寸均可根据实际需要进行选择，能实现上述目的即可。

变压器7安装于基板8，且相邻于电机1，变压器7包括导风筒和设置于导风筒内部的线圈；其中，变压器7的底部设有地脚，地脚可拆卸地连接于基板8。

进一步地，地脚包括平行于基板8的水平板和设置于水平板上的两个竖向板，两个竖向板平行设置且垂直于水平板，以对线圈的底部进行支撑，水平板的两端设有固定孔，以用于将水平板贴合于基板8安装定位，其安装方式可采用螺纹连接等，地脚的数量与线圈的数量一一对应。

导风筒的顶部设有小型方孔，以用于变压器7的接线端子后续与线缆的连接。

请参阅图2，柜体包括变压柜6和功率柜2，变压柜6安装于基板8且内部设有第一腔室，以容纳变压器7，功率柜2位于电机1上方，且功率柜2设有连通于第一腔室的第二腔室，柜体设有连通于第一腔室的第一风口11和连通于第二腔室的第二风口12。

柜体整体结构为“L”顺时针旋转90°，通过“L”型结构的柜体中包含的“I”字型功率柜2和“一”字型变压柜6，可以使得安装后的柜体整体和电机1整体为方体结构，以形成高性能紧凑型高压一体机。

散热风扇5位于第一腔室内且对应于第一风口11。

将电机1和变压器7相邻设置于基板8上，之后从上方套入包含变压柜6和功率柜2的柜体，变压柜6容纳变压器7，功率柜2位于电机1上方，使得整机尺寸相较传统电机1加变频器的体积大幅减少，第一腔室和第二腔室连通，第一腔室设有第一风口11，第二腔室设有第二风口12，通过位于第一腔室内且对应于第一风口11的散热风扇5，带动空气流通进行散热，变压柜6和功率柜2使用了串联的风道，强制风冷散热且高度集成，无需配备水冷外机等衍生设备。

请参阅图3，在本实施例中，变压柜6内部设有封板10以将第一腔室分为上部的第一风道腔和下部的第二风道腔，封板10设有连通于第一风道腔和第二风道腔的第一通风孔，散热风扇5设置于封板10，且位于第一风道腔内，散热风扇5用于产生负压环境，以引导第二风道腔内的空气流通至第一风道腔后沿第一风口11排出。

散热风扇5和第一通风孔的数量一一对应，相对应的散热风扇5和第一通风孔的中轴线相一致，以使第一通风孔作为散热风扇5的空气流入口，散热风扇5启动时，通过在第一通风孔处形成负压环境，使得柜体内部的空气流动至第一通风孔，并在第一通风孔处富集，以提高散热风扇5的排风效率，同时便于新的空气进入柜体，用于后续的风冷过程，使用强迫风冷可以避免现场水冷设备的安装空间，同时不必考虑现场的安装环境，可以灵活应用于各类使用现场。

第一通风孔可设置为圆孔，且第一通风孔可设置为扩口状结构，以提高第一通风孔靠近第二风道腔的一端的截面尺寸，便于空气进入散热风扇5。

此外，第二腔室内部设有安装板以将第二腔室分为上部的安装室和下部的第三风道腔9，安装板设有通孔，第二腔室包括连接于安装板并位于安装室的芯体4、以及连接于芯体4并经通孔伸入至第三风道腔9的散热器3。

第二风口12连通于第三风道腔9，功率柜2设有第二通风孔，第二通风孔连通于第三风道腔9和第二风道腔，以使经第二风口12进入第三风道腔9的空气流通至第二风道腔。

散热器3吸收芯体4的热量，并通过沿第二风口12进入第三风道腔9的空气流通以对散热器3进行散热，第一通风孔形成的负压环境能够引导空气流通至第一通风孔，之后经散热风扇5和第一风口11排出至柜体外部。

散热器3的底部正对于第二风口12，以提高散热器3的散热效果，第一风口11和第二风口12均可采用百叶窗，百叶窗内可安装防尘过滤网，以避免外部灰尘等吸入柜体内。

可设置控制散热风扇5运行的控制器，当第三风道腔9和第二风道腔内的温度高于预设值时（例如38°），控制器控制散热风扇5运行，进行风冷散热，直至第三风道腔9和第二风道腔内的温度低于预设值时（例如30°），控制器控制散热风扇5暂停运行，以节省能源消耗。

需要说明的是，第二通风孔所处高度高于导风筒的顶部所处高度，以使经第二通风孔进入第三风道腔9的空气移动至线圈的顶部，便于热空气的及时排出。

在一些实施例中，变压柜6的底部四周设有水平延伸的延伸段，延伸段上设有若干第一安装孔，基板8设有若干对应于第一安装孔的第二安装孔，固定件穿设于第一安装孔和第二安装孔，用于变压柜6和基板8的可拆卸连接。

变压柜6和基板8的连接方式也可采用焊接等，能够实现上述目的即可。

需要说明的是，变压柜6上还设有矩形开口，矩形开口位于第一风口11的下方，矩形开口包括上下设置的上矩形开口和下矩形开口，上矩形开口对应于导风筒顶部的小型方孔，上矩形开口和下矩形开口上设有密封件，密封件通过螺钉可拆卸地密封于矩形开口。

上矩形开口可以用于变压器7的接线，当需要对变压器7进行接线时，拆卸密封件，当对变压器7接线完成后，安装密封件即可，下矩形开口便于操作人员检查地脚是否松动等。

电机1的顶部设有第一法兰盘，功率柜2的底部设有第二法兰盘，连接件穿设于第一法兰盘和第二法兰盘，以将功率柜2固定于电机1的顶部。

功率柜2直接安装在电机1的顶部法兰上，节省了常规变频器单独的安装空间，而且电机1线缆可直接从电机1的顶部穿入到功率柜2底部的进线孔内，减少了线缆长度，且可以不必使用特殊处理的线缆，大幅降低了现场施工成本。

电机1的底部设有第三法兰盘，第三法兰盘用于与基板8锁紧，用于将电机1固定至基板8的预设位置。

此外，电机1和基板8之间设有支撑件，支撑件用于调整电机1的转轴和基板8之间的距离，根据现场原有电机1的非标孔位机轴心的所需高度，可灵活更改第三法兰盘的安装孔位位置、支撑件的设置高度等，以保证变频器与电机1无需改动的前提，即可无缝替换各种非标负载电机1。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变频电机一体机，其特征在于，包括：

基板（8）；

电机（1），安装于所述基板（8）；

变压器（7），安装于所述基板（8），且相邻于所述电机（1），所述变压器（7）包括导风筒和设置于所述导风筒内部的线圈；

柜体，包括变压柜（6）和功率柜（2），所述变压柜（6）安装于所述基板（8）且内部设有第一腔室，以容纳所述变压器（7），所述功率柜（2）位于所述电机（1）上方，且所述功率柜（2）设有连通于所述第一腔室的第二腔室，所述柜体设有连通于所述第一腔室的第一风口（11）和连通于所述第二腔室的第二风口（12）；

散热风扇（5），位于所述第一腔室内且对应于所述第一风口（11）。

2.根据权利要求1所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述变压柜（6）内部设有封板（10）以将所述第一腔室分为上部的第一风道腔和下部的第二风道腔，所述封板（10）设有连通于所述第一风道腔和所述第二风道腔的第一通风孔，所述散热风扇（5）设置于所述封板（10），且位于所述第一风道腔内，所述散热风扇（5）用于产生负压环境，以引导所述第二风道腔内的空气流通至所述第一风道腔后沿所述第一风口（11）排出。

3.根据权利要求2所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述第二腔室内部设有安装板以将所述第二腔室分为上部的安装室和下部的第三风道腔（9），所述安装板设有通孔，所述第二腔室包括连接于所述安装板并位于所述安装室的芯体（4）、以及连接于所述芯体（4）并经所述通孔伸入至所述第三风道腔（9）的散热器（3）。

4.根据权利要求3所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述第二风口（12）连通于所述第三风道腔（9），所述功率柜（2）设有第二通风孔，所述第二通风孔连通于所述第三风道腔（9）和所述第二风道腔，以使经所述第二风口（12）进入所述第三风道腔（9）的空气流通至所述第二风道腔。

5.根据权利要求4所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述第二通风孔所处高度高于所述导风筒的顶部所处高度。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述变压柜（6）的底部四周设有水平延伸的延伸段，所述延伸段上设有若干第一安装孔，所述基板（8）设有若干对应于所述第一安装孔的第二安装孔，固定件穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔，用于所述变压柜（6）和所述基板（8）的可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述电机（1）的顶部设有第一法兰盘，所述功率柜（2）的底部设有第二法兰盘，连接件穿设于所述第一法兰盘和所述第二法兰盘，以将所述功率柜（2）固定于所述电机（1）的顶部。

8.根据权利要求6所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述电机（1）的底部设有第三法兰盘，所述第三法兰盘用于与所述基板（8）锁紧。

9.根据权利要求6所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述电机（1）和所述基板（8）之间设有支撑件，所述支撑件用于调整所述电机（1）的转轴和所述基板（8）之间的距离。

10.根据权利要求6所述的变频电机一体机，其特征在于，

所述变压器（7）的底部设有地脚，所述地脚可拆卸地连接于所述基板（8）。