DE202017105686U1 - Frequenzumrichteranordnung - Google Patents
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Abstract
Frequenzumrichteranordnung, die einen in einem Schrank montierten Frequenzumrichter (4; 36) umfasst, und welcher Schrank entgegengesetzte Seitenwände sowie eine sich zwischen diesen erstreckende Hinterwand (2; 32) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrank darüber hinaus eine von der Hinterwand getrennte und im Wesentlichen dazu parallel verlaufende Zwischenwand (3; 31) umfasst, wobei zwischen der Zwischenwand (3; 31), der Hinterwand (2; 32) und den Seitenwänden ein Kühlkanal des Schranks angeordnet ist, an der eine Lufteintrittsöffnung (5) im unteren Teil des Schranks und eine Luftaustrittsöffnung (6) im oberen Teil des Schranks angeordnet sind, und dass der Frequenzumrichter (4; 36) einen internen Kühlkanal (7) und ein mit dem internen Kühlkanal verbundenes Gebläse (11; 37) umfasst, wobei der Frequenzumrichter in dem Schrank derart angeordnet ist, dass der interne Kühlkanal des Frequenzumrichters und der Kühlkanal des Schranks einen gemeinsamen Kanal ausbilden, in welchem das genannte Gebläse (11; 37) des Frequenzumrichters zur Erzeugung einer Luftströmung angeordnet ist.A frequency converter arrangement comprising a frequency converter (4; 36) mounted in a cabinet, and which cabinet comprises opposite side walls and a rear wall (2; 32) extending therebetween, characterized in that the cabinet further comprises a separate from the rear wall and in the Essentially parallel partition wall (3, 31), wherein between the intermediate wall (3, 31), the rear wall (2, 32) and the side walls, a cooling channel of the cabinet is arranged, at an air inlet opening (5) in the lower part of In the upper part of the cabinet, and in that the frequency converter (4; 36) comprises an internal cooling channel (7) and a fan (11; 37) connected to the internal cooling channel, wherein the frequency converter in the Cabinet is arranged such that the internal cooling channel of the frequency converter and the cooling channel of the cabinet form a common channel, in w elchem said fan (11; 37) of the frequency converter is arranged to generate an air flow.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine Frequenzumrichteranordnung und insbesondere eine Frequenzumrichteranordnung mit Kanalkühlung.The invention relates to a frequency converter arrangement and in particular a frequency converter arrangement with channel cooling.
Die Frequenzumrichter werden bei vielen industriellen Objekten insbesondere in Schränken montiert, die sich beispielsweise in technischen Räumlichkeiten von Industrieanlagen befinden. In den Schränken montiert lassen sich die mit der Funktion des Frequenzumrichters zusammenhängenden Bauteile in einfacher Weise innerhalb desselben Schranks anordnen. Ein eigentlicher gekapselter Frequenzumwandler braucht zum Beispiel nicht alle elektrischen Bauteile aufzuweisen, die bei der jeweiligen Verwendung benötigt werden. In dem Schrank können neben dem Frequenzumrichter frequenzumrichterbezogene Filterkomponenten wie Ausgangsfilter und verschiedene elektrische Instrumente wie Trenner, Sicherungen und Kontaktoren angeordnet werden. In dem Schrank können auch getrennte, an dem Frequenzumrichter elektrisch gekoppelte Konnektoren für die Einlasskabelung und Motorkabelung angeordnet werden.The frequency converters are installed in many industrial objects, in particular in cabinets, which are located, for example, in the technical premises of industrial plants. Installed in the cabinets, the components associated with the function of the frequency converter can be easily arranged within the same cabinet. For example, an actual encapsulated frequency converter does not need to have all of the electrical components needed in the particular application. In addition to the frequency converter, frequency converter-related filter components such as output filters and various electrical instruments such as disconnectors, fuses and contactors can be arranged in the cabinet. The enclosure may also accommodate separate inlet and motor cable connectors electrically coupled to the drive.
Als eine elektrische Vorrichtung benötigt der Frequenzumrichter Kühlung zur Aufrechterhaltung der zugelassenen Temperatur für elektrische Komponenten. Ein besonderer Kühlbedarf besteht für die Halbleiter des Hauptstromkreises, in denen erheblicher Teil der Leistungsverluste stattfindet. In einem luftgekühlten Frequenzumrichter werden Leistungsverluste des Frequenzumrichters in Kühlrippen geleitet, die in der Luftströmung angeordnet sind. Die Luft wird in den Schrank typisch am unteren Schrankrand aufgenommen und in die Kühlrippen des Frequenzumrichters innerhalb des Schranks und weiter aus dem Schrank aus dem Oberteil des Schranks geleitet.As an electrical device, the frequency converter requires cooling to maintain the allowed temperature for electrical components. A special need for cooling exists for the semiconductors of the main circuit, in which a considerable part of the power losses takes place. In an air-cooled frequency converter, power losses of the frequency converter are conducted into cooling fins, which are arranged in the air flow. The air is typically taken up in the cabinet at the bottom of the cabinet and directed into the cooling fins of the drive inside the cabinet and further out of the cabinet from the top of the cabinet.
Typischerweise werden für die Bewegung der zu kühlenden Luft innerhalb des Schranks ein oder mehrere getrennte Gebläse verwendet, das an der Lufteintrittsöffnung des Schranks angeordnet ist, und es wird angestrebt, die Luft innerhalb des Schranks insbesondere an die Komponenten, die der Kühlung bedürfen, zu leiten. Die Ausführung einer Kühlung für einen Frequenzumrichter und die damit zusammenhängenden elektrischen Komponenten ist jedoch nicht optimal gewesen.Typically, one or more separate blowers located at the air inlet opening of the cabinet are used to move the air to be cooled within the cabinet, and it is desirable to direct the air within the cabinet, in particular to the components requiring cooling , However, performing cooling for a frequency converter and related electrical components has not been optimal.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Frequenzumrichteranordnung zu entwickeln, mit der die oben erwähnten Problem gelöst werden können. Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Frequenzumrichteranordnung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, was in dem unabhängigen Schutzanspruch 1 gesagt wird. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind der Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.The invention has for its object to develop a frequency converter arrangement, with which the above-mentioned problem can be solved. The object of the invention is achieved with a frequency converter arrangement, which is characterized by what is said in the
Die Erfindung gründet sich darauf, dass in dem hinteren Teil des Schranks ein Kühlkanal ausgebildet wird, der sich teilweise aus einem in dem Kanal angeordneten Frequenzumrichter ausbildet. In den Kanal montiert bildet das interne Gebläse des Frequenzumrichters eine Luftströmung des Kanals, und durch diese Luftströmung lassen sich auch weitere im Kanal angeordnete elektrische Komponenten kühlen. Der Frequenzumrichter umfasst in sich einen Kanal, in dem die Kühlrippen der Leistungshalbleiter liegen. Der Frequenzumrichter wird derart in dem Kanal angeordnet, dass der Kanal im hinteren Teil des Schranks und der interne Kanal des Frequenzumrichters eine kontinuierliche Route für die Kühlluft ausbilden.The invention is based on the fact that in the rear part of the cabinet, a cooling channel is formed, which partially forms from a frequency converter arranged in the channel. Installed in the duct, the internal fan of the frequency converter forms an air flow of the channel, and by this air flow can also cool other arranged in the channel electrical components. The frequency converter comprises a channel in which the cooling fins of the power semiconductors are located. The frequency converter is placed in the channel such that the channel in the back of the cabinet and the internal channel of the frequency converter form a continuous route for the cooling air.
Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung, dass der ausgebildete Kühlkanal kein getrenntes Gebläse benötigt. Das interne Gebläse des Frequenzumrichters erzeugt die erforderliche Luftströmung in den Kanal. In dem ausgebildeten Kanal lassen sich außerdem weitere Komponenten anordnen, die der Kühlung bedürfen, wie Ausgangsfilter oder Drosseln. Der durch die Erfindung ausgebildete Kühlkanal liegt im hinteren Teil des Schranks, so dass in dem vorderen Teil des Schranks ein zweites Kühlgebiet angeordnet werden kann, an welchem Komponenten angeordnet werden können, deren Kühlbedarf geringer ist. In dem durch die Erfindung bewerkstelligten Kanal, der sich im hinteren Teil des Schranks befindet, können die heißesten und der Kühlung am meisten bedürfenden Komponenten angeordnet werden, wogegen die weniger Wärme erzeugenden Komponenten im vorderen Teil des Schranks angeordnet werden können. Die Luftströmungen des Kanals im hinteren Teil des Schranks und des Raumes des vorderen Teils mischen sich nicht, so dass der hintere Teil als schmutziger Kanal ohne die Filterung der Kühlluft ausführbar ist, und in dem Raum des vorderen Teils die sensibleren Komponenten angeordnet werden können, die sauberer Kühlluft bedürfen. Wenn die eintretende Luft im Kanal des hinteren Teils nicht gefiltert wird, wird durch das eingesetzte Gebläse eine maximale Luftströmung erreicht.It is an advantage of the arrangement according to the invention that the cooling channel formed does not require a separate blower. The internal fan of the frequency converter generates the required air flow into the channel. In the trained channel can also arrange other components that require cooling, such as output filters or chokes. The cooling channel formed by the invention is located in the rear part of the cabinet, so that in the front part of the cabinet, a second cooling area can be arranged, on which components can be arranged, the cooling requirement is lower. In the channel provided by the invention, which is located in the rear of the cabinet, the hottest and most cooling components can be placed, whereas the less heat generating components can be placed in the front of the cabinet. The air flows of the channel in the rear of the cabinet and the space of the front part do not mix, so that the rear part is executable as a dirty channel without the filtering of the cooling air, and in the space of the front part of the more sensitive components can be arranged require clean cooling air. If the incoming air in the duct of the rear part is not filtered, the blower used achieves maximum air flow.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Die Erfindung wird jetzt in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher erläutert, von denen:The invention will now be explained in more detail in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, of which:
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Der Frequenzumrichter
Das Beispiel der
Die
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist in dem Schrank ein zweiter Kühlkanal für die Komponenten angeordnet, die keinen großen Wärmeverlust erzeugen und die eventuell einer sauberen Kühlluft bedürfen. Dieser zweite Kühlkanal ist im vorderen Teil des Schranks ausgebildet, d. h. in dem Raum zwischen der Zwischenwand, den Seitenwänden und der Vorderwand.
Die Austrittsöffnung
Die Luftströmung in den zweiten Kühlkanal wird durch ein Gebläse erzeugt, welches sich vorteilhaft in der Nähe der Eintrittsöffnung
Die Komponenten des zweiten Kühlkanals erzeugen keine erhebliche Menge an Wärme im Vergleich zu den Komponenten, die im hinteren Kanal angeordnet sind. Weiterhin halten die in dem hinteren Kanal befindlichen Komponenten oder die Kühlrippen der Komponenten schmutzige Luft aus, wogegen zumindest ein Teil der in dem vorderen Teil des Schranks, vor der Zwischenwand angeordneten Komponenten saubere Luft zur Sicherung der Funktion der Komponenten fordern. Zur Erzeugung von sauberer Kühlluft in den zweiten Strömungskanal ist diese Eintrittsöffnung
Vorhin wurde mit Hinweis auf
Gemäß dem erfinderischen Gedanken ist der Frequenzumrichter
Zwischen der Zwischenwand
Es ist zu beachten, dass von den Details der
Für einen Fachmann ist offensichtlich, dass der Grundgedanke der Erfindung in verschiedenen Variationen ausführbar ist. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind somit nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können im Rahmen der Schutzansprüche variieren.It will be obvious to a person skilled in the art that the basic idea of the invention can be implemented in various variations. The invention and its embodiments are thus not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
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2016
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