ES2883238T3 - Inversor - Google Patents

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ES2883238T3 ES17152806T ES17152806T ES2883238T3 ES 2883238 T3 ES2883238 T3 ES 2883238T3 ES 17152806 T ES17152806 T ES 17152806T ES 17152806 T ES17152806 T ES 17152806T ES 2883238 T3 ES2883238 T3 ES 2883238T3
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Abstract

Un inversor que comprende: una base (100) proporcionada con una parte de disipación de calor (120); una placa principal (200) dispuesta sobre la base (100) para generar una potencia de entrada a lo largo de un flujo de potencia independiente a través de una parte de rectificación (220) y una parte inversora (270); y una placa de control (400) fija para conectarse eléctricamente a la placa principal (200) para formar un flujo de una potencia secundaria y un flujo de una señal eléctrica, en donde la placa principal (200) comprende una parte de conexión de potencia de entrada (210) para recibir la potencia de entrada, la parte de rectificación (220), un enlace de CC (260), la parte inversora (270) y un terminal de salida (520), caracterizado por, que una unidad de potencia de la fuente de alimentación de modo conmutado, SMPS, (410) comprendida en la placa de control (400) se configura para generar la potencia secundaria, que la placa de control (400) se proporciona con una parte de conexión a tierra (451) y se conecta eléctricamente a una placa de E/S dispuesta en la placa principal (200), la placa de control (400) que fija la placa de E/S y la placa E/S proporcionada con un patrón conectado a la parte de conexión a tierra (451), y que se instala un tornillo de tierra en la parte de conexión a tierra (451) y que entra en contacto con la parte de disipación de calor (120), que el flujo de potencia se forma a través de la parte de la conexión de potencia de entrada (210), la parte de rectificación (220), el enlace de CC (260), la parte inversora (270) y el terminal de salida (520), que la placa principal (200) comprende además una parte de la conexión de potencia SMPS (240) para proporcionar energía a la placa de control (400), que la placa de control (400) se instala perpendicularmente para conectarse eléctricamente y fijarse a una porción lateral de la placa principal (200), la placa de control (400) comprende: una unidad de entrada de potencia SMPS (411) conectada eléctricamente a la parte de la conexión de potencia SMPS (240) para transmitir la potencia a la unidad de potencia SMPS conectada eléctricamente (410), un controlador (420) y una unidad de señal (430), que la unidad de potencia SMPS (410) se configura para generar el flujo de la potencia secundaria transmitida al controlador (420) y la unidad de señal (430), que el flujo de señal eléctrica se forma entre el controlador (420) y la unidad de señal (430), en donde el controlador (420) y la unidad de señal (430) se configuran para accionar la parte inversora (270) de la placa principal (200).

Description

DESCRIPCIÓN
Inversor
Antecedentes
1. Campo Técnico
La presente descripción se refiere a un inversor, y más particularmente, a un inversor capaz de atenuar el ruido durante el funcionamiento al separar estructuralmente una unidad de señal de una unidad de potencia.
2. Descripción de la Técnica Relacionada
Típicamente, un dispositivo de accionamiento de motor se suministra con energía de una fuente de energía comercial. Luego, el dispositivo de accionamiento del motor varía el voltaje y la frecuencia de la potencia y suministra la potencia variada al motor, al controlar de esta manera la velocidad del motor con alta eficiencia. Un motor convencional configurado como anteriormente se describe más abajo.
La Figura 1 ilustra un inversor convencional y los flujos de potencia y señal del mismo, y la Figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra el accionamiento de motor convencional visto desde otro lado.
En referencia a las Figuras 1 y 2, el inversor convencional incluye un disipador de calor 10 y una pluralidad de placas de circuitos 20, 30, 40, 50, que se instalan sobre una base.
El disipador de calor 10 se instala sobre la base.
Las placas de circuitos 20, 30, 40, 50 se disponen sobre una base media, que se dispone en el disipador de calor 10. Las placas de circuitos 20, 30, 40, 50 incluyen una placa de alimentación 20 dispuesta sobre la base media, una placa de tapa 50 dispuesta en la placa de alimentación 20, una placa de control 30 conectada perpendicularmente a la placa de alimentación 20 y una placa de E/S 40 dispuesta en la placa de control 30.
En la Figura 1, la flecha hueca indica el flujo de una potencia principal a lo largo de un terminal de entrada 31, una parte de rectificación 22, un enlace de CC 27, una parte de inversor 23 y un terminal de salida 32.
La flecha sólida indica un fuente de energía secundaria de fuente de alimentación de modo conmutado 25 (SMPS), que suministra energía a la placa de control 30, un accionamiento de puerta y un circuito de detección y protección 26. La flecha punteada indica las señales de un controlador 24 de la placa de control 30, el accionamiento de puerta y el circuito de detección y protección 26.
En el caso del flujo de potencia y el flujo de señal del inversor convencional descrito anteriormente, se produce interferencia entre la salida de la parte de rectificación 22 y la salida de la parte del inversor 23 debido a la intersección de la potencia principal entre la que se encuentra.
Es decir, para el inversor convencional, un terminal de potencia, una unidad de potencia como PIM y una unidad de señal se instalan en la misma placa.
En consecuencia, la señal del inversor convencional está estructuralmente sujeta a interferencias por el flujo de potencia principal como se describió anteriormente.
El documento US2013/294040A1 describe un ejemplo de inversor de la técnica anterior que comprende una placa principal y una placa de control conectada eléctricamente a la placa principal y una placa de E/S.
El documento US 5555519 A describe un ejemplo de módulo adicional de la técnica anterior para un accionamiento de velocidad variable que incluye una carcasa que contiene un circuito electrónico y un conector para conectar a un conector correspondiente en el accionamiento de velocidad variable.
En referencia a la Figura 2, la placa de E/S convencional 40 y la placa de control 30 se conectan eléctricamente entre sí a través de un cable 60 para señales, al formar de esta manera una línea de señal.
La placa de E/S 40 se conecta a la placa de alimentación 20 a través de un cable de tierra 70 formado en la placa correspondiente, y el cable de tierra 70 conectado a la placa de alimentación 20 se extiende y se conecta al disipador de calor 10.
De acuerdo con la configuración descrita anteriormente, el inversor convencional es estructuralmente débil ya que usa cables como un cable de señal capaz de funcionar como una antena de ruido y un cable de tierra.
Además, en los casos convencionales, a medida que se usan los cables, el fuego puede provocarse por el contacto entre los cables y un componente que genera calor en el proceso de ensamblaje de un producto. De esta manera, pueden producirse daños en el producto y un mal funcionamiento.
Los documentos de la técnica anterior relacionados con la presente descripción incluyen la Publicación de Solicitud de Patente Coreana No. 10-2007-0053940 (Fecha de Publicación: 28 de mayo de 2007). Este documento describe una placa de circuito de impresión flexible que evita la interferencia del circuito entre las capas.
Resumen
Es un objeto de la presente descripción para proporcionar un inversor capaz de atenuar el ruido durante el funcionamiento al separar estructuralmente una unidad de señal de una unidad de potencia.
Los objetos de la presente descripción no se limitan a los objetos descritos anteriormente y otros objetos y ventajas pueden apreciarse por los expertos en la técnica a partir de las siguientes descripciones. Además, se apreciará fácilmente que los objetos y ventajas de la presente descripción pueden llevarse a la práctica por los medios que se mencionan en las reivindicaciones adjuntas y una combinación de las mismas.
Un inversor de acuerdo con la invención se define en la reivindicación 1.
Una modalidad adicional se define en la reivindicación dependiente. Las modalidades que no entran dentro del alcance de las reivindicaciones no describen parte de la presente invención.
De acuerdo con una modalidad de la presente descripción, una unidad de señal y una unidad de potencia están estructuralmente separadas entre sí. De esta manera, el ruido puede atenuarse eficientemente durante el funcionamiento.
Además, múltiples placas combinadas para conectarse eléctricamente entre sí se conectan a tierra a una parte de disipación de calor que sirve como disipador de calor, al usar un tornillo de tierra y una varilla de metal en lugar de usar un cable. De esta manera, pueden abordarse los problemas que resultan del uso de cables en la técnica anterior.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra un inversor convencional y la potencia y los flujos de señal del mismo.
La Figura 2 ilustra la estructura del inversor convencional.
La Figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra un inversor y la potencia y los flujos de señal de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada.
La Figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra el arreglo de una placa principal de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada.
La Figura 5 ilustra el flujo de potencia de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada.
La Figura 6 ilustra el flujo de potencia en una placa EMC de acuerdo con una modalidad no cubierta por la invención reivindicada.
La Figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra la instalación de una placa de control de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada.
La Figura 8 ilustra el flujo de una potencia secundaria y una señal en una placa de control de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada.
Descripción detallada
Los objetos, características y ventajas anteriores se harán evidentes a partir de la descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos. Las modalidades se describen con suficiente detalle para permitir a los expertos en la técnica practiquen fácilmente la idea técnica de la presente descripción. Pueden omitirse descripciones detalladas de funciones o configuraciones bien conocidas para no ocultar innecesariamente la presente descripción. De aquí en adelante, las modalidades de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos acompañantes. A lo largo de los dibujos, numerales de referencia similares se refieren a elementos similares.
La Figura 3-5 describe una modalidad cubierta por la invención reivindicada. La Figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra un inversor y flujos de potencia y señal de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, la Figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra el arreglo de una placa principal de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, y la Figura 5 ilustra el flujo de potencia de acuerdo una modalidad de la presente descripción.
De aquí en adelante, se describirá la estructura de un inversor de acuerdo con una modalidad de la presente descripción con referencia a la Figura 3.
En referencia a la Figura 3, el inversor de acuerdo con una modalidad incluye una base 100, una parte de disipación de calor 120, una placa principal 200, y una placa de control 400 una placa de control de E/S no se muestra.
La parte de disipación de calor 120 se instala sobre la base 100. El área de la parte de disipación de calor 120 es más pequeña que el área de la base 100.
Una porción lateral de la parte de disipación de calor 120 se proporciona con un ventilador de disipación de calor 110, que se expone al exterior.
La placa principal 200 se dispone en el extremo superior de la parte de disipación de calor 120.
En la presente descripción, el área de la placa principal 200 puede ser mayor que el área para la instalación de la parte de disipación de calor 120.
La modalidad cubierta por la invención reivindicada comprende un enlace de CC 260 instalado en la placa principal 200.
Una pluralidad de enlaces de CC 260 pueden sobresalir hacia abajo de la placa principal 200 y disponerse en la porción lateral de la parte de disipación de calor 120.
En consecuencia, los enlaces de CC 260 no pueden sobresalir hacia arriba de la placa principal 200.
Además, una placa EMC 300 no cubierta por la invención reivindicada se instalada en una porción superior de la placa principal 200, y un filtro EMC 310 se monta en la placa EMC 300.
Un terminal de entrada 510 se dispone en un lado de la placa principal 200 y un terminal de salida 520 se coloca adyacente al terminal de entrada 510.
La placa principal 200 incluye una parte de conexión de potencia de entrada 210 (ver la Figura 5), una parte de rectificación 220, el enlace de CC 260, la parte inversora 270 y el terminal de salida 520.
En esta modalidad, la placa de control 400 se instala perpendicularmente con el fin de que se conecte eléctricamente y se fije a la porción lateral de la placa principal 200.
En la presente descripción la porción de extremo inferior de la placa de control 400 se dispone preferentemente con el fin de que quede expuesta a una porción lateral de la parte de disipación de calor 120. Es decir, la porción de extremo inferior de la placa de control 400 puede exponerse a la porción lateral de la parte de disipación de calor 120, al disipar de esta manera fácilmente el calor.
En la presente descripción, la placa de control 400 incluye una unidad de entrada de potencia SMPS 411 (ver la Figura 8), un controlador 420, una unidad de potencia SMPS 410 y una unidad de señal 430.
La unidad de entrada de potencia SMPS 411 se conecta eléctricamente a una parte de la conexión de potencia SMPS formada en la placa principal 200. La parte de la conexión de potencia SMPS se describirá más adelante.
Mientras tanto, la placa principal 200 se conecta a tierra a una varilla de metal 320 conectada a la parte de disipación de calor 120 ya que la varilla de metal 320 entra en contacto con la placa principal 200 de una manera penetrante. La parte de disipación de calor 120 se forma de aluminio.
Además, la placa de control 400 se proporciona con una parte de conexión a tierra 451.
Un tornillo de tierra 450 que contacta con la parte de disipación de calor 120 se instala en la parte de conexión a tierra 451.
Además, aunque no se muestra en la figura, la placa de control 400 fija una placa de E/S dispuesta en la placa principal 200 al conectarse eléctricamente a la placa de E/S.
La placa de E/S se proporciona con un patrón conectado a la parte de conexión a tierra 451.
A continuación, se dará una descripción de un sistema de flujo de señales de acuerdo con la formación independiente del flujo de potencia y el flujo de señal a través del inversor de la presente descripción configurado como anteriormente.
De aquí en adelante, el flujo de potencia del inversor de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada se describirá con referencia a la Figura 3.
En la Figura 3, la flecha hueca indica el flujo de una potencia principal a lo largo del terminal de entrada 510, la parte de rectificación 220, el enlace de CC 260, la parte inversora 270 y el terminal de salida 520.
Además, la flecha sólida indica el flujo de una potencia secundaria de SMP suministrada desde la unidad de potencia SMPS 410 al controlador 420 y la unidad de señal 430.
Además, se forma un flujo de señal entre el controlador 420 y la unidad de señal 430.
Como se describió anteriormente, de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, la intersección de los flujos de energía principales no se produce.
Es decir, en esta modalidad, al implementar el flujo de potencia y el flujo de señal, las placas 200, 400 están estructuralmente separadas entre sí. De esta manera, puede evitarse la interferencia entre los flujos de señal.
En referencia a las Figuras 4 y 5, se aplica una potencia de CA de entrada a la parte de rectificación 220 a través de la parte de conexión de potencia de entrada 210 conectada al terminal de entrada 510.
Subsecuentemente, la potencia de CC obtenida a través de la parte de rectificación 220 se transmite al enlace de CC 260, y el enlace de CC 260 hace que la potencia de CC sea suave.
Después de pasar a través del enlace de CC 260, la potencia de CC se aplica a la parte inversora 270.
En la presente descripción, un conector 401 se instala en una porción lateral de la placa principal 200.
El conector 401 se conecta eléctricamente a la placa de control 400 para transferir una señal.
En la presente descripción, una señal PWM de la placa de control 400 se transmite a la parte inversora 270 a través del conector 401.
Además, la parte inversora 270 puede emitir una alimentación de AC al exterior a través del terminal de salida 520. Además, se instala una parte de la conexión de potencia SMPS 240 en la placa principal 200.
La Figura 6 ilustra el flujo de potencia en una placa EMC de acuerdo con una modalidad no cubierta por la invención reivindicada.
En referencia a la Figura 6, la placa EMC 300 se dispone en la placa principal 200.
Se instala un tornillo de tierra 321 en la placa EMC 300.
El tornillo de tierra 321 se sujeta a la varilla de metal 320, que sobresale hacia arriba a través de la placa principal 200 descrita anteriormente.
En la presente descripción, un filtro EMC 310 y una parte de conexión de potencia de entrada 210 se instalan en la placa EMC 300.
El filtro EMC 310 no se conecta eléctricamente a la parte de conexión de potencia de entrada 210 ni al terminal de salida 520.
El flujo de potencia en la placa EMC 300 se forma de la siguiente manera.
Una entrada de alimentación de AC del terminal de entrada 510 puede transmitirse a la placa principal 200 a través del filtro EMC 310 y la parte de conexión de potencia de entrada 210.
El numeral de referencia 511 indica un bloque terminal de tierra. La Figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra la instalación de una placa de control de acuerdo con una modalidad cubierta por la invención reivindicada.
En referencia a las Figuras 7 y 8, la placa principal 200 de esta modalidad cubierta por la invención reivindicada incluye una parte de la conexión de potencia SMPS 250.
Además, la placa de control 400 incluye una unidad de entrada de potencia SMPS 411 conectada eléctricamente a la parte de la conexión de potencia SMPS 250 para introducir una alimentación secundaria, un controlador, una unidad de potencia SMPS 410 y una unidad de señal 430.
Además, una unidad de circuito de detección y protección y un accionamiento de puerta 440 se instalan en la placa de control 400.
La unidad de potencia SMPS 410 genera la potencia secundaria. De esta manera, la unidad de potencia SMPS 410 forma un flujo de la segunda potencia transmitida al controlador 420 y la unidad de señal 430 y forma un flujo de señal entre el controlador 420 y la unidad de señal 430.
Cuando la potencia se introduce desde la parte de la conexión de potencia SMPS 250 a la unidad de entrada de potencia SMPS 411, la unidad de potencia SMPS 410 genera una energía secundaria usada para el control, la detección y la protección.
La energía secundaria generada se suministra a un DSP (no se muestra), la unidad de señal 430 y el accionamiento de puerta 440 para accionar la parte inversora 270.
De esta manera, la placa de control 400 para accionar la parte inversora 270 puede separarse estructuralmente de la placa principal 200 que sirve como una unidad de potencia que forma el flujo de potencia.
De acuerdo con la configuración y funcionamiento descritos anteriormente, en esta modalidad, la unidad de señal está estructuralmente separada de la unidad de potencia. De esta manera, el ruido puede atenuarse eficientemente durante el funcionamiento.
La placa principal 200 puede ponerse a tierra cuando la varilla de metal 320 conectada a la parte de disipación de calor 120 entra en contacto con la placa principal 200 de manera penetrante.
Además, se forma una parte de conexión a tierra (451) en la placa de control 400.
Adicionalmente, un tornillo de tierra 450 que contacta con la parte de disipación de calor 120 se instala en la parte de conexión a tierra.
Además, puede formarse otro conector 402 en la placa de control 400 y conectarse eléctricamente a la placa de E/S dispuesta en la placa principal 200, al fijar de esta manera la placa de E/S.
La placa de E/S puede proporcionarse con un inversor conectado a la parte de conexión a tierra.
De acuerdo con la configuración y el funcionamiento descritos anteriormente, la presente descripción se conecta a tierra con la parte de disipación de calor al usar una varilla de metal, un tornillo de tierra y un patrón de circuito en lugar de usar un cable. De esta manera, los problemas de la tecnología convencional, como el daño a un producto, el mal funcionamiento y el fuego, que pueden ocurrir en el caso de que el cable entre en contacto con un componente disipador de calor en el producto en el proceso de ensamblaje del producto, pueden abordarse de manera eficiente.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Un inversor que comprende:
una base (100) proporcionada con una parte de disipación de calor (120);
una placa principal (200) dispuesta sobre la base (100) para generar una potencia de entrada a lo largo de un flujo de potencia independiente a través de una parte de rectificación (220) y una parte inversora (270); y una placa de control (400) fija para conectarse eléctricamente a la placa principal (200) para formar un flujo de una potencia secundaria y un flujo de una señal eléctrica,
en donde la placa principal (200) comprende una parte de conexión de potencia de entrada (210) para recibir la potencia de entrada, la parte de rectificación (220), un enlace de CC (260), la parte inversora (270) y un terminal de salida (520),
caracterizado por,
que una unidad de potencia de la fuente de alimentación de modo conmutado, SMPS, (410) comprendida en la placa de control (400) se configura para generar la potencia secundaria,
que la placa de control (400) se proporciona con una parte de conexión a tierra (451) y se conecta eléctricamente a una placa de E/S dispuesta en la placa principal (200), la placa de control (400) que fija la placa de E/S y la placa E/S proporcionada con un patrón conectado a la parte de conexión a tierra (451), y que se instala un tornillo de tierra en la parte de conexión a tierra (451) y que entra en contacto con la parte de disipación de calor (120),
que el flujo de potencia se forma a través de la parte de la conexión de potencia de entrada (210), la parte de rectificación (220), el enlace de CC (260), la parte inversora (270) y el terminal de salida (520),
que la placa principal (200) comprende además una parte de la conexión de potencia SMPS (240) para proporcionar energía a la placa de control (400),
que la placa de control (400) se instala perpendicularmente para conectarse eléctricamente y fijarse a una porción lateral de la placa principal (200), la placa de control (400) comprende: una unidad de entrada de potencia SMPS (411) conectada eléctricamente a la parte de la conexión de potencia SMPS (240) para transmitir la potencia a la unidad de potencia SMPS conectada eléctricamente (410), un controlador (420) y una unidad de señal (430),
que la unidad de potencia SMPS (410) se configura para generar el flujo de la potencia secundaria transmitida al controlador (420) y la unidad de señal (430),
que el flujo de señal eléctrica se forma entre el controlador (420) y la unidad de señal (430), en donde el controlador (420) y la unidad de señal (430) se configuran para accionar la parte inversora (270) de la placa principal (200).
2. El inversor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un área de la placa principal (200) es mayor que un área para la instalación de la parte de disipación de calor (120).
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