[發(fā)明專利]一種具有功率器件新型安裝結(jié)構(gòu)的變頻器

有效

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• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103441653A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳建安;劉春夏;殷江洪
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 唐華明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井設(shè)備變頻驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種具有功率器件新型安裝結(jié)構(gòu)的變頻器。

背景技術(shù)

變頻器是變頻調(diào)速領(lǐng)域內(nèi)的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)（如紡織、陶瓷、機床加工等）。目前，普通常見的變頻器主要包括：箱體，和位于箱體內(nèi)的變頻器主體；其中變頻器主體主要包括功率器件IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor）、與功率器件相連的驅(qū)動板、與驅(qū)動板相連的控制板、電容組件；其中，驅(qū)動板和控制板均設(shè)置有I/O（input/output）接口。不同功率等級的變頻器，大小不同，通常變頻器功率越大，其體積也越大。通常變頻器的箱體呈長方體狀。

在井下勘探和石油開采應(yīng)用領(lǐng)域，對礦井設(shè)備的變頻驅(qū)動控制有著廣泛的應(yīng)用前景，存在將變頻器應(yīng)用于礦井設(shè)備的需求。在井下勘探和石油開采應(yīng)用領(lǐng)域，井道的橫截面為圓形，礦井設(shè)備的井道桿體（例如鉆桿、抽油桿、抽水桿等被電機驅(qū)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動或反復(fù)來回運動的桿體）需要伸入井道內(nèi)進(jìn)行工作。例如在石油開采行業(yè)，對于井道和井道桿體的直徑存在特定標(biāo)準(zhǔn)，通常井道直徑為116mm，井道桿體直徑為64mm，現(xiàn)有的變頻器箱體呈長方體狀，變頻器只能放置在井道口的上方（井道外的地面上），然后通過控制線纜和驅(qū)動線纜接到井道內(nèi)的抽油機上。但是，對于較深的井道，需要較長的控制線纜和驅(qū)動線纜接到抽油機的電機上，影響電機的及時響應(yīng)，導(dǎo)致輸出功率的消耗較大，使得變頻器的使用成本較高；另外，較長的線纜較易被損壞，導(dǎo)致變頻器的使用可靠性較低。

綜上所述，如何降低對電機及時響應(yīng)的影響，以降低輸出功率的消耗，進(jìn)而降低變頻器的使用成本，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有功率器件新型安裝結(jié)構(gòu)的變頻器，以降低對電機及時響應(yīng)的影響，降低輸出功率的消耗，進(jìn)而降低變頻器的使用成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種具有功率器件新型安裝結(jié)構(gòu)的變頻器，包括：能夠進(jìn)入井道的外筒，內(nèi)套于所述外筒且能夠供井道桿體貫穿的內(nèi)筒，位于所述內(nèi)筒和所述外筒之間的容腔內(nèi)的變頻器主體，和分別與所述內(nèi)筒和所述外筒密封相連的端蓋；其中，

所述端蓋具有供所述井道桿體穿過的通孔；所述外筒內(nèi)壁具有安裝區(qū)；所述變頻器主體包括：設(shè)置于所述安裝區(qū)的若干功率器件，位于所述安裝區(qū)處且與所述功率器件相連的驅(qū)動板。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述安裝區(qū)的數(shù)目至少為兩個，且所述安裝區(qū)依次沿所述外筒的環(huán)向分布；所述驅(qū)動板的數(shù)目與所述安裝區(qū)的數(shù)目相同，且所述驅(qū)動板依次串接。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述安裝區(qū)沿所述筒體的軸向延伸，相鄰的兩個所述功率器件之間具有間隙。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述功率器件為單管IGBT。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述單管IGBT通過螺釘固定于所述安裝區(qū)上，所述單管IGBT通過引腳與所述驅(qū)動板相連；所述驅(qū)動板通過螺釘或者卡扣與所述外筒的內(nèi)壁相連。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述單管IGBT以等間距分布于所述安裝區(qū)內(nèi)，且所述單管IGBT緊貼于所述安裝區(qū)的表面上。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述外筒為圓筒；所述安裝區(qū)呈平面狀。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述外筒包括至少兩個密封相連的分筒，相連的兩個所述分筒的對接面平行于所述外筒的軸線。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述分筒的數(shù)目為兩個，分別為第一分筒和第二分筒，所述功率器件和所述驅(qū)動板位于所述第一分筒上，且所述安裝區(qū)環(huán)向等分所述第一分筒；所述變頻器主體的控制板位于所述第二分筒上。

優(yōu)選的，上述變頻器中，所述外筒的外壁上對應(yīng)所述安裝區(qū)的位置處設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的具有功率器件新型安裝結(jié)構(gòu)的變頻器，具有能夠進(jìn)入井道的外筒以及能夠供井道桿體貫穿的內(nèi)筒，端蓋具有供井道桿體穿過的通孔，這樣，能夠使井道桿體貫穿整個變頻器，使得該變頻器分布在井道桿體的四周，能夠有效利用井道中的空間，從而能夠避免井壁對該變頻器產(chǎn)生干涉，使得該變頻器能夠隨井道桿體進(jìn)入井道，則縮短了該變頻器與電機的距離，從而縮短了控制線纜和驅(qū)動線纜的長度，降低了對電機及時響應(yīng)的影響，降低了輸出功率的消耗，進(jìn)而降低了該變頻器的使用成本；同時，也降低了控制線纜和驅(qū)動線纜被損壞的幾率，進(jìn)而提高了該變頻器的使用可靠性。