[發明專利]變頻器設備的散熱結構和控制方法及設備

在審

• 申請號: 201310460252.8
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104519715A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 王英強;于海源
• 申請（專利權）人: 施耐德東芝換流器歐洲公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;F04D27/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王景剛

技術領域

本發明涉及用于VSD設備的散熱結構，特別涉及一種具有雙方向旋轉的風扇的散熱結構和用于控制該散熱結構的方法。還涉及一種包括該散熱結構的VSD設備。

背景技術

在變頻器（VSD，即Variable?Speed?Drive）設備中，由于電容器和其它電子元件在工作時產生熱量，如果這些熱量不能及時有效地排出，則會造成電容器和其它電子元件溫度上升，甚至會造成設備故障。因此需要設置有散熱結構來引導冷空氣穿過發熱元件，以把熱量排出到設備外。通常，在傳統的VSD設備中設置有散熱風扇，該風扇設置在電容器陣列的第一端，且該風扇僅能以單一方向旋轉，引導熱空氣從相對的第二端流動經過電容器陣列至該第一端。由于冷空氣在第二端時就開始吸收熱量從而溫度上升，因此，該溫度上升的空氣到達第一端時對位于第一端的電容器的冷卻效果下降。其結果是，對于整個電容器陣列而言，隨著工作時間的增加，位于陣列第一端的電容器的溫度越來越高于位于第二端的電容器的溫度。由于第一端的電容器不能得到充分的冷卻，其使用壽命下降，甚至會導致設備的故障。因此，存在對于能夠對整個電容器陣列的兩端的電容器都能進行充分冷卻的散熱結構的需求。

發明內容

本發明的目的是要消除VSD設備中的電子元件的散熱不均勻的缺點。

本發明提供了一種用于VSD設備的散熱結構，該散熱結構包括：

-電子元件陣列，該陣列具有第一端和相對的第二端，該陣列中的電子元件在工作時產生熱量；

-散熱風扇，該風扇設置在所述陣列的第一端，用于引導冷卻氣流在所述第一端和第二端之間流動以冷卻所述陣列中的電子元件，

-控制裝置，該控制裝置控制所述風扇運行，

-其中，所述控制裝置控制所述風扇，以使得：所述風扇在第一時間段內以第一旋轉方向旋轉，引導冷卻氣流從所述第二端至所述第一端流動，且所述風扇在第二時間段內以與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向旋轉，引導冷卻氣流從所述第一端至所述第二端流動。

根據本發明的一方面，所述電子元件包括電容器。

根據本發明的一方面，所述控制裝置控制所述風扇，以使得所述風扇以所述第一時間段和所述第二時間段交替運行。

根據本發明的一方面，該散熱結構還包括用于感測第一端和第二端處的電子元件溫度的傳感器。

根據本發明的一方面，該控制裝置根據第一端和第二端處的傳感器感測的溫度來控制第一時間段和第二時間段的時長。

根據本發明的另一方面，所述風扇為雙向軸流式散熱風扇。

根據本發明的另一方面，所述風扇為交流電機風扇。

根據本發明的另一方面，所述控制裝置根據從CPU發出的脈沖信號交替改變供給到風扇的電流方向。

本發明還提供一種包括如上所述的散熱結構的VSD設備。

本發明還提供一種用于控制VSD設備的散熱結構的方法，該散熱結構包括：

-電子元件陣列，該陣列具有第一端和相對的第二端，該陣列中的電子元件在工作時產生熱量；

-散熱風扇，該風扇設置在所述陣列的第一端，用于引導冷卻氣流在所述第一端和第二端之間流動以冷卻所述陣列中的電子元件，

-控制裝置，該控制裝置控制所述風扇運行，

-所述方法包括步驟：

a）通過所述控制裝置控制所述風扇，以使得所述風扇在第一時間段內沿第一旋轉方向旋轉，引導冷卻氣流從所述第二端至所述第一端流動，和

b）通過所述控制裝置控制所述風扇，以使得所述風扇在第二時間段內沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向旋轉，引導冷卻氣流從所述第一端至所述第二端流動。

根據本發明的一方面，該方法還包括：重復a）步驟和b）步驟。

通過本發明，可提供改善VSD設備中的散熱效果。

附圖說明

圖1是具有根據本發明的散熱結構的VSD設備的立體圖；

圖2是風扇沿第一旋轉方向旋轉時的VSD設備中的冷卻氣流流動示意圖；

圖3是風扇沿第二旋轉方向旋轉時的VSD設備中的冷卻氣流流動示意圖；

圖4是控制電路的示意圖。

具體實施方式

VSD設備1可具有電子元件陣列（例如電容器陣列2）、散熱風扇3、散熱片4、和其它電子元件（未示出）。電容器陣列2、散熱風扇3、散熱片4、和其它電子元件可位于VSD設備1的箱體（未示出）內。