[實用新型]一種優(yōu)化布局的變頻器

有效

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• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN206775369U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 黃文波
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市科沃電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M5/40;H05K7/02;H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本申請屬于工業(yè)變頻器技術領域，具體來講，涉及到一種工業(yè)變頻器的結(jié)構(gòu)設計。

背景技術

變頻器是一種利用對工業(yè)半導體器件的開關控制實現(xiàn)將工頻電源轉(zhuǎn)化為可調(diào)可控頻率電源的電力電氣設備。市場上主流交直交電壓型變頻器一般主要由整流單元（交流變直流）、電容濾波單元、逆變單元（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元、控制單元，主回路端子等幾部分組成的。

其中，從整流單元輸出側(cè)到逆變單元輸入側(cè)這段電路為直流電路，大功率的變頻器，均使用較大表面積的銅排來完成直流電路中各核心單元器件的電氣連接。出于減少變頻器直流電路雜感，提高變頻器運行穩(wěn)定性的需要，現(xiàn)有主流變頻器均采用疊層技術來設計直流母排。這段直流電路銅排又稱為疊層母排，即是由兩塊銅排按裝配關系重疊安裝，兩銅排之間再使用一種較薄的絕緣材料隔開絕緣。使用疊層母排的好處關鍵在于通過兩塊電流方向相反的直流母排的重疊，能有效減少或消除直流電路的雜散電感，提高變頻器系統(tǒng)的性能。兩塊疊層母排重疊區(qū)域的面積占比越高，越有利于變頻器系統(tǒng)性能的提高。現(xiàn)有技術中，變頻器大多采用2組疊層母排設計，其中一組裝配于逆變單元部分，另一組裝配在電容濾波單元上，兩組疊層母排再按正負分別并行連接起來。這種方式，便于電容濾波單元的裝配和拆卸，裝配和維護比較方便。但也因為結(jié)構(gòu)設計存在的各種限制，兩組疊層母排設計，銅排浪費多，而且疊層母排的疊層面積占比也不高。

變頻器的主回路端子一般都包括輸入端子，輸出端子，直流引出端子，接地端子。受變頻器各功能單元的布局方式的影響，現(xiàn)有技術中，各端子基本存在3類不同組合和分布方式。第1類：各主回路端子一字排開分布，這種方式主要適用較小功率的變頻器。第2類：各主回路端子分成主副兩組，其中，輸入端子、輸出端子這些主端子為一組，直流引出端子、接地端子這些副端子為另一組。第3類：各主回路端子分成兩組，其中，輸入端子、直流母排引出端子為一組；輸出端子、接地端子為另一組，兩組端子分列變頻器機箱的頂部和底部。這種端子布局，俗稱“上進下出”或“下進上出”。上述3種端子分布方案各有優(yōu)缺點，其中，第1類和第2類端子布局，由于各端子與對應關聯(lián)裝配的功能單元沒有位置上的對齊關系，各端子銅排形狀復雜，加工難度高且浪費嚴重。第3類端子布局則很好地解決了上述端子銅排形狀過于復雜的問題，但由于兩排端子分列機箱頂部和底部兩側(cè)，不利于用戶布線和接線。

發(fā)明內(nèi)容

本申請公開了一種優(yōu)化布局的變頻器，其通過優(yōu)化變頻器幾種主要功能單元的布局，能在提高變頻器性能的同時有效降低變頻器結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)的成本。上述功能單元包括：散熱器，整流單元，逆變單元，電容濾波單元，疊層母排組件，輸入端子組及輸出端子組。

為方便描述，現(xiàn)對變頻器機箱和方位作一個總體設定：機箱豎立放置，面對機柜門的方向為主視方向，機箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間由上至下大致分為上部，中部，下部三部分；在箱體深度方向上，由里到外分為底層和外層兩部分，其中底層為風道區(qū)，外層為各功能單元分布和裝配區(qū)。

上述散熱器可以為單一的一體式散熱器，也可以為分離式分別安裝的兩個分體式散熱器。上述一體式散熱器安裝于變頻器機箱底層的中部，在散熱器的上半側(cè)，一字排開安裝有三組逆變單元，下半部分偏左的區(qū)域安裝有三組整流單元。上述整流單元可以一字排開分布，也可以按“品”字形分布。其中，“品”字形分布是指，三組整流單元中的其中兩組橫向排布，兩組間拉開一小段距離，在距此兩組適當距離的上側(cè)中間位置再排布一組整流單元。上述分體式散熱器方案中，其中一個散熱器，安裝于變頻器機箱的底層上部，上面一字排開安裝有三組逆變單元。另一個散熱器則安裝于變頻器機箱底層下部偏左的區(qū)域，上面安裝有三組整流單元。與前述一體散熱器方案布局相同的是，三組整流單元可以一字排開分布，也可能按“品”字形分布。在變頻器機箱底層，上述兩個分體式散熱器之間，拉開有一段空間，用于安裝電容濾波組件。