[發(fā)明專利]一種基于熱仿真的變頻器結構設計方法及變頻器結構

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• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114564826A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 許佩佩;張主峰;段杰芳
• 申請（專利權）人: 上海辛格林納新時達電機有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02M1/00;G06F119/08
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本公開實施例涉及變頻器領域，提供一種基于熱仿真的變頻器結構設計方法及變頻器結構，其中，基于熱仿真的變頻器結構設計方法包括：建立變頻器模型，變頻器模型包括殼體模型、電容模型以及電抗模型，殼體模型內包括容納腔；殼體模型還包括凸臺；殼體模型還包括散熱裝置；電容模型與電抗模型位于容納腔內；殼體模型還包括散熱器，散熱器自變頻器模型的頂面朝向容納腔延伸；其中，電容模型包括：內部卷芯、外殼、密封層、極柱及頂蓋；對變頻器模型進行熱仿真處理，并基于熱仿真處理的結果，對變頻器的至少一個散熱參數進行調整，散熱參數包括：散熱器的尺寸、散熱裝置的型號或凸臺朝向容納腔延伸深度中的至少一者?？梢蕴岣邿岱抡娴木取?/p>

技術領域

本公開實施例涉及變頻器領域，特別涉及一種基于熱仿真的變頻器結構設計方法及變頻器結構。

背景技術

變頻器依靠內部絕緣柵雙極型晶體管的開斷，調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器得到了越來越廣泛的應用。

隨著各行業(yè)自動化應用的系統(tǒng)化與集成化程度越來越高，客戶的體驗度要求也越來越高，像以往變頻器的簡單使用及較笨重的體型、外觀，已經難以滿足客戶的需求。變頻器正快速向集成化、小型化、美觀化的方向轉變。然而，集成化、小型化又給變頻器的散熱控制帶來了挑戰(zhàn)，特別是熱敏感器件的散熱，如電容。如何兼顧小型化及散熱性能，成了急需研究的課題。

發(fā)明內容

本公開實施例提供一種基于熱仿真的變頻器結構設計方法及變頻器結構，至少可以提高熱仿真的精確性，從而有利于設計出兼顧小型化及散熱性能的變頻器結構。

根據本公開一些實施例，本公開實施例一方面提供一種基于熱仿真的變頻器結構設計方法，包括建立變頻器模型，所述變頻器模型包括殼體模型、電容模型以及電抗模型，所述殼體模型內包括容納腔；所述殼體模型還包括凸臺，所述凸臺自所述殼體模型的底面朝向所述容納腔延伸；所述殼體模型還包括散熱裝置，且所述散熱裝置朝向所述容納腔；所述電容模型與所述電抗模型位于所述容納腔內，所述電容模型位于所述電抗模型上方，且所述電抗模型與所述凸臺正對；所述殼體模型還包括散熱器，所述散熱器自所述變頻器模型的頂面朝向所述容納腔延伸；其中，所述電容模型包括：內部卷芯、外殼、密封層、極柱及頂蓋，所述外殼環(huán)繞所述內部卷芯，所述密封層位于所述內部卷芯的頂面，所述極柱貫穿所述密封層與所述內部卷芯接觸，所述頂蓋位于所述密封層的頂面；對所述變頻器模型進行熱仿真處理，并基于所述熱仿真處理的結果，對所述變頻器的至少一個散熱參數進行調整，所述散熱參數包括：所述散熱器的尺寸、所述散熱裝置的型號或所述凸臺朝向所述容納腔延伸深度中的至少一者。

在一些實施例中，獲取所述熱仿真處理的結果之前還包括：獲取所述電容模型的溫度與所述電容模型的阻值，并繪制所述電容模型的溫度與所述電容模型的阻值對應的曲線，在所述熱仿真處理的過程中，依據所述電容模型的當前溫度獲取當前阻值。

在一些實施例中，獲取所述電容模型的溫度的步驟包括：在所述外殼上選取若干個測試點，并將若干所述測試點溫度的平均值作為所述電容模型的當前溫度，并根據所述電容模型的當前溫度繪制所述電容模型的溫度與所述電容模型的阻值對應的曲線。

在一些實施例中，所述測試點以3個為一組，且每組的所述測試點沿所述密封層朝向所述內部卷芯的方向排布于所述外殼上。

在一些實施例中，所述電抗模型包括：內芯、匯流排、絕緣層及線圈，所述匯流排位于所述內芯側壁，且所述匯流排包括至少兩個匯流腳，所述絕緣層環(huán)繞部分所述匯流腳及部分所述內芯，所述線圈至少設置于部分所述絕緣層的外壁；形成所述電抗模型的步驟包括：獲取所述內芯、所述匯流排、所述絕緣層及所述線圈實際物理參數，并依據實際物理參數建立所述電抗模型。

在一些實施例中，所述凸臺朝向所述散熱裝置及所述凸臺朝向所述電抗模型的側壁具有若干通孔。

在一些實施例中，形成的所述凸臺與所述殼體模型為一體壓鑄成型。