CN218276488U - 变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变频器包括：壳体，设置于壳体内的隔板、变频器主电路及散热器；变频器主电路包括电感、整流器、电容及逆变器；散热器包括散热基板及散热翅片；隔板将壳体内部空间分割为前仓及后仓；隔板上设置有窗口，散热基板密封嵌设于窗口内；整流器、电容及逆变器设置于所述前仓内，并且整流器及逆变器中的功率开关器件贴设在散热基板的第一表面上；散热翅片设置于散热基板的第二表面且延伸至后仓内；电感设置于后仓内；后仓相对的两侧面上分别设置有进风口及出风口。本实用新型的变频器通过分仓式的设计布局，结构紧凑、可靠性高、功率密度高，并且兼顾了防护及散热，提升了变频器的耐环境性能及使用寿命。

Description

变频器

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种变频器。

背景技术

随着科学的发展，变频器的使用越来越广泛，不管是工业设备还是家用电器都会使用到变频器。如图1所示为现有的一种变频器的结构，其缺点是体积大、重量重、功率密度低，且所有器件(电感、主板等)均设置在同一腔体中，腔体侧壁开设了通风孔，IP防护等级较低，潮气、灰尘等均易进入腔体内，变频器存在可靠性差及耐环境性能差的缺陷。

因此，如何设计一种结构紧凑、可靠性高、功率密度高的变频器，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种变频器，用于解决现有技术中变频器体积大、重量重、功率密度低、可靠性差及耐环境性能差、防护和散热不兼容等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种变频器，所述变频器至少包括：

壳体，设置于所述壳体内的隔板、变频器主电路及散热器；所述变频器主电路包括电感、整流器、电容及逆变器；所述散热器包括散热基板及散热翅片；

所述隔板将所述壳体内部空间分割为前仓及后仓；所述隔板上设置有窗口，所述散热基板密封嵌设于所述窗口内；所述整流器、所述电容及所述逆变器设置于所述前仓内，并且所述整流器及所述逆变器中的功率开关器件贴设在所述散热基板的第一表面上；所述散热翅片设置于所述散热基板的第二表面且延伸至所述后仓内；所述电感设置于所述后仓内；所述后仓相对的两侧面上分别设置有进风口及出风口。

可选地，所述整流器、所述电容、所述逆变器均集成于主板上；所述主板位于所述前仓内且设置于所述散热基板的第一表面上。

更可选地，所述主板位于靠近所述进风口一侧的前仓体内，所述滤波板位于靠近所述出风口一侧的前仓体内。

可选地，所述变频器主电路还包括滤波器。

更可选地，所述滤波器设置于所述前仓内。

更可选地，所述滤波器位于靠近所述出风口一侧的前仓体内。

可选地，所述进风口处还设置有第一风扇。

可选地，所述前仓内还设置有第二风扇。

可选地，所述散热器靠近所述进风口一侧，所述电感靠近所述出风口一侧。

可选地，所述整流器为有源整流器。

可选地，围成所述前仓的壳体上还设置有散热孔。

如上所述，本实用新型的变频器，具有以下有益效果：

1、本实用新型的变频器将易受潮湿、灰尘、盐雾等环境影响的电子元器件设置于相对密封的前仓内，提高了变频器的防潮、防尘能力，防护性能好，从而提高了电子元器件的可靠性及使用寿命。

2、本实用新型的变频器将耐环境性能较强的元件设置于与外部环境相通的后仓内，通过空气交换将变频器工作时产生的热量快速散出，散热性能好。

3、本实用新型的变频器中的风扇为可调速风扇，根据变频器的不同工作负荷可自动调节风扇转速，以实现节能降噪的目地，并有效的提高了风扇的使用寿命。

附图说明

图1显示为变频器的结构示意图。

图2显示为本实用新型的变频器的立体结构示意图。

图3显示为本实用新型的变频器AA’向剖面侧视示意图。

图4显示为本实用新型的变频器AA’向剖面立体示意图。

图5显示为本实用新型的变频器的主电路的一种结构示意图。

图6显示为本实用新型的变频器的主电路的另一种结构示意图。

图7显示为本实用新型的变频器去除前面板后的结构示意图。

元件标号说明

1a 滤波器

1b 整流器

1c 电容

1d 逆变器

1 壳体

2 主板

3 滤波板

4 驱动板

5 辅助电源

6 显示面板

7 电感

8 散热器

81 散热基板

82 散热翅片

9 第一风扇

10 出风口

11 前仓

12 后仓

13 第二风扇

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图2～图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图2所示，本实施例提供一种变频器，所述变频器包括：

壳体1，设置于所述壳体1内的隔板、变频器主电路及散热器8。

如图2所示，所述壳体1用于容纳变频器件。如图3所示，所述隔板将所述壳体1内部空间上下分割为前仓11及后仓12。

具体地，在本实施例中，所述壳体1为长方体结构，包括前面板，后面板及四个侧面板；其中，所述前面板及所述后面板设置于所述隔板的两侧，且与所述隔板分别相对设置；所述前面板拆除后能直观看到所述变频器的绝大部分电子器件，以便于维修；与所述前面板及所述后面板垂直的面板为侧面板。作为示例，所述壳体1的材质为导热材料，有助于所述壳体1内的器件散热。

需要说明的是，所述壳体1的形状及各面板的定义可根据实际需要进行设置，不以本实施例为限。

如图3所示，所述壳体1的前面板、四个侧面板的前半部分及所述隔板围成所述前仓11，所述壳体1的后面板、四个侧面板的后半部分及所述隔板围成所述后仓12。如图3及图4所示，所述隔板上设置有窗口，所述散热器8密封嵌设于所述窗口内。

具体地，所述散热器8包括散热基板81及散热翅片82，为所述前仓11内的电子器件提供散热渠道；所述散热基板81具有相对设置的第一表面及第二表面，所述散热基板81的第一表面朝向所述前仓11内，所述散热基板81的第二表面朝向所述后仓12；所述散热翅片82设置于散热基板81的第二表面上并延伸至所述后仓12内。所述散热基板81与所述散热翅片82一体成型，或者所述散热基板81上设置有沟槽，所述散热翅片82插设于沟槽中。作为示例，所述散热基板81和/或所述散热翅片82内部具有封闭的散热管路，散热管路内填充有导热媒质，以加速散热，提高散热效率。

如图4所示，所述后仓12相对的两侧面板上分别设置有进风口及出风口10，以在所述后仓12中形成贯通所述后仓12的气流通道，促使冷却风能够带走所有散热翅片热量，避免出现冷热气流分层造成的散热不完全现象。

具体地，作为示例，所述进风口处还设置有第一风扇9，以加速所述后仓12中气体的流速；作为另一示例，所述出风口10处也可以设置抽气装置以加速所述后仓12中气体的流速；不以本实施例为限。进一步地，所述第一风扇9为可调速风扇，根据变频器的不同工作负荷可自动调节风扇转速，以实现节能降噪的目地，并有效的提高了风扇的使用寿命。

如图5及图6所示，所述变频器主电路包括电感7、整流器1b、电容1c及逆变器1d，各部分的连接关系不限，能实现变频功能即可。如图5所示，作为一示例，所述电感7、所述整流器1b、所述电容1c及所述逆变器1d依次连接。其中，所述电感7的一端接收交流输入信号，另一端连接所述整流器1b的输入端；在本实施例中，所述交流输入信号包括三相A、B及C，则相应设置三个电感L1、L2及L3。所述整流器1b将输入的交流信号转换为直流母线电压；在本实施例中，如图5所示，所述整流器1b为三相桥式结构的有源整流器，在实际使用中，所述整流器1b的结构不限，也可以是无源整流器。所述电容1c连接于所述整流器1b的输出端。所述逆变器1d接收所述直流母线电压，将所述直流母线电压转换为交流输出信号；在本实施例中，如图5所示，所述逆变器1d为三相桥式结构，所述交流输出信号OUTa、OUTb、OUTc用于驱动电机，在实际使用中，所述逆变器1d的结构不限。如图6所示，作为另一示例，所述整流器1b、所述电感7、所述电容1c及所述逆变器1d依次连接。其中，所述整流器1b将输入的三相交流信号A、B、C转换为直流母线电压；在本实施例中，如图6所示，所述整流器1b为无源整流器，在实际使用中，所述整流器1b的结构不限，也可以是有源整流器。所述电感7连接在整流器1b与所述电容1c之间；如图6所示，电感L4的一端连接所述整流器1b正相输出端，另一端连接所述电容1c的上极板。所述电容1c的下极板连接所述整流器1b的反相输出端。所述逆变器1d的结构、连接关系及原理与前一示例相同，在不一一赘述。

如图4所示，所述变频器中耐环境性能较强的电子元器件(包括但不限于电感)均设置于所述后仓12内。

具体地，将所述电感7设置于所述后仓12内。如图3及图4所示，在本实施例中，所述电感7与所述散热器8平铺于所述后仓12内(所述后面板上)；作为示例，所述电感7靠近所述出风口10一侧，所述散热器8靠近所述进风口一侧。需要说明的是，在实际使用中可根据需要设置所述电感7与所述散热器8的相对位置。

如图4及图7所示，所述变频器中易受潮湿、灰尘、盐雾等环境影响的电子元器件(包括但不限于功率器件及电容)均设置于所述前仓11中。

具体地，在本实施例中，将所述整流器1b、所述电容1c及所述逆变器1d设置于所述前仓11内。作为示例，所述整流器1b、所述电容1c及所述逆变器1d均集成于主板2上；如图4所示，所述主板2设置于所述散热基板81的第一表面上，所述整流器和逆变器中的功率开关器件贴设在所述散热基板81上，功率开关器件工作时产生的热量可通过所述散热基板81传递到所述后仓12中的散热翅片82上，以快速散热。

作为本实用新型的一种实现方式，所述变频器主电路还包括滤波器1a，可根据需要设置所述滤波器1a在所述变频器主电路中的连接关系，不以本实施例为限；在如图5所示的示例中，所述滤波器1a连接于所述电感7的输入端，在如图6所示的示例中，所述滤波器1a连接于所述整流器1b的输入端；所述滤波器1a接收交流输入信号，将所述交流输入信号滤波后传递到下一级电路(在如图5所示的示例中下一级电路为所述电感7，在如图6所示的示例中下一级电路为所述整流器1b)。作为示例，所述滤波器1a采用滤波电容实现，所述滤波电容可集成于滤波板3上，所述滤波器1a设置于所述前仓11内；具体地，如图4及图7所示，在本实施例中，为了便于检修，所述滤波板3与所述主板2平铺于所述前仓11内(所述隔板的表面上)；进一步，所述主板2位于靠近所述进风口一侧的前仓体内，所述滤波板3位于靠近所述出风口10一侧的前仓体内。需要说明的是，在实际使用中可根据需要设置所述滤波板3与所述主板2的相对位置。作为另一示例，所述滤波器1a采用滤波电感实现，所述滤波电感相对于所述电感7体积比较小，且热量也比较小，因此，所述滤波电感可设置于所述前仓11内，也可以设置于所述后仓12内；当设置于所述前仓11内时所述滤波电感位于靠近所述出风口10一侧的前仓体内。所述滤波器1a也可同时包括电感和电容，在此不一一赘述。

如图4及图7所示，作为本实用新型的一种实现方式，所述前仓11内还设置有驱动板4。所述驱动板4插设于所述主板2上，所述驱动板4上设置有功率开关器件的驱动器；在本实施例中，所述驱动板4与所述主板2垂直设置，在实际使用中，所述驱动板4可根据需要设置于所述前仓11的任意位置。

作为本实用新型的一种实现方式，如图4及图7所示，所述前仓11内还设置有辅助电源5，所述辅助电源5可根据需要设置于所述前仓11内的任意位置，用于为所述变频器1提供部分工作电源，例如为风扇供电。

作为本实用新型的一种实现方式，如图7所示，所述前仓11内还设置有第二风扇13，所述第二风扇13用于促进空气在所述前仓11(密封腔)内部的扰动，增加所述前仓11内各电路板上的电容、电阻等发热器件与所述前仓11内部空气的热交换能力，热量最终通过所述变频器的壳体1交换至外部环境。进一步地，所述第二风扇13为可调速风扇，同样可根据变频器的不同工作负荷可自动调节风扇转速。

作为本实用新型的一种实现方式，围成所述前仓11的壳体1上还设置有散热孔，以通过所述前仓11内部与外部环境的空气流通，加速所述前仓11的散热。需要说明的是，所述散热孔的孔径很小，不影响所述前仓11的防护效果。

作为本实用新型的一种实现方式，如图2所示，围成所述前仓11的壳体1上还设置有显示面板6。在本示例中，所述显示面板6设置于所述壳体1的前面板上。

需要说明的是，所述变频器的摆放形式不限，包括但不限于立式或卧式，不以本实施例的附图为限。

本实用新型的变频器中，空气由所述第一风扇9带入所述后仓12内，流过所述散热器翅片82时，将集成于所述主板1上并贴设在所述散热器基板81上的主电路中的功率开关器件工作时产生的热量带走后经由所述后仓12的出风口10排出变频器的壳体1，同时带走的还有电感7工作时产生的热量，从而使变频器各器件温度均控制在合理的工作状态。

综上所述，本实用新型提供一种变频器，包括：壳体，设置于所述壳体内的隔板、变频器主电路及散热器；所述变频器主电路包括电感、整流器、电容及逆变器；所述散热器包括散热基板及散热翅片；所述隔板将所述壳体内部空间分割为前仓及后仓；所述隔板上设置有窗口，所述散热基板密封嵌设于所述窗口内；所述整流器、所述电容及所述逆变器设置于所述前仓内，并且所述整流器及所述逆变器中的功率开关器件贴设在所述散热基板的第一表面上；所述散热翅片设置于所述散热基板的第二表面且延伸至所述后仓内；所述电感设置于所述后仓内；所述后仓相对的两侧面上分别设置有进风口及出风口。本实用新型的变频器通过分仓式的设计布局，结构紧凑、可靠性高、功率密度高，并且兼顾了防护及散热，提升了变频器的耐环境性能及使用寿命。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种变频器，其特征在于，所述变频器至少包括：

壳体，设置于所述壳体内的隔板、变频器主电路及散热器；所述变频器主电路包括电感、整流器、电容及逆变器；所述散热器包括散热基板及散热翅片；

所述隔板将所述壳体内部空间分割为前仓及后仓；所述隔板上设置有窗口，所述散热基板密封嵌设于所述窗口内；所述整流器、所述电容及所述逆变器设置于所述前仓内，并且所述整流器及所述逆变器中的功率开关器件贴设在所述散热基板的第一表面上；所述散热翅片设置于所述散热基板的第二表面且延伸至所述后仓内；所述电感设置于所述后仓内；所述后仓相对的两侧面上分别设置有进风口及出风口。

2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述整流器、所述电容、所述逆变器均集成于主板上；所述主板位于所述前仓内且设置于所述散热基板的第一表面上。

3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于：所述主板位于靠近所述进风口一侧的前仓体内。

4.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述变频器主电路还包括滤波器。

5.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于：所述滤波器设置于所述前仓内。

6.根据权利要求4或5所述的变频器，其特征在于：所述滤波器位于靠近所述出风口一侧的前仓体内。

7.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述进风口处还设置有第一风扇。

8.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述前仓内还设置有第二风扇。

9.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述散热器靠近所述进风口一侧，所述电感靠近所述出风口一侧。

10.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述整流器为有源整流器。

11.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：围成所述前仓的壳体上还设置有散热孔。

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