一种空压机双变频驱动控制一体机的制作方法

本发明涉及电气技术领域，尤其涉及一种空压机双变频驱动控制一体机。

背景技术：

空气压缩机简称空压机，是气动系统的核心设备，广泛应用于各行各业，其中，可变频的空压机具有节能、工作参数稳定等优点，受到广泛的关注与应用。

变频空压机通常将空压机变频器电控系统和空压机分体式安装。如图1所示，现有的空压机双变频器电控系统100主要由主机变频器101、风机变频器102、辅助电源模块103三部分构成，主机变频器101用于驱动空压机的主机，风机变频器102用于驱动空压机的油冷风机，辅助电源模块103用于为主机变频器101和风机变频器102的低电压组件供电，三者在结构和功能上彼此独立。

但是，上述空压机双变频器电控系统的组成部件较多，存在占用空间大、成本高、布线复杂等问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种空压机双变频驱动控制一体机，用于解决现有空压机双变频器电控系统的组成部件较多，存在占用空间大、成本高、布线复杂等问题。

为达到上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种空压机双变频驱动控制一体机，包括：柜体以及设置在所述柜体内部的继电器板、控制板、电容板和双变频驱动板；

所述双变频驱动板上设置有整流模块、主机逆变模块和风机逆变模块；

所述整流模块通过所述继电器板向所述电容板充电，所述电容板的电能输出端与所述主机逆变模块和所述风机逆变模块的电能输入端相连，所述主机逆变模块用于连接空压机的主机，所述风机逆变模块用于连接空压机的油冷风机。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述柜体内部设置有隔板，所述隔板将所述柜体的内部空间由所述柜体的背板到门板方向依次划分为内腔和外腔，所述双变频驱动板、控制板、继电器板设置于所述外腔；

所述隔板上设置有供安装电容板的通孔，所述电容板的板体设置于外腔中且贴装于隔板上，所述电容板的各个电容穿过所述通孔容置于内腔中；

所述空压机双变频驱动控制一体机还包括设置于内腔中的散热器，所述散热器设置于所述电容板的上方，所述隔板上设置有模块安装孔，所述散热器覆盖安装于所述模块安装孔上，所述双变频驱动板上的整流模块、主机逆变模块和风机逆变模块穿过所述模块安装孔贴装于所述散热器表面；

所述继电器板固定在所述双变频驱动板上，所述控制板固定于控制板支架上，所述控制板支架装配在所述柜体上，并设置于所述继电器板和所述柜体的门板之间，所述控制板设置于所述控制板支架和所述柜体的门板之间。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，还设置有直流电抗器，所述直流电抗器串联于所述整流模块的电能输出端和所述电容板的电能输入端之间，用于降低交流输入谐波，所述直流电抗器固定于直流电抗器支架上，所述直流电抗器支架设置于外腔中且贴装于隔板上，所述直流电抗器穿过所述隔板上供安装直流电抗器的通孔，置于内腔中，且与所述电容在水平方向左右设置。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述内腔中还设置有固定于所述隔板的变压器组件，所述变压器组件包括变压器和变压器支架，所述变压器固定于所述变压器支架上，所述变压器支架固定于所述隔板上，所述变压器位于所述散热器的上方。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述内腔的底部、顶部和左右两侧可以分别设置底部通风口、顶部通风口和侧面通风口；

在所述顶部通风口安装第一风扇组件，当所述第一风扇组件运转时，外部的空气从所述底部通风口和所述侧面通风口进入所述内腔后经过位于内腔中的器件的所述功率器件表面，并经由所述第一风扇组件离开所述内腔。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一风扇组件包括第一风扇安装支架和风扇小模组，所述风扇小模组包括第一风扇支架、第一风扇和第一风扇网罩，所述第一风扇固定于所述第一风扇支架上，所述第一风扇网罩固定于所述第一风扇上；

所述第一风扇安装支架可拆卸的固定于所述内腔的顶部通风口处，所述第一风扇支架上具有与所述第一风扇安装支架卡合的卡扣，所述风扇小模组通过所述第一风扇支架的卡扣安装在所述第一风扇安装支架上。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述外腔还设置有安装在所述控制板和所述门板之间的第二风扇组件，所述第二风扇组件包括第二风扇安装支架和第二风扇，所述第二风扇固定于所述第二风扇支架上，所述第二风扇支架固定在所述控制板支架上。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式和第一方面的第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述空压机双变频驱动控制一体机还包括底座，所述底座可拆卸的固定于所述柜体底部；

所述底座内部设置有电量模块和/或接触器和/或熔断器和/或电流互感器。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述底座内部设置有底座支架，所述底座支架将所述底座内部划分为第一底座空间和第二底座空间，所述第一底座空间与所述柜体的内腔上下对应，所述第二底座空间与所述柜体的外腔上下对应；

所述第一底座空间的侧面设置有通风口；

若所述底座内部设置有电量模块、接触器、熔断器和电流互感器，所述第一底座空间用于设置固定于所述底座支架上的所述接触器和所述电量模块，所述第二底座空间用于设置固定于所述底座支架上的所述电流互感器和所述熔断器。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式、第一方面的第七种可能的实现方式和第一方面的第八种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述空压机双变频驱动控制一体机还包括顶盖，所述顶盖通过螺柱可拆卸的固定于所述柜体顶部，用于遮挡所述柜体的顶部。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明中，空压机双变频器电控系统采用空压机双变频驱动控制一体机的结构，通过复用继电器板、电容板、控制板和整流模块，使主机逆变模块中的主机逆变单元和风机逆变模块中的风机逆变单元共直流母线，实现对主机和油冷风机的驱动，组成部件少，具有成本低、占用空间小、接线、布线简洁的优点。

附图说明

图1为现有技术中空压机双变频器电控系统的一个结构示意图；

图2为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机的三视图；

图3为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机的透视图；

图4为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机的左视爆炸图；

图5为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机的右视爆炸图；

图6为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机中第一风扇组件的装配示意图；

图7为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机中风扇小模组的装配示意图；

图8为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机中第一风扇组件的结构示意图；

图9为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机中风扇小模组的爆炸图；

图10为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机中第一风扇支架与第一风扇安装支架的装配示意图；

图11为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机内腔中空气流向的示意图；

图12为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机外腔中空气流向的示意图；

图13为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机与底座间的装配示意图；

图14为本发明实施例装配有底座的空压机双变频驱动控制一体机一个示意图；

图15为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机选配底座的爆炸图；

图16为本发明实施例装配有底座的空压机双变频驱动控制一体机另一示意图；

图17为本发明实施例空压机双变频驱动控制一体机装配顶盖的示意图；

图18为本发明实施例装配有底座和顶盖的空压机双变频驱动控制一体机通气孔外空气流向的示意图；

图19为本发明实施例装配有底座的空压机双变频驱动控制一体机内部的走线示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种空压机双变频驱动控制一体机，具有成本低、占用空间小、接线、布线简洁的优点。

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚的列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚的列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

参考图2，为空压机双变频驱动控制一体机的三视图，本发明实施例提供一种空压机双变频驱动控制一体机，包括：

柜体以及设置在柜体内部的结构单元，结构单元包括继电器板、控制板、电容板和双变频驱动板，双变频驱动板上设置有整流模块、主机逆变模块和风机逆变模块。整流模块通过继电器板向电容板充电，电容板的电能输出端与主机逆变模块和风机逆变模块的电能输入端相连，主机逆变模块用于连接空压机的主机，风机逆变模块用于连接空压机的油冷风机，控制板作为空压机双变频驱动控制一体机的控制部分。

现有的空压机双变频器电控系统需要由主机变频器、风机变频器和辅助电源模块三部分构成，三者在结构和功能上彼此独立，在外部需要连接线以实现三者的组合对接。而本发明只需一个空压机双变频驱动控制一体机便可以实现空压机双变频器电控系统中主机变频器、风机变频器和辅助电源模块的功能，具体的，通过设计主机逆变模块和风机逆变模块共直流母线，从而在节省一路整流模块、继电器板和电容板的情况下构建出了两个等效变频器，实现对主机和油冷风机的驱动，无需在外部通过连接线进行主机变频器和风机变频器之间的组合对接。和现有技术相比，组成部件少，具有成本低、占用空间小、布线简洁的优点。

为了保证供电的可靠性，主机逆变模块和风机逆变模块可以各自内置辅助电源模块，用于为各自内部的以及外部的低电压组件提供低压稳压直流电，而不必额外设置辅助电源模块，使系统集成度更高，体积更小，布线更简洁。

请参阅图3，为了提高柜体内部的空间利用率，利于柜体内部结构单元的布局和走线，方便安装、调试以及维修，可以采用分层布置的方式可拆卸的设置空压机双变频驱动控制一体机内的各个结构单元。柜体内部可拆卸的固定有隔板3010，该隔板3010将柜体内部空间由柜体的背板3011到门板3012方向依次划分为内腔3001和外腔3002。

请参考图4至图7，双变频驱动板203、控制板202、继电器板201设置于外腔3002，隔板3010上设置有供安装电容板204的通孔2，电容板204的板体设置于外腔3002中且贴装于隔板3010上，电容板204的各个电容穿过通孔2容置于内腔3001中。空压机双变频驱动控制一体机还包括设置于内腔3001中的散热器213，散热器213设置于电容板204的上方，隔板3010上设置有模块安装孔3，散热器213覆盖安装于模块安装孔3上，双变频驱动板203上的整流模块(图中未标识出)、主机逆变模块207和风机逆变模块208穿过模块安装孔3贴装于散热器213表面214。继电器板201固定在双变频驱动板203上，控制板202固定于控制板支架302上，控制板支架302装配在柜体上，并设置于继电器板201和柜体的门板之间，控制板202设置于控制板支架302和柜体的门板3012之间。

为了方便对控制板202的维修，柜体300的门板3012可以包括上门板308和下门板309，且均为可拆卸结构。

优选的，空压机双变频驱动控制一体机还包括直流电抗器210，直流电抗器210串联于整流模块(图中未具体标出)的电能输出端和电容板204的电能输入端之间，用于降低交流输入谐波，可以固定于直流电抗器支架310上，直流电抗器支架310设置于外腔3002中且贴装于隔板3010上，直流电抗器210穿过隔板3010上供安装直流电抗器210的通孔1，置于内腔3001中，直流电抗器210与电容在水平方向左右放置。

优选的，双变频驱动板203还可以包括开关驱动电路和母线电压检测电路(图中未具体标识出)，控制板202可以通过开关驱动电路(图中未具体标识出)控制继电器板201，通过母线电压检测电路(图中未具体标识出)检测电容板204的电压。

内腔3001中还设置有固定于隔板3010的变压器组件，变压器组件包括变压器206和变压器支架303，变压器206固定于变压器支架303上，变压器支架303固定于隔板3010上，位于散热器213上方。

柜体300的内腔3001的底部、顶部和左右两侧可以分别设置底部通风口3061、顶部通风口3063和侧面通风口3062。为了进一步改善内腔3001中各结构单元的散热，在顶部通风口3063可以安装第一风扇组件212，第一风扇组件212包括第一风扇安装支架2121和风扇小模组2122，第一风扇组件212的结构请参阅图8。风扇小模组2122包括第一风扇支架4、第一风扇5和第一风扇网罩6，风扇小模组2122的结构请参阅图9，第一风扇5固定于第一风扇支架4上，第一风扇网罩6固定于第一风扇5上。风扇安装支架2121可拆卸的固定于内腔3001的顶部通风口3063，第一风扇支架4上具有与第一风扇安装支架2121的卡孔7相卡合的卡扣8，请参阅图10，风扇小模组2122通过第一风扇支架4的卡扣8安装在风扇安装支架2121上。这样，将模组化的第一风扇组件212固定于柜体内腔3001的顶部，可以从顶部采取不同的方式进行维护。比如，若需要维护内腔3001中的变压器206，只需将风扇安装支架2121从内腔3001顶部拆下，请参阅图6，便能将整个第一风扇组件212拆下，维修完毕后，将整个第一风扇组件212通过风扇安装支架2121固定在内腔3001顶部，第一风扇5便能正常运行。若需要维修第一风扇5，无需拆卸风扇安装支架2121，只需将第一风扇支架4从风扇安装支架2121上取下来，便可以将风扇小模组2122整体取下，请参阅图7，再对风扇小模组2122中的第一风扇5进行拆卸维修即可，且由于风扇小模组2122是通过卡扣与第一安装支架2121卡合固定，拆卸时无需借用工具，直接手动拿出即可。这样集成化、模块化的设计，更加方便对一体机内结构单元的维护。

在第一风扇5运转时，外部的空气从底部通风口3061和侧面通风口3062进入柜体300的内腔3001中，并首先经过直流电抗器210和电容板204的表面，继而经过散热器213表面，最后经由第一风扇组件212离开柜体300的内腔3001，请参阅图11，分别为一体机外部通风口附近风的流向以及内腔3001中风的流向。

为了改善外腔3002中结构单元的散热，优选的，继续参考图4和图5，在外腔3002中控制板202和门板3012之间可以安装第二风扇211，第二风扇211可拆卸的固定于第二风扇支架(图中未具体标出)上，第二风扇支架(图中未具体标出)可拆卸的固定于控制板支架302上。比如，第二风扇211可以通过螺丝固定于第二风扇支架(图中未具体标出)上。第二风扇211运转时，外腔3002内部可以形成内部循环气流，进行内部循环，并利用柜体壳体向柜体外的环境释放热量，以防止结构单元局部过热。具体的，外腔3002内部循环气流在第二风扇211处交汇，交汇的气流可以由第二风扇211前方(与门板3012之间)，穿过第二风扇211，到达第二风扇211后方控制板202，并沿着控制板202向四周流动，形成分散的气流，分散的气流遇到柜体阻碍后，可以向门板3012方向流动，到达门板3012后沿着门板3012到达第二风扇211前方，重新交汇。请参阅图12，为柜体300的外腔3002内部一种内部循环气流的示意图。

空压机双变频驱动控制一体机可以固定于墙壁上，即进行壁挂式安装。可选的，空压机双变频驱动控制一体机还可以包括底座500，以支持落地式安装，请参阅图15和图16。底座500可拆卸的固定于柜体300底部，可以通过螺栓组合件501与机箱套件底板上的压铆螺母312连接固定。底座500内部可以设置有电量模块、接触器、熔断器、电流互感器中的一种或多种，以实现物联网与电量检测，可以远程监控。

请参考图15和图16，为了提高底座500内部的空间利用率，利于内部结构单元的布局和走线，方便安装、调试以及维修，可以采用分层布置的方式设置底座500内的各个结构单元，可通过设置底座支架506将底座500的内部空间分成第一底座空间5001和第二底座空间5002，第一底座空间5001用于设置固定于底座支架506上的接触器503和电量模块502，第二底座空间5002用于设置固定于底座支架506上的电流互感器505和熔断器504。为了减少底座500对柜体内腔3001的底部通风口3061的进风阻碍，底座支架506可以与柜体300中的隔板相应设置，使得第一底座空间5001与柜体300的内腔3001上下对应，第二底座空间5002与柜体300的外腔3002上下对应，并且第一底座空间5001的背板、侧板和顶板设置有通风口。优选的，第一底座空间5001可以不设置顶板和背板。可选的，接触器503可以通过导轨用终端固定件508固定于底座支架506，熔断器504可以通过保险座支架509固定于底座支架506，第二底座空间5002的侧板上以及底座支架上可以设置用于走线的过线圈510和接线端子511。为了方便底座的维护，底座500的门板507为可拆卸的。

参考图17，空压机双变频驱动控制一体机还可以包括顶盖600，顶盖600通过螺栓601、螺柱602以及柜体顶部的压铆螺母313可拆卸的固定于柜体300顶部，用于遮挡柜体300的顶部。优选的，顶盖600与柜体300装配后，顶盖600可完全遮挡柜体300的顶部，防止滴水落入柜体300顶板，可以达到防护等级为IP21。为了减少顶盖600对柜体300顶部通风口3063的出风阻碍，螺柱602的长度可以适当加长。请参考图18，为增加顶盖和底座后，空压机双变频驱动控制一体机的通风口附近的空气流动方向。

参考图19，为打开门板3012后，空压机双变频驱动控制一体机正面的走线示意图，输入与输出的接线，比如控制电缆701、电量采集模块通讯线702、选配件连接电缆703、主电机散热风扇电缆704、交流电源电缆705、风机电缆706和主电机电缆707等，只需在空压机双变频驱动控制一体机内部接线就可完成，无需通过多个产品组合对接，使接线和走线更合理。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。