专利名称：变频机柜的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种变频机柜，特别是有关于一种可活动更换变频模块的变频机柜。
背景技术：
电源设备需要变频模块进行电压的升降，以符合特定电气装置(如马达装置)的电源需求。变频模块可整合至一机柜体内，从而经由机柜体与所述的电气装置进行电气导接。传统方式中，变频模块的输入端与输出端都是通过螺丝而锁固至机柜体的电气端子上，以便达成变频模块与机柜体的电气导接。然而，由于变频模块是通过螺丝锁固于机柜体上，故，每当组装或拆卸变频模块时，往往需要将螺丝一一地锁上或卸下，相当耗费组装时间与成本，也不利组装便利性的提升。此外，上述的锁固过程中，组装者有时不慎将螺丝落入变频模块内部时，便需要耗费时间取出螺丝，不仅增加时间与成本，也提高变频模块产生故障的风险。为此，若能提供一种解决方案的设计，可解决上述技术问题，让业者于竞争中脱颖而出，即成为亟待解决的一重要课题。
实用新型内容为解决现有技术的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种变频机柜，可快速且便利地将变频模块嵌入机柜体内，并同时完成变频模块与机柜体的电气导接，进而提升变频模块整组脱离机柜体的更换便利性。本实用新型另一目的在于提供一种变频机柜，用以提供组装者免用螺丝即可使变频模块接合于机柜体内，以达成变频模块与机柜体的电气导接，进而降低变频模块组合或脱离机柜体的时间与成本，也可避免螺丝落入变频模块后所因此产生的故障。本实用新型的一实施方式中，此种变频机柜包含一机柜体与至少一个变频模块。机柜体包含一容置空间、至少一个第一免工具输入接头与至少一个第一免工具输出接头。第一免工具输入接头与第一免工具输出接头都位于容置空间内。变频模块可抽换地设于容置空间内，变频模块包含至少一个第二免工具输入接头与至少一个第二免工具输出接头。第二免工具输入接头位于变频模块的一侧，可插拔地与第一免工具输入接头电性连接。第二免工具输出接头位于变频模块的另一侧，可插拔地与第一免工具输出接头电性连接。故，当变频模块进入容置空间时，第二免工具输入接头插接第一免工具输入接头，第二免工具输出接头插接第一免工具输出接头。本实用新型的一实施例中，第一免工具输入接头包含多个第一弯折弹片与多个第二弯折弹片。所述多个第一弯折弹片朝一第一方向并排。所述多个第二弯折弹片朝此第一方向并排，并与所述多个第一弯折弹片形成一第一夹合结构。第二免工具输入接头包含一第一金属片体。第一金属片体的一端连接于变频模块上，另一端朝一第二方向延伸。当变频模块进入容置空间时，该第一金属片体的另一端被该第一夹合结构所挟持，并与第一弯折弹片与第二弯折弹片电性连接。第一免工具输出接头包含多个第三弯折弹片与多个第四弯折弹片。所述多个第三弯折弹片朝此第一方向并排。所述多个第四弯折弹片朝第一方向并排，并与第三弯折弹片形成一第二夹合结构。第二免工具输出接头包含一第二金属片体。第二金属片体的一端连接于变频模块上，另一端朝第二方向延伸。当变频模块进入容置空间时，第二金属片体的另一端被第二夹合结构所挟持，并与第三弯折弹片与第四弯折弹片电性连接。此外，第一免工具输入接头更包含一第一引导沟槽。第一引导沟槽位于第一夹合结构的一侧，用以引导第一金属片体插入第一夹合结构内。第一免工具输出接头更包含一第二引导沟槽。第二引导沟槽位于第二夹合结构的一侧，用以引导第二金属片体插入第二夹合结构内。变频模块更包含一壳体、一电容单元、一绝缘栅双极电晶体驱动电路以及至少一个电感单元。电容单元位于壳体内，电性连接第二免工具输入接头。绝缘栅双极电晶体驱动电路位于壳体内，电性连接电容单元，包含至少一切换开关。电感单元位于壳体内，分别电性连接绝缘栅双极电晶体驱动电路与第二免工具输出接头。上述实施例的一变化中，变频模块更包含一微处理器单兀。微处理器单兀位于壳体内，电性连接绝缘栅双极电晶体电路，用以控制切换开关的运作。上述实施例的一变化中，第一金属片与电容单元为一体成形。上述实施例的另一变化中，机柜体更包含多个间隔部。间隔部并排地位于容置空间内，任二相邻的间隔部之间形成一放置槽。当变频模块为多数时，各放置槽用以容纳一个变频模块。综上所述，本实用新型的有益效果在于，由于本实用新型变频机柜的变频模块的接头与机柜体内的接头为免工具插拔设计，使得本实用新型变频机柜的变频模块可插拔地连接于机柜体内，并同时完成变频模块与机柜体的电气导接，使得变频模块可快速且便利地组装或脱离机柜体，不需凭借螺丝的锁固，进而节省组装或拆卸的操作时间，整体提升变频模块整组脱离机柜体的更换便利性。为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下:
图1绘示本实用新型变频机柜于一实施例下朝一正面方向观察的分解图。图2绘示本实用新型变频机柜于此实施例下朝一背面方向观察的分解图。图3绘示本实用新型变频机柜朝正面方向观察第二免工具输入接头与第一免工具输入接头相耦合的操作示意图。图4A绘示本实用新型变频机柜于此实施例下朝背面观察的组合图。图4B绘示图4A的区域M的局部放大图。图5绘示一包含本实用新型变频模块的马达驱动系统的电路方块图。其中，附图标记说明如下:100:变频机柜[0028]200:机柜体201:顶部202:底部210:框架211:第一高度位置212:第二高度位置220:容置空间230:入口240:间隔部250:放置槽300P、300N:第一免工具输入接头310:第一弯折弹片320:第二弯折弹片330:第一夹合结构340:第一引导沟槽400U.400V.400W:第一免工具输出接头410:第三弯折弹片420:第四弯折弹片430:第二夹合结构440:第二引导沟槽500:变频模块510:壳体511:顶部5I2:底部520:电容单元530:绝缘栅双极电晶体驱动电路531:桥臂532:切换开关540、541、542:电感单兀550:微处理器单兀600P.600N:第二免工具输入接头610:第一金属片体700U、700V、700W:第二免工具输出接头710:第二金属片体800:马达驱动系统810:供应电源820:整流模块821:整流电路822:可硅控整流器[0067]823: 二极管830:马达装置Dl:第一方向D2:第二方向M:区域
具体实施方式
请参阅图1、图2所示。图1绘示本实用新型变频机柜100于一实施例下朝一正面方向观察的分解图。图2绘示本实用新型变频机柜100于此实施例下朝一背面方向观察的分解图。本实用新型变频机柜100至少包含一机柜体200与一或多个变频模块500。机柜体200由一框架210所组成，框架210大致呈矩形体，其正面凹设有一容置空间220。机柜体200内至少具有二个第一免工具输入接头300P、300N与三个第一免工具输出接头400U、400V、400W。第一免工具输入接头300P、300N并排地位于容置空间220内的一第一高度位置211，例如接近机柜体200的顶部201。第一免工具输出接头400U、400V、400W并排地位于容置空间220内的一第二高度位置212，相较于第一高度位置211，第二高度位置212较接近机柜体200的底部202。变频模块500可抽换地设于容置空间220内，意即，变频模块500可从框架210正面的入口 230进入并容纳于机柜体200的容置空间220内，或是，从入口 230脱离机柜体200。变频模块500包含二个第二免工具输入接头600P、600N与三个第二免工具输出接头700U.700V.700W (图2)。此些第二免工具输入接头600P、600N位于变频模块500的一侧(例如变频模块500的顶部511)，分别相应此些第一免工具输入接头300P、300N而设置，以便可插拔地与此些第一免工具输入接头300P、300N分别电性连接。此些第二免工具输出接头700U、700V、700W位于变频模块500的另一侧，较第二免工具输入接头600P、600N接近变频模块500的底部512。此些第二免工具输出接头700U、700V、700W分别相应此些第一免工具输出接头400U、400V、400W而设置，以便可插拔地与此些第二免工具输出接头700U、700V、700W电性连接。然而，本实用新型不限于此，此些第一免工具输出接头与第二免工具输出接头以及第一免工具输入接头与第二免工具输入接头的数量及配置位置都可依据现实的需求或限制而变更。此外，此些第二免工具输出接头与此些第二免工具输出接头的配置位置可为了依据此些第一免工具输出接头的配置位置(如第一高度位置)与此些第一免工具输出接头的配置位置(如第二高度位置)而变更。须了解的是，本实用新型所述的变频模块的第二免工具输入接头与第二免工具输出接头在分别插接机柜体的第一免工具输入接头与第一免工具输出接头时，不需凭借任何工具(如螺丝起子等)或接合件(如螺丝、卡榫)以达成变频模块与机柜体的结合，只要变频模块被推入接机柜体内时，顺势让第二免工具输入接头插接第一免工具输入接头，第二免工具输出接头插接第一免工具输出接头，即可达成变频模块与机柜体的结合。以下免工具输入接头与免工具输出接头的变化仅为其中一种实施方式，并作为本实用新型的限制种类。请参阅图2、图3所示。图3绘示本实用新型变频机柜100朝正面方向观察第二免工具输入接头600P、600N与第一免工具输入接头300P、300N相耦合的操作示意图。本实用新型的一实施例中，每一第一免工具输入接头300P或300N包含多个第一弯折弹片310与多个第二弯折弹片320。此些第一弯折弹片310朝一第一方向Dl并排。第一方向Dl为机柜体200的顶部201至底部202的延伸方向(图2)。此些第二弯折弹片320也朝此第一方向Dl并排，此时，此些第一弯折弹片310与此些第二弯折弹片320可部分接触，或至少其一部分彼此接近，以致此些第二弯折弹片320与此些第一弯折弹片310共同形成一第一夹合结构330。每一第二免工具输入接头600P或600N包含一第一金属片体610。第一金属片体610,例如呈L字型,其一端锁合于变频模块500上,另一端朝一第二方向D2延伸。第二方向D2为变频模块500进入容置空间220的行进方向(图2)。如图3所示，如此，当变频模块500进入容置空间220时，第一金属片体610的另一端直接插入第一夹合结构330内，被第一夹合结构330所挟持,此时第一弯折弹片310与第二弯折弹片320彼此被撑离，以便第一弯折弹片310与第二弯折弹片320可紧密地接触第一金属片体610，并与第一金属片体610电性连接。请参阅图4A、图4B所示。图4A绘示本实用新型变频机柜100于此实施例下朝背面方向观察的组合图。图4B绘示图4A的区域M的局部放大图。此实施例中，每一第一免工具输出接头400U、400V或400W包含多个第三弯折弹片410与多个第四弯折弹片420。此些第三弯折弹片410朝此第一方向Dl并排。第一方向Dl为机柜体200的顶部201至底部202的延伸方向(图4A)。此些第四弯折弹片420也朝第一方向Dl并排，此时，此些第四弯折弹片420与此些第三弯折弹片410可部分接触，或至少其一部分彼此接近，以致此些第四弯折弹片420与此些第三弯折弹片410共同形成一第二夹合结构430。每一第二免工具输出接头700U、700V或700W包含一第二金属片体710。第二金属片体710，例如呈L字型，其一端锁合于变频模块500上，另一端朝第二方向D2延伸。第二方向D2为变频模块500进入容置空间220的行进方向(图4A)。如图4B所示，如此，当变频模块500进入容置空间220时，第二金属片体710的另一端直接插入第二夹合结构430内，被第二夹合结构430所挟持，此时第四弯折弹片420与第三弯折弹片410彼此被撑离，以便第四弯折弹片420与第三弯折弹片410可紧密地接触第二金属片体710，并与第二金属片体710电性连接。此外，如图3所示，每一第一免工具输入接头300P或300N更包含一第一引导沟槽340。第一引导沟槽340位于第一夹合结构330的一侧(如上方)，用以引导第一金属片体610正确地插入第一夹合结构330内。同样地，如图4B所示，每一第一免工具输出接头400U、400V或400W更包含一第二引导沟槽440。第二引导沟槽440位于第二夹合结构430的一侧(如上方)，用以引导第二金属片体710插入第二夹合结构430内。再参阅图1所示，具体来说，机柜体200的容置空间220内设有多个间隔部240，此些间隔部240并排地排列于机柜体200的底部202，使得任二相邻的间隔部240之间形成一放置槽250。如此，当变频模块500为多个时，每一放置槽250可容纳单一个变频模块500。再参阅图1与图5所示，图5绘示一电路方块图。图5绘示一包含本实用新型变频模块500的马达驱动系统800的电路方块图。马达驱动系统800包含一供应电源810、一整流模块820、一上述的变频模块500与一马达装置830 (如三相马达)。整流模块820电性连接供应电源810与变频模块500，以便将供应电源810的交流电转换为直流电。一具体例子中，整流模块820可为一整流器主机，内含一具有可硅控整流器822与二极管823的整流电路821，此整流器主机可插入上述变频机柜100的放置槽250中，凭借上述机柜体200内另设的接头(如图所示)与变频模块500的第二免工具输入接头600P、600N电性连接。变频模块500更包含一壳体510、一电容单兀520、一绝缘栅双极电晶体(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)驱动电路 530、一微处理器单兀 550 以及三个电感单元540、541、542。电容单元520位于壳体510内，电性连接此二第二免工具输入接头600P、600N，用以对供应电源810的直流电进滤波程序。绝缘栅双极电晶体驱动电路530位于壳体510内，电性连接电容单元520，包含三组桥臂531，每一桥臂531具有二个切换开关532，凭借此二切换开关532的开或关可调变供应电源810的频率。此些电感单元540、541、542位于壳体510内，分别电性连接绝缘栅双极电晶体驱动电路530与第二免工具输出接头700U、700V、700W。每一电感单元540、541或542电性连接一桥臂531与一第二免工具输出接头700U、700V或700W。微处理器单元550位于壳体510内，分别电性连接绝缘栅双极电晶体电路的各桥臂531，用以控制各桥臂531的切换开关532的运作，以便将供应电源810的直流电转换为符合马达装置830规格的交流电。如此，当供应电源810提供交流电至整流模块820时，整流模块820将供应电源810的交流电转换为直流电，直流电再被送至变频模块500。当直流电被电容单元520进行滤波后，凭借微处理器单元550的控制，前述供应电源810的直流电被调变其频率以转换为符合马达装置830规格的交流电。综上所述，由于本实用新型变频机柜的变频模块可快速且便利地组装或脱离机柜体，不需凭借螺丝锁固于机柜体内，进而节省组装或拆卸的操作时间，整体提升变频模块整组脱离机柜体的更换便利性。虽然本实用新型已以一较佳实施例揭露如上，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种变频机柜，其特征在于包含: 一机柜体，包含: 一容置空间； 至少一个第一免工具输入接头，位于该容置空间内；以及 至少一个第一免工具输出接头，位于该容置空间内；以及 至少一个变频模块，可抽换地设于该容置空间内，包含: 至少一个第二免工具输入接头，位于该变频模块的一侧，可插拔地与该第一免工具输入接头电性连接；以及 至少一个第二免工具输出接头，位于该变频模块的另一侧，可插拔地与该第一免工具输出接头电性连接， 其中当该变频模块置入该容置空间时，该第二免工具输入接头插接该第一免工具输入接头，该第二免工具输出接头插接该弟一免工具输出接头。
2.如权利要求1所述的变频机柜，其特征在于该第一免工具输入接头包含: 多个第一弯折弹片，均朝一方向并排；以及 多个第二弯折弹片，均朝该方向并排，并与所述多个第一弯折弹片形成一第一夹合结构。
3.如权利要求2所述的变频机柜，其特征在于该第二免工具输入接头包含: 一第一金属片体，其一端连接于该变频模块上， 当该变频模块进入该容置空间时，该第一金属片体的另一端被该第一夹合结构所挟持，并与所述多个第一弯折弹片与所述多个第二弯折弹片电性连接。
4.如权利要求3所述的变频机柜，其特征在于该第一免工具输入接头更包含: 一第一引导沟槽，位于该第一夹合结构的一侧，用以引导该第一金属片体插入该第一夹合结构内。
5.如权利要求1所述的变频机柜，其特征在于该第一免工具输出接头包含: 多个第三弯折弹片，均朝一方向并排；以及 多个第四弯折弹片，均朝该方向并排，并与所述多个第三弯折弹片形成一第二夹合结构。
6.如权利要求5所述的变频机柜，其特征在于该第二免工具输出接头包含: 一第二金属片体，其一端连接于该变频模块上， 其中当该变频模块进入该容置空间时，该第二金属片体的另一端被该第二夹合结构所挟持，并与所述多个第三弯折弹片与所述多个第四弯折弹片电性连接。
7.如权利要求6所述的变频机柜，其特征在于该第一免工具输出接头更包含: 一第二引导沟槽，位于该第二夹合结构的一侧，用以引导该第二金属片体插入该第二夹合结构内。
8.如权利要求4所述的变频机柜，其特征在于该变频模块更包含: 一壳体; 一电容单元，位于该壳体内，电性连接该第二免工具输入接头； 一绝缘栅双极电晶体驱动电路，位于该壳体内，电性连接该电容单元，包含至少一切换开关；以及至少一个电感单元，位于该壳体内，该电感单元的两端分别电性连接该绝缘栅双极电晶体驱动电路与该第二免工具输出接头。
9.如权利要求8所述的变频机柜，其特征在于该变频模块更包含: 一微处理器单元，位于该壳体内，电性连接该绝缘栅双极电晶体电路，用以控制该切换开关的运作。
10.如权利要求1所述的变频机柜，其特征在于该机柜体更包含: 多个间隔部，并排地位于该容置空间内，任二相邻的所述多个间隔部之间形成一放置槽， 当该至少一个变频模块为多个时，`每一所述放置槽用以容纳一个该变频模块。
专利摘要本实用新型提供一种变频机柜，包含一机柜体与一变频模块。机柜体内具有容置空间、至少一个第一免工具输入接头与第一免工具输出接头。变频模块包含至少一个第二免工具输入接头与第二免工具输出接头。第二免工具输入接头可插拔地与第一免工具输入接头电性连接。第二免工具输出接头可插拔地与第一免工具输出接头电性连接。故，当变频模块置入机柜体的容置空间内时，第二免工具输入接头插接第一免工具输入接头，第二免工具输出接头插接第一免工具输出接头。从而，可快速且便利地将变频模块嵌入机柜体内，并同时完成变频模块与机柜体的电气导接，进而提升变频模块整组脱离机柜体的更换便利性。
文档编号H02M1/00GK203056835SQ20132003915
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者刘奕明, 黄桂海 申请人:台达电子工业股份有限公司