模块化防爆变频器机芯结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种模块化防爆变频器机芯结构，包括框架、母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块、控制板模块、配电模块以及叠层母排模块，其中：所述框架包括上、下两层；所述逆变桥臂模块、整流模块、控制板模块、配电模块装设在框架的上层；所述母线电容模块装设在框架的下层；所述叠层母排模块装设在框架的背面并与母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块的位置对应；所述母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块分别与叠层母排模块电气连接。本实用新型通过将变频器的各部件模块化并装配到一个框架内，便于日常检修维护。
【专利说明】模块化防爆变频器机芯结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种模块化防爆变频器机芯结构。【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步，电机变频控制技术已经广泛应用于机械、冶金、轻纺和家用电器等领域。矿井、石化等易燃易爆环境中，广泛使用着大功率高电压的大型电机，这些场合使用的变频器相对普通变频器来说更加苛刻。例如，由于矿井内部空间狭小且存在甲烷等可燃性气体，所以相应的变频器在体积上需满足在矿井内部运输安装的要求，并且需装在防爆壳体内，同时要求方便日常检修维护。
[0003]现有的防爆变频器主要由整流模块、逆变模块、储能元件、输入输出滤波元件等构成。但在实际产品中，上述整流模块、逆变模块、储能元件、输入输出滤波元件等在机箱内的界限不是明确，通常好几个模块安装在同一个腔体内，导致布局混乱、接线复杂，安装和调试困难。
[0004]由于防爆变频器的应用环境相对复杂，因此上述结构的防爆变频器大大增加了错误几率。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述防爆变频器体积大、内部模块布局混乱导致检修维护困难的问题，提供一种模块化防爆变频器机芯结构。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种模块化防爆变频器机芯结构，包括框架、母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块、控制板模块、配电模块以及叠层母排模块，其中:所述框架包括上、下两层；所述逆变桥臂模块、整流模块、控制板模块、配电模块装设在框架的上层；所述母线电容模块装设在框架的下层；所述叠层母排模块装设在框架的背面并与母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块的位置对应；所述母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块分别与叠层母排模块电气连接。
[0007]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述整流模块、配电模块和/或逆变桥臂模块分别通过框架上的导轨定位安装，且所述逆变桥臂模块包括三个垂向设置的单板。
[0008]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述机芯结构还包括水冷散热模块以及与所述水冷散热模块连通的主进出水管路，所述逆变桥臂模块中的每一单板分别包括水冷板且该水冷板与主进出水管路、水冷散热模块连通。
[0009]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述主进出水管路包括两根平行设置的导管，其中一根导管位于框架正面的上、下层之间，另一根导管位于框架正面的上层的上部。
[0010]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述水冷散热模块位于逆变桥臂模块的上方。[0011]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述整流模块和配电模块位于逆变桥臂模块的同一侧部，且所述配电模块位于整流模块的上方。
[0012]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述控制板模块装设在框架的正面并位于逆变桥臂模块的正前方。
[0013]在本实用新型所述的模块化防爆变频器机芯结构中，所述控制板模块通过铰链安装到框架上。
[0014]本实用新型的模块化防爆变频器机芯结构具有以下有益效果:通过将变频器的各部件模块化并装配到一个框架内，便于日常检修维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型模块化防爆变频器机芯结构实施例的示意图。
[0016]图2是图1中的模块化防爆变频器机芯结构的控制板模块开启的示意图。
[0017]图3是图1中的模块化防爆变频器机芯结构背面的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]如图1-3所示，是本实用新型模块化防爆变频器机芯结构实施例的示意图。本实施例中的模块化防爆变频器机芯结构包括框架11、母线电容模块12、逆变桥臂模块13、整流模块5、控制板模块14、配电模块16以及叠层母排模块18，其中框架11包括上、下两层，逆变桥臂模块13、整流模块15、控制板模块14、配电模块16装设在框架11的上层，母线电容模块12则装设在框架11的下层。叠层母排模块18装设在框架11的背面并与框架11中的母线电容模块12、逆变桥臂模块13、整流模块15的位置对应。上述母线电容模块12、逆变桥臂模块13、整流模块15分别与叠层母排模块18电气连接(例如通过固定螺丝等)。
[0020]在母线电容模块12、逆变桥臂模块13、整流模块5、控制板模块14、配电模块16以及叠层母排模块18发生故障时，只需拆除其上固定螺丝，断开电气连接即可在井下现场实现拆装更换，从而避免将整个防爆变频器拖出矿井维修的问题，极大的提高维保效率。
[0021]上述模块化防爆变频器机芯结构，通过将变频器各部件模块化后装设在框架11上，可直接固定在机壳内构成防爆变频器，便于维护，适用于矿井等应用场合。
[0022]上述框架为方形，可由多根垂向和横向的杆焊接而成。上述母线电容模块12和叠层母排模块18可分别通过固定螺丝固定到框架11 ;而逆变桥臂模块13、整流模块5和/或配电模块16则可通过固定在框架的导轨安装到框架11并通过固定螺丝固定，从而不仅可以实现安装定位，而且在装卸时可通过推拉方式载入或取出。
[0023]特别地，逆变桥臂模块13可包括三个垂向设置的单板，每一单板包括多个用于电流处理的功率元件，且每一单板分别通过位于框架11的上层的导轨固定安装。并且，每一单板上具有为功率元件散热的水冷板(功率元件贴附在水冷板上)。相应地，模块化防爆变频器机芯结构还可包括水冷散热模块17以及与水冷散热模块17连通的主进出水管路19，逆变桥臂模块13中的每一单板的水冷板与主进出水管路19、水冷散热模块17连通，从而可通过水冷方式为逆变桥臂模块13的功率元件散热(水冷板吸收功率元件产生热量并通过冷却液经由主进出水管路19排出)。当然，在实际应用中，整流模块15、母线电容模块12等具有较大发热元件的模块也可包括与主进出水管路19、水冷散热模块17连通的水冷板。
[0024]上述主进出水管路19包括两根平行设置的导管，其中一根导管位于框架11正面的上、下层之间(即下层的母线电容模块12与上层的逆变桥臂模块13、整流模块15、配电模块16之间)，另一根导管位于框架11正面的上层的上部(即逆变桥臂模块13、整流模块15、配电模块16的上方)。
[0025]水冷散热模块17可位于逆变桥臂模块13的上方，可吸收防爆变频器机壳内空气的热量并通过其内的冷却液将热量带出(通过主进出水管路19)。
[0026]上述整流模块15和配电模块16可通过水平导轨装配到框架11，并可位于逆变桥臂模块13的同一侧部。具体地，上述配电模块16可位于整流模块15的上方。
[0027]控制板模块14集成有控制电路及控制按钮等，其装设在框架11的正面并位于逆变桥臂模块13的正前方。并且，上述控制板模块14可通过铰链安装到框架11上，这样在控制模块14开启时，不影响逆变桥臂模块13的拆装。
[0028]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:包括框架、母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块、控制板模块、配电模块以及叠层母排模块，其中:所述框架包括上、下两层；所述逆变桥臂模块、整流模块、控制板模块、配电模块装设在框架的上层；所述母线电容模块装设在框架的下层；所述叠层母排模块装设在框架的背面并与母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块的位置对应；所述母线电容模块、逆变桥臂模块、整流模块分别与叠层母排模块电气连接。
2.根据权利要求1所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述整流模块、配电模块和/或逆变桥臂模块分别通过框架上的导轨定位安装，且所述逆变桥臂模块包括三个垂向设置的单板。
3.根据权利要求2所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述机芯结构还包括水冷散热模块以及与所述水冷散热模块连通的主进出水管路，所述逆变桥臂模块中的每一单板分别包括水冷板且该水冷板与主进出水管路、水冷散热模块连通。
4.根据权利要求3所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述主进出水管路包括两根平行设置的导管，其中一根导管位于框架正面的上、下层之间，另一根导管位于框架正面的上层的上部。
5.根据权利要求3所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述水冷散热模块位于逆变桥臂模块的上方。
6.根据权利要求2所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述整流模块和配电模块位于逆变桥臂模块的同一侧部，且所述配电模块位于整流模块的上方。
7.根据权利要求2所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述控制板模块装设在框架的正面并位于逆变桥臂模块的正前方。
8.根据权利要求7所述的模块化防爆变频器机芯结构，其特征在于:所述控制板模块通过铰链安装到框架上。
【文档编号】H02M7/00GK203554307SQ201320627463
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】牛永刚 申请人:苏州汇川技术有限公司