变频器功率单元柜的制作方法

本实用新型涉及一种工业用电气柜体，具体涉及变频器功率单元柜。

背景技术：

变频器能够实现固定频率交流电与可变频率交流电之间的转换，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机。当前，变频器已经被广泛地应用在冶金、矿山、电力、石化、水泥、给排水以及中央集中空调等众多领域中的电机变频调速，成为企业采用电机系统节能方式的首选设备。

高压变频器一般由单独的变压器柜、功率单元柜、控制系统柜和输入输出柜四个部分拼柜组成。根据输出电压等级的不同，高压变频器由不同数量的功率单元级联而成，输出电压等级越高，功率单元数量越多，由于功率单元数量的增多，造成了变频器功率单元柜的总体积增大，承重增加，对于变频器功率单元柜的承重要求、安装精度要求、器件绝缘要求和安全爬电距离的要求非常高。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种用于变频器功率单元柜，本实用新型的目的在于简化变频器功率单元柜的结构，增大变频器系统的爬电距离，降低系统成本。

变频器功率单元柜，所述变频器功率单元柜内适于放置功率单元，其特征在于，包括：固定框架，所述固定框架包括:垂直框架，所述垂直框架包含四根沿垂直方向设置的立柱；水平框架，所述水平框架包含在水平方向上彼此平行的多对水平梁，每一对水平梁分别设置于所述垂直框架的彼此相对的两个侧面，每一个水平梁的端部固定于所述垂直框架的立柱上；至少一个绝缘横梁，所述绝缘横梁的两端分别设置在所述水平框架上，并且所述绝缘横梁包括：上板；下板；以及连接板，所述连接板沿垂直方向延伸于上板和下板之间，以使所述绝缘横梁的横截面呈工字型。用框架结构代替整块板状结构作为支撑，可以节省材料，降低成本。利用工字型结构的绝缘材料作为模块间支撑梁可以增大变频器系统的爬电距离，满足高压电气绝缘要求，同时满足功率单元承重。

在一种实施方式中，所述绝缘横梁的下板的端面开设有安装孔，安装孔可以准确地确定安装位置，提高安装精度，缩短安装时间。

在一种实施方式中，所述绝缘横梁搁置在所述水平框架上，采用这种连接方式，绝缘横梁的端部连接处不会受到剪切力，降低对柜体整体材料强度的要求，降低了成本。

在一种实施方式中，绝缘横梁的上板和下板的端面均开设有安装孔，因为绝缘横梁是上下板对称的结构，所以绝缘横梁既可以下板朝下搁置，也可以将上板朝下搁置在水平框架上，通用性强，安装灵活方便。

在一种实施方式中，所述绝缘横梁借助所述安装孔和螺纹固定件固定于所述水平框架上，安装方便快速，固定牢靠。

在一种实施方式中，变频器功率单元柜还包括隔板，所述隔板沿垂直方向设置于上下相邻的绝缘横梁之间，用于隔离所述功率单元。这样可以更好地实现功率单元彼此之间的隔离，提高安装精度。

在一种实施方式中，变频器功率单元柜还包括框架加固件，所述框架加固件设置于所述垂直框架和所述水平框架的连接处下方，其中，所述框架加固件包括彼此垂直的两个侧边，所述两个侧边分别抵靠所述垂直框架和所述水平框架。提高框架整体结构强度，使支撑更加稳固。

在一种实施方式中，变频器功率单元柜还包括，框架连接件，所述框架连接件位于所述变频器功率单元柜顶部，连接水平框架的水平梁，提高了框架整体结构强度的稳定性。

在一种实施方式中，所述垂直框架还具有加固板，所述加固板附着在所述垂直框架的立柱上。提高框架整体结构强度，使支撑更加稳固。

在一种实施方式中，所述固定框架由金属材料构成。采用价格相对较低的金属材料，降低了成本。

在一种实施方式中，所述水平框架具有六对水平梁，并且，每一对水平梁上都设置有四个所述绝缘横梁。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本实用新型上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的变频器功率单元柜。

图2a示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的绝缘横梁局部放大图。

图2b示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的绝缘横梁剖视图。

标号说明：

10：固定框架

12：垂直框架

14：水平框架

16：框架加固件

18：框架连接件

20：绝缘横梁

22：上板

24：下板

26：连接板

28：安装孔

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。对于多个相同的构成部分，有时对其中之一标以符号，而对其他省略符号。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

图1示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的变频器功率单元柜。如图1所示，变频器功率单元柜包括固定框架10、绝缘横梁20，其中，固定框架10又包括四根沿垂直方向设置的立柱(垂直框架12)以及在水平方向上彼此平行的多对水平梁(水平框架14)，每一对水平梁分别设置于垂直框架12的彼此相对的两个侧面，水平梁的端部固定于垂直框架12的立柱上。在每一层的水平梁上还设置有至少一个绝缘横梁20，绝缘横梁20的两端分别设置在水平梁上。变频器的功率单元放置于相邻两层绝缘横梁20中间，绝缘横梁20用于对位于绝缘横梁20上面的功率单元起到支撑的作用，同时对位于不同层的功率单元起到绝缘作用。在另一个优选的实施例中，位于最下面一层功率单元的下面也可以具有绝缘横梁20，用于和底面形成绝缘。利用工字型结构的绝缘材料作为模块间支撑梁可以增大变频器系统的爬电距离，满足10kV电压等级的绝缘要求，同时满足功率单元承重。用框架结构代替整块板状结构作为支撑，可以节省材料，降低成本。绝缘横梁20采用具备一定强度的能够阻止电流通过绝缘材料，例如层压板，绝缘陶瓷，绝缘塑料等。固定框架10可以采用金属材料，例如，铁。金属材料价格相对较低，可以降低成本。

在一种优选的实施例中，任意相邻的绝缘横梁20之间还设置有隔板30，隔板30沿垂直方向设置于上下相邻的绝缘横梁20之间，将空间均匀地划分为若干个功率单元容纳室，以使得功率单元之间形成更好地隔离。隔板30可以是通过卡扣的方式固定，也可以是其他常规的固定方式，在此不做具体限定。

在一种优选的实施例中，垂直框架12和水平框架14的每一个连接处下方均可以设置框架加固件16，框架加固件16可以呈三角形结构，三角形的两个侧边分别抵靠所述垂直框架12和所述水平框架14，使得固定框架10的整体结构更加稳固。进一步地，变频器功率单元柜的顶部还可以设置框架连接件18，用于连接水平框架14的水平梁。此外，垂直框架12还具有加固板，加固板附着在所述垂直框架12的立柱上提高其承重能力。

图2a和图2b分别示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的绝缘横梁局部放大图和剖视图。绝缘横梁20包括上板22、下板24以及连接板26，所述连接板26沿垂直方向延伸于上板22和下板24之间，以使所述绝缘横梁20的横截面呈工字型。绝缘横梁20与水平框架14接触的面(即，下板24的端面)具有两个安装孔28，可以通过螺栓或螺钉等螺纹固定件通过安装孔28将绝缘横梁20与固定框架10连接固定，安装方便。绝缘横梁20搁置于水平框架上，因此绝缘横梁20的端部连接处不会受到剪切力，降低对柜体整体材料强度的要求，降低了成本。绝缘横梁20可以是通过螺纹连接件固定在水平框架14上，也可以是其他常规的固定方式，在此不做具体限定。绝缘横梁20的上板22和下板24的端面均可以开设安装孔，因为绝缘横梁20是上下板对称的结构，所以绝缘横梁20既可以下板24朝下搁置，也可以将上板22朝下搁置在水平框架14上，通用性强，安装灵活方便。

在一个实施例中，变频器功率单元为24个，变频器功率单元柜上下垂直分布有6层，水平框架14具有6对水平梁，其中每相邻的两层之间具有绝缘横梁20，绝缘横梁20在水平框架14上平行排布,每一对水平梁上都设置有4个绝缘横梁20。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。