一种紧凑型变频器的制作方法

本实用新型属于电力控制设备技术领域，具体涉及一种紧凑型变频器。

背景技术：

传统的变频器，一般都由底座、散热器、散热风扇、主电路线路板、罩壳、控制电路线路板、操作面板、主盖板及小盖板等这些主要部件组成。紧凑型变频器由于受体积限制，常将电容放置于主电路线路板的正面，而电容不在风道中时，不容易散热，这样就影响了可靠性和寿命。紧凑型变频器为了降低成本，缩减体积，通常将控制电路板及操作面板设计为一体式，且与主电路线路板放置于同一腔体内，然而这样的结构会产生如下两个问题：其一是腔体内温度较高，影响可靠性和寿命；其二是控制电路板、操作面板位于罩壳顶部，在整机安装时控制电路板和操作面板之间的电气连接需要一定的技巧性，安装不便，操作繁琐，生产效率低下，特别地，当用户在应用现场已完成接线后需要加装扩展卡时，则更加麻烦，需要先拆掉接线后才能打开罩壳，然后再安装扩展卡，不仅安装困难且容易出错，从而影响用户体验。

此外，变频器的电路设计决定了变频器结构设计的方向，所以变频器要进行小型化设计，必须先要考虑变频器电路设计的小型化。像30kW以上规格的变频器，为提高用电质量，用户一般会选择安装直流电抗器来减少谐波并提高功率因数，但是外置电抗器会给用户的选型和安装带来一定的困难，并且在接线时可能会出现错误接线的情况。

鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构和电路布局合理，安装方便，散热效果好并且操作方便、安全可靠的的紧凑型变频器。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种紧凑型变频器，包括壳体、设置于壳体内的用于安装功率器件的主电路线路板、用于控制主电路线路板的控制电路线路板、用于安装母线电容的电容线路板、用于安装继电器的继电器电路板、散热器以及直流电抗器，其特征在于：所述控制电路线路板、继电器电路板、主电路线路板、电容线路板自上而下地依次平行安装在壳体内，散热器安装在壳体内腔下方的中间，直流电抗器以及电容线路板安装在散热器的后侧，直流电抗器和母线电容处于散热风道内。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述壳体包括上下堆叠固定的上矩形框和下矩形框，所述的上矩形框在上端设置盖板，而在下端设置上隔板，所述的下矩形框在上端设置下隔板，而在下端设置底板，所述的盖板和上隔板之间的空间构成为上层空间，所述的上隔板和下隔板之间的空间构成为中层空间，所述的下隔板和底板之间的空间构成为下层空间，所述的散热器、直流电抗器以及母线电容安装在下层空间内，所述的继电器电路板、主电路线路板以及电容线路板安装在中层空间内，所述的控制电路线路板安装在上层空间内。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的散热器还包括散热风扇，所述的散热风扇设置在壳体的下层空间的前端，散热风扇采用抽风的形式，所述的直流电抗器和母线电容处于散热风道的进风口处。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的壳体在上层空间内还设置有操作面板盖板和固定安装在操作面板盖板上的操作面板线路板，所述的操作面板线路板与控制电路线路板之间通过接插件形成电连接，操作面板盖板与所述的上隔板卡接固定。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的操作面板盖板上开设有预留孔，操作面板盖板上还贴设有操作面板盖板标贴，所述的操作面板线路板具有旋钮装置，所述的旋钮装置通过预留孔伸出至操作面板线路板外。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，还包括可安装扩展卡的扩展卡线路板，所述的扩展卡线路板设置在所述的壳体的上隔板上，所述的扩展卡线路板与控制电路线路板并排设置并构成电连接。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的上矩形框在左右两个侧面开设有通风口，上矩形框在前端设置有用于与盖板上的卡脚卡接的卡口，而在后端设置有用于接线的可敲落孔；所述的下矩形框在左右两个侧面同样开设有通风口，下矩形框在前端设置有用于罩设散热风扇的散热风扇罩壳。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的功率器件包括整流模块、逆变模块以及制动单元，整流模块和制动单元安装于主电路线路板下方的左侧，逆变模块安装于主电路线路板下方的右侧；所述的直流电抗器与母线电容并排安装，所述的直流电抗器分别与整流模块以及电容线路板电气连接。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的主电路线路板在后端设置有用于使主电路线路板与外部电气连接的接线部，所述的接线部上设有若干接线端子。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的接线端子上设置有接线防错装置，所述的接线防错装置包括至少一个可拆卸的用于阻挡接线端子接线的阻挡部件。

本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：继电器电路板、主电路线路板及电容线路板平行层叠设置，结构紧凑、布局合理，直流电抗器及母线电容处于散热风道的进风口处，由此就解决了紧凑型变频器受体积、成本限制而带来的散热和直流电抗器的安装问题；控制电路板安装在壳体的上层空间内，盖板拆掉后可方便二次线接线或安装扩展板；操作面板线路板具有可选的旋钮装置，用户选择使用带旋钮装置的变频器时，仅需要选用相应的操作面板盖板标贴即可；操作面板盖板通过卡脚与上隔板单独固定，变频器安装接线时不会对盖板的拆卸产生影响；壳体的上矩形框具有可敲落孔，正常使用时满足IP20防护要求，若变频器因一拖多而需要较多的接线时可通过敲落所述的可敲落孔的筋来使安装孔变大，以方便接线；将故障率比较高的外围零部件如充电电阻、继电器以及压敏电阻集中安装于继电器电路板上，便于在出现故障时，进行快速更换；在接线端子处设置有接线防错装置，可以防止错误接线，确保安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的侧面剖视图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为图2的部分结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图3的右视图。

图6为本实用新型的产品外观示意图。

图7为图6的内部结构示意图。

图8为图7的俯视图。

图9为图7的后视图。

图10为阻挡部件的一实施例示意图。

图11为阻挡部件的另一实施例示意图。

图12为阻挡部件的又一实施例示意图。

图中：1.壳体、11.上矩形框、111.盖板、112.上隔板、113.可敲落孔、12.下矩形框、121.下隔板、122.底板、13.接地线、14.安装螺柱；2.主电路线路板、21.整流模块、22.逆变模块、23.制动单元、24.绝缘板、25.接线部、251.接线端子、252.阻挡部件、26.主电路组件板连接组件；3.控制电路线路板；4.电容线路板、41.母线电容、42.电容线路板连接组件；5.继电器电路板、51.继电器、52.压敏电阻、53.充电电阻、54.吸收电容；6.散热器、61.散热风扇；7.直流电抗器；8.操作面板盖板、81.操作面板线路板、82.预留孔、83.操作面板盖板标贴；9.扩展卡线路板。

具体实施方式

申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1至图6，本实用新型涉及一种紧凑型变频器，包括壳体1、设置于壳体1内的用于安装功率器件的主电路线路板2、用于控制主电路线路板2的控制电路线路板3、用于安装母线电容41的电容线路板4、用于安装继电器51的继电器电路板5、散热器6以及直流电抗器7，所述控制电路线路板3、继电器电路板5、主电路线路板2、电容线路板4自上而下地依次平行安装在壳体1内，结构紧凑，布局合理。散热器6安装在壳体1内腔下方的中间，散热器6的散热风扇61设置在壳体1的内腔下方的前端，散热风扇61采用抽风的形式，直流电抗器7以及电容线路板4安装在散热器6的后侧，直流电抗器7和母线电容41处于散热风道内，这样可获得较好的散热效果。在本实施例中，所述的功率器件包括整流模块21、逆变模块22、制动单元23。

具体地，所述的母线电容41位于电容线路板4的下方，电容线路板4平行安装于主电路线路板2下方的右侧，其与主电路线路板2通过电容线路板连接组件42连接。直流电抗器7位于主电路线路板2下方的左侧且与母线电容41并排安装，其一引线通过电容线路板连接组件42与电容线路板4电连接，另一引线与整流模块21电连接。所述的继电器电路板5上还安装有压敏电阻52、充电电阻53以及吸收电容54，所述的压敏电阻52、充电电阻53以及吸收电容54属于故障率较高的外围零部件，本实施例中将这些外围零部件集中设置于继电器电路板5上，便于在故障出现时进行快速更换。继电器电路板5平行安装于主电路线路板2的上层左侧，其与主电路线路板2通过主电路组件板连接组件26固定连接并形成电连接。所述的整流模块21和制动单元23安装于主电路线路板2下方的左侧，所述的逆变模块22安装于主电路线路板2下方的右侧。

在本实施例中，所述的整流模块21为由二极管构成的整流电路；所述的逆变模块22为由多个IGBT构成的模块或者IPM模块。所述的直流电抗器7与整流模块21安装于同一侧，母线电容41与IGBT安装于另一侧。整流模块21由于只有导通损耗而没有开关损耗，因此其总损耗会小于IGBT，同时发热量也会小于逆变模块22，然而，位于整流模块21同侧的直流电抗器7的发热量要远大于母线电容41的发热量，因此通过将直流电抗器7与整流模块21安装于同一侧；而母线电容41与逆变模块22安装于另一侧，可以使整个变频器的发热量分布更加均匀。

进一步地，所述壳体1包括上下堆叠固定的上矩形框11和下矩形框12，所述的上矩形框11在上端设置盖板111，而在下端设置上隔板112，所述的下矩形框12在上端设置下隔板121，而在下端设置底板122，所述的盖板111和上隔板112之间的空间构成为上层空间，所述的上隔板112和下隔板121之间的空间构成为中层空间，所述的下隔板121和底板122之间的空间构成为下层空间，所述的散热器6、直流电抗器7以及母线电容41安装在下层空间内，方便维护。所述的继电器电路板5、主电路线路板2以及电容线路板4安装在中层空间内。所述的控制电路线路板3安装在上层空间内，盖板111拆掉后可方便二次线接线或安装扩展板。接地线13的一端通过安装螺柱14固定在下矩形框12上，安装螺柱14通过螺钉与底板122连接，接地线13的另外两端分别与散热器6和主电路线路板2的接地端连接。所述的上矩形框11在左右两个侧面开设有通风口，上矩形框11在前端设置有用于与盖板111上的卡脚卡接的卡口，而在后端设置有用于接线的可敲落孔113，正常使用满足IP20防护要求。若变频器因一拖多而需要较多接线时，则敲落所述的可敲落孔113的筋，使安装孔变大，方便接线。所述的下矩形框12在左右两个侧面同样开设有通风口，下矩形框12在前端设置有用于罩设散热风扇61的散热风扇罩壳。所述的紧凑型变频器还包括可安装扩展卡的扩展卡线路板9，所述的扩展卡线路板9设置在所述的壳体1的上隔板112上，所述的扩展卡线路板9与控制电路线路板3并排设置并构成电连接。

请参阅图7，进一步地，所述的壳体1在上层空间内还设置有操作面板盖板8和通过固定件安装在操作面板盖板8上的操作面板线路板81，所述的操作面板线路板81与控制电路线路板3之间通过接插件形成电连接。操作面板盖板8通过卡脚与所述的上隔板112单独固定，这样当变频器安装接线时，就不会对盖板的拆卸产生影响。所述的操作面板盖板8上开设有预留孔82，操作面板盖板8上还贴设有操作面板盖板标贴83，用户可根据需要来选用相应的操作面板盖板标贴83。所述的操作面板线路板81具有旋钮装置，所述的旋钮装置通过预留孔82伸出至操作面板线路板81外。

请参阅图8至图12，所述的主电路线路板2在后端设置有用于与外部进行电气连接的接线部25，所述的接线部25上形成有若干接线端子251，在接线端子251以外的其余部分均用绝缘板24隔开。所述的接线端子251上设置有接线防错装置，所述的接线防错装置包括至少一个可拆卸的用于阻挡接线端子接线的阻挡部件252，被阻挡接线的接线端子251在接线时必须先拆除阻挡部件252。

优选地，所述阻挡部件252设置在接线部25上，且位于接线部25上用于接线端子251接线的至少一个接线口处。具体地，所述阻挡部件252可以为贴纸，该贴纸粘贴于接线部25上，且位于接线部25上用于接线端子251接线的至少一个接线口处。所述阻挡部件252可以为带有敲落孔的绝缘挡板，该绝缘挡板设置在接线部25上，且位于接线部25上用于接线端子251接线的至少一个接线口处。所述的阻挡部件252可以为绝缘材料，并通过紧固件压紧固定在相应的接线端子251上，所述的紧固件为端子专用螺钉。所述阻挡部件252上设置有用于提示接线端子的标记，该标记为印刷文字或图片。