一种变频器的空冷系统的制作方法

本新型涉及一种变频器的空冷系统，属于变频器散热技术领域。

背景技术：

随着工业自动化程度的不断提高，在控制大功率的电机上，为了降低该电机的启动电流，保护该电机，开始大范围的使用通用变频器。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

通用变频器运行的工作环境是-10℃～+50℃之间。变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98％，控制电路占2％。资料表明变频器的功耗一般为其容量的4～5％。其中逆变部分约占50％，整流及直流回路约40％，控制及保护电路为5～15％。10℃法则表明当器件温度降低10℃，器件的可靠性增长一倍。

为了保证变频器正常可靠的运行，就必须处理好变频器的散热问题。而变频器散热的问题，主要是变频器工作环境的温度及散热问题。变频器散热问题如果处理不好，则会影响到变频器的使用状态和使用寿命，甚至造成变频器的损坏。

目前，变频器的冷却方式有三种：室内空调机制冷、循环自然风强制风冷、外部循环水强制水冷，它们所存在的缺陷如下：

(1)对于容量小于几百kva的变频器，循环自然风强制风冷的方式可基本满足其降温需要，但对于更大容量的变频器则无能为力；

(2)对于外部循环水强制水冷的方式，因变频器的内部结构复杂，水冷管道的布局亦较为复杂，因此，其安装施工及后续的保养维护工作量较大；

(3)水冷方式虽然在技术上可行，降温效果尚可，但是，其最大的问题隐患在于冷却水的管道泄漏，管道一旦泄漏，变频器将会受到严重损坏，甚至因此会给企业带来严重的生产损失或安全事故；

(4)水冷方式会产生凝露现象，即循环冷却水的温度远低于空气温度时，变频柜内部空气中的水蒸气会液化凝露，给变频柜中的晶体管等敏感电子元器件的安全造成重大隐患；

(5)对于室内空调机制冷的方式，通常在变频器的工作环境内安装室内空调机，由室内空调机为整个工作环境降温，但由于变频器的柜内温度远高于柜外的室内温度，且柜内热量不易及时放散，因此，为保证变频器的调温需求，要求室内空调机的制冷功率必须足够大，其电耗浪费巨大。

有鉴于此，为了克服上述诸多问题，研发一种成本低、结构简单、性能可靠、使用安全、电耗低的变频器冷却系统十分必要。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种变频器的空冷系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种变频器的空冷系统，包括壁挂式空调机、冷风收集盒、变频器空气热交换箱、抽气泵、电子阀、空气过滤器、温度传感器、空气管道；变频器空气热交换箱的箱体上设置有冷风口和冷热混风出口；壁挂式空调机固定设置在墙面上，冷风收集盒设置在壁挂式空调机下方，冷风收集盒上设置有与壁挂式空调机出风口相适应的进风口，冷风收集盒的一端通过管路与冷风口联通，冷风收集盒另一端与电子阀通过管道相连接，变频器空气热交换箱的箱体一侧面为敞开口，敞开口侧与变频器柜体的背面侧贯通相连；冷热混风出口通过空气管道与抽气泵相连接，抽气泵的另一端管道通向室外。

优选的，所述管道位于室外一端开口向下。

可避免因雨、雪、杂物的进入而堵塞空气管路或者防止室外水进入室内装置之中。

优选的，冷风口设置在变频器空气热交换箱相对一端的侧面上部位置。

冷风从上往下运动，有利于吸收热量。

优选的，冷风收集盒与壁挂式空调机之间的连接缝隙设有橡胶密封垫，由橡胶密封垫封堵；冷风收集盒通过支撑架与墙体连接；所述支撑架通过螺钉与墙体固定连接。

防治冷风外泄。

优选的，冷风收集盒的材质选用中空双层结构的塑料板。

塑料板比热容值较小，它可以有效减少外界气温对冷风收集盒内冷风温度的影响与干扰。

优选的，冷风收集盒的底部设置有排泄口，排泄口连接有排泄管。

冷凝水通过排泄管排到室外。

优选的，壁挂式空调机与室外的空气管道上设置有空气过滤器；空气过滤器内部设置有片状海绵体滤芯。

变频器对空气质量的要求不高，空气过滤器的滤芯可选用普通的片状海绵体，其作用主要是阻挡空气中飘落的树叶、纤维、絮状物等大块物质。

优选的，变频器空气热交换箱的箱体内部安装有冷空气折流板。

冷空气折流板通常设置多个，分别与箱体底部连接或顶部连接，箱体底部连接或顶部连接交替设置，风在进入变频器柜体的过程中，其路程与行进时间被延长，并且由各折流板所围成的空腔内的空气温度由外及里是渐续递增的，如此结构有利于防止因直接相遇的冷风与热风的温差较大而出现凝露现象或水蒸气雾化现象。

进一步优选的，冷空气折流板采用铝质材质。

铝的延展性能好，易于加工成型制作；铝的密度小，重量轻；铝的导热性能强，易于散热与导热；铝的价格低，节省成本。

进一步优选的，冷空气折流板的形状呈板型结构，其厚度为1～3mm；相邻冷空气折流板采用顶部连接和底部连接交替方式与箱体连接。

板块竖向平行结构，折流板的竖向一端与变频器空气热交换箱的底板固定焊接，相邻折流板的竖向另一端与变频器空气热交换箱的顶板固定焊接，折流板竖向的非固定端与其相邻最近的变频器空气热交换箱的顶板或底板之间的间缝以50～100mm为宜。

优选的，还包括第一温度传感器、第二温度传感器；所述第一温度传感器设置于变频器空气热交换箱与冷风收集盒之间的连接管道内；第二传感器设置于室外墙壁上。

通过对室内外温度的实时监测，动态控制空调机的关停，以此避免不必要的用电浪费。

进一步优选的，所述第一温度传感器、第二温度传感器、壁挂式空调机、电子阀分别与plc控制系统数据通讯相连。

当第二温度传感器的温度值不高于第一温度传感器的温度值时，plc控制系统停机壁挂式空调，启动电子阀，使变频器的冷风来源切换至室外的自然风；当第二温度传感器的温度值高于第一温度传感器的温度值时，plc控制系统关闭电子阀，启动壁挂式空调机，使变频器的冷风来源切换至空调机冷风。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用空冷模式，解决了现有同类装置易产生冷凝水者水冷管道泄漏对变频器设备带来的重大安全隐患问题。

2、本实用新型通过壁挂式空调与变频器空气热交换箱的连接，只对变频器柜体的内部空间进行降温，可以节省大量的电力，成本低廉，安装简单。

3、本实用新型设置有温度传感器，根据室外的温度变化情况对电磁阀进行实时开关控制，以达到节省电能的目的。

4、本实用新型的变频器空气热交换箱内部安装冷空气折流板，使进入变频器柜体冷风的行进时间被延长，以此可防止因冷风与热风的直接相遇而出现的凝露现象或水蒸气雾化现象。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示图；

图2为本实用新型的变频器空气热交换箱外观示意图；

图3为本实用新型的变频器空气热交换箱内部结构正视图；

图4为本实用新型的变频器空气热交换箱内部结构侧视图；

图5为本实用新型的变频器空气热交换箱内部结构俯视图；

图6为本实用新型的冷风收集盒的横向剖面图；

图7为本实用新型的冷风收集盒的外观示意图；

图8为本实用新型的室外吸风口与排风口管道的外观示意图；

其中，1、抽气泵；2、变频器空气热交换箱；3、第一温度传感器；4、冷风收集盒；5、壁挂式空调机；6、电子阀；7、空气过滤器；8、第二温度传感器；9、变频器；10、冷风口；11、冷热混风出口；12、冷空气折流板；13、密封胶条；14、螺钉；15、支撑架；16、排泄口；17、排泄管；18、管道；19、plc控制系统。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种变频器的空冷系统，包括壁挂式空调机、冷风收集盒、变频器空气热交换箱、抽气泵、电子阀、空气过滤器、温度传感器、空气管道；变频器空气热交换箱体上设置有冷风口和冷热混风出口；冷风口设置在变频器空气热交换箱相对一端的侧面上部位置；冷风从上往下运动，有利于吸收热量；壁挂式空调机固定设置在墙面上，图1中最外侧方框表示墙面，冷风收集盒设置在壁挂式空调机下方，冷风收集盒通过支撑架与墙体连接；所述支撑架通过螺钉与墙体固定连接，冷风收集盒上设置有与壁挂式空调机出风口相适应的进风口，如图6的箭头所示，冷风进入冷风收集盒；冷风收集盒的一端通过空气管路与冷风口联通，另一端与电子阀通过管道相连接，冷风收集盒的底部设置有排泄口，排泄口连接有排泄管；冷凝水通过排泄管排到室外。冷风收集盒的材质选用中空双层结构的塑料板；减少外界气温对冷风收集盒内冷风温度的影响与干扰。变频器空气热交换箱体一侧面为敞开口，敞开口侧与变频器柜体的背面侧贯通相连；冷热混风出口通过空气管道与抽气泵相连接，抽气泵的另一端管道通向室外。

变频器空气热交换箱的箱体内部安装有冷空气折流板，冷空气折流板采用铝质板材。铝的延展性能好，易于加工成型制作；铝的密度小，重量轻；铝的导热性能强，易于散热与导热；铝的价格低，节省成本。冷空气折流板通常设置多个，分别与箱体底部连接或顶部连接，箱体底部连接或顶部连接交替设置，冷风在进入变频器柜体的过程中，其路程与行进时间被延长，并且由各折流板所围成的空腔内的空气温度由外及里是渐续递增的，如此结构有利于防止因直接相遇的冷风与热风的温差较大而出现凝露现象或水蒸气雾化现象。如图3所示，向右的箭头表示的冷风，进过冷空气折流板到达敞开口，与向左箭头表示的热风汇聚混合，之后通过冷热混风出口排除。冷空气折流板的形状呈板型结构，其厚度以1～3mm；相邻折流板采用顶部连接和底部连接交替方式连接。板块竖向平行结构，折流板的竖向一端与变频器空气热交换箱的底板固定焊接，相邻折流板的竖向另一端与变频器空气热交换箱的顶板固定焊接，折流板竖向的非固定端与其相邻最近的变频器空气热交换箱的顶板或底板之间的间缝以50～100mm为宜。

实施例2：

一种变频器的空冷系统，具体结构与实施例1相同，与实施例1不同的是：所述管道位于室外一端开口向下，可避免因雨、雪、杂物的进入而堵塞空气管路或者防止室外水进入冷风收集盒。

实施例3：

一种变频器的空冷系统，具体结构与实施例1相同，与实施例1不同的是：冷风收集盒与壁挂式空调机之间的连接缝隙由橡胶密封垫封堵。

实施例4：

一种变频器的空冷系统，具体结构与实施例1相同，与实施例1不同的是：壁挂式空调与室外的空气管道上还设置有空气过滤器；空气过滤器内部设置有片状海绵体滤芯。由于变频器对空气质量的要求不高，空气过滤器的滤芯可选用普通的片状海绵体，其作用主要是阻挡空气中飘落的树叶、纤维、絮状物等大块物质。

实施例5:

一种变频器的空冷系统，具体结构与实施例1相同，与实施例1不同的是：还包括第一温度传感器、第二温度传感器；所述第一温度传感器设置于变频器空气热交换箱与冷风收集盒之间的连接管道内；第二传感器设置于室外墙壁上。对温度进行监控，进行温度调节，避免资源浪费。所述第一温度传感器、第二温度传感器、壁挂式空调机、电子阀分别与plc控制系统数据通讯相连；当第二温度传感器的温度值不高于第一温度传感器的温度值时，plc控制系统停机壁挂式空调，启动电子阀，使变频器的冷风来源切换至室外的自然风；当第二温度传感器的温度值高于第一温度传感器的温度值时，plc控制系统关闭电子阀，启动壁挂式空调机，使变频器的冷风来源切换至空调机冷风。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。