专利名称：低压可控水循环冷却一体变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变频器，特别是涉及一种低压可控水循环冷却一体变频器。
背景技术：
通常低压变频器的散热采用翅片加风扇的方式。为了提高变频器的功率器件的散热效果，通常需要加大变频器中散热器的体积或风扇的功率。但是这样一来，就会导致变频器的体积增大，并且工作噪音升高。此外，还可以采用热管散热方式或在变频器的外部连接专门的冷却设备。外接专门的冷却设备和热管散热方式下，变频器整体的体积会比较大，成本非常高，而且使用环境的限制也比较多。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中低压变频器中散热器体积 大，工作噪音高的缺陷，提供一种低压可控水循环冷却一体变频器，其可以提高变频器功率器件的散热效果，减小设备工作噪音，缩小设备的体积。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种低压可控水循环冷却一体变频器，包括一电气部分，一水循环部分，其特点在于所述变频器还包括一挡板，所述电气部分和所述水循环部分分别设置在所述挡板的两侧，形成两个相对独立的部分；所述电气部分中包括一功率器件散热板，所述水循环部分与所述功率器件散热板连通，使得所述功率器件散热板冷却。较佳地，所述电气部分中包括一驱动控制装置，所述驱动控制装置与一设置于所述功率器件散热板上的IGBT模块相连。较佳地，所述功率器件散热板上设置有一温度传感器，所述温度传感器与所述驱动控制装置相连。较佳地，所述电气部分还包括一温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述驱动控制装置相连。较佳地，所述水循环部分包括一流量传感器、一板式换热器、一水泵及一水箱；所述功率器件散热板上设有一进水口和一出水口 ；所述水泵、所述板式换热器及所述流量传感器依次通过一进水管与所述进水口连通；所述水泵和所述水箱依次通过一出水管与所述出水口连通；所述水泵通过一电缆与所述驱动控制装置连接。较佳地，所述板式换热器通过一外循环进水口和一外循环出水口与一外部水循环部分连接。较佳地，所述水箱顶部设有至少一排气孔。较佳地，所述水循环部分还包括一第一三通阀和一第二三通阀；所述第一三通阀的第一端和第二端连接至所述水泵和所述水箱之间的水管上，且所述第一三通阀的第三端与一球阀相连；所述第二三通阀的第一端和第二端连接至所述水泵和所述板式换热器之间的水管上，且所述第二三通阀的第三端与所述流量传感器连接；所述流量传感器再通过一电缆与所述驱动控制装置连接。较佳地，所述水箱内为纯净水。本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型通过把可控水循环冷却系统与变频器一体设计，提供了一种低压可控水循环冷却一体变频器。此可控水循环冷却一体变频器改变了传统低压变频器风冷、或需要外接专门冷却设备的局限，提高了系统功率器件的散 热效果，显著降低了因风机散热而产生的噪音，省却了外接专门的冷却设备。本实用新型通过可控的水循环设计，调节供水流量，控制变频器的功率器件的散热板温度，防止凝露。此夕卜，该变频器的整体结构做成与电机外形相似的结构，与电机端部一体安装，不仅缩小了变频器的体积，也提高了设备的集成度。
图I为本实用新型低压可控水循环冷却一体变频器的系统框图。图2为本实用新型低压可控水循环冷却一体变频器的布局图。图3为本实用新型低压可控水循环冷却一体变频器的整体结构示意图。图4为本实用新型低压可控水循环冷却一体变频器中水循环部分的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。如图I-图4所示，本实用新型低压可控水循环冷却一体变频器包括一电气部分和一水循环部分，如图I和图2所示。其中，所述电气部分包括用于变频器电能转换和控制部分；所述水循环部分与所述电气部分中的一功率器件散热板连通，从而对所述电气部分的所述变频器功率器件散热板进行冷却。同时，通过一挡板I’隔开所述电气部分和所述水循环部分两部分，并加以密封形成两个相对独立的空腔部分A和B (如图2所示)。利用水循环部分对变频器的功率器件进行散热，整体可以安装于不同壳体内，壳体可为传统箱体外形，或者做成与电机外形相似的圆柱形壳体(如图2所示)。所述变频器整体可做成普通型水循环冷却一体变频器，也可做成防爆型水循环冷却一体变频器。具体地，如图I和图3所示，所述电气部分为变频器主体部分，由功率器件、接触器、母线电容、驱动和控制电路、温度传感器3、温湿度传感器4、功率器件散热板I等组成。其中，所述功率器件包括整流桥21、IGBT (绝缘栅双极型晶体管)模块20、电抗器23及均压电阻22，这些部件均安装在功率器件散热板I上进行散热。然后，再通过水循环系统对所述变频器的功率器件散热板I进行散热，整体以安装于与电机外形相似的圆柱形壳体内(如图2所示)。此外，温度传感器3安装在功率器件散热板I上，温湿度传感器4安装在挡板I’上(如图3所示)。温度传感器3主要用于检测功率器件散热板I的温度。温湿度传感器4主要用于检测所述变频器内部空气的温湿度。[0029]此外，所述电气部分还包括一驱动控制装置2，主要用于接收温度传感器3和温湿度传感器4反馈的信号，并控制所述水循环部6分流入散热板I的水量。这里，温度传感器3和温湿度传感器4分别通过一电缆与驱动控制装置2连接。如图I和图4所示，所述水循环部分包括一板式换热器7、一流量传感器8、一水箱5及一水泵6，这些部件均布置在挡板I’上。在散热板I上设有一进水口和一出水口，水泵
6、板式换热器7及流量传感器8依次通过一进水管与所述进水口连通；而水泵6和水箱5依次通过一出水管与所述出水口连通。水泵6通过一电缆与驱动控制装置2连接。水箱5内优选为纯净水。进一步地，水箱5顶部设有至少一排气孔，用于水箱5排气，防止水箱5内气压过大而受到损坏。如图3和图4所示，特别地，在所述水循环部分中还包括一第一三通阀15、一第二三通阀17。将第一三通阀15的第一端和第二端连接至水泵6和水箱5之间的水管上，且第一三通阀15的第三端上连接有一球阀16。第二三通阀17的第一端和第二端连接至水泵6和板式换热器7之间的水管上，且第二三通阀17的第三端上连接有一流量传感器8。流量传感器8通过一电缆与驱动控制装置2连接。板式换热器7的左下口连接球阀18，再通过水管与功率器件散热板I下边的进水口相连接。球阀18用于设备调试时调节水量用。功率器件散热板I上边的出水口通过水管与水箱5相连接，形成内循环通道。同理，板式换热器7右边上下孔分别与水管相连接，再由水管连接至外部供水进水和出水口，形成外部供水通道。如图2和图3所示，详细地说，上述水循环冷却系统的连接方式为水箱5、板式换热器7、水泵6、驱动控制装置2、温湿度传感器4通过螺钉安装在挡板I’上。板式换热器7开设有四个孔(如图3所示)，左边两个孔为水箱2中内循环的出入口，分别与水管10和水管12连通；右边两个孔为外部供水出入口。特别地，此处水箱5的安装高度必须高于其他部件的安装高度，使得通过水箱5顶部的排气孔进行排气。水箱5的下端口与水管9相连接，再通过一第一三通阀15与水泵6的下端相连接，而第一三通阀15的另一头与球阀16相连接。这里设置的球阀16为水箱5补水和放水使用。在水泵6的上端与水管12相连接，再通过一第二三通阀17与板式换热器7左上孔相连接。在板式换热器7的左下孔连接一球阀18，并通过水管10与散热板I的下端口相连接。散热板I的上端口再通过水管11与水箱5的左上口相连接。这样，以上整体组成了内循环系统。此外，位于板式换热器7右边的孔通过水管19与变频器的外部供水系统相连，从而组成外循环。当所述变频器工作时，变频器功率器件工作产生的热量传导到功率器件散热板I上，水箱5内的水通过水泵6进行强制循环经过功率器件散热板1，将功率器件工作产生的热量带入板式换热器7，再通过板式换热器7外接冷却水进行热交换，由此把热量带走，达到给变频器功率器件散热的目的。同时，所述变频器通过温湿度传感器4检测所述变频器内部空气的温湿度信号、并通过温度传感器3检测散热板I的温度信号。接着，将测得的信号反馈给驱动控制装置2，由此通过驱动控制装置2来调节电子调节阀13的开通大小，控制通过水泵6的水流量，以此进一步控制进入功率器件散热板I的温度，使之与变频器的腔体B (如图4所示)的工作环境温度、湿度相匹配，防止变频器内部出现凝露现象。本实用新型使得水循环冷却系统可控且小型化，与变频器设计成一体。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型 的保护范围。
权利要求1.一种低压可控水循环冷却一体变频器，包括一电气部分，一水循环部分，其特征在于所述变频器还包括一挡板，所述电气部分和所述水循环部分分别设置在所述挡板的两侦牝形成两个相对独立的部分； 所述电气部分中包括一功率器件散热板，所述水循环部分与所述功率器件散热板连通，使得所述功率器件散热板冷却。
2.如权利要求I所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述电气部分中包括一驱动控制装置，所述驱动控制装置与一设置于所述功率器件散热板上的IGBT模块相连。
3.如权利要求2所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述功率器件散热板上设置有一温度传感器，所述温度传感器与所述驱动控制装置相连。
4.如权利要求3所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述电气部分 还包括一温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述驱动控制装置相连。
5.如权利要求2-4任一项所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述水循环部分包括一流量传感器、一板式换热器、一水泵及一水箱； 所述功率器件散热板上设有一进水口和一出水口； 所述水泵、所述板式换热器及所述流量传感器依次通过一进水管与所述进水口连通； 所述水泵和所述水箱依次通过一出水管与所述出水口连通； 所述水泵通过一电缆与所述驱动控制装置连接。
6.如权利要求5所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述板式换热器通过一外循环进水口和一外循环出水口与一外部水循环部分连接。
7.如权利要求5所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述水箱顶部设有至少一排气孔。
8.如权利要求5所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述水循环部分还包括一第一三通阀和一第二三通阀； 所述第一三通阀的第一端和第二端连接至所述水泵和所述水箱之间的水管上，且所述第一三通阀的第三端与一球阀相连； 所述第二三通阀的第一端和第二端连接至所述水泵和所述板式换热器之间的水管上，且所述第二三通阀的第三端与所述流量传感器连接；所述流量传感器再通过一电缆与所述驱动控制装置连接。
9.如权利要求5所述的低压可控水循环冷却一体变频器，其特征在于，所述水箱内为纯净水。
专利摘要本实用新型公开了一种低压可控水循环冷却一体变频器，包括一电气部分，一水循环部分，所述变频器还包括一挡板，所述电气部分和所述水循环部分分别设置在所述挡板的两侧，形成两个相对独立的部分；所述电气部分中包括一功率器件散热板，所述水循环部分与所述功率器件散热板连通，使得所述功率器件散热板冷却。本实用新型通过把可控水循环冷却系统与变频器一体设计，提供了一种低压可控水循环冷却一体变频器。此可控水循环冷却一体变频器改变了传统低压变频器风冷、或需要外接专门冷却设备的局限，提高了系统功率器件的散热效果，显著降低了因风机散热而产生的噪音，省却了外接专门的冷却设备。
文档编号H05K7/20GK202696449SQ20122027660
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者杨正绪, 李佳德, 段杰芳, 曹叶楠, 张洪恩 申请人:上海新时达电气股份有限公司, 上海辛格林纳新时达电机有限公司