专利名称：一种不间断电源逆变柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及逆变柜，更具体地说，涉及一种不间断电源逆变柜。
背景技术：
目前，国内外所有的不间断电源设计及生产厂家，在设计超大功率的不
间断电源(如800KVA)时，由于主要的元器件体积大、数量多，因此基本上 都是采用分柜的形式来设计整机的，主要分为进出线柜、整流柜、逆变柜、 开关柜。而逆变柜由于内部元器件布局的不合理性，因此机柜中只包含了电 路图中实现逆变功能的元器件、电路板及输出的磁性器件(如输出变压器、输 出电感等)，而输出及旁路SCR(晶闸管全称晶体闸流管，又称可控硅)、输出 滤波电容、相关的一些电路板却只能布在开关柜内，所以在现有的技术下布 局的逆变柜，不但内部布线凌乱复杂、主要的功率器件、直流滤波电容等维 护性较差，而且由于静态开关及输出SCR、输出滤波电容、相关的一些电路板 布在开关柜内，这就使得开关柜的外形尺寸增大内部结构复杂化，进而加大 了整机即不间断电源的外形尺寸及成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的逆变柜不但内部布 线凌乱复杂、主要的功率器件、直流滤波电容等维护性较差，而且由于静态 开关及输出SCR、输出滤波电容、相关的一些电路板布在开关柜内，这就使得 开关柜的外形尺寸增大内部结构复杂化，进而加大了整机即不间断电源的外 形尺寸及成本。本实用新型的目的就是为了解决由于逆变柜的内部布局的不 合理性所带来的上述一系列的问题，提供一种不间断电源逆变柜。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种不间断电源
4逆变柜，包括柜体，通过隔板将所述柜体分隔成前部空间、后部空间、以及右侧部空间，其中，所述前部空间用于放置功率器件模块，所述后部空间用于放置磁性器件模块，所述右侧部空间用于将所述前部空间和后部空间连通以实现所述功率器件模块与所述磁性器件模块的电连接，所述隔板上设置有通孔。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述功率器件模块包括至少一个子模块，每一个子模块包括功率器件单元和位于所述功率器件单元下方的风扇组件单元，所述风扇组件单元用于将冷气从下方吸入并导向所述功率器件单元，以实现对所述功率器件单元的冷却。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，在所述功率器件单元和所述风扇组件单元之间设置有所述隔板，所述风扇组件单元可拆卸地安装在所述隔板上。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述功率器件单元包括位于内侧的功率器件，以及位于外侧的直流滤波电容单元和相关的电路板，其中，功率器件分别与直流滤波电容单元和相关的电路板电连接。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述功率器件包括从左到右
顺次设置三个逆变IGBT功率模块和两个输出及旁路SCR模块，所述直流滤波电容单元包括两组直流滤波电容组件，其中，所述三个逆变IGBT功率模块通过铜排顺次电连接，所述两个输出及旁路SCR模块通过铜排相互电连接，每一个逆变IGBT功率模块和每一个输出及旁路SCR模块均分别与每一组直流滤波电容组件和所述相关的电路板电连接。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，在所述直流滤波电容单元的上方设置有两个直流保险，每一个直流保险均与铜排电连接。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述功率器件模块包括从上到下顺次排列的多个所述子模块。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，在所述前部空间底部设置有交流滤波电容单元。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述交流滤波电容单元包括从左到右顺次电连接的三组交流滤波电容组件。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述磁性器件模块包括从上到下顺次设置的风扇单元、输出电感单元和输出变压器单元。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述输出变压器单元上设置有支座，所述输出电感单元设置在所述支座上并与所述输出变压器单元电连接。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述柜体的底部设置有橡胶减震垫，所述输出变压器单元设置在所述橡胶减震垫上。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述风扇单元包括从左到右顺次设置的五组风扇组件，其中，每一组风扇组件的一端与所述柜体的一根上横梁转动连接，另一端与另一根上横梁可拆卸地连接。
在本实用新型所述的不间断电源逆变柜中，所述右侧部空间包括铜排、水泥电阻组件、交流输出保险、以及相关的电路板，其中，所述铜排用于连接所述功率器件模块与所述磁性器件模块，所述相关的电路板设置在所述右侧部空间的左前侧，所述水泥电阻组件设置在所述右侧部空间的右下侧，所述交流输出保险与所述铜排电连接。
实施本实用新型的不间断电源逆变柜，具有以下有益效果通过在柜体内设置隔板，将柜体内的空间分隔成三个单元空间， 一方面可以在每个空间内迸行模块化的独立设计，使得逆变柜内部元器件布局的合理化，另一方面由于隔板的设置，可以将隔板作为内部元器件的安装位，以及对相关元器件起支撑作用，更加方便有关元器件的拆装，使得对逆变柜的维修更方便，实现了逆变柜内部布线简洁和有序，主要的功率器件、直流滤波电容等维护性好，同时将静态开关及输出SCR、输出滤波电容、相关的一些电路板整合在逆变柜内，这就使得开关柜的外形尺寸减小，内部结构简化，进而减小了整机即不间断电源的外形尺寸及成本。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型不间断电源逆变柜一实施例的结构示意图2是图1的F处的放大结构示意图3是图1安装相关器件后的结构示意图4是图3的右视图5是图3的后视图6是图5的俯视图。
賊鄉讨
如图1 6所示在本实用新型的不间断电源逆变柜的一实施例中，其包括 柜体，本实用新型的主要实用新型点之一在于，使用隔板将柜体分隔成前部 空间1、右侧部空间2、以及后部空间3，由于使用的隔板是具有通孔的，因 此前部空间1、右侧部空间2、以及后部空间3内放置的元器件之间并非完全 隔离，而是可以通过隔板上的通孔进行一些必要的信号线的连接，同时由于 在柜体内部设置的隔板，不仅可以对各个空间内的元器件起到支撑作用，还 可以将一些元器件安装在隔板上，便于维修时，进行拆卸，另一方面，由于 在柜体内形成三个相对独立的空间，可以使得对柜体内元器件进行模块化布 局，例如可以将功能和用途相同或相似的元器件设置在同一空间内，从而使 得元器件的布局更加合理，其中，前部空间1用于放置功率器件模块，后部 空间3用于放置磁性器件模块，右侧部空间2用于将前部空间1和后部空间3 连通以实现功率器件模块与所述磁性器件模块的电连接。
如图1和3所示，功率器件模块包括至少一个子模块，每一个子模块包 括功率器件单元和位于功率器件单元下方的风扇组件单元13,其中，功率器
件单元包括位于内侧的功率器件，以及位于外侧的相关的元器件，该相关的 元器件可以是例如直流滤波电容单元和相关的电路板，图1所示的是在功率 器件的外侧未安装相关的元器件的结构示意图，图3所示的是在功率器件外 侧安装了相关的元器件的结构示意图，即完整的功率器件单元的结构示意图， 当相关的元器件是直流滤波电容单元和相关的电路板16时，安装好后，功率 器件分别与直流滤波电容单元和相关的电路板16电连接。在工作中，风扇组
7件单元13用于将冷气从下方吸入并导向功率器件单元，以实现对功率器件单 元的冷却，并将冷却过程中形成的热气后柜体上方排出。在具体设计中，为 了方便安装风扇组件单元13,在功率器件单元和风扇组件单元13之间设置有 隔板，因此风扇组件单元13可拆卸地安装在隔板上，为了方便风扇组件单元 抽取的冷气尽可能快速导向功率器件单元，该隔板上可设置有较多和较大的 通孔,比较优选实施的方式是隔板的周边留出安装风扇组件单元13的位置后， 其余部分都是通孔，即该隔板可设计为一框体结构。由此，在该设计中，子 模块由从上到下顺次排列的功率器件单元、隔板合风扇组件单元构成。当功 率器件模块包括多个子模块时，该多个子模块从上到下顺次排布。如图1和3 所示是功率器件模块包括3个子模块的情形。如图1所示的一具体实施中， 功率器件包括从左到右顺次设置三个逆变IGBT功率模块11和两个输出及旁 路SCR模块12,直流滤波电容单元包括两组直流滤波电容组件15,其中，三 个逆变IGBT功率模块11通过铜排顺次电连接，两个输出及旁路SCR模块12 通过铜排相互电连接，每一个逆变IGBT功率模块11和每一个输出及旁路SCR 模块12均分别与每一组直流滤波电容组件15和所述相关的电路板16电连接。 另外，在设计中，为了增强该逆变柜的安全性，在直流滤波电容单元的上方 设置有两个直流保险17,每一个直流保险17均与铜排电连接。如图1和3 所示，在前部空间1的底部设置有交流滤波电容单元14。因此，在图1和3所示的具体实施中，在柜体的前部空间1的上部空间 的功率器件模块中每一个子模块，最里层从左到右依次设置有3个逆变IGBT 功率模块11和2个输出及旁路SCR功率模块12，每个功率模块都是独立地被 螺钉固定在柜体内的安装板上，各个功率模块间的拆装互不干涉，当其中的 一个功率模块失效后，只需拆除该功率模块的相关功率器件而不用拆除其它的功率模块，这将大大地节省现场的维护时间增加功率器件的可维护性，逆 变IGBT功率模块11之间的电连接以及输出及旁路SCR功率模块12之间的电 连接都是由铜排来实现的，这样可以最大限度地节省机柜内部的空间。在3 个逆变IGBT功率模块11的外侧布有两组直流滤波电容组件15和相关的电路 板16,在直流滤波电容组件15的上部是两个直流保险17,因为保险在柜体内的正常工作中失效的概率较髙，所以，把该器件布在前部空间1的外侧，
这样可以使其具有良好的维护性。如图2所示，对于风扇组件13,每个风扇组件13是通过挂钩131及两颗螺钉132固定在柜体内部，因此在拆装风扇组件13时非常方便,只需拆掉两颗螺钉132就可以把其从挂钩131滑道中拉出。在前部空间1的底部布有三组交流滤波电容组件14,三组交流滤波电容组件14之间的电连接也是通过铜排来实现的。
如图3和4所示，在右侧部空间2中，包括铜排24、水泥电阻组件22、交流输出保险21、以及相关的电路板23,其中，铜排24用于连接前部空间1中的功率器件模块与后部空间3中的磁性器件模块以实现两者的电连接，相关的电路板23设置在右侧部空间的左前侧，其与前部空间1和后部空间3中的有关元器件进行连接，水泥电阻组件22设置在右侧部空间2的右下侧并与前部空间1中的三组交流滤波电容组件14电连接，所述交流输出保险与所述铜排电连接。铜排24和交流输出保险21电连接。在该具体实施中，相关的电路板23都被集中布在右侧部空间2的左前侧的一块竖直的隔板上，.这样可以方便地维护它们，并且它们之间信号线的走线路径也比较顺畅。水泥电阻组件22布在右下侧，是通过滑槽、卡扣及两颗螺钉被固定在柜体上，在拆除螺钉后可以非常容易的拉出该组件。交流输出保险21由于需要经常维护，所以被布在该空间的正前方。
如图5和6所示，磁性器件模块包括从上到下顺次设置的风扇单元35、输出电感单元31和输出变压器单元32。其中，输出变压器单元32上设置有支座，输出电感单元31设置在该支座上并与输出变压器单元32电连接。柜体的底部设置有橡胶减震垫33,输出变压器单元32设置在橡胶减震垫33上。在该设计中，输出变压器单元32被布在后部空间3的下部，是通过多个圆柱形的橡胶减震垫33与机柜底部的底座相连的，这样可以防止变压器在工作时产生的震动传到柜体进而产生共振加大噪音。输出电感单元31布在输出变压器单元32的上方，该输出电感单元31是直接固定在输出变压器单元32上部铁颚处焊接的四个L形支座上，这种布局方式大大地简化了后部空间3内部的结构形式，降低了机柜的结构成本。在后部空间3的上部布有风扇单元35,其用于冷却输出变压器单元3a 和输出电感单元31,在工作中，风扇单元35 将柜体下方的冷气吸入，然后导向输出变压器单元32和输出电感单元31以 实现两者的冷却，在冷却过程中形成的热气，再从柜体上方排出。该风扇单 元35包括从左到右顺次设置的五组风扇组件，其中，每一组风扇组件的一端 与柜体的一根上横梁转动连接，另一端与另一根上横梁可拆卸地连接。如图6 所示的具体安装中，每一组风扇组件都是相互独立的，风扇组件的一端是由 合页36及铆钉与机柜的上横梁连接，另一端是通过两颗螺钉固定在机柜的另 一个上横梁上，并且这种合页36的两部分是可以自由转动及分离的，所以在 维护该风扇组件时非常方便，在拆除固定的两颗螺钉后，既可以把风扇组件 沿着合页36的转轴旋转一个角度后，在机柜上直接维护风扇，也可以直接取 下风扇组件在机柜的外部进行维护。
本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明 白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换 及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本实用新型做各种修 改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体 实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。
权利要求1、一种不间断电源逆变柜，包括柜体，其特征在于，通过隔板将所述柜体分隔成前部空间、后部空间、以及右侧部空间，其中，所述前部空间用于放置功率器件模块，所述后部空间用于放置磁性器件模块，所述右侧部空间用于将所述前部空间和后部空间连通以实现所述功率器件模块与所述磁性器件模块的电连接，所述隔板上设置有通孔。
2、 根据权利要求1所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述功率器 件模块包括至少一个子模块，每一个子模块包括功率器件单元和位于所述功 率器件单元下方的风扇组件单元，所述风扇组件单元用于将冷气从下方吸入 并导向所述功率器件单元，以实现对所述功率器件单元的冷却。
3、 根据权利要求2所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，在所述功率 器件单元和所述风扇组件单元之间设置有所述隔板，所述风扇组件单元可拆卸地安装在所述隔板上。
4、 根据权利要求2或3所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述功 率器件单元包括位于内侧的功率器件，以及位于外侧的直流滤波电容单元和 相关的电路板，其中，功率器件分别与直流滤波电容单元和相关的电路板电 连接。
5、 根据权利要求4所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述功率器 件包括从左到右顺次设置三个逆变IGBT功率模块和两个输出及旁路SCR模 块，所述直流滤波电容单元包括两组直流滤波电容组件，其中，所述三个逆 变IGBT功率模块通过铜排顺次电连接，所述两个输出及旁路SCR模块通过铜 排相互电连接，每一个逆变IGBT功率模块和每一个输出及旁路SCR模块均分 别与每一组直流滤波电容组件和所述相关的电路板电连接。
6、 根据权利要求5所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，在所述直流 滤波电容单元的上方设置有两个直流保险，每一个直流保险均与铜排电连接。
7、 根据权利要求2所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述功率器 件模块包括从上到下顺次排列的多个所述子模块。
8、 根据权利要求2或7所述的不间浙电源逆变柜，其特征在于，在所述 前部空间底部设置有交流滤波电容单元。
9、 根据权利要求8所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述交流滤 波电容单元包括从左到右顺次电连接的三组交流滤波电容组件。
10、 根据权利要求1所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述磁性 器件模块包括从上到下顺次设置的风扇单元、输出电感单元和输出变压器单 元。
11、 根据权利要求10所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述输出 变压器单元上设置有支座，所述输出电感单元设置在所述支座上并与所述输 出变压器单元电连接。
12、 根据权利要求10所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述柜体 的底部设置有橡胶减震垫，所述输出变压器单元设置在所述橡胶减震垫上。
13、 根据权利要求10所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述风扇 单元包括从左到右顺次设置的五组风扇组件，其中，每一组风扇组件的一端 与所述柜体的一根上横梁转动连接，另一端与另一根上横梁可拆卸地连接。
14、 根据权利要求1所述的不间断电源逆变柜，其特征在于，所述右侧 部空间包括铜排、水泥电阻组件、交流输出保险、以及相关的电路板，其中， 所述铜排用于连接所述功率器件模块与所述磁性器件模块，所述相关的电路 板设置在所述右侧部空间的左前侧，所述水泥电阻组件设置在所述右侧部空 间的右下侧，所述交流输出保险与所述铜排电连接。
专利摘要本实用新型涉及一种不间断电源逆变柜，包括柜体，通过隔板将柜体分隔成前部空间、后部空间、以及右侧部空间，其中，前部空间用于放置功率器件模块，后部空间用于放置磁性器件模块，右侧部空间用于将前部空间和后部空间连通以实现功率器件模块与磁性器件模块的电连接，隔板上设置有通孔。本实用新型的逆变柜，实现了逆变柜内部布线简洁和有序，主要的功率器件、直流滤波电容等维护性好，同时将静态开关及输出SCR、输出滤波电容、相关的一些电路板整合在逆变柜内，这就使得开关柜的外形尺寸减小，内部结构简化，进而减小了整机即不间断电源的外形尺寸及成本。
文档编号H02M1/00GK201393167SQ200820182218
公开日2010年1月27日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者杨延平, 谢力华 申请人:力博特公司