一种变频器及采煤机变频系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种变频器，包括外壳和变频器主体，变频器主体包括设置有功率模块的底板；垂直设置在底板上的第一外框支架和第二外框支架，两者形成安装腔并相对设置在底板的两侧，功率模块位于安装腔内；与功率模块电连接的驱动板，其包括第一驱动板和第二驱动板，第一驱动板设置在第一外框支架外侧面上，第二驱动板设置在第二外框支架外侧面上；设置在安装腔内的控制板、信号检测板和电容组件。本实用新型将控制板、信号检测板和电容组件分别安装在安装腔内，同时将两个驱动板分别放两侧、合理利用了安装腔空间，缩小了整个变频器的占用空间，便于采煤机、变频器和采煤巷道的维护。本实用新型还提供了一种具有上述变频器的采煤机变频系统。
【专利说明】 一种变频器及采煤机变频系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变频控制【技术领域】，更具体地说，涉及一种变频器，还涉及一种具有上述变频器的采煤机变频系统。
【背景技术】
[0002]随着人们对煤炭资源需求量的增加，煤矿井下开采日益频繁。由于变频器的调速范围宽，机械性能好，可以在比较宽的范围内实现系统的无级调速，能够使采煤机在稳定的状态下运行，所以被广泛应用于采煤领域。
[0003]地下采矿时，需要首先在地面或地下挖掘用于采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等的采煤巷道。采煤机在工作时需要进入采煤巷道向前掘进。受煤矿井下地质条件的影响，为了减少采煤巷道发生坍塌，一般挖掘的采煤巷道的横截面尺寸较小。但是，现有的国内变频器内部的电路板多达十几块，安装混乱，且接线错乱复杂，安装接线比较困难，整机的生产和维护可行性较低；且主回路采用若干数量的单根铜排连接，占用较大的内部空间，进而导致整个变频器的尺寸(550mm*450mm*200mm)较大，不便于安装在安装腔较小的采煤机上，而且安装好的变频器与采煤机一起进入采煤巷道后，会占据较大的采煤巷道空间，不便于对采煤机和采煤巷道的维护。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种变频器，以缩小整个变频器的占用空间，进而便于采煤机、变频器和采煤巷道的维护。
[0005]本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述变频器的采煤机变频系统。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种变频器，包括外壳和设置在所述外壳内的变频器主体，所述变频器主体包括:
[0008]底板,所述底板上设置有功率模块；
[0009]垂直设置在所述底板上的第一外框支架和第二外框支架，所述第一外框支架和所述第二外框支架相对设置在所述底板的两侧，且两者之间形成安装腔，所述功率模块位于所述安装腔内，所述第一外框支架和所述第二外框支架紧靠在所述功率模块的两侧；
[0010]与所述功率模块电连接的驱动板，所述驱动板包括第一驱动板和第二驱动板，所述第一驱动板设置在所述第一外框支架的外侧面上，所述第二驱动板设置在所述第二外框支架的外侧面上；
[0011]设置在所述安装腔内的控制板、信号检测板和电容组件，所述信号检测板分别与所述驱动板和所述控制板电连接。
[0012]优选的，上述变频器中，所述变频器主体还包括:
[0013]设置在所述安装腔内一侧的安装板组件，所述控制板和所述信号检测板均设置在所述安装板组件上；所述电容组件设置在所述安装腔内的另一侧，所述电容组件与所述功率模块电连接。
[0014]优选的，上述变频器中，所述控制板为一个，且所述安装板组件包括连接在所述第一外框支架与所述第二外框支架之间的第一安装板和第二安装板，所述控制板设置在所述第一安装板上，所述信号检测板设置在所述第二安装板上。
[0015]优选的，上述变频器中，所述第一安装板和所述第二安装板均与所述底板平行，并垂直于所述第一外框支架和所述第二外框支架，且所述第二安装板位于所述功率模块上方，所述第一安装板位于所述第二安装板的上方。
[0016]优选的，上述变频器中，所述电容组件的两端分别设置在所述第一外框支架和所述第二外框支架上。
[0017]优选的，上述变频器中，所述功率模块包括整流模块和逆变模块，两者相邻地排列在所述底板上；且所述整流模块与所述第一驱动板电连接，所述逆变模块与所述第二驱动板电连接。
[0018]优选的，上述变频器中，所述整流模块通过RST叠层铜排与所述电容组件连接，且所述RST叠层铜排叠放在所述整流模块上；所述逆变模块通过UVW叠层铜排与所述电容组件连接，且所述UVW叠层铜排叠放在所述逆变模块上。
[0019]优选的，上述变频器中，所述电容组件通过电容叠层铜排分别与所述整流模块和所述逆变模块连接。
[0020]优选的，上述变频器还包括设置在所述底板上的面板，所述控制板和所述信号检测板的端口端子设置在所述面板上，所述外壳罩在所述底板上，且所述外壳靠近所述面板的一侧具有开口，所述面板设置在所述开口处。
[0021]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的变频器包括外壳和设置在所述外壳内的变频器主体，所述变频器主体包括:底板，所述底板上设置有功率模块；垂直设置在所述底板上的第一外框支架和第二外框支架，所述第一外框支架和所述第二外框支架相对设置在所述底板的两侧，且两者之间形成安装腔，所述功率模块位于所述安装腔内，所述第一外框支架和所述第二外框支架紧靠在所述功率模块的两侧；与所述功率模块电连接的驱动板，所述驱动板包括第一驱动板和第二驱动板，所述第一驱动板设置在所述第一外框支架的外侧面上，所述第二驱动板设置在所述第二外框支架的外侧面上；设置在所述安装腔内的控制板、信号检测板和电容组件，所述信号检测板分别与所述驱动板和所述控制板电连接。
[0022]本实用新型使第一外框支架与第二外框支架之间形成安装腔，将控制板、信号检测板和电容组件分别安装在安装腔内，同时将第一驱动板设置在第一外框支架的外侧面上，第二驱动板设置在第二外框支架的外侧面上，两个驱动板分别放两侧、合理利用了安装腔空间；实现了合理化布局，使结构更加紧凑，充分节约空间，提高整个产品的空间利用率，从而缩小了整个变频器的占用空间，进而便于采煤机、变频器和采煤巷道的维护。
[0023]此外，上述布局使驱动板靠近于外框支架内侧的功率模块，使得连接驱动板与功率模块用的驱动线距离短，提高了产品性能。
[0024]本实用新型还提供了一种采煤机变频系统，包括采煤机和设置在所述采煤机的安装腔内的变频器，所述变频器为上述任一种变频器，由于上述变频器具有上述效果，具有上述变频器的采煤机变频系统具有同样的效果，故本文不再赘述。【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本实用新型实施例提供的变频器未安装外壳的结构示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例提供的变频器的装配结构示意图；
[0028]图3是本实用新型实施例提供的变频器的截面示意图；
[0029]图4是本实用新型实施例提供的变频器安装外壳后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型实施例提供了一种变频器，缩小了整个变频器的占用空间，进而便于采煤机、变频器和采煤巷道的维护。
[0031]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]请参考附图1-4，本实用新型实施例提供的变频器包括外壳I和设置在外壳I内的变频器主体，其特征在于，变频器主体包括:底板2，底板2上设置有功率模块；垂直设置在底板2上的第一外框支架11和第二外框支架6，第一外框支架11和第二外框支架6相对设置在底板2的两侧，且两者之间形成安装腔，功率模块位于安装腔内，第一外框支架11和第二外框支架6紧靠在功率模块的两侧；与功率模块电连接的驱动板，驱动板包括第一驱动板12和第二驱动板5，第一驱动板12设置在第一外框支架11的外侧面上，第二驱动板5设置在第二外框支架6的外侧面上；设置在安装腔内的控制板9、信号检测板15和电容组件7，信号检测板15分别与驱动板和控制板9电连接。
[0033]本实用新型使第一外框支架11与第二外框支架6之间形成安装腔，将控制板9、信号检测板15和电容组件7分别安装在安装腔内，同时将第一驱动板12设置在第一外框支架11的外侧面上，第二驱动板5设置在第二外框支架6的外侧面上，两个驱动板分别放两侧；合理利用了安装腔空间；实现了合理化布局，使结构更加紧凑，充分节约空间，提高整个产品的空间利用率，从而缩小了整个变频器的占用空间，进而便于采煤机、变频器和采煤巷道的维护；而且上述变频器只包括两个驱动板，减少了变频器内部的电路板数量，优化了内部的线路连接，简化了整机的生产和维护，缩小了整机的尺寸(462mm*369mm*200mm)。
[0034]此外，上述布局使驱动板靠近于外框支架内侧的功率模块，使得连接驱动板与功率模块用的驱动线距离短，提高了产品性能。而且第一外框支架11和第二外框支架6紧靠在功率模块的两侧，缩小了安装腔，使变频器结构更加紧凑。
[0035]在本实用新型一具体实施例中，变频器主体还包括设置在安装腔内一侧的安装板组件，控制板9和信号检测板15均设置在安装板组件上；电容组件7设置在安装腔内的另一侧，电容组件7与功率模块电连接。如图1所示，本实用新型将安装板组件装设于中间左侦U，电容组件7装设于外框支架的中间右侧，并将电容组件7和安装有控制板9、信号检测板15的安装板组件分别安装在安装腔内的两侧，同时将功率模块置于安装腔的底层，使变频器主体的大多结构均紧密地布置在第一外框支架11与第二外框支架6之间，更加便于变频器的主回路连接，提高了变频器的可靠性。
[0036]在本实用新型一具体实施例中，控制板9为一个，且安装板组件包括连接在第一外框支架11与第二外框支架6之间的第一安装板10和第二安装板14，控制板9设置在第一安装板10上，信号检测板15设置在第二安装板14上。本实施例将控制板9优选为I个，减小了控制板9的尺寸，便于安装。同时将控制板9和信号检测板15分别安装在两个板上，避免了在安装时控制板9与信号检测板15的相互影响。该安装板组件也可以只包括一个较大的安装板，将控制板9与信号检测板15均安装在该安装板上。
[0037]优选的技术方案中，第一安装板10和第二安装板14均与底板2平行，并垂直于第一外框支架11和第二外框支架6,且第二安装板14位于功率模块上方,第一安装板10位于第二安装板14的上方。本实用新型将第一安装板10和第二安装板14分层叠加平行于底板2，并固定在两个外框支架的中间，且位于功率模块的上方，使变频器整机布局更加地节省空间，缩短了功率模块与驱动板之间的距离，从而缩短了驱动板与功率模块之间的连接线长度，从而提高产品的工作性能。
[0038]为了减少电容组件发生的晃动，上述电容组件7的两端分别设置在第一外框支架11和第二外框支架6上，提高了电容组件7的稳固性，进而保证了电路的可靠。
[0039]在本实用新型一具体实施例中，功率模块包括整流模块16和逆变模块3，两者相邻地排列在底板2上；且整流模块16与第一驱动板12电连接，逆变模块3与第二驱动板5电连接。这样减小了功率模块占用空间，而且使整流模块16靠近第一驱动板12，逆变模块3靠近第二驱动板5电连接，从而使整流模块16与第一驱动板12之间以及逆变模块3与第二驱动板5之间的驱动线较短，保证了性能可靠性。
[0040]上述实施例提供的变频器中，整流模块16通过RST叠层铜排13分别与和电容组件7连接，且RST叠层铜排13叠放在整流模块16上；逆变模块3通过UVW叠层铜排4与电容组件7连接，且UVW叠层铜排4叠放在逆变模块3上。需要说明的是，RST表示变频器的进线接线电源，UVff则表示电源经过变频器后的出线源。
[0041]上述RST叠层铜排13用于将输入RST三相和整流模块16正负两相整合成一个叠层铜排，且正极与电容组件7的正极连接，负极与电容组件7的负极连接；上述UVW叠层铜排4将输出UVW三相和逆变模块3正负两相整合成一个叠层铜排与电容组件7的正负极连接；既可以方便整机的装配，提高整机的电气性能，并保证电气安全，同时节省了铜排空间，从而减小对整机的空间占有，大大缩小了整机的体积。
[0042]进一步的技术方案中，电容组件7通过电容叠层铜排8分别与整流模块16和逆变模块3连接。该电容叠层铜排8将电容组件7并联整合成一个叠层铜排分别连接整流模块16的正负极和逆变模块3的正负极。本实用新型通过RST叠层铜排13、UVW叠层铜排4以及电容叠层铜排8这三个叠层铜排连接主回路，使结构更加紧凑，提高了整个产品的空间利用率，充分节约空间。而且，上述叠层铜排还提高了连接的可靠性。
[0043]上述实施例提供的变频器中，信号检测板15进一步通过电缆与驱动板连接，功率模块通过驱动线与驱动板连接，便于操作，提高装配效率。
[0044]为了便于控制变频器的工作参数，上述变频器还包括设置在底板2上的面板17，控制板9和信号检测板15的端口端子设置在面板17上,外壳I罩在底板2上,且外壳I靠近面板17的一侧具有开口，面板17设置在开口处。本实用新型通过外露于外壳I的面板17来控制变频器内部各部件的运行状况，便于适用于不同的工况。
[0045]为了进一步优化上述技术方案，变频器的外壳I罩在底板2上，且该外壳I分别与第一外框支架11、第二外框支架6、面板17、电容组件7和底板2固定连接。如图4所示，夕卜壳I装设在最外面，将外框支架、面板17、电容组件7和固定有功率模块的底板2通过紧固件连接成一个整体的框架，使外壳I具有更好的防护作用并保证电气安全，进而提高整机的抗振动能力，从而使变频器更适用于高振动的特殊工作环境。
[0046]本实用新型实施例还提供了一种采煤机变频系统，包括采煤机和设置在采煤机的安装腔内的变频器，变频器为上述任一项实施例中的变频器。
[0047]上述采煤机变频系统采用上述实施例提供的变频器，缩小了整个变频器的占用空间，进而便于采煤机、变频器和采煤巷道的维护，其优点是由变频器带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。
[0048]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0049]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种变频器，包括外壳(1)和设置在所述外壳(1)内的变频器主体，其特征在于，所述变频器主体包括: 底板(2)，所述底板(2)上设置有功率模块； 垂直设置在所述底板(2)上的第一外框支架(11)和第二外框支架(6)，所述第一外框支架(11)和所述第二外框支架(6 )相对设置在所述底板(2 )的两侧，且两者之间形成安装腔，所述功率模块位于所述安装腔内，所述第一外框支架(11)和所述第二外框支架(6)紧靠在所述功率模块的两侧； 与所述功率模块电连接的驱动板，所述驱动板包括第一驱动板(12)和第二驱动板(5)，所述第一驱动板(12)设置在所述第一外框支架(11)的外侧面上，所述第二驱动板(5)设置在所述第二外框支架(6)的外侧面上； 设置在所述安装腔内的控制板(9)、信号检测板(15)和电容组件(7)，所述信号检测板(15)分别与所述驱动板和所述控制板(9)电连接。
2.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述变频器主体还包括: 设置在所述安装腔内一侧的安装板组件，所述控制板(9)和所述信号检测板(15)均设置在所述安装板组件上；所述电容组件(7)设置在所述安装腔内的另一侧，所述电容组件(7)与所述功率模块电连接。
3.如权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述控制板(9)为一个，且所述安装板组件包括连接在所述第一外框支架(11)与所述第二外框支架(6)之间的第一安装板(10)和第二安装板(14)，所述控制板(9)设置在所述第一安装板(10)上，所述信号检测板(15)设置在所述第二安装板(14)上。
4.如权利要求3所述的变频器，其特征在于，所述第一安装板(10)和所述第二安装板(14)均与所述底板(2)平行，并垂直于所述第一外框支架(11)和所述第二外框支架(6)，且所述第二安装板(14)位于所述功率模块上方，所述第一安装板(10)位于所述第二安装板(14)的上方。
5.如权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述电容组件(7)的两端分别设置在所述第一外框支架(11)和所述第二外框支架(6)上。
6.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述功率模块包括整流模块(16)和逆变模块(3)，两者相邻地排列在所述底板(2)上；且所述整流模块(16)与所述第一驱动板(12)电连接，所述逆变模块(3)与所述第二驱动板(5)电连接。
7.如权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述整流模块(16)通过RST叠层铜排(13)与所述电容组件(7)连接，且所述RST叠层铜排(13)叠放在所述整流模块(16)上；所述逆变模块(3)通过UVW叠层铜排(4)与所述电容组件(7)连接，且所述UVW叠层铜排(4)叠放在所述逆变模块(3)上。
8.如权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述电容组件(7)通过电容叠层铜排(8)分别与所述整流模块(16 )和所述逆变模块(3 )连接。
9.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，还包括设置在所述底板(2)上的面板(17)，所述控制板(9)和所述信号检测板(15)的端口端子设置在所述面板(17)上，所述外壳(1)罩在所述底板(2)上，且所述外壳(1)靠近所述面板(17)的一侧具有开口，所述面板(17)设置在所述开口处。
10.一种采煤机变频系统，包括采煤机，其特征在于，还包括设置在所述采煤机的安装腔内的变频器，所述变频器为 如权利要求1至9任一项所述的变频器。
【文档编号】H02M1/00GK203660861SQ201320794349
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】胡勇, 万明亮, 汪清君 申请人:深圳市英威腾电气股份有限公司