变频器的制作方法

本实用新型涉及。

背景技术：

在现有的变频器中，基于安规要求，需要对柜体中的断路器进行防护隔离。因此，现有的变频器通常会在断路器的四周设置防护隔板，或设置专用于放置断路器的隔离腔室，从而有效避免用户直接用手触碰。

然而，由于断路器被防护隔板或隔离腔室遮挡，用户只有在拆卸防护隔板或打开隔离腔室后才能检测断路器的损坏情况，从而导致检测和维护效率较低。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种变频器，设有带透明区域的断路器防护隔板，以便于用户实时观察断路器的使用情况，有利于提高检测维修效率，保证变频器的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种变频器，所述变频器包括柜体和设置在所述柜体中的断路器，所述断路器的前侧设有用于隔离所述断路器的防护隔板，所述防护隔板上设有用于观察所述断路器的透明区域。

可选地，所述柜体包括用于打开或闭合柜腔的柜体前门，所述防护隔板设置在所述柜体前门和所述断路器之间。

可选地，所述柜体呈长方体状且内设有沿竖向延伸的柜腔隔板，所述防护隔板、所述柜腔隔板、所述柜体的柜体后面板以及所述柜体的其中一块柜体侧面板共同围成用于安装所述断路器的断路器腔室，所述防护隔板的竖向两端分别抵接所述柜体的顶壁和底壁以封闭所述断路器腔室的前开口。

可选地，所述防护隔板与所述断路器腔室之间形成可拆卸连接。

可选地，所述变频器包括用于安装所述断路器的断路器固定基座，所述柜体的内壁上设有内壁支撑部，所述断路器固定基座设有基座预定位部，所述断路器固定基座通过所述基座预定位部支撑于所述内壁支撑部以预安装在所述柜体的内壁上。

可选地，所述变频器包括分别从所述断路器腔室内横向穿出所述柜体侧面板并沿所述柜体的前后方向间隔排布的多个导电悬臂，所述导电悬臂包括位于所述断路器腔室内的悬臂伸入段和位于所述柜体外的悬臂伸出段，所述悬臂伸入段电连接至所述断路器。

可选地，多个所述导电悬臂沿竖向相互错开布置。

可选地，所述防护隔板为全透明隔板。

可选地，所述防护隔板为绝缘隔板或金属隔板。

可选地，所述防护隔板为塑料隔板。

通过上述技术方案，本实用新型的变频器中设置有用于隔离断路器的防护隔板，并且该防护隔板上设有透明区域，使用户能够实时观察断路器的使用情况，以便于在断路器损坏时作出及时反应，从而有效提高检测和维护效率，进而保证变频器的工作可靠性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的具体实施方式中形成有循环气流通道的变频器的内部结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施方式中设有主柜和副柜的变频器的俯视图；

图3为图2中的变频器的另一俯视图，其主柜前门体处于打开状态；

图4为图2中的变频器的后视图；

图5为本实用新型的具体实施方式中设有导电悬臂的变频器的立体图；

图6为图5中的变频器的侧视图；

图7为图5中的变频器的局部放大示意图，展示了断路器和导电悬臂的连接结构；

图8为图5中的变频器的另一局部放大示意图，展示了断路器和导电悬臂的连接结构；

图9为图8中的变频器的断路器和导电悬臂的立体图；

图10为图8中的变频器的断路器和导电悬臂的另一角度的立体图；

图11为图8中的变频器的断路器和导电悬臂的结构爆炸图；

图12为本实用新型的具体实施方式中设有防护隔板的变频器的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种变频器100。该变频器100包括柜体1、风冷装置和多块风道隔板2。其中，多块风道隔板2将柜腔分隔成多个模块腔室，多个模块腔室中分别安装有不同的模块，并且各个模块腔室的风道隔板2上设有各自的模块腔室进风口和模块腔室出风口。通过设置该结构，变频器100的柜腔中可形成循环气流通道，图中的箭头方向表示在一种实施方式中该循环气流通道的气流方向。此外，该循环气流通道中设有用于降温除湿的风冷装置，该风冷装置可包括风机66和用于降温除湿的降温除湿散热器31。

在变频器100的工作过程中，一些模块腔室中的功能模块会产生热量。此时，风冷装置也处于工作状态，从风冷装置的排风端排出的冷风可通过各个模块腔室进风口和模块腔室出风口流动至不同的模块腔室中，并最终回流至风冷装置的抽风端，从而形成上述的用于散热冷却的循环气流通道。

可见，由于循环气流通道的存在，风冷装置对各功能模块的降温除湿作用是持续且稳定的，加上各个模块腔室之间相对独立，能够保证各腔室内始终具备合适的工作环境温度，减小功能模块过热受损的风险，从而延长其使用寿命，同时还能使变频器的可靠性大大提高。

此外，与现有的变频器相比，在达到同样的散热效果的前提下，本实用新型的变频器100中的风冷装置的排风量更小，即意味着本实用新型的风冷装置的工作噪音更小，并且能设计成更小的体积，从而节省变频器100的生产安装成本。

总而言之，本实用新型的变频器100具有散热效果好、工作噪音小且生产安装成本低等优点。

在一些实施方式中，模块腔室包括用于安装上述降温除湿散热器31的降温除湿模块腔室3，当然，风冷装置也可安装在其他模块腔室中，而不需要单独设置的降温除湿模块腔室3。由于风冷装置在工作过程中会产生持续的振动，为尽量减小该振动对变频器带来的不利影响，可将降温除湿模块腔室3优选设置在柜腔的底部位置，或者更进一步地，将风冷装置设置在降温除湿模块腔室3的底部位置，从而提高变频器100的整体稳定性。

为节省生产成本，可基于用尽可能少的风道隔板2分隔出尽可能多的模块腔室的原则确定所需的隔板数量。再者，要合理布置各模块腔室之间的相对位置以及连通结构，以尽量减小循环气流通道中的气流阻力，加快通道中的换热速度，从而进一步提高散热效率。

因此，在上述实施方式中，可将变频器的柜体1设置为长方体状，并利用风道隔板2、柜体顶面板、柜体底面板、柜体前面板、柜体后面板以及其中一个柜体侧面板共同限定出降温除湿模块腔室3。进一步地，柜体前面板和降温除湿散热器31之间还可设有另外的风道隔板2，用户在打开柜体前面板后，由于该风道隔板2的阻隔，可避免直接触碰降温除湿散热器31。

可见，通过利用柜体1的不同面板作为隔板，可有效节省风道隔板2的数量，并且将降温除湿模块腔室3设置在柜体1内腔中的边侧位置，能够便于其他模块腔室的合理布置和连通。

此外，风冷装置可包括风机66和降温除湿散热器31，该降温除湿散热器31可设置在风机66的排风侧或抽风侧。在风机66的驱动下，通过降温除湿散热器31冷却后的低温气体能够沿循环气流通道快速流动。而在上述实施方式中，降温除湿散热器31可安装在风机66和柜体1侧面板之间，或者风机66可安装在降温除湿散热器31和柜体1侧面板之间，又或者所述降温除湿散热器31和所述风机66均安装在所述风道隔板上。

进一步地，所述降温除湿模块腔室3的所述模块腔室出风口和所述模块腔室进风口上下设置在所述降温除湿模块腔室3的所述风道隔板2上，所述风机66安装在所述降温除湿模块腔室3的所述模块腔室进风口上。设置该结构的原因在于，避免风机66将降温除湿散热器31上的冷凝水吹至其他模块腔室中，防止其他功能模块出现短路，从而提高变频器100的稳定性和可靠性。或者，当风机66有可能将降温除湿散热器31上的冷凝水吹至其他模块腔室的情况下，可额外设置相应的隔水结构。

下面将以图示中的变频器100的各模块腔室的布置结构作为对本实用新型的示例性说明，实际上，本实用新型的变频器100中的各个模块腔室可设置为其他不同的布置结构，但必须保证在柜体1内腔中形成用于降温除湿的循环气流通道。

如图1所示，模块腔室还包括第一功能模块腔室4、第二功能模块腔室5、第三功能模块腔室6以及第四功能模块腔室7。第一功能模块腔室4、第二功能模块腔室5以及第三功能模块腔室6由上而下依次设置且左右两侧分别毗邻于降温除湿模块腔室3和第四功能模块腔室7。

其中，第一功能模块腔室4、第二功能模块腔室5以及第三功能模块腔室6通过各自的风道隔板2上的通风孔(即上述的模块腔室进风口或模块腔室出风口)分别与降温除湿模块腔室3和第四功能模块腔室7连通。

在变频器100的工作状态下，从风冷装置的排风侧排出的冷风从降温除湿模块腔室3吹出后，分成两路以分别流动至第一功能模块腔室4和第二功能模块腔室5。紧接着，从第一功能模块腔室4和第二功能模块腔室5吹出的冷风汇聚至第四功能模块腔室7。然后，从第四功能模块腔室7吹出的冷风通过第三功能模块腔室6后回流至风冷装置的抽风侧，从而完成一次完整的气流循环流动。

具体地，变频器100包括设置在第一功能模块腔室4中的主控板41和IGBT模块42、设置在第二功能模块腔室5中的电容模块51、设置在第三功能模块腔室6中的二极管65和接触器61以及设置在第四功能模块腔室7中的断路器71，并且在第三功能模块腔室6和第四功能模块腔室7之间还设有电抗器9。

需要说明的是，在变频器100中，IGBT模块42、电容模块51和二极管65均为发热量相对较大的功能模块，为避免单个模块腔室中的环境温度过高，需要将该三个功能模块两两隔开设置。

因此，图示的实施方式中的变频器100将IGBT模块42设置在第一功能模块腔室4中、将电容模块51设置在第二功能模块腔室5中以及将二极管65设置在第三功能模块腔室6中。

进一步地，由于电容模块51和断路器71的体积相对较大，且根据安规要求，断路器71需要独立隔离设置。因此将电容模块51单独设置在第二功能模块腔室5中，而断路器71则单独设置在第四功能模块腔室7中。

而体积和发热量均较小的功能模块可根据实际情况组合设置在同一腔室中。例如在上述结构中，可将主控板41和IGBT模块42组合设置在第一功能模块腔室4中，并且可将二极管65和接触器61组合设置在第三功能模块腔室6中。

而对于电抗器9而言，由于其体积相对较大，可将其设置在底部位置(第三功能模块腔室6和第四功能模块腔室7之间)以增加安装稳定性，从而使变频器100中的各功能模块具有相对合理的布置结构。

对于发热量较大的IGBT模块42和二极管65，还可分别设置散热器以进一步提高散热速度，该散热器可以是微通道散热器或翅片式散热器等，其中，微通道散热器设有用于供冷媒流通的微通道扁管。

此外，还可以根据不同模块腔室的不同发热量确定其模块腔室进风口和模块腔室出风口的孔径大小，或者，模块腔室进风口和模块腔室出风口的孔径大小设置为可实时调节，从而使各模块腔室中的温度均匀，避免柜腔中因局部过冷而产生凝露，避免电路元件短路，从而提高变频器100的可靠性。

在一种实施例中，如图2至图4所示，变频器100包括主柜11和副柜12。其中，主柜11位于变频器100的前侧并内置有功能模块，前述的循环气流通道形成在主柜腔内。副柜12位于变频器100的后侧，主柜11和副柜12之间通过主副柜间隔板13相互隔开。此外，变频器100还包括变频器冷却系统，其中包括设置在副柜12内的副柜冷却装置。

通过在变频器100中设有腔体相互隔开的主柜11和副柜12，使得变频器100的功能模块和冷却装置能够分别安装在主柜腔和副柜腔中，从而实现分区布置，有利于简化柜腔内结构和提高可靠性。此外，功能模块和冷却装置能够相互独立拆装且具有较大的拆装空间，便于安装维护，可有效节省成本、提高生产维护效率。

对于长方体状的变频器100而言，其包括矩形形状的外壳体，此时主副柜间隔板13设置在该外壳体内以间隔出主柜11和副柜12，主柜11包括主柜前门体111，副柜12包括副柜后盖板121。

可见，当需要拆装设置在主柜腔中的部件时，可单独打开主柜前门体111，副柜腔中的部件不受影响。当需要拆装设置在副柜腔中的部件时，则可单独打开副柜后盖板121，此时主柜腔中的部件不受影响。或者，也可同时打开主柜前门体111和副柜后盖板121，以同时对主柜腔和副柜腔中的部件进行拆装，从而有效提高拆装效率。

此外，变频器100还包括作为风道隔板2的主柜隔板，该主柜隔板为降温除湿模块腔室3和功能模块腔室之间的隔板，变频器100冷却系统还包括安装于降温除湿模块腔室3内的降温除湿散热器31。

进一步地，功能模块腔室内安装有横向间隔布置的多个IGBT421和沿横向连续并排布置的多个二极管65，多个IGBT421和多个二极管65竖向间隔地安装在主副柜间隔板13的前侧板面上。副柜冷却装置包括设置在主副柜间隔板13的后侧板面上的二极管散热器122和多个IGBT散热器123。

为了防止多个IGBT421在主副柜间隔板13上的间隔区域过冷而产生凝露，将多个IGBT散热器123相应设置为沿横向间隔布置并与多个IGBT421沿前后方向一一对位设置，即IGBT散热器123呈分体式布置。而二极管65为沿横向连续并排布置的并联结构，因此将二极管散热器122相应地设置为呈横向连续延伸的长条状并沿前后方向与多个二极管65对位布置，即二极管散热器122呈连续式布置，从而实现对发热量大的IGBT421和二极管65的专门散热。

进一步地，IGBT散热器123和二极管散热器122均可采用微通道散热器，该微通道散热器包括用于供冷媒流通的微通道扁管，其换热面积大，冷却效率较高，有利于提高IGBT421和二极管65的可靠性。

一些厂家会将IGBT421设计成长块状，在本实施例的变频器100中，长块状的IGBT421沿竖向摆置安装。此时，为提高IGBT散热器123的传热面积以提高冷却效率，可将IGBT散热器123的微通道扁管相应设置为呈竖向长块状。

此时，将IGBT散热器123设置为分体式布置结构，除了是为防止多个IGBT421在主副柜间隔板13上的间隔区域过冷而产生凝露以外，还考虑到较长较宽的微通道扁管难于加工成型。而即使是对于分体式布置的IGBT散热器123而言，其长度也不宜太大，因此可将IGBT散热器123的微通道扁管的竖向长度优选设置为不小于200mm。

此外，为增大换热面积以提高冷却效率，在沿前后方向的投影上，多个二极管65落入二极管散热器122的外轮廓区域内，IGBT421落入对应的IGBT散热器123的外轮廓区域内。

另一方面，可将二极管散热器122和多个IGBT散热器123设置为均关于主副柜间隔板13的竖向中心线对称布置，使结构更加均匀合理、美观。

具体地，变频器冷却系统还包括设置在副柜12的外壁上的冷媒入口和冷媒出口以及设置在冷媒入口与冷媒出口之间的冷媒管道。其中，冷媒管道包括流经多个IGBT散热器123的多个IGBT冷媒管道、流经二极管散热器122的二极管冷媒管道和流经降温除湿散热器31的降温除湿冷媒管道。多个IGBT冷媒管道、二极管冷媒管道和降温除湿冷媒管道并联设置，保证对各个发热部件的散热效果。

进一步地，IGBT冷媒管道、二极管冷媒管道和降温除湿冷媒管道上分别设有相应的节流装置，用于根据发热量的不同而调节冷媒管道中的冷媒流量，从而实现智能化的冷却散热。

此外，二极管散热器122和IGBT散热器123也可采用翅片式散热器，但需要配备风机以迅速带走副柜腔中的热量。换言之，副柜冷却装置中可包括多种散热方式，例如风冷散热或冷媒散热，在设计时要视不同的情况而确定最合适的散热结构。

在一种实施例中，如图5至图11所示，变频器100包括多个导电悬臂74，多个导电悬臂74分别从柜体1内横向悬臂伸出至柜体1外且沿柜体1的前后方向间隔排布。

可见，变频器100的外接线结构设置在柜体侧壁，可有效避免粉尘等杂质进入柜腔，保证变频器的工作可靠性。此外，多个导电悬臂74沿柜体1的前后方向间隔排布，连接在多个导电悬臂74上的多根外接线无论是向上或向下走线，均不会相互触碰缠绕，且该外接线结构具有较大的安装空间，适用于多种安装环境，通用性较高。

具体地，导电悬臂74包括位于柜体1内的悬臂伸入段741和位于柜体1外的悬臂伸出段742，悬臂伸出段742设有用于向上或向下连接外部引线的多个伸出段连接孔。换言之，在设置向上走线或向下走线时，多个悬臂伸出段742上的外接引线互不干涉。

进一步地，多个伸出段连接孔沿悬臂伸出段742的伸出方向依次间隔排布，保证同一悬臂伸出段742上的多根引线也互不干涉。

为了在对导电悬臂74进行接线时的操作空间更大以提高接线效率，将导电悬臂74之间优选设置为沿竖向相互错开。在此结构下，导电悬臂74之间能够预留出更大的接线操作空间。

由于各导电悬臂74上的外接引线无须相互避让，因此可大大缩短导电悬臂74伸出柜体1外的长度。此时，悬臂伸出段742的力臂较短，因此支撑强度更大，无须增设其他固定结构以提高悬臂伸出段742的支撑强度。

优选地，可将悬臂伸出段742的长度设置为不大于悬臂伸入段741的长度，从而进一步减小悬臂伸出段742的力矩，以进一步提高其支撑强度，保证外接引线的稳定。

由于悬臂伸出段742无需设置辅助支撑结构，因此可将用于固定导电悬臂74的固定结构设置在柜体1内。换言之，可在悬臂伸入段741与柜体1的内壁之间形成绝缘固定连接，并且使悬臂伸出段742无支撑地沿横向悬臂伸出。

在一些实施例中，变频器100包括固定连接在柜体1的内壁上的悬臂固定件73，该悬臂固定件73设有固定件连接孔，悬臂伸入段741设有伸入段连接孔。此时，悬臂伸入段741通过绝缘柱穿连伸入段连接孔和固定件连接孔以紧固于悬臂固定件73。或者，也可直接将悬臂伸入段741绝缘固定连接在柜体1的内壁上，从而可节省悬臂固定件73，节省安装成本，提高安装效率。

此外，基于安规考虑，变频器100还包括连接在柜体1的外周壁上的引线保护盒16，此时悬臂伸出段742位于引线保护盒16的盒腔中。当连接在悬臂伸出段742上的外接引线向上走线时，引线保护盒16中设置有盒体上端开口以供外接引线穿出。当外接引线向下走线时，引线保护盒16中设置有盒体下端开口。

由于悬臂伸出段742无支撑地沿横向悬臂伸出，因此悬臂伸出段742与引线保护盒16之间无须设置固定连接结构，从而使引线保护盒16能够整体可拆卸地安装在柜体1的外周壁上。换言之，在需要对外接线结构进行维护时，可直接将引线保护盒16整体拆卸，从而提供较大的操作空间，有利于提高维护维修效率。

此外，变频器100还包括设置在柜体1的外侧壁上的PE接线端子17，该PE接线端子17与导电悬臂74沿柜体1的前后方向间隔设置，因此PE接线端子17与导电悬臂74上的外接引线也互不干扰，可靠性较高。

由于变频器是采用三相电源输入的，因此导电悬臂74包括用于与三相电源连接的R端导电悬臂、S端导电悬臂、T端导电悬臂，该R端导电悬臂、S端导电悬臂以及T端导电悬臂分别与断路器71连接。换言之，当设有循环气流通道的变频器100中采用上述导电悬臂74时，导电悬臂74的悬臂伸入段741位于第四模块腔室7(即断路器腔室)中。当然，在其他类型的变频器中，均可采用本实施例中的导电悬臂74作为其外接线结构。

在一种实施例中，如图12所示，断路器71的前侧设有用于隔离断路器71的防护隔板72，该防护隔板72上设有用于观察断路器71的透明区域。

通过在变频器100中设置用于隔离断路器71的防护隔板72，并在该防护隔板72上设置透明区域，使用户能够实时观察断路器71的使用情况，以便于在断路器71损坏时及时作出反应，从而有效提高检测和维护效率，进而保证变频器的工作可靠性。

具体地，柜体1包括用于打开或闭合柜腔的柜体前门，防护隔板72可设置在柜体前门和断路器71之间，从而使观察人员在打开柜体前门后即可通过防护隔板72上的透明区域观察到断路器71。或者，也可以直接将防护隔板72设置为柜体前门。

基于安规考虑，断路器71应被隔离设置，除了通过防护隔板72隔离之外，还可以在柜腔中设置用于单独安装断路器的断路器腔室，该断路器腔室的前面板为防护隔板72。需要说明的是，该断路器腔室可以是上述形成有循环气流通道的变频器100中的第四功能模块腔室7。

例如，在一些实施例中，柜体1呈长方体状且内设有沿竖向延伸的柜腔隔板，防护隔板72、柜腔隔板、柜体1的柜体后面板以及柜体1的其中一块柜体侧面板共同围成断路器腔室，防护隔板72的竖向两端分别抵接柜体1的顶壁和底壁以封闭断路器腔室的前开口。此外，防护隔板72与断路器腔室之间形成可拆卸连接，以便于对断路器71进行维修

在一些实施例中，变频器100还包括用于安装断路器71的断路器固定基座711，可在柜体1的内壁上设有内壁支撑部，并且在断路器固定基座711上设置基座预定位部712，在安装断路器固定基座711和断路器71时，可先将此二者组装，然后将断路器固定基座711上的基座预定位部712支撑于柜体1的内壁支撑部上，实现预定位安装，最后通过紧固件进行紧固。在此结构下，装配人员在装配时无须用手支撑断路器固定基座711，从而降低安装难度。

此外，断路器71可通过上述的导电悬臂74连通电源。

进一步地，可将防护隔板72设置为全透明隔板，以便于更好地观察断路器71。防护隔板72可通过绝缘材料或金属材料制成，其中，绝缘隔板的电气安全性能优于金属隔板。当采用绝缘隔板时，可采用通过塑料制成的防护隔板72，塑料隔板具有回弹性能好和低成本的优点。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。