一种变频器及其散热的控制装置以及散热控制方法与流程

本发明涉及变频器设备领域，具体涉及一种变频器、基于上述变频器的散热控制装置及其散热控制方法。

背景技术：

变频器在各个电气行业应用十分广泛，变频器的作用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行，以达到省电的目的，同时变频器的作用可以降低电力线路电压波动，因为电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常，采用了变频器后，变频器的作用能在零频零压时逐步启动，这样能最大程度的消除电压下降，发挥更大的优势。但是变频器散因其工作原理，会产生大量热量，其中热量的主要来源来自igbt的发热，目前所采用的的散热方式大多数都是单用单一的风冷散热，散热效果比较差，因此有必要设计一种散热效果好的散热方式对变频器进行散热。

技术实现要素：

有鉴于此，针对上述的不足之处，本发明提供一种变频器，从而解决上述问题。

为了实现以上目的，本发明采用这样一种变频器，包括变频器主体，其特征在于：所述变频器主体包括第一侧面板、第二侧面板、第三侧面板以及第四侧面板，所述第一侧面板与所述第三侧面板相对设置，所述第二侧面板与第四侧面板相对设置，所述第一侧面板、第二侧面板、第三侧面板、第四侧面板包围形成内腔，所述内腔的上方设置有第一柜体，所述内腔的下方设置有第二柜体，所述第一柜体与内腔之间设置有第五隔离网，所述第二柜体与内腔之间设置有第六隔离网，所述第五隔离网以及第六隔离网之间垂直设置有第二隔离网、第三隔离网以及第四隔离网，所述第二隔离网位于所述第二侧面板的内侧，所述第三隔离网位于所述第三侧面板的内侧，所述第四隔离网位于所述第四侧面板的内侧，所述第二隔离网、第三隔离网、第四隔离网、第五隔离网以及第六隔离网之间形成安置腔，所述第二隔离网与所述第二侧面板之间形成第一水冷腔，所述第三隔离网与所述第三侧面板之间形成第二水冷腔，所述第四隔离网与所述第四侧面板之间形成第三水冷腔，所述第一水冷腔、第二水冷腔、第三水冷腔内设置有水冷装置，所述第一柜体与所述第二柜体之间形成风冷系统。

本发明进一步设置：所述水冷装置包括进液管、出液管、冷却管以及散热器，所述进液管穿过变频器主体在变频器主体外连接有储液箱，所述出液管穿过变频器主体在变频器主体外连接有回收箱，所述进液管设置在所述散热器的上方，所述出液管设置在所述散热器的下方，所述散热器内设置有若干冷却腔，所述冷却腔内对应设置有冷却管，所述进液管与冷却管连接，所述出液管与所述冷却管连接，所述散热器的外壁缠绕有外置冷却管，所述外置冷却管的两端分别与储液箱和回收箱连接，所述储液箱内设置有冷却液，所述回收箱用于回收吸热后的冷却液，所述进液管处设置有抽液泵，所述进液管处设置有第一阀门，所述出液管处设置有第二阀门，所述外置冷却管与储液箱连接的一端设置有第三阀门，所述外置冷却管与回收箱连接的一端设置有第四阀门。

本发明进一步设置：所述外置冷却管的管径大于冷却管的内径。

本发明进一步设置：所述第一柜体内腔设置有第一承载板，所述第一承载板上方设置有吸风机，所述第二柜体内腔设置有第二承载板，所述第二承载板下方设置有风扇，所述第一承载板和第二承载板上开设有透风孔，所述吸风机的风口朝向透风孔设置，所述风扇的风口朝向透风孔设置。

本发明进一步设置：所述第一承载板的下方形成第一流通腔，所述第二承载板的上方形成第二流通腔，所述第一柜体与第二柜体之间设置空气干燥设备，所述空气干燥设备包括进气管a、出气管b、第一干燥箱体以及第二干燥箱体，所述进气管a分别与第一干燥箱体和第二干燥箱体的进气口连接，所述出气管b分别与所述第一干燥箱体和第二干燥箱体的出气口连接，所述进气管a接入所述第一流通腔，所述出气管b接入第二流通腔，所述进气管a与第一干燥箱体的进气口之间设置有第五阀门，所述进气管a与所述第二干燥箱体的进气口之间设置有第六阀门，所述出气管b与所述第一干燥箱体的出气口之间设置有第七阀门，所述出气管b与所述第二干燥箱体的出气口之间设置有第八阀门。

本发明进一步设置：所述第一承载板的下方形成第一流通腔，所述第二承载板的上方形成第二流通腔，所述第一流通腔与第二流通之间设置有散热设备，所述散热设备包括散热箱体、连接第一流通腔的进气管、连接第二流通腔的出气管，所述进气管与所述散热箱体连接，所述出气管与所述散热箱体连接，所述散热箱体内设置有冷却圆管。

本发明进一步设置：还包括控制器，所述变频器主体内还设置有温度传感器，所述温度传感器包括设置在igbt的上的第一类温度传感器，以及设置在变频器主体内的第二类温度传感器，所述第一类温度传感器与第二类温度传感器，所述第一类温度传感器与所述第二类温度传感器连接，所述控制器与所述第一类温度传感器和第二类温度传感器电连接，所述控制器与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、吸风机、风扇电连接。

除了上述技术方案之外：本发明还提供了一种变频器散热的控制装置，包括控制器模块，控制器模块用于控制第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、吸风机、风扇，所述控制器模块还包括第一获取模块、第二获取模块，所述第一获取模块用于获取第一类温度传感器的温度，即每个igbt的温度，所述第二获取模块用于获取第二类温度传感器模块，即获取变频器主体内的温度，还包括对比模块，所述第一获取模块中获取的温度与对比模块进行对比，对比模块内设置有igbt的温度预设值，第一获取模块中的温度大于igbt的温度预设值时，反馈至控制器模块控制相应的附件进行散热，所述第二获取模块中获取的温度与对比模块进行对比，对比模块中设置有变频器主体的温度预设值，第二获取模块中的温度大于对比模块中的变频器主题的温度预设值时，反馈至空气模块控制相应的附件进行散热。

本发明还提供了一种变频器散热的控制方法：1-第一获取模块获取第一类温度传感器的温度，第二获取模块中获取第二类温度传感器的温度；2-第一获取模块中获取的温度与对比模块设置的igbt的温度预设值进行对比，第二获取模块中获取的温度与变频器主体的温度预设值对比，对比模块中设置有变频器主体的温度预设值；3-第一获取模块中的温度大于igbt的温度预设值时，所述控制器模块控制第二柜体内的风扇进行风冷散热或者开启吸风机将热量通过散热箱体进行散热或通过空气干燥设备进行干燥，第二获取模块中的温度大于对比模块中的变频器主题的温度预设值时，开启第一阀门和第二阀门进行内置散热或开启第一阀门、第二阀门、第三阀门或者第四阀门进行外置和内置的同时水冷散热。

本发明的有益效果：1）通过合理设计变频器的内部结构，在变频器主体内形成三个水冷腔，用于对变频器主体内的水冷散热，并通过控制器进行控制，根据不同的需求进行散热；2)采用水冷和风冷的结合实现散热的多样性；3）设置的控制器模块实现了整个变频器主体的动态的散热平衡。

附图说明

图1为本发明变频器主体的示意图。

图2为本发明变频器主体的剖视图。

图3为本发明变频器主体的一种剖视图。

图4为本发明水冷装置的示意图。

图5为本发明空气干燥设备的结构示意图。

图6为本发明散热设备的结构示意图。

附图标记：100、第一侧面板；200、第二侧面板；300、第三侧面板；400、第四侧面板；500、第一柜体；600、第二柜体；10、第二隔离网；20、第三隔离网；30、第四隔离网；40、第五隔离网；50、第六隔离网；60、第一水冷腔；70、第二水冷腔；80、第三水冷腔；1、进液管；2、出液管；3、冷却管；4、散热器；5、抽液泵；6、外置冷却管；7、储液箱；8、第一阀门；9、第二阀门；11、第三阀门；12、第四阀门；13、第一承载板；14、第二承载板；15、吸风机；16、风扇；17、第一流通腔；18、第二流通腔；19、进气管a；21、出气管b；22、第五阀门；23、第六阀门；24、第七阀门；25、第八阀门；26、散热箱体；27、进气管；28.出气管；29、冷却圆管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参照图1，图2，图3，图1为本发明变频器主体的示意图，

图2为本发明变频器主体的剖视图，图3为本发明变频器主体的一种剖视图，本发明为一种变频器，包括变频器主体，所述变频器主体包括第一侧面板100、第二侧面板200、第三侧面板300以及第四侧面板400，所述第一侧面板100与所述第三侧面板300相对设置，所述第二侧面板200与第四侧面板400相对设置，所述第一侧面板100、第二侧面板200、第三侧面板300、第四侧面板400包围形成内腔，所述内腔的上方设置有第一柜体500，所述内腔的下方设置有第二柜体600，所述第一柜体500与内腔之间设置有第五隔离网40，所述第二柜体600与内腔之间设置有第六隔离网50，所述第五隔离网40以及第六隔离网50之间垂直设置有第二隔离网10、第三隔离网20以及第四隔离网30，所述第二隔离网10位于所述第二侧面板200的内侧，所述第三隔离网20位于所述第三侧面板300的内侧，所述第四隔离网30位于所述第四侧面板400的内侧，所述第二隔离网10、第三隔离网20、第四隔离网30、第五隔离网40以及第六隔离网50之间形成安置腔，所述第二隔离网10与所述第二侧面板200之间形成第一水冷腔60，所述第三隔离网20与所述第三侧面板300之间形成第二水冷腔70，所述第四隔离网30与所述第四侧面板400之间形成第三水冷腔80，所述第一水冷腔60、第二水冷腔70、第三水冷腔80内设置有水冷装置，所述第一柜体500与所述第二柜体600之间形成风冷系统。

参照图4，图4为本发明水冷装置的示意图，因此本实施例中：所述水冷装置包括进液管1、出液管2、冷却管3以及散热器4，所述进液管1穿过变频器主体在变频器主体外连接有储液箱7，所述出液管2穿过变频器主体在变频器主体外连接有回收箱，所述进液管1设置在所述散热器4的上方，所述出液管2设置在所述散热器4的下方，所述散热器4内设置有若干冷却腔，所述冷却腔内对应设置有冷却管3，所述进液管1与冷却管3连接，所述出液管2与所述冷却管3连接，所述散热器4的外壁缠绕有外置冷却管6，所述外置冷却管6的两端分别与储液箱7和回收箱连接，所述储液箱7内设置有冷却液，所述回收箱用于回收吸热后的冷却液，所述进液管1处设置有抽液泵5，所述进液管1处设置有第一阀门8，所述出液管2处设置有第二阀门9，所述外置冷却管6与储液箱7连接的一端设置有第三阀门11，所述外置冷却管6与回收箱连接的一端设置有第四阀门12。

所述外置冷却管6的管径大于冷却管3的内径，内径的不同在于能过根据不同温升进行选择不同的流量，温度高时采用内径大的外置冷却管6能过提高散热效果。

参照图5，图5为本发明空气干燥设备的结构示意图，所述第一柜体500内腔设置有第一承载板13，所述第一承载板13上方设置有吸风机15，所述第二柜体600内腔设置有第二承载板14，所述第二承载板14下方设置有风扇16，所述第一承载板13和第二承载板14上开设有透风孔，所述吸风机15的风口朝向透风孔设置，所述风扇16的风口朝向透风孔设置。

所述第一承载板13的下方形成第一流通腔17，所述第二承载板14的上方形成第二流通腔18，所述第一柜体500与第二柜体600之间设置空气干燥设备，所述空气干燥设备包括进气管a19、出气管b21、第一干燥箱体以及第二干燥箱体，所述进气管a19分别与第一干燥箱体和第二干燥箱体的进气口连接，所述出气管b21分别与所述第一干燥箱体和第二干燥箱体的出气口连接，所述进气管a19接入所述第一流通腔17，所述出气管b21接入第二流通腔18，所述进气管a19与第一干燥箱体的进气口之间设置有第五阀门22，所述进气管a19与所述第二干燥箱体的进气口之间设置有第六阀门23，所述出气管b21与所述第一干燥箱体的出气口之间设置有第七阀门24，所述出气管b21与所述第二干燥箱体的出气口之间设置有第八阀门25。

本发明还采用了另外一种实施方式，如图6所示，图6为本发明散热设备的结构示意图，即所述第一承载板13的下方形成第一流通腔17，所述第二承载板14的上方形成第二流通腔18，所述第一流通腔17与第二流通之间设置有散热设备，所述散热设备包括散热箱体26、连接第一流通腔17的进气管27、连接第二流通腔18的出气管28，所述进气管27与所述散热箱体26连接，所述出气管28与所述散热箱体26连接，所述散热箱体26内设置有冷却圆管29。

本发明还包括控制器，所述变频器主体内还设置有温度传感器，所述温度传感器包括设置在igbt的上的第一类温度传感器，以及设置在变频器主体内的第二类温度传感器，所述第一类温度传感器与第二类温度传感器，所述第一类温度传感器与所述第二类温度传感器连接，所述控制器与所述第一类温度传感器和第二类温度传感器电连接，所述控制器与所述第一阀门8、第二阀门9、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门22、第六阀门23、第七阀门24、第八阀门25、吸风机15、风扇16电连接。

除了上述技术方案之外：本发明还提供了一种变频器散热的控制装置，包括控制器模块，控制器模块用于控制第一阀门8、第二阀门9、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门22、第六阀门23、第七阀门24、第八阀门25、吸风机15、风扇16，所述控制器模块还包括第一获取模块、第二获取模块，所述第一获取模块用于获取第一类温度传感器的温度，即每个igbt的温度，所述第二获取模块用于获取第二类温度传感器模块，即获取变频器主体内的温度，还包括对比模块，所述第一获取模块中获取的温度与对比模块进行对比，对比模块内设置有igbt的温度预设值，第一获取模块中的温度大于igbt的温度预设值时，反馈至控制器模块控制相应的附件进行散热，所述第二获取模块中获取的温度与对比模块进行对比，对比模块中设置有变频器主体的温度预设值，第二获取模块中的温度大于对比模块中的变频器主题的温度预设值时，反馈至空气模块控制相应的附件进行散热。

本发明还提供了一种变频器散热的控制方法：1-第一获取模块获取第一类温度传感器的温度，第二获取模块中获取第二类温度传感器的温度；2-第一获取模块中获取的温度与对比模块设置的igbt的温度预设值进行对比，第二获取模块中获取的温度与变频器主体的温度预设值对比，对比模块中设置有变频器主体的温度预设值；3-第一获取模块中的温度大于igbt的温度预设值时，所述控制器模块控制第二柜体内的风扇进行风冷散热或者开启吸风机将热量通过散热箱体进行散热或通过空气干燥设备进行干燥，第二获取模块中的温度大于对比模块中的变频器主题的温度预设值时，开启第一阀门和第二阀门进行内置散热或开启第一阀门、第二阀门、第三阀门或者第四阀门进行外置和内置的同时水冷散热。本发明的有益效果：1）通过合理设计变频器的内部结构，在变频器主体内形成三个水冷腔，用于对变频器主体内的水冷散热，并通过控制器进行控制，根据不同的需求进行散热；2)采用水冷和风冷的结合实现散热的多样性；3）设置的控制器模块实现了整个变频器主体的动态的散热平衡。

基于上述技术方案中，本发明可以通过如下方式对变频器主体进行散热：

第一种方式：为单独的水冷方式，即通过三个水冷腔，此时配合第二类温度传感器进行控制阀门，控制器模块中的第二获取模块用于获取第二类温度传感器的温度t2，此时对比模块中的变频器主体的预设温度t2’，当t2大于t2’时，控制器模块控制第一阀门8和第二阀门9开启，实现内置的冷却管3的液体输送，实现水冷的方式进行散热，其中进液箱内的液体不仅仅限制水；

第二种方式：同时开启第二种外置冷却管6，当t2大于1.5-2t2’时开启，能够实现横向和纵向方向上的同时散热，开启第三阀门11和第四阀门12进行散热。

第三种方式，当检测到第一类温度传感器检测到的温度t1大于对比模块中的温度预设值t1’时，开启第二柜体600内的风机进行风冷的散热，从变频器主体的底部进行吹风散热。

第四种方式：同样的当检测到第一类温度传感器检测到的温度t1大于对比模块中的温度预设值t1’时，通过吸风机15将变频器内的热量吸入到第一柜体500中，然后通过泵体将热量吸入到散热箱体26内，通过冷却圆管29进行散热，然后再送至第二柜体600通过风扇16将冷却后的风吹入变频器主体内进行散热。

第五种方式：在冷却的同时增加了干燥设备，首先通过吸风机15将热风吸入到第一柜体500内，同时第二柜体600内的风扇16也启动工作进行散热，热风再通过泵体送入到干燥设备中进行干燥送回到第二柜体600内，干燥后的热风与部分温度较低的风进行中和实现散热，在散热的同时保证了内部气体的干燥环境。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。