变速驱动器支撑结构的制作方法

1.本实用新型总体上涉及确保变速驱动器机柜可靠运行的系统和设备。


背景技术：

2.除了电气设备的电源设备外，辅助元件对于确保此类设备的可靠性和效率也很重要。这些辅助元件可包括冷却系统、除湿装置、电源单元保护、人员触电防护以及其他辅助装置和系统。
3.在热交换领域，lepyokhin等人的专利ru36576(2004)公开了一种变速驱动器的机柜。其包括一个扼流圈，该扼流圈覆盖空气回路的入口部分，该空气回路将风扇单元连接到其中央部分的空气回路。风扇为扼流圈提供空气。然而，该技术方案并没有为设备的所有单元提供足够的冷却。空气回路和散热器的输入部分的设计没有提供高水平的防尘和防潮性能。此外，空气回路的设计需要额外的制造操作。这些事实增加了设备的成本。
4.vidyakin等人的专利ru2239267公开了一种变速驱动器的机柜(2004)。机柜是一个直立的矩形平行六面体的外壳，具有放置控制、显示和电源设备元件的能力。机柜配备有散热装置，其中包括位于外壳侧壁之间的空气回路。机柜还包括一个嵌入空气回路的散热器。由于散热器的设计，本实用新型的缺点包括防尘和防潮程度低。另外，在该方案中，线缆进线口位于遥测系统接线室上方的机柜上部。这种结构降低了设备的人体工程学参数并增加了电缆机械损坏的可能性。
5.2017年1月10日公告的国际分类号int.cl.h05k7/20的美国no.u.s.pat. no.9,545,037(b2)“用于电驱动器冷却的系统和方法”公开了一种强制空气冷却电子设备的方法。根据该方法，外壳被制成具有至少一个密封的隔室，保护其免受外部环境接触。该外壳包括连接到密封的隔室的电源和弱电流电子部件，以及至少一个热交换器。上、下隔室是密封的。上下隔室包含多组电气元件。与上、下密封的隔室相邻的空气通道与上述隔室形成公共壁。根据所描述的方法，冷却系统包括位于空气通道中并安装在公共壁上的上部热交换器，提供空气从上密封的隔室通过的可能性，以及下部热交换器单元，位于空气通道中并安装在公共壁上，提供了空气从下部密封的隔室通过的可能性。每个热交换器构成空气对空气交叉型热交换器，具有多个通道，形成在多排板之间，板的中心部分基本上是平面和平行的。


技术实现要素：

6.本实用新型要求保护的技术方案旨在解决技术问题，构建具有强制空气冷却系统的变速驱动器支撑结构，并提供对电源和弱电流元件的有效冷却。通过减小尺寸来简化设计。
7.从实施要求保护的变速驱动器支撑结构所获得的技术结果在于简化设计、减小电气设备的尺寸和提高电源和弱电流元件的冷却系统的效率，以及提高电气设备密封外壳的空气除湿效率，在不损失密封性能的情况下去除水分。
附图说明
8.附图通过示例说明本实用新型，而非限制本实用新型。类似的附图标记指代类似的元件。
9.图1a为具有可拆卸单元的变速驱动器支撑结构的一种实施方式的结构示意图；
10.图1b为具有无源滤波器单元和可拆卸单元的变速驱动器支撑结构的结构示意图；
11.图1c为具有无源滤波器单元的变速驱动器支撑结构的结构示意图；
12.图2a为变速驱动器支撑结构的空气冷却系统的结构示意图；
13.图2b为变速驱动器支撑结构的中央空气通道设计的结构示意图；
14.图2c为变速驱动器支撑结构内的空气热交换回路的结构示意图；
15.图3为能够从变速驱动器支撑结构中除去水分的热电装置的结构示意图；
16.图4为灰尘和水分过滤器结构的结构示意图；
17.图5为图4的a-a线处的灰尘和水分过滤器结构结构示意图；
18.图6为变速驱动器支撑结构的空气热交换器的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
19.支撑变速驱动器的结构(图1a；图1b)包括三边服务机柜1，其被设计为直立的长方体并被配置为提供安装用于冷却、过滤、控制、指示、电源设备元件及其连接的工具的能力，包括用于安装电源连接的单元2和在相对侧用于安装测量设备的单元3(图1a～图1c)。机柜1可以包括用于安装无源谐波滤波器4或滤波器补偿装置或电容器组的附加单元2。此类单元可用于提高变速驱动器的电源设备元件的可靠性。单元2可以拆卸。例如，附加单元 2.1是一种具有与机柜1相同高度和深度的隔室形式，如图1b所示。附加单元2.1被构造成与变速驱动器的机柜1紧密对齐。电源连接5(图1b))位于附加单元2或3的一侧。变速驱动器机柜1和用于安装无源滤波器或滤波器补偿装置或电容器组的附加单元2.1之间的所有连接，制作在实施例的内部(未示出)。每个附加单元2可以用密封部件例如聚合物部件以可拆卸连接方式来安装。该解决方案便于运输，并降低了设备运输不当时损坏的可能性。紧凑且符合人体工程学的设计提供了组件的快速替换。该设计可以充分利用发电机的电力，减少高次谐波和无功电流的损失。使用嵌入式附加设备可提供紧急停机和涡轮旋转的防护。此外，工作人员不会被迫安装一个单独的附加设备并将其配置为适合变速驱动器，这可能伴随着不正确的配置。其还减少了电源电缆的长度并将它们放置在防止损坏的实施例中。此外，其有助于模块化变速驱动器支撑结构易在不同的设施和操作条件下使用。
20.本实用新型的实质在于一个用于变速驱动器支撑结构的电源6(图1c、图 2a)和弱电流元件7的强制空气冷却系统，其被配置为通过从机柜1的顶部引导至其底部的预先清洁的外来空气单流8来提供冷却(图2b)。强制空气冷却系统包括至少一个空气冷却回路。弱电流元件7的冷却器9、10沿着机柜 1的中央空气通道11的长度间隔开，热空气13和冷空气14形成混合区12。此外，位于中央空气通道11内的旁通空气通道15(图2b)布置在至少一个冷却器9上方，向混合区12供应冷空气流14。
21.根据本实用新型的优选实施例，旁通空气通道15布置在变速驱动器支撑结构的中央空气通道11内并且被配置为通过使用调节阀16部分关闭入口开口来控制空气流运动。
22.同样根据本实用新型，所述空气流13、14的混合区12布置在位于冷却器9、10之间
的空间内，共用其内部部分容积。冷却器9、10的容积共用部分通过打开每个冷却器的一部分外壁达成。
23.在要求保护的变速驱动器支撑结构的强制空气冷却系统中，电源元件6 用至少一个电感线圈表示。此外，上述线圈包含一个螺线管，由集中在线圈结构形成的空气通道中的定向气流冷却。例如，空气通道可以利用消除经由线圈芯的所述气流8的任何运动方式，而形成在聚合物外壳和螺线管的线圈之间。
24.弱电流元件更佳地是位于单独的隔室17中。单独的隔室可以被密封，并且包括能够从变速驱动器支撑结构的密封的隔室去除水分的至少一个热电装置18(图3)。热电装置18包含冷却表面19和加热表面20。加热表面20被配置为与冷却器21热接触，冷却器21以定向气流8的方式放置在空气通道11 内部。用于在机柜1中单元2、2.1、3之间的热交换的空气接触，可以通过由单元框架(图2c)形成的变速驱动器支撑结构的内部空气通道来提供。
25.机柜1包括灰尘和湿气过滤器22(图2a、4、5)，该过滤器22(图2a、4、 5)放置在沿着第一空气冷却回路进入机柜1的空气入口处，并且包括外壳，该外壳包括安装面板23、角钢24(图5)和保护板25。保护板在灰尘和湿气过滤器的出口处垂直朝向第一空气冷却回路的方向，并且在灰尘和湿气过滤器22的内部制成多种朝向斜面的形式。保护板包括呈弯曲金属屏障26形状的防尘和防潮元件。在所述保护板的第二斜面形式中，所述金属屏障相互平行地且垂直于所述板的第一种斜面形式制成。每个第一金属屏障26位于每个保护板的第二斜面上，用于覆盖部分穿过相邻保护板之间的第一空气冷却回路。
26.变速驱动器支撑结构被设计为组装有首尾相连的金属板的机柜1，该金属板具有形成加强肋27的弯曲连接端部，如图2b所示。加强肋27提高了变速驱动器的设计可靠性。该解决方案还通过使用机柜1的无框制造技术，减少了金属消耗，提高了其生产的可制造性。
27.变速驱动器支撑结构的电源和弱电流元件，被设计为模块化可拆卸框架结构28，安装在机柜1隔室内。以这种方式，本结构允许在不改变机柜设计和尺寸的情况下形成用于不同负载的通用变速驱动器平台。
28.变速驱动器支撑结构还包括用于安装无源滤波器4或滤波器补偿装置或电容器组的单元2.1，单元2.1为适应变速驱动器而预配置，并可以以与变速驱动器的机柜1具有相同高度和深度的附加的隔室的形式拆卸，并与变速驱动器机柜紧密对齐的方式配置。用于安装电源连接5的单元2位于用于安装无源滤波器4或滤波器补偿装置或电容器组的单元2.1的一侧，其中变速驱动器机柜与用于安装无源滤波器、或滤波器补偿装置或电容器组的单元之间的所有连接都制作在本实施例的内部。
29.具有密封的隔室的变速驱动器支撑结构的空气冷却系统包含空气热交换器29，该空气热交换器29被配置为利用从外壳顶部引导至其底部的预先清洁的外来空气的单流来冷却。安装在机柜内的热交换器29用于在第一空气冷却回路30和第二空气冷却回路31之间提供热交换。空气热交换器通过空气通道系统与密封的隔室相连。空气热交换器29包括一组由气流层状板33形成的分离空气通道32。每个气流层状板由单片钢板以冷成型或冲压的方式形成。其中，空气流通道形成于单片钢板的两部分之间。
30.具有密闭的隔室的变速驱动器支撑结构的空气冷却系统包含由机柜的基本元件限制的至少两个冷却回路30、31。第一空气冷却回路30(图2a)被配置为与外部环境和第二空气冷却回路31相互作用。在示例中，来自外部环境的空气通过机柜1的一侧进入，穿过过
滤器22进入中央通道11并通过机柜的底部离开。第二空气冷却回路31被配置为没有与外部环境相互作用的能力。第二空气冷却回路31包括用于安装电源6和弱电流元件7的密封单元2、 2.1、3，用于安装测量设备的单元3，和用于安装电源连接5的单元。
31.所述变速驱动器支撑结构具有不同的隔室和可拆卸单元的组合，可以针对不同变速驱动器的不同电源设备元件进行调整。该结构及其部件作为一个整体，保证了变速驱动器的电源设备元件的可靠运行。尽管已经通过多个实施例详细描述了本支撑结构，但是在如以下权利要求中描述和限定的技术方案的范围和精神内，可存在额外的变化和修改。