专利名称：电力电子设备的壳体的制作方法
技术领域：
本发明的目标是电力电子设备的壳体(enclosure)装置。更具体地， 本发明的目标是封闭的电力电子设备，特别是变频器的机械结构解决方 案，所述机械结构解决方案根据情况设有单独的附加装置，利用所述单 独的附加装置，外壳设置避免安装时可能发生的接触。
背景技术：
根据情况，不同的很多附加装置经常被包括进具有例如变频器的电 力电子设备的相同安装实体。在供电网络和设备之间，可以连接例如防 止短路和过载的保险丝组件、隔离主电源的接触器或断路器、减弱由供 电网络引起的干扰的滤波器等装置。
为了确保用户的安全，连接至电力网络的危险部件必须至少根据 IEC60529标准的IP2X等级以避免意外4妻触。确保的方法通常是在电气 拒体(electrical cubicle )或电气壳体中安装设备。这些类型的柜体以及大 型壳体通常由导电金属制成并且接地，在这种情况下，当可打开的门和 舱门(hatch)关闭时，例如它们处于操作状态，用户不能意外地接近危 险的电气部件。
根据国际分类，商业电气拒体和壳体的尺寸是标准的，这便利了它 们的选择性和可用性，并且还降低了成本。在某些情况下，出于外观的 原因，还可以选择同样高度的标准拒体，例如，当多个拒体必须并排放 置在同一条线上时。
在某些情况下，问题出在标准尺寸上。例如，当一个拒体或壳体已 经装满时， 一个全新的拒体或壳体必须存储单个的附加元件，在这种情 况下该拒体盛放的器件很少。不完全的装填意味着额外的成本和过剩的 空间要求。设置在一个拒体内部的元件也有可能被保护，例如避免意外接触，在这种情况下，当所述元件设置在所述拒体内部时，整个组件包 括多个内部保护，部件的保护在技术上是过剩的并且因此造成额外成本。 根据现代连续制造的要求，通常在工厂条件下执行放置进所述柜体 或放置进所述壳体，在这种情况下，预安装的拒体实体组件被运输到使 用地点。在困难的安装条件下，例如在起重机或风车条件下所述设备可 以放置在数十米的高度，这可能产生运输问题。在这些环境以及维修状 态下，例如，更换损坏的装置，会导致大问题。附加装置不能非常灵活 地安装在系统中，仅在安装地点这种需要就变得很明显。
发明内容
本发明的目的是获得一种新型的例如变频器的电力电子设备的壳体
(enclosure )装置，利用所述壳体装置可以避免现有技术的问题。根据本 发明的系统设备的自身壳体类型适合于用户安全的观点，例如系统设备 的自身壳体类型是或具有给予附加保护的可分离盖板。系统设备的所述 机械接口是附加设计的，以便它们能够安装为在垂直方向上一个在另一 个之上的独立单元，从而形成的实体保护等级至少相同或甚至比系统部 件的保护级别更高。
电力电子设备，例如变频器的电力元件的制冷最通常地是基于利用 风扇的强制空气循环。根据本发明，在系统中所述设备的壳体包括设置 在后部中的风路，所述风路不断开地延续通过一个在另一个之上的安装 的设备组。在一些情况下，脏的空气会在风路中通行，由于这个原因， 例如包含控制电路的系统部件可以根据IP54在风路方向上密封。还有可 能通过在不同系统设备中的壳体而具有不同的保护程度。
根据本发明 一个在另 一个之上安装的系统设备原则上可以按任意顺 序设置，但是例如为了便利布线，优选地将它们以一定顺序放置。风路 的空气循环的优化还设定某些限制因素，因为风扇只包含在产生最大功 率损失的所述设备中。对系统中冷气进行循环的所述风扇最佳地作为吸 气动力，在这种情况下，很自然地将包含风扇的系统设备设置为最高。
因此，从用户安全的角度出发，本发明的系统设备适于保护他们，在这种情况下，以单独拒体或壳体的方式安装它们是不必要的。在这种 方式中，可以避免现有技术由于内壁的附加成本。所述系统不需要到安 装地点才安装，这便利了运输，特别是在不同条件下，例如起重机和风 车。出于同样的原因，在维修地点损坏设备的更换比根据已有技术在拒 体中安装的设备的更换更容易。
下面详细描述权利要求中根据本发明的技术方案的特征。 通过本发明，例如变频器的电力电子设备的组装、运输和维修会很 容易地安排。
下面，本发明将借助于结合附图的实施方式更详细地描述，其中
图1表示变频器系统的框图2表示电力电子设备的通常组件；
图3表示变频器的结构；
图4表示保险丝断路器模块的结构，以及
图5表示本发明的系统的组件。
具体实施例方式
图1表示作为典型电力电子设备的示例的变频器系统的框图。所述 设备包括至三相供电网络11的连接、保险丝断路器12、衰减由供电网络 引起的干扰的EMC滤波器13,和具有其输出连接15的变频器14。另夕卜， 所述实体包括单独为所述设备配置的电机16，所述电机的转速利用所述 变频器调节。
图2表示结合图1的系统的典型现有技术安装方法。在安装中，所 述设备被设置为两个拒体(cubicle) 26和27,其中具有网络连接21的 保险丝断路器22和滤波器单元23设置在一个拒体中。具有输出连接25 的变频器24设置在另一个柜体中。在操作状态中，柜体的门(图中未示 出)是关闭的，在这种情况下所述门形成防止接触覆盖实体的安全保护 器，因此例如系统部件之间的布线/母线(cabling/busbar)(图中未示出)不需要单独保护。
图3更详细地表示变频器模块31的结构原理，所述变频器模块类似 于图2表示的单元24。在图中，所述模块都从前面(图的左手侧)和侧 面(图的右手侧)表现。通常这类模块至少根据保护等级IP20保护，在 这种情况下，所述模块可以作为独立单元安装在例如墙上。作为常用系 统的部件，所述模块经常设置在拒体中，如图2所示。
作为本发明所述设备的变频器模块如下构建冷却风路(cooling air duct) 32设置在所述设备的后部和所述设备的前部33中，例如根据保护 等级IP54,设有电力元件和控制电路的连接的位置与风路隔离。所述模 块还包括风扇(图中未示出)，所述风扇在风路中产生空气的强制循环。 电力连接34设置在所述设备的底部，并且当所述模块设置为墙上的独立 单元时，所述电力连接可以利用附加部件避免意外的接触。当本发明的 系统的第二模块设置在所述模块下方时，避免接触输出连接是不必要的。 由于电力连接的设置，变频器模块最自然地定位为本发明系统的最顶部 单元。
图4表示本发明结构化系统另一个模块的等轴主视图和等轴侧视图， 所述模块包括保险丝断路器43及其连接45。所述断路器设置在接触保护 结构41中，所述模块的后部包括通过所述模块的空余空间42,所述空余 空间作为系统的风路(air duct)的一部分。断路器的控制轴44通过前面 板47，从而柄48突出。所述模块的底板包括用于外部布线的孔46 (以 及到供电网络的接口和引导通过模块的输出接口 )。当模块是独立单元 时，设有布线孔的顶板(图中未示出)能够覆盖模块的顶部。当一个在 另一个之上安装部件时，顶板或底板或这两者可以省略。
图5是本发明的结构化系统的组件。在这种情况下所述组件包括变 频器模块51和保险丝断路器模块52。所述模块一个在另 一个之上安装， 从而变频器模块最高。冷却风路53连续通过两个模块，能够有效地制冷。 所述模块的接合点是紧贴的(close-fitting),在这种情况下所述实体被完 全保护而避免接触。
对于本领域技术人员显而易见的是本发明的不同实施方式不仅限 于上面描述的实例，而且它们可以在所附权利要求的范围内改变。
权利要求
1、一种壳体装置，所述壳体装置具有避免接触电力电子装置的保护，更特别地是接触变频器(31，51)及其附加装置(12，13)，所述方案包括封闭的电力电子设备和一个或多个封闭的与所述电力电子设备结合安装的附加装置，其特征在于，封闭的电力电子设备和附加装置是模块，所述模块能够适于一个在另一个之上地组合安装，从而避免接触所述形成的设备实体的保护比避免接触单独设备的保护更好或更高。
2、 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述模块能够以期望 的顺序一个在另 一个之上地被安装。
3、 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述组合设备的 保护等级至少是IP2X。
4、 根据前面任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，在所述壳 体的后部是穿过所述壳体的空间，当所述设备一个在另一个之上地被安 装时，未断开的冷却气路在所述空间形成。
5、 根据前面任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述设备 是变频器或类似的电力变压器，其中在所述设备的后部和所述设备的前 部(33)中设置冷却气路(32)，例如根据保护等级IP54设有电力元件 和控制电路的连接的位置与所述气路隔离。
6、 根据前面任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，在不同的 系统设备中有不同的壳体等级。
7、 根据前面任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，电力电子 设备的连接(34)设置在所述设备的底部中，并且当所述模块设置为独 立单元或例如在墙上的设备实体的最低处时，所述连接能够避免与附加 部件意外接触。
8、 根据权利要求1-6中任意一项所述的装置，其特征在于，第二模 块能够设置在电力电子模块的下方，在这种情况下，不需要单独保护避 免接触电力电子设备的连接。
全文摘要
一种壳体装置，所述壳体装置提供避免接触电力电子装置的保护，更特别地是接触变频器(31，51)及其附加装置(12，13)，所述方案包括封闭的电力电子设备和一个或多个封闭的与所述电力电子设备结合安装的附加装置，封闭的电力电子设备和附加装置是模块，所述模块能够适于一个在另一个之上的组合安装，从而避免接触所述形成的设备实体的保护比避免接触单独设备的保护更好或更高。
文档编号H05K5/00GK101409989SQ20081016822
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月6日 优先权日2007年10月8日
发明者马蒂·皮斯帕 申请人:瓦孔厄伊公司