專利名稱：一種全密封帶熱交換器的高壓變頻器的制作方法
技術領域：
本實用新型是在工、農業中廣泛使用的電力變換裝置，用于電機調速。
背景技術：
目前，高壓變頻器已經大量應用在需要調整工況和節能的生產環節，例如ZL95119585.9號發明專利所公開的《一種高電壓電力變換方法及其變換裝置》已獲得廣泛應用。但散熱方式仍都是采用傳統的方式，即用風機將高壓變頻器內的熱量排出并吸入新風，此法在環境溫度較高的地區使用時，不僅增加了散熱所需的能耗，有時還會出現散熱效果不好，機內溫度較高的現象。而溫度長期較高，且散熱不好，正是電力電子器件的壽命變短的主要原因。盡管有人為了提高通風散熱的效果，在高壓變頻器的通風散熱系統中增加了水冷裝置，但如果要達到具有制冷的效果，該水冷裝置的體積很大，成本很高，而且該水冷裝置的運行能耗很高，為這么一臺高壓變頻器而加裝具有制冷效果的水冷裝置是不可能的；同時為了避免灰塵特別是帶電微粒以及有腐蝕性的氣體進入機內，還必須安裝除塵防護裝置，不僅增加了成本，還增加了運行能耗，有時甚至是無法實現的。
本實用新型賦予了傳統高壓變頻器一個革命性的創新，在高壓變頻器機柜上或在高壓變頻器機柜內部安裝熱交換器，其受熱器裝在機內循環風路的路徑上，熱交換器的散熱器安裝在機柜外或室外便于散熱，即使環境溫度已經不利于常規散熱，本實用新型仍能保證高壓變頻器機柜內部的散熱良好。并且降低了對使用環境的要求，特別適用于環境溫度高和粉塵較高的地區、有腐蝕性氣體的地區使用。由于機柜是全密閉的，不與環境通風，灰塵及腐蝕性氣體不易進入機柜，使裝置的電氣性能長期保持良好，減少了安裝除塵防護裝置的成本，也節省了運行的能耗。更主要的是由于采用的是制冷型熱交換器，可以將高壓變頻器機柜內部的溫度控制在適合電力電子器件正常工作的溫度范圍內，延長了電力電子器件的使用壽命并且使過載能力得到保障。
發明內容
本實用新型的目的是克服上述傳統高壓變頻器的缺點，提供一種全密封帶制冷型熱交換器的高壓變頻器，該裝置能夠極大的改善散熱效果，使散熱的效率最高，并使高壓變頻器內的溫度控制在適合電力電子器件正常工作的溫度范圍內，延長了電力電子器件的使用壽命并且使過載能力得到保障。特別適用于環境溫度高和粉塵較高地區使用。并且減少了安裝除塵防護裝置的成本，也節省了運行的能耗。
本實用新型的全密封帶熱交換器的高壓變頻器是通過以下步驟實現的全密封帶熱交換器的高壓變頻器，包括傳統的高壓變頻器、風機和熱交換器；所述的高壓變頻器包括整流器、主控制器、功率單元、控制電路、連線、底座和機柜；所述功率單元安裝在高壓變頻器內的柜體或支架上；連線是整流器到功率單元之間的導線；熱交換器安裝在機柜的外部或內部部分；熱交換器的受熱器部分安裝在機柜內的循環風的路徑上，為了便于散熱，熱交換器的散熱器安裝在機柜外或室外。在高壓變頻器機柜內的循環風路的路徑中裝有熱交換器的溫度控制傳感器，可以根據循環風的溫度高低調節熱交換器的制冷量或投入運行的熱交換器的機組數。
所述高壓變頻器包括由整流器、儲能電容器、功率器件、散熱器等組成的整流濾波電路、功率單元和控制電路，這些是用熱交換器散熱的主要部分。
所述的高壓變頻器可以是無輸入變壓器結構的，也可以是傳統的帶變壓器的結構；如果是傳統的帶變壓器結構的高壓變頻器，該變壓器可以安裝在熱交換器送出涼風的循環風路上，用熱交換器對該變壓器進行散熱，也可以將該變壓器與用熱交換器散熱的主要部分隔離，熱交換器不對該變壓器散熱，以減少散熱所消耗的電能。
所述功率單元按相、電位順序安裝在高壓變頻器的柜體內或支架上；連線是從整流器到功率單元之間的導線；該裝置內的各零、部、器件盡量按照其對溫度耐受性的高低和發熱量的大小的優化組合，依次分布在所述循環風的路徑上。
所述主控制器與功率單元控制板的連接是無線收發器或光纖或光耦，以實現高電位與低電位的隔離，并且提高抗干擾能力。
所述高壓變頻器機柜內的所有零、部、器件在安裝順序上，綜合考慮它們對溫度耐受性高低和發熱量大小的優化要求順序排列在所述循環風的路徑上，將各零、部、器件產生的熱量通過所述循環風的路徑排到熱交換器的受熱器，使散熱的效率最高。
可以在高壓變頻器機柜內部用風使高壓變頻器機柜內部的溫度均勻，散熱良好。
所述支架由絕緣材料制成，與底座以相對位置固定，增強剛性。
由于采用的是制冷型熱交換器，可以將高壓變頻器機柜內部的溫度控制在適合電力電子器件正常工作的溫度范圍內，延長了電力電子器件的使用壽命并且使過載能力得到保障。
在環境溫度有時會達到0℃以下的地區，可以加裝熱交換器的室內散熱器，以保證熱交換器在溫度較低時期的正常運轉。
機柜是全密閉的，不與環境通風，灰塵及腐蝕性氣體不易進入機柜，使裝置的電氣性能長期保持良好，減少了安裝除塵防護裝置的成本，也節省了運行的能耗。更主要的是由于采用的是制冷型熱交換器，可以將高壓變頻器機柜內部的溫度控制在適合電力電子器件正常工作的溫度范圍內，延長了電力電子器件的使用壽命并且使過載能力得到保障。
(見圖一、圖2)圖11、機柜；2、底座；3、主控制器；4、功率單元；10、熱交換器的受熱器；11、熱交換器的散熱器；12、熱交換器的溫度控制傳感器；13、支架。
圖25、功率器件；6、整流器；7、控制板；8、散熱器；9、儲能電容。
具體實施方式
這種全密封帶熱交換器的高壓變頻器，包括機柜(1)、底座(2)、主控制器(3)、功率單元(4)、功率器件(5)、整流器(6)、控制板(7)、散熱器(8)、儲能電容器(9)、熱交換器的受熱器(10)、熱交換器的散熱器(11)、熱交換器的溫度控制傳感器(12)、支架(13)等，所述功率單元(4)由功率器件(5)、整流器(6)、控制板(7)、散熱器(8)和儲能電容器(9)組合而成。將上述的零、部、器件按相、電位順序安裝在機柜柜體或支架上。主控制器與每個功率單元控制板的連接是無線收發器或光纖或光耦，無線收發器可以是紅外式、電磁波式和磁耦合式。全密封帶熱交換器的高壓變頻器內的所有零、部、器件盡量按照其對溫度耐受性的高低和發熱量的大小的優化組合，依次分布在所述循環風路上。
具體實施例可以是循環風自主控制器起，經控制板、功率器件、儲能電容器、散熱器，再經過熱交換器的溫度控制傳感器達到熱交換器的受熱器，熱交換器的散熱器安裝在機柜外或室外便于散熱。
支架是由絕緣材料制成的，與底座聯接或以相對位置固定，增強剛性。
權利要求1.一種全密封帶熱交換器的高壓變頻器，包括傳統的高壓變頻器、風機和熱交換器，其特征在于所述的高壓變頻器包括整流器、主控制器、功率單元、控制電路、連線、底座和機柜；所述功率單元安裝在高壓變頻器內的柜體或支架上；連線是整流器到功率單元之間的導線；在機柜的外部或內部安裝有熱交換器；熱交換器的受熱器裝在機柜內的循環風路的路徑上，熱交換器的散熱器安裝在機柜外或室外便于散熱；機柜是全密閉的，高壓變頻器內用熱交換器散熱的部分與外部環境只有熱交換，沒有空氣的交流，可以避免粉塵、腐蝕性氣體以及高溫環境給通風散熱造成的影響。
2.根據權利要求1所述的全密封帶熱交換器的高壓變頻器，其特征在于所述的高壓變頻器可以是無輸入變壓器結構的，也可以是傳統的帶變壓器的結構；如果是傳統的帶變壓器結構的高壓變頻器，該變壓器可以安裝在熱交換器的循環風路上，熱交換器對該變壓器進行散熱，也可以對該變壓器進行隔離，使熱交換器不對該變壓器散熱，以減少散熱所消耗的電能。
3.根據權利要求1所述的全密封帶熱交換器的高壓變頻器，其特征在于所述高壓變頻器包括由整流器、儲能電容器、功率器件、散熱器等組成的整流濾波電路、功率單元和控制電路，這些是用熱交換器散熱的主要部分。
4.根據權利1要求所述的全密封帶熱交換器的高壓變頻器，其特征在于所述支架由絕緣材料制成，與底座以相對位置固定，增強剛性。
5.根據權利1要求所述的全密封帶熱交換器的高壓變頻器，其特征在于在高壓變頻器機柜內的循環風路的路徑中裝有熱交換器的受熱器，熱交換器的散熱器安裝在機柜外或室外便于散熱。
6.根據權利1要求所述的全密封帶熱交換器的高壓變頻器，其特征在于在高壓變頻器機柜內部用風將各零、部、器件產生的熱量通過所述的循環風排到熱交換器的受熱器。
7.根據權利1要求所述的帶熱交換器的高壓變頻器，其特征在于在高壓變頻器機柜內的循環風路的路徑中裝有熱交換器的溫度控制傳感器，可以根據循環風的溫度高低調節熱交換器的制冷量或投入運行的機組數。
專利摘要本實用新型是一種全密封帶熱交換器的高壓變頻器，是在工、農業中廣泛使用的電力變換裝置，用于電機調速。在高壓變頻器的機柜內或外部安裝有熱交換器，機柜和熱交換器的受熱器是全密閉的，高壓變頻器用熱交換器散熱的部分與環境只有熱交換，沒有空氣的交流，以避免粉塵、腐蝕性氣體以及高溫環境給通風散熱造成的影響；所述的高壓變頻器如果是傳統的帶變壓器結構的高壓變頻器，可以對該變壓器隔離，熱交換器不對該變壓器散熱，以減少散熱所消耗的電。柜內的循環風路的路徑中裝有熱交換器的溫度控制傳感器，可以根據循環風的溫度高低調節熱交換器的制冷量或投入運行的機組數。
文檔編號H05K7/20GK2891464SQ20062001239
公開日2007年4月18日 申請日期2006年4月17日 優先權日2006年4月17日
發明者宛路威, 臧光輝 申請人:宛路威, 臧洪海