一種兼具風、水冷的全封閉式變頻柜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種兼具風、水冷的全封閉式變頻柜，主要應用于提升機變頻柜，包括：封閉式柜體、冷卻單元、控制單元、溫度傳感器、變頻單元，冷卻單元包括：一次回路和二次回路，一次回路和二次回路通過熱交換器相連，控制單元分別與溫度傳感器和線性三通閥相連接，線性三通閥可以改變流入熱交換器一次回路端冷水的流量。一次回路和二次回路通過熱交換器進行水/水熱交換，二次回路的冷卻方式如下：其一，通過水冷冷卻對變頻單元的功率單元進行冷卻；其二，通過風水熱交換器對柜體內(nèi)控制單元元件進行冷卻。本實用新型取得的技術效果是：散熱效率高、保證柜體全封閉、防塵、隔絕爆炸性氣體、結(jié)構簡單、易于大范圍推廣。
【專利說明】一種兼具風、水冷的全封閉式變頻柜
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變頻柜的散熱裝置，具體涉及一種兼具風、水冷的全封閉式變頻柜。
技術背景
[0002]在提升機電控系統(tǒng)中，采用大功率中壓變頻器控制低速直聯(lián)交流同步機達到調(diào)速目的，同時具有節(jié)能、環(huán)保的功能。針對大功率高壓變頻調(diào)速裝置，由于裝置內(nèi)電力電子功率器件工作于PWM模式，所以其自身發(fā)熱量大，設備本身的溫升高，散熱要求高。為了使高壓變頻器正常穩(wěn)定連續(xù)工作，必須解決密封變頻柜的散熱問題，使電力電子功率器件產(chǎn)生的熱量能夠及時排出柜外。目前應用于變頻控制柜的冷卻方式大多采用敞開柜門的風冷形式或者柜體不能完全封閉的水冷形式，由于提升機的工作環(huán)境往往比較惡劣，有粉塵、腐蝕或爆炸性氣體的存在，所以，如何提供一種冷卻裝置，既能滿足散熱要求，又能保證柜體全封閉，實現(xiàn)提升機變頻系統(tǒng)安全可靠工作，一直是本領域技術人員需要解決的重要問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型要解決的技術問題是:提供一種散熱效果佳、水冷加風冷、防塵、防爆炸性氣體的全封閉式變頻柜。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種兼具風、水冷的全封閉式變頻柜，包括:封閉式柜體、冷卻單元、控制單元、溫度傳感器和變頻單元；冷卻單元包括:一次回路、二次回路；一次回路包括線性三通閥，二次回路包括兩個并聯(lián)循環(huán)泵，一次回路和二次回路通過熱交換器相連；一次回路的冷水進口和熱水出口分別嵌設于封閉式柜體的側(cè)面上，控制單元分別與溫度傳感器和線性三通閥相連接，線性三通閥包括進口 B、出口 A、還有換向口 C，冷水進口通過管道連接到線性三通閥的進水口 B，熱水出口通過管道連接到線性三通閥的換向口 C，線性三通閥的換向口 C和出口 A通過管道分別連接到熱交換器一次回路端，構成一次回路，熱交換器的二次回路端分別與變頻單元和風水熱交換器相連接，構成二次回路。
[0005]優(yōu)選地，所述變頻單元和風水熱交換器分別連接到二次回路的兩個冷卻支路上。
[0006]優(yōu)選地，所述風水熱交換器內(nèi)部管路采用折疊式分布方式。
[0007]優(yōu)選地，所述二次回路的熱交換器進水端設有兩個并聯(lián)冗余的循環(huán)泵。
[0008]本實用新型采用全封閉式柜體的水冷加風冷冷卻系統(tǒng)，可以同時實現(xiàn)對變頻單元和柜內(nèi)控制元件的冷卻，滿足提升機變頻裝置連續(xù)工作的要求。本實用新型取得的技術效果是:采用水冷加風冷的冷卻方式，散熱效率高，柜體全封閉，防護等級達到IP54，能夠防止灰塵和有害氣體進入柜內(nèi)，保證電力電子器件的壽命和工作穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型兼具風、水冷的全封閉式變頻柜的結(jié)構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步詳細描述。
[0011]如圖1所示兼具風、水冷的全封閉式變頻柜，包括全封閉式柜體10、控制單元3、溫度傳感器9、變頻單元7和冷卻單元,冷卻單元包括:一次回路1、二次回路6, —次回路I包括線性三通閥2，二次回路6包括兩個并聯(lián)冗余的循環(huán)泵5，一次回路I和二次回路6通過熱交換器4相連。
[0012]一次回路I的冷水進口和熱水出口分別嵌設于封閉式柜體10的側(cè)面上，控制單元3分別于溫度傳感器9和線性三通閥2相連接，線性三通閥2包括進口 B、出口 A、還有換向口 C，冷水進口和熱水出口分別通過管道連接到線性三通閥的進水口 B和換向口 C，線性三通閥2的換向口 C和出口 A通過管道分別連接到熱交換器4的一次回路端，構成一次回路I。熱交換器4的二次回路6端通過兩個并聯(lián)的循環(huán)泵5與變頻單元7和風水熱交換器8相連接，構成二次回路6。其中，一次回路I和二次回路6之間通過熱交換器4進行水/水熱交換。
[0013]1、二次回路6由熱交換器4流出的冷卻水的分成兩個支路分別進行冷卻，然后經(jīng)過熱交換后的液體通過循環(huán)泵5流回熱交換器4，實現(xiàn)二次回路6的液體循環(huán)。其中，一個支路由管道連接到變頻單元7的散熱片上實現(xiàn)水/冷冷卻，另一個支路由管道連接到風水熱交換器8實現(xiàn)風/水冷卻。風水熱交換器8內(nèi)部管路采用折疊式分布方式，增加水管外壁與空氣接觸面積，提高散熱效率。
[0014]本實用新型兼具風、水冷的全封閉式變頻柜冷卻單元的工作原理是:一次回路I和二次回路6之間通過熱交換器4進行水/水熱交換，來實現(xiàn)柜內(nèi)熱量由二次回路6傳遞到一次回路1，再經(jīng)由一次回路I管道液體排出到柜體外。
[0015]二次回路6冷卻液體一路流經(jīng)放置在變頻單元7的散熱片上實現(xiàn)柜內(nèi)變頻單元7發(fā)熱元件的散熱；另一路流經(jīng)分布在風水熱交換器8內(nèi)的管道，在風水熱交換器8內(nèi)部實現(xiàn)冷水與熱風的風/水熱交換，然后再通過風水熱交換器8把冷風吹回到柜內(nèi)，實現(xiàn)柜內(nèi)控制單元元器件的散熱。溫度傳感器9用于實時檢測柜內(nèi)溫度并提供到控制單元3，控制單元3根據(jù)得到的溫度信息來控制一次回路I線性三通閥2的轉(zhuǎn)向口 C的開閉程度，通過控制流入冷水的流量，來控制一次回路I和二次回路6的水/水熱交換，進而影響二次回路6流入變頻單元7和風水熱交換器8冷水的溫度，從而起到調(diào)節(jié)柜內(nèi)溫度和變頻單元7散熱的作用。設置于熱交換器4在二次回路6的進水端循環(huán)泵5可以增加二次回路6液體的流動速率，兩個循環(huán)泵5并聯(lián)起到冗余作用。
[0016]本實用新型通過采用水冷加風冷的冷卻方式能夠達到同時冷卻變頻單元7和柜內(nèi)控制元件的溫度，保證設備穩(wěn)定正常運行，滿足提升機變頻裝置連續(xù)工作的要求，而且由于風冷和水冷單元都設置在柜體內(nèi)部，可以保證使柜體做到全封閉結(jié)構，柜體的防護等級達到IP54，有效防止灰塵以及有害氣體的進入，起到防塵、隔爆，保護柜內(nèi)設備的作用。
[0017]以上具體實施例僅描述了本方案的主要特征和創(chuàng)新點。本領域的技術人員應該了解，本方案不受上述實施例的限制。在不脫離本創(chuàng)新點和保護范圍的前提下，本方案還會有各種變化，這些變化和改進都將落入本方案要求保護的范圍內(nèi)。本方案要求保護的范圍由所附的權利要求書及其等效物限定。[0018]應當注意，上述實施例是為了說明而不是限制本實用新型，那些本領域技術人員將能夠在不背離所附權利要求的范圍的條件下設計許多可選實施例。詞語“包含”不排除那些與權利要求中列出的元件或步驟不同的元件或步驟的存在。元件前的詞語“一”或“一個”不排除多個這種元件的存在，在列舉幾種電路權利要求中，這些裝置中的幾個可以由一個來表現(xiàn)，硬件項也是同樣，僅僅因為某些方法是在不同的從屬權利要求中描述的，并不說明這些方法的組合不能用來獲利。
【權利要求】
1.一種兼具風、水冷的全封閉式變頻柜，包括:封閉式柜體、冷卻單元、控制單元、溫度傳感器和變頻單元；冷卻單元包括:一次回路、二次回路；一次回路包括線性三通閥，二次回路包括兩個并聯(lián)循環(huán)泵，一次回路和二次回路通過熱交換器相連；一次回路的冷水進口和熱水出口分別嵌設于封閉式柜體的側(cè)面上，控制單元分別與溫度傳感器和線性三通閥相連接，線性三通閥包括進口 B、出口 A、還有換向口 C，冷水進口通過管道連接到線性三通閥的進水口 B，熱水出口通過管道連接到線性三通閥的換向口 C，線性三通閥的換向口 C和出口 A通過管道分別連接到熱交換器一次回路端，構成一次回路，熱交換器的二次回路端分別與變頻單元和風水熱交換器相連接，構成二次回路。
2.根據(jù)權利要求1所述的全封閉式變頻柜，其特征在于:所述變頻單元和風水熱交換器分別連接到二次回路的兩個冷卻支路上。
3.根據(jù)權利要求2所述的全封閉式變頻柜，其特征在于:所述風水熱交換器內(nèi)部管路采用折疊式分布方式。
4.根據(jù)權利要求1所述的全封閉式變頻柜，其特征在于:所述二次回路的熱交換器進水端設有兩個并聯(lián)冗余的循環(huán)泵。
【文檔編號】H02M1/00GK203482082SQ201320591437
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】吳旭, 李權任, 張朝君, 蘇新村, 劉蒙, 何榮 申請人:上海華菱電站成套設備有限公司