一种风电机组用变频柜的制作方法

本发明属于风力发电机组领域，具体涉及一种风电机组用变频柜。

背景技术

风电机组（也称为：风力发电机组）中在塔基舱的平台上安装有变频柜（也可简称为“变频器”），安装变频柜的作用是为了使得机组功率稳定输出，降低对电网冲击的不良影响；降低变桨距机构的动作频率，延长变桨距机构的使用寿命。

现有的风电机组用变频柜（参见本说明书附图1所示；另还可参见公告号：cn201401296y，名为“一种利于散热的风力发电机塔基变频柜安装结构”所示的结构）包括并排布置的并网柜1、控制柜2和功率模块柜3。其中，在功率模块柜3内因横向安装多个功率模块（igbt模块），各个功率模块的体积较大，致使功率模块柜3的宽度在三面柜子中最大；与此同时，还因为功率模块柜3的前面板整体为一块四周边缘通过螺钉固定在门框上的门板。使得功率模块柜3存有以下不足之处：

首先，维检起来十分不便，具体为：因为，功率模块柜3的前面板整体较重，需要两位工作人员协同用力才可将其搬离，待前面板搬离后才能够对柜内进行维检。所以，前面板的搬离起来较为不便，进而使得功率模块柜维检起来不够方便。

其次，功率模块3的前面板整体较大，在狭窄的塔基舱内转移或放置较为不便。

基于此，申请人考虑设计一种结构简洁，前面板拆离和安装更为便捷，使得功率模块柜更易于维检的风电机组用变频柜。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简洁，前面板拆离和安装更为便捷，使得功率模块柜更易于维检的风电机组用变频柜。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种风电机组用变频柜，包括功率模块柜，所述功率模块柜的前面板四周边缘通过螺钉固定连接在门框上；其特征在于：所述前面板整体为在高度方向中部位置处横向分断的上面板和下面板拼装而成，且所述上面板和下面板之间相邻侧边缘通过螺钉和上下门板用连接件固定相连，所述上面板和下面板的外表面分别固定安装有门把手。

同现有技术相比较，本发明的风电机组用变频柜具有的优点是：

1、改造小，易于实施，具体为：仅通过将现有的一整块前面板一分为二，改造成由上面板和下面板拼装并构成前面板的结构，具有结构简单、易于生产的优点。

2、更便于单人拆离和维检功率模块柜，具体为：不同于现有的功率模块柜前面板整体为一块面板并具有重量和面积较大的特点，本方案将前面板一分为二，这样就能够降低了上下面板各自的重量和面积，从而便于单人拆离和转移上下面板并对柜内进行维检，帮助提高了维检的效率。

附图说明

图1为现有的风电机组用变频柜的正视图。

图2为本发明风电机组用变频柜中的功率模块柜的前面板的正视图。

图3为图2中前面板的后视图。

图4为图3中的i处放大图。

图5为图2中前面板的侧视图。

图6为图5中的ii处放大图。

图7为本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装支架的结构示意图。

图8为本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装支架的侧视图。

图9为本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装结构的第一种实施例的结构示意图。

图10为图9的爆炸图。

图11为本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装结构的第二种实施例的结构示意图。

图2至图6中标记为：

100上面板：101模块散热口，102排风孔；

200下面板：201排风扇；

300上下门板用连接件：301凸起，302功率模块支架用安装板，303电流互感器安装支架；

400igbt模块：401安装盒；

500igbt支架：501安装边；

600接地母排；

700绝缘子；

800主母排；

900电流互感器；

1000线槽；

图7至图11中标记为：

10钣金件：11线槽安装部，12导轨安装部，13上安装块，14弯折角，15下安装块，16接地排用支承块；

17接地排；

18隔离柱；

19线槽；

20导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图2至图6所示：一种风电机组用变频柜，包括功率模块柜，所述功率模块柜的前面板四周边缘通过螺钉固定连接在门框上；所述前面板整体为在高度方向中部位置处横向分断的上面板100和下面板200拼装而成，且所述上面板100和下面板200之间相邻侧边缘通过螺钉和上下门板用连接件300固定相连，所述上面板100和下面板200的外表面分别固定安装有门把手。

其中，所述上下门板用连接件300整体设于所述上面板100和下面板200分断处的内侧，且所述上下门板用连接件300为长度沿前面板宽度方向延伸的长条形竖向板状结构，所述上下门板用连接件300上位于上面板100和下面板200的分断处具有向内的凸起301，且该凸起301同时形成有槽口向外的凹槽；

所述上下门板用连接件300上位于所述凸起301上方的板面与所述上面板100之间设有一一对应的连接孔，所述上下门板用连接件300上位于所述凸起301下方的板面与所述上面板100之间设有一一对应的连接孔，且所述连接孔为沿所述上下门板用连接件300的长度方向间隔设置的至少两个。

上述上下门板用连接件300的结构，不仅可通过以上“凸起301”处的弯折来提升自身结构的强度；还因为在凸起301上方和下方各自设置有与上面板100和下面板200对应的连接孔，故可采用螺钉来便捷地将连接块与上下面板200固定连接在一起。此外，在仅需要拆离上面板100或下面板200中任意一块时，只需将该块面板与连接块之间的螺钉拆离即可，无需将另一块面板与连接块之间的螺钉拆离，故单块面板的拆离或安装也较为便捷。

其中，所述上面板100的四周边缘和下面板200的四周边缘分别具有内翻边，且所述上面板100和下面板200之间相邻侧边缘上的内翻边插入所述凹槽内。

上述内翻边的设置，不仅能够显著提升上下面板200整体的结构强度，且采用“上面板100和下面板200之间相邻侧边缘上的内翻边插入所述凹槽内”的结构也能够使得上下面板200分断连接处更为平整，提升前面板整体的简洁和美观度。

其中，风电机组用变频柜还包括用于供igbt模块400固定安装用的igbt支架500，所述igbt支架500为条形槽状结构，该条形槽状结构的长度沿前面板宽度方向延伸且开口朝下，该条形槽状结构的槽口处横向延伸形成有安装边501；

所述上下门板用连接件300的上侧边缘向内横向延伸形成有功率模块支架用安装板302，所述igbt支架500整体落放于所述功率模块支架用安装板302上，且所述igbt支架500的安装边501与所述功率模块支架用安装板302的表面之间一一对应设置有安装孔，所述igbt支架500的安装边501与所述功率模块支架用安装板302通过螺母和贯穿连接孔与安装孔的螺栓固定连接在一起。

采用以上在“上下门板用连接件300”上集成功率模块支架用安装板302的结构，不仅可简化igbt支架500的安装固定结构，还能够使得固定在igbt支架500上的igbt模块400距离前面板最近，并能够使得igbt模块400发出的热量能够辐射并传导至前面板，并通过前面板来更快和高效的散热，从而使得igbt模块400持久处于更适宜的运行环境，提升使用的可靠性。

实施时，igbt模块400为沿igbt支架500长度方向间隔设置的6个，且各个igbt模块400的下端通过一个安装盒401与螺钉固定在igbt支架500的上表面。

其中，风电机组用变频柜还包括接地母排600，所述接地母排600整体为沿igbt支架500长度方向延伸的条形结构，所述接地母排600整体邻近所述igbt支架500上表面设置，所述接地母排600上设有与各个igbt模块400的外壳一一对应相连的连接孔，所述接地母排600的端部设有与接地电缆相连的连接孔。

设置上述接地母排600后，能够避免igbt模块400漏电（并使得前面板带电）并引发电气事故的危险，确保风电机组用变频柜使用起来更加安全。

其中，所述igbt支架500的条形槽状结构上背离所述前面板的侧壁的外侧面通过绝缘子700固定安装有主母排800，所述主母排800的上端与igbt模块400的输出端相连接，所述主母排800的下端贯穿电流互感器900。

采用上述主母排800的安装结构，可使得主母排800安装结构更简，且在需要检修时，只需单独拆离上面板100即可将主母排800和igbt模块400等露出，从而可实现快速检修。

其中，风电机组用变频柜还包括电流互感器900安装结构，所述电流互感器900安装结构包括电流互感器900安装支架303，所述电流互感器900安装支架303由所述功率模块支架用安装板302上远离所述上下门板用连接件300的边缘向下延伸而成，所述电流互感器900安装支架303背离所述前面板的表面下侧固定安装有电流互感器900，且电流互感器900为与主母排800一一对应设置的多个。

这样一来，即使得上下门板之间分断处通过上下门板用连接件300固定连接在一起的同时，也使得上下门板能够对上下门板用连接件300形成支承；且在上下门板用连接件300固定后，也即同时通过集成在上下门板用连接件300上的功率模块支架用安装板302和电流互感器900安装支架303来实现igbt支架500和电流互感器900的快速安装固定，并使得igbt支架500、主母排800和电流互感器900整体更靠近前面板，这样便于近距离快速维检的同时，也利于将发热辐射或通过上下门板用连接件300传导至前面板来散热，从而获得更优的使用环境。

实施时，如图4和图6所示，电流互感器900安装支架303在长度方向断面形状为具有一级台阶的阶梯状，且电流互感器900安装于该台阶的最下方；与此同时，对应的上述台阶的结构，主母排800长度方向的中部向远离前面板方向弯折后在竖直向下贯穿电流互感器900。采用本方案具有的好处是：主母排800整体呈弯折状，即可利用弯折状的母排结构来提升主母排800的结构强度。

其中，风电机组用变频柜还包括线槽1000安装结构，所述线槽1000安装结构包括线槽1000安装面，所述线槽1000安装面由所述电流互感器900安装支架303上朝向前面板的表面构成，所述线槽1000通过螺钉固定在该线槽1000安装面上；所述线槽1000安装结构还包括穿线孔，所述功率模块支架用安装板302、igbt支架500条形槽状结构的槽底和线槽1000安装面上分别设有穿线孔，且穿线孔为沿igbt支架500长度方向间隔设置的多个。

上述线槽1000的安装，能够充分利用上下门板用连接件300内部围成的空间的同时，使得igbt模块400与电流互感器900距离线槽1000最近，从而更易于将igbt和电流互感器900上的各种线缆最为便捷地贯穿穿线孔后并通过线槽1000进行走线。

其中，风电机组用变频柜还包括散热结构，所述散热结构包括排风扇201和排风孔102；所述排风扇201固定安装在所述下面板200的内侧面且通过进风孔与柜外连通，且所述排风扇201用于将柜外的空气排送至柜内；所述排风孔102设于所述上面板100的上段。

采用上述散热结构后，即可利用安装在下面板200上的排风扇201来在柜内形成由下向上的流动的气流，且因柜内流动的气流在流经处在整个柜体高度方向中部位置处的主母排800和igbt模块400后即由体积较小的冷空气变为膨胀后的热空气，热空气更轻且通过膨胀后的气压即可使得热空气更为迅速的从排风孔102处排出并将热量带入柜外，与此同时，热空气的迅速排出也使得柜内形成一定的负压，从而帮助提升排风扇201处的进风量，进而获得更优的散热效果。

实施时，优选所述排风扇201为间隔设置的三个，所述排风孔102为横向间隔设置的两个。

其中，所述散热结构还包括在上面板100上与各个igbt模块400对应的位置设置的模块散热口101，各个igbt模块400外壳上的部分通过该模块散热口101裸露在柜体外。

igbt模块400外壳能够导送igbt模块400发出的热量，故采用上述模块散热口101的方案后，即可将igbt模块400发出的部分热量直接传到至柜体外部，这样一来，即降低柜体的发热量，帮助降低柜体内的温度。

此外，如图7至图8所示本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装支架，该端子线槽安装支架具有线槽安装用支架和安装端子的导轨用支架，包括一体成型的钣金件，所述钣金件整体呈横向的长条形结构，所述钣金件具有线槽安装部11和导轨安装部12，其中，线槽安装部11用于构成线槽安装用支架，导轨安装部12用于构成导轨用支架；所述线槽安装部11的断面为l型，且该l型的横边上远离竖边的一端边缘整体向下延伸形成有所述导轨安装部12；所述线槽安装部11的上端上凸形成有上安装块13，所述导轨安装部12的下端下凸形成有下安装块15。

其中，所述上安装块13和下安装块15分别为沿所述钣金件10的长度方向间隔设置的至少两个，且每个上安装块13和下安装块15表面均贯穿设置有安装孔。

采用以上上安装块13和下安装块15的结构，能够进一步提升钣金件10整体在柜内安装的牢固可靠度，确保线缆和端子接线的可靠性。

其中，所述上安装块13整体向上延伸的条形块状，且所述上安装块13在长度方向的中部具有大于90度弯折角14，且该弯折角14整体邻近线槽安装部11。

如图8所示，采用上述方案后，能够通过弯折状的结构来提升上安装块13的结构强度。此外，采用以上安装块13的结构后，可使得安装固定后的“线槽安装部11”整体呈倾斜状，并同时使得线槽安装部11l型断面的竖边能够与钣金件10安装面之间留有空隙，该空隙的预留就使得线缆十分方便地从钣金件10上安装的线槽的侧壁上的穿线条孔贯穿，从而进一步帮助提高线槽的穿线和走线效率。

其中，所述下安装块15整体向下延伸的条形块状，且所述下安装块15整体与所述上安装块13上位于弯折角14上方的一段平行。

采用此方案后，即可使得端子排和线槽（线槽安装部11）整体在柜内面朝柜门的里面时，能够向柜门方向伸出，缩短柜门至端子排和线槽之间的距离，以此更便于工人走线、接线和检修。

其中，风电机组电控柜内端子线槽安装支架还包括隔离柱18，所述隔离柱18整体为呈条形柱状结构，且所述隔离柱18的两端之间的间距与所述下安装块15与所述上安装块13上位于弯折角14上方的一段之间的间距相等；且所述隔离柱18的一端面外凸形成有螺纹柱，另一端面中心位置处设有螺纹孔。

采用上述隔离柱18后，即可便捷的通过隔离柱18来实现下安装块15的安装固定，提高下安装块15以及钣金件10的安装效率。

如图11所示，上述隔离柱18的设置，尤其便于在风电机组电控柜内端子线槽安装支架在竖向多层安装固定，从而大幅提升本产品的使用的灵活性和易用性。

其中，所述导轨安装部12的下端还下凸形成有接地排用支承块16，且所述接地排用支承块16为沿钣金件10长度方向间隔设置的至少两个，至少两个接地排用支承块16共同用于供接地排17安装固定。

采用上述方案后，即可方便的安装接地排17来供端子上的线缆快速接地或接屏蔽层，缩短接地或接屏蔽层的接线距离，节省线缆长度与接线可靠性。

其中，所述接地排用支承块16整体与所述线槽安装部11的断面为l型的竖向边相平行。

同样的，结合以上“所述上安装块13整体向上延伸的条形块状，且所述上安装块13在长度方向的中部具有大于90度弯折角14，且该弯折角14整体邻近线槽安装部11”的结构，即在钣金件10安装固定后，使得接地排用支承块16更为靠近柜门，从而便于工人伸入并完成接线。

其中，所述接地排用支承块16的下端具有90度弯折向下的弯折部，所述弯折部上贯穿设置有安装孔。

采用上述方案后即可使得固定安装在接地排用支承块16的接线孔的贯穿方向朝向端子并更易于线缆的穿线与接线。

与此同时，还可通过弯折部的弯折结构来提升接地排用支承块16的结构强度。

如图9和图10所示为，本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装结构的第一种实施例：

采用至少以上钣金件10横向并排安装，单个线槽整体安装在横向并排安装的至少两个钣金件10的线槽安装部11上，且单个线槽的底部通过螺钉固定安装在线槽安装部11的l型断面的横边上表面，单个线槽的一个侧壁与线槽安装部11的l型断面的竖边接触相连，且所述竖边的高度低于线槽侧壁的穿线条孔下端的高度；安装端子的导轨用支架整体通过螺钉固定安装在横向并排安装的至少两个钣金件10的导轨安装部12上。

本实施例的风电机组电控柜内端子线槽安装结构，即可更加线槽或导轨的长度来灵活选用对应数量的钣金件10来横向并排安装，从而更好的满足各种长度的线槽或导轨的安装要求，具有更好的实用性。

如图11所示为，本发明风电机组用变频柜内端子线槽安装结构的第二种实施例：

采用至少两个以上钣金件10竖向依次安装，且相邻的两个钣金件10中位于上方的钣金件10的下安装块15与位于下方的钣金件10的上安装块13之间固定连接在一起；

每个钣金件10的线槽安装部11通过螺钉固定安装有一个线槽，线槽的一个侧壁与线槽安装部11的l型断面的竖边接触相连，且所述竖边的高度低于线槽侧壁的穿线条孔下端的高度；

每个钣金件10的导轨安装部12通过螺钉固定安装有一块安装端子的导轨。

本实施例的风电机组电控柜内端子线槽安装结构，更便于充分利用柜内的竖向空间来布置多层线槽和/或导轨，更好的满足需密集接线的风电机组电控柜的走线和接线要求。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。