一种紧凑型逆变器的制作方法

本实用新型主要涉及到逆变器设备领域，具体涉及一种紧凑型逆变器。

背景技术：

近年来，逆变器的研发在提高可靠性的同时，也逐步朝向小型化、轻量化和经济化的方向发展。传统的大功率逆变器受散热器散热能力的限制，为了使固定在散热器上的IGBT温升在规定范围，将逆变器主要的两大热源（功率模块和电抗器）进行热隔离，然后单独进行散热，使得传统的逆变器结构不紧凑，带来体积庞大和成本高昂的问题。但是如今随着散热器技术的发展，最新品种散热器的散热能力大幅度提高，使得将逆变器的功率模块和电抗器进行集中散热已经成为可能。

由以上所述，如何提供一种对功率模块和电抗器集中进行散热的逆变器，以实现逆变器的小型化、轻量化、经济化和易维护，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构紧凑、布局合理、散热效果好、易于维护的用于轨道交通的紧凑型逆变器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种紧凑型逆变器，包括柜体和柜门，所述柜体内设有呈T形结构的横向隔板和竖向隔板，所述横向隔板的上方形成第一腔室，所述横向隔板的下方被竖向隔板分隔成左右并列的第二腔室和第三腔室；所述第一腔室内设有与外界连通的散热风机组件，所述散热风机组件与下方的第二腔室连通以用于对第二腔室内的元器件进行独立散热，所述第二腔室内从上至下依次设有功率模块单元和直流配电单元，所述直流配电单元的后方设有磁性元部件单元；所述第三腔室内设有交流配电单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二腔室内于磁性元部件单元的上方设有风道板组件，所述风道板组件包括三块第一风道板，三块所述第一风道板合围于功率模块单元散热翅片的外侧以形成上下开口的第一风道、用于使散热风机组件形成的冷风集中从第一风道内通过以对功率模块单元快速散热。

作为本实用新型的进一步改进，所述风道板组件还包括四块第二风道板，四块所述第二风道板合围形成第二风道，所述第二风道设于横向隔板的下方用于将第一风道与散热风机组件连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一腔室内设有与柜门平行布置的电气板，所述散热风机组件设于电气板的后方。

作为本实用新型的进一步改进，所述电气板通过铰接组件活动安装于柜体上、以用于向外打开电气板后对散热风机组件进行快速维护。

作为本实用新型的进一步改进，所述电气板上设有锁止组件用于将电气板锁止固定在柜体上。

作为本实用新型的进一步改进，所述柜门上对应功率模块单元和直流配电单元处设有第一通风口和第二通风口，所述柜体背板上对应磁性元部件单元处设有第三通风口。

作为本实用新型的进一步改进，所述柜门上对应交流配电单元处设有第四通风口，所述柜体背板上对应交流配电单元处设有第五通风口，所述第四通风口与第五通风口配合以用于使交流配电单元完成独立自冷散热。

作为本实用新型的进一步改进，所述柜体背板上对应散热风机组件处设有第六通风口。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的紧凑型逆变器，通过横向隔板和竖向隔板合理分区，将功率模块单元、直流配电单元和磁性元部件单元这些散热量大的元器件全部竖向集中在独立的第二腔室内，使得本逆变器结构紧凑、布局合理，缩小了机柜体积，然后通过上部连通的散热风机组件进行垂直线性方向的散热，缩短了冷却气流的流经路径，使得气流循环更加顺畅，散热效果极佳，很好的满足了发热元器件散热需求。

（2）本实用新型的紧凑型逆变器，磁性元部件单元包括重量较重的电抗器，将其设置在柜体的最下方，有效降低柜体重心，便于运输安装。将散热量小的交流配电单元设置在独立的第三腔室内，使得第二腔室内元器件散发的热量不会影响交流配电单元，也间接减轻了散热风机组件的散热量，便于满足第二腔室内元器件的散热降温需求。

（3）本实用新型的紧凑型逆变器，设计合理，打开柜门即可从正面前端对功率模块单元、直流配电单元和交流配电单元进行操作维护，使用维护便利，减小了占用空间，扩大了使用场所，降低了用户建设使用成本。

（4）本实用新型的紧凑型逆变器，功率模块单元散热翅片直接包裹在第一风道腔体内，一是使得功率模块单元的全部集中在第一风道腔体内，热量不会向其他地方扩散而影响其他器件的温升；二是形成的第一风道，便于冷风集中通过散热翅片，散热效果极好。

（5）本实用新型的紧凑型逆变器，第二风道和第一风道形成了完整的散热风道，有效保证散热气流上线直线传输，缩短了冷却气流的流经路径，使得气流循环更加顺畅。当需要维护了，可根据需要对应拆卸第一风道板或者第二风道板，维护更加便捷和轻松。

（6）本实用新型的紧凑型逆变器，一是将电气板同下方的功率模块单元、直流配电单元一样，打开柜门即可从正面前端进行操作维护，使用维护便利。二是通过打开活动的电气板又能够轻松的对里面的散热风机组件进行快速维护，进一步增加了维护作业的便利性。

附图说明

图1是本实用新型紧凑型逆变器的内部正视结构原理示意图。

图2是本实用新型紧凑型逆变器的内部空间结构原理示意图。

图3是本实用新型紧凑型逆变器的侧面剖视结构原理示意图。

图4是本实用新型紧凑型逆变器的正视原理示意图。

图5是本实用新型紧凑型逆变器的后视原理示意图。

图例说明：

1、柜体；11、横向隔板；12、竖向隔板；13、第一腔室；14、第二腔室；15、第三腔室；16、第三通风口；17、第五通风口；18、第六通风口；2、散热风机组件；3、功率模块单元；4、直流配电单元；5、磁性元部件单元；6、交流配电单元；7、风道板组件；71、第一风道板；72、第二风道板；8、电气板；81、铰接组件；82、锁止组件；9、柜门；91、第一通风口；92、第二通风口；93、第四通风口。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实用新型提供一种紧凑型逆变器，包括柜体1和柜门9，柜体1内设有呈T形结构的横向隔板11和竖向隔板12，横向隔板11的上方形成第一腔室13，横向隔板11的下方被竖向隔板12分隔成左右并列的第二腔室14和第三腔室15；第一腔室13内设有与外界连通的散热风机组件2，散热风机组件2与下方的第二腔室14连通以用于对第二腔室14内的元器件进行独立散热。第二腔室14内从上至下依次设有功率模块单元3和直流配电单元4，功率模块单元3由多个功率开关器件、控制电路板、散热器等元件组成。直流配电单元4的后方设有磁性元部件单元5，磁性元部件单元5用于电流波形改善，包括重量较重的电抗器。第三腔室15内设有交流配电单元6，由并网接触器、并网断路器、交流输出接线端子等构成，其内部元器件之间连接以及与第二腔室14内器件之间连接通过母排或线缆实现。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：

一是通过横向隔板11和竖向隔板12合理分区，将功率模块单元3、直流配电单元4和磁性元部件单元5这些散热量大的元器件全部竖向集中在独立的第二腔室14内，使得本逆变器结构紧凑、布局合理，缩小了机柜体积，然后通过上部连通的散热风机组件2进行垂直线性方向的散热，缩短了冷却气流的流经路径，使得气流循环更加顺畅，散热效果极佳，很好的满足了发热元器件散热需求。二是磁性元部件单元5包括重量较重的电抗器，将其设置在柜体1的最下方，有效降低柜体1重心，便于运输安装。三是将散热量小的交流配电单元6设置在独立的第三腔室15内，使得第二腔室14内元器件散发的热量不会影响交流配电单元6，也间接减轻了散热风机组件2的散热量，便于满足第二腔室14内元器件的散热降温需求。四是本实用新型设计合理，打开柜门9即可从正面前端对功率模块单元3、直流配电单元4和交流配电单元6进行操作维护，使用维护便利，减小了占用空间，扩大了使用场所，降低了用户建设使用成本。

如图3所示，进一步，在较佳实施例中，第二腔室14内于磁性元部件单元5的上方设有风道板组件7，风道板组件7包括三块第一风道板71，三块第一风道板71合围于功率模块单元3散热翅片的外侧以形成上下开口的第一风道、用于使散热风机组件2形成的冷风集中从第一风道内通过以对功率模块单元3快速散热。由于功率模块单元3的散热量极大，通过以上设计，使得功率模块单元3散热翅片直接包裹在第一风道腔体内，一是使得功率模块单元3的全部集中在第一风道腔体内，热量不会向其他地方扩散而影响其他器件的温升；二是形成的第一风道，便于冷风集中通过散热翅片，散热效果极好。

如图3所示，进一步，在较佳实施例中，风道板组件7还包括四块第二风道板72，四块第二风道板72合围形成第二风道，第二风道设于横向隔板11的下方用于将第一风道与散热风机组件2连通。这使得第二风道和第一风道形成了完整的散热风道，有效保证散热气流上线直线传输，缩短了冷却气流的流经路径，使得气流循环更加顺畅。当需要维护了，可根据需要对应拆卸第一风道板71或者第二风道板72，维护更加便捷和轻松。

如图1、图3所示，进一步，在较佳实施例中，第一腔室13内设有与柜门9平行布置的电气板8，散热风机组件2设于电气板8的后方。电气板8通过铰接组件81活动安装于柜体1上、以用于向外打开电气板8后对散热风机组件2进行快速维护。电气板8上设有锁止组件82用于将电气板8锁止固定在柜体1上。通过以上特殊的科学设计，一是将电气板8同下方的功率模块单元3、直流配电单元4一样，打开柜门9即可从正面前端进行操作维护，使用维护便利。二是通过打开活动的电气板8又能够轻松的对里面的散热风机组件2进行快速维护，进一步增加了维护作业的便利性。

如图4、图5所示，进一步，在较佳实施例中，柜门9上对应功率模块单元3和直流配电单元4处设有第一通风口91和第二通风口92，柜体1背板上对应磁性元部件单元5处设有第三通风口16。通过以上设计，使得根据柜内器件的摆放形式来开设通风口，最大限度的满足各个散热器件的通风要求，以实现最佳的散热效果。

如图4、图5所示，进一步，在较佳实施例中，柜门9上对应交流配电单元6处设有第四通风口93，柜体1背板上对应交流配电单元6处设有第五通风口17，第四通风口93与第五通风口17配合以用于使交流配电单元6完成独立自冷散热，使得第三腔室15内的散热量小的交流配电单元6能够独立完成自冷散热，而无需散热风机组件2或者其他散热风机进行散热照顾，进一步使得结构紧凑轻简。

如图5所示，进一步，在较佳实施例中，柜体1背板上对应散热风机组件2处设有第六通风口18。当然，在其他实施例中，也可以将第六通风口18设置在柜体1的顶面或者柜门9的上部，也应属于本实用新型的保护范围。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。