用于煤矿井下防爆变频器的冷却系统及包括其的变频器的制作方法

本技术涉及煤矿井下设备，具体涉及用于煤矿井下防爆变频器的冷却系统及包括其的变频器。

背景技术：

1、变频器作为电机调速的一种重要设备，为了保护其安全可靠的工作，多种设计的保护电路和机制是其可靠性的基本保障，作为变频器及其重要的散热系统，其能够稳定有效的保持最佳状态工作是保证变频器可靠运行的一个关键点。

2、传统的散热管是变频器柜内的风扇通过吹风将柜内热量通过散热管带出变频器，但是防爆变频因为受到防爆壳体密封性的限制无法实现这种散热方式。井下防爆变频器因受到安标体系限制，目前主要的散热手段是通过增加风扇运用风扇速度的变化更改空气的流动方向和速度，从而增加散热过程。这种方案简单易行，但是散热效果不佳，同时维护量大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了用于煤矿井下防爆变频器的冷却系统及包括其的变频器，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。

2、为了实现前述目的，本实用新型的第一方面提供了一种用于煤矿井下防爆变频器的冷却系统，所述防爆变频器包括变频器外壳以及安装在所述变频器外壳内的整流柜、逆变柜和控制柜，其中，在所述控制柜内隔成发热空间和换热空间，所述冷却系统包括：

3、导流风道，所述导流风道连接所述发热空间和所述换热空间；

4、风扇，所述风扇用于使所述发热空间内的热气通过所述导流风道循环经过所述换热空间；以及

5、第一换热器，所述第一换热器位于所述换热空间内，用于冷却经所述导流风道来自所述发热空间并且循环经过所述换热空间的热气。

6、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述换热空间位于所述控制柜内的下部，并且所述风扇和所述导流风道位于所述控制柜的下部。

7、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述风扇安装于所述发热空间内，所述导流风道的第一端开口在所述发热空间内并且朝向所述风扇，所述导流风道的第二端开口在所述换热空间内并且朝向所述第一换热器，所述风扇、所述导流风道和所述第一换热器构成整体模块。

8、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述发热空间和所述换热空间之间由隔板隔开，所述风扇和所述第一换热器位于所述隔板的两侧，所述导流风道为连接所述风扇和所述第一换热器的直形风道。

9、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述整流柜的水冷板和所述逆变柜的水冷板连接在所述第一换热器的下游，所述第一换热器和所述水冷板的冷却水介质均通过所述防爆变频器外部的第二换热器循环降温。

10、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述控制柜包括变压器cpu、电源和变压器，所述cpu、电源和变压器均位于所述风扇的吸风路径。

11、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述风扇的外部围设有蜗壳，所述蜗壳与所述导流风道密封，所述风扇通过所述蜗壳吸入所述发热空间内的热气并将其引导进入所述导流风道。

12、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述蜗壳的朝向所述发热空间的内部的端面由压板固定，所述压板通过所述蜗壳周围的多根连接杆支撑并且固定至所述导流风道的壳体。

13、在如前所述的冷却系统中，可选地，所述蜗壳的所述端面上形成有限位凸部，所述压板的中心处具有通孔，所述限位凸部穿过且形状配合在所述通孔内。

14、为了实现前述目的，本实用新型的第二方面提供了一种煤矿井下防爆变频器，其中，所述防爆变频器包括如前述第一方面中任一项所述的冷却系统。

15、本公开采用导流风道以及风扇的组合强迫循环风通过导流风道进入到换热器，易于装配，成本低，实现了煤矿井下防爆变频器的散热，使防爆变频器能够长时间稳定地运行。在散热环境相对恶劣的条件下，依旧可以完成防爆变频器的内部芯体的散热。

技术特征：

1.一种用于煤矿井下防爆变频器的冷却系统，所述防爆变频器包括变频器外壳以及安装在所述变频器外壳内的整流柜（1）、逆变柜（2）和控制柜（3），其特征在于，在所述控制柜（3）内隔成发热空间和换热空间，所述冷却系统包括：

2.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述换热空间位于所述控制柜（3）内的下部，并且所述风扇（4）和所述导流风道（5）位于所述控制柜（3）的下部。

3.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述风扇（4）安装于所述发热空间内，所述导流风道（5）的第一端开口在所述发热空间内并且朝向所述风扇（4），所述导流风道（5）的第二端开口在所述换热空间内并且朝向所述第一换热器（6），所述风扇（4）、所述导流风道（5）和所述第一换热器（6）构成整体模块。

4.如权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述发热空间和所述换热空间之间由隔板（8）隔开，所述风扇（4）和所述第一换热器（6）位于所述隔板（8）的两侧，所述导流风道（5）为连接所述风扇（4）和所述第一换热器（6）的直形风道。

5.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述整流柜（1）的水冷板（7）和所述逆变柜（2）的水冷板（7）连接在所述第一换热器（6）的下游，所述第一换热器（6）和所述水冷板（7）的冷却水介质均通过所述防爆变频器外部的第二换热器（9）循环降温。

6.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述控制柜（3）包括变压器cpu、电源和变压器，所述cpu、电源和变压器均位于所述风扇（4）的吸风路径。

7.如权利要求1至6中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述风扇（4）的外部围设有蜗壳（10），所述蜗壳（10）与所述导流风道（5）密封，所述风扇（4）通过所述蜗壳（10）吸入所述发热空间内的热气并将其引导进入所述导流风道（5）。

8.如权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述蜗壳（10）的朝向所述发热空间的内部的端面由压板（11）固定，所述压板（11）通过所述蜗壳（10）周围的多根连接杆（12）支撑并且固定至所述导流风道（5）的壳体（13）。

9.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述蜗壳（10）的所述端面上形成有限位凸部（14），所述压板（11）的中心处具有通孔（15），所述限位凸部（14）穿过且形状配合在所述通孔（15）内。

10.一种煤矿井下防爆变频器，其特征在于，所述防爆变频器包括如前述权利要求1至9中任一项所述的冷却系统。

技术总结
本技术涉及一种用于煤矿井下防爆变频器的冷却系统及包括其的变频器。所述防爆变频器包括变频器外壳以及安装在所述变频器外壳内的整流柜、逆变柜和控制柜，其特征在于，在所述控制柜内隔成发热空间和换热空间，所述冷却系统包括：导流风道，所述导流风道连接所述发热空间和所述换热空间；风扇，所述风扇用于使所述发热空间内的热气通过所述导流风道循环经过所述换热空间；以及第一换热器，所述第一换热器位于所述换热空间内，用于冷却经所述导流风道来自所述发热空间并且循环经过所述换热空间的热气。本公开实现了煤矿井下防爆变频器的散热，使防爆变频器能够长时间稳定地运行，易于装配，成本低。

技术研发人员：丁昱,刘宁,韩君飞,王建勇,郗存根,张宇光
受保护的技术使用者：中煤科工集团上海有限公司
技术研发日：20231215
技术公布日：2024/8/15