驱控一体机及控制柜的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种驱控一体机及控制柜。


背景技术：

2.电力电子设备是一种以电力电子器件为主要功能元件的设备，随着科技技术的创新和发展，电力电子设备的功能愈发强大，并在各行各业中都得到了广泛的应用。控制柜是一种常见电力电子设备，其是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路，是驱动控制系统中的核心器件，特别是在建筑施工升降机中的应用。
3.目前，现有的控制柜中的变频器、控制器等器件通常独立安装，即各个器件相对独立的装配在机柜内，然后通过线缆实现各个器件相互间的电性连接。但是，由于各个器件独立，所以使得各个器件相互间的距离拉大，从而降低了集成度，不利于机柜体积的缩减；并且，各个器件独立设置均需要占用较大的安装空间，进而降低了空间利用率，使得控制柜的功率密度较为低下。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例针对上述现有控制柜的集成度低、不利于机柜体积缩减、空间利用率低以及功率密度较为低下的问题，提供一种驱控一体机及控制柜。
5.本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种驱控一体机，包括机箱、控制组件、驱动组件、散热组件以及设置在所述机箱内的第一安装板及第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板将所述机箱分隔出第一腔室、第二腔室和第三腔室；
6.所述控制组件安装在所述第一安装板上且位于所述第一腔室内，所述驱动组件安装在所述第二安装板面向所述第一安装板的一面且位于所述第二腔室，所述散热组件安装于所述第二安装板背向所述第一安装板的一面且位于所述第三腔室，且所述第三腔室具有连通至外部的进风口和出风口。
7.优选地，所述驱控一体机还包括分别与所述驱动组件电性连接的变压器、电抗器和电容组件，所述变压器和电抗器均通过装配到所述机箱朝向第二安装板的一面的方式安装到所述第三腔室内；
8.所述电容组件包括电容器单板和焊接在所述电容器单板上的电容器，且所述电容器单板通过装配到所述第二安装板的方式安装到所述第二腔室，所述电容器单板上的电容器通过穿过所述第二安装板进入到所述第三腔室。
9.优选地，所述驱动组件包括驱动板和分别焊接在所述驱动板上的整流功率元件、逆变功率元件，所述驱动板固定在所述第二安装板的朝向第一安装板的一侧；所述整流功率元件和逆变功率元件分别焊接在所述驱动板的背向所述第一安装板的一侧，所述第二安装板上具有与所述整流功率元件和逆变功率元件对应的避让口；
10.所述散热组件包括散热器，所述散热器安装在所述第二安装板背向所述第一安装板的一侧，且所述整流功率元件和逆变功率元件的散热面经由所述第二安装板上的避让口贴于所述散热器上。
11.优选地，所述驱动组件包括驱动板和焊接在所述驱动板上的制动功率元件，所述第二安装板上具有与所述制动功率元件对应的焊脚孔，所述制动功率元件安装在所述第二安装板背向所述第一安装板的一侧，且所述制动功率元件的焊脚穿过所述焊脚孔焊接到所述驱动板；
12.所述散热组件包括散热器，所述散热器安装在所述第二安装板背向所述第一安装板的一侧，且所述制动功率元件的散热面贴于所述散热器上。
13.优选地，所述驱动板的朝向所述第一安装板的一侧具有接线端子和开关，所述第一安装板上与所述接线端子及开关对应的部分具有操作窗。
14.优选地，所述机箱的两个对立的侧板的内壁分别设有对应的法兰边，且所述第一安装板的第一端通过连接件枢接固定到一个所述侧板的法兰边上，所述第一安装板的第二端搭接到另一个侧板的法兰边上并通过螺钉锁紧固定。
15.优选地，所述控制组件包括装设在所述第一安装板背向所述第二安装板一侧的控制板、显示器、led灯和编码器，且所述编码器通过排线与所述控制板电性连接。
16.优选地，所述第一安装板和第二安装板平行设置于所述机箱内，且所述控制板靠近所述第一安装板的第一端，并通过线缆与所述驱动板电性连接；
17.所述控制板设有多个第一安装孔，所述第一安装板朝向所述第一腔室的一面装设有多个与所述第一安装孔相适配的多个第一绝缘螺柱构件，所述控制板通过多个穿过所述第一安装孔并连接到第一绝缘螺柱构件的第一螺钉固定到所述第一安装板上；
18.所述驱动板设有多个第二安装孔，所述第二安装板朝向所述第二腔室的一面装设有与多个所述第二安装孔相适配的多个第二绝缘螺柱构件，所述驱动板通过多个穿过所述第二安装孔并连接到第二绝缘螺柱构件的第二螺钉固定到所述第二安装板上。
19.优选地，所述散热组件还包括风扇和安装支架，所述风扇通过所述安装支架安装固定到所述第二安装板背向所述第一安装板的一侧的端部，并由所述风扇、进风口、第三腔室以及出风口构成散热风道。
20.本实用新型实施例还提供一种控制柜，包括机柜、以及如上任意一项所述的驱控一体机，所述驱控一体机安装在所述机柜内。
21.本实用新型实施例的驱控一体机及控制柜具有以下有益效果：通过由第一安装板和第二安装板在机箱内分隔形成第一腔室、第二腔室和第三腔室，从而可有效将用于驱控的器件集成在机箱内，这样不仅能够间隔控制组件和驱动组件，避免互相影响造成干扰，同时还能够有效提高集成度，以将用于控制的器件集成于第一腔室内，以及将用于驱动的器件集成于第二腔室内，既保证了稳定性，又能够拉近器件之间的距离，减小对安装空间的占用，提高空间利用率，进而缩减整体结构体积，使得驱控一体机的功率密度得到有效提升；并且，将控制组件集成于第一腔室，将驱动组件集成于第二腔室，拉近了各组件及各器件之间的距离，这样可有效减少线材，降低材料成本；由于第三腔室具有进风口和出风口，且散热组件安装在第三腔室内，因此可由散热组件驱动以在进风口、第三腔室及出风口之间形成散热风道，实现散热功能，降低机箱内的温度，进而解决驱控一体机的散热问题。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的驱控一体机的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的驱控一体机内部的结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例提供的机箱的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.如图1所示，是本实用新型实施例提供的驱控一体机的结构示意图，该驱控一体机可应用于电力电子设备领域，特别是在升降设备的控制柜中。结合图2所示，本实施例中的驱控一体机包括机箱1、控制组件2、驱动组件3以及散热组件4，其中控制组件2、驱动组件3和散热组件4集成安装在机箱1内。
27.如图3所示，本实施例的驱控一体机还包括第一安装板13和第二安装板14，第一安装板13和第二安装板14设置于机箱内，且第一安装板13和第二安装板14将机箱分隔出第一腔室、第二腔室和第三腔室。第一腔室、第二腔室和第三腔室优选依次排列，具体可使第一腔室位于第一安装板13与机箱1之间，第二腔室位于第一安装板13与第二安装板14之间，第三腔室位于第二安装板14与机箱1之间。
28.进一步地，上述控制组件2安装在第一安装板13上，且控制组件2位于第一腔室内；驱动组件3安装在第二安装板14面向第一安装板13的一面上，且驱动组件3位于第二腔室内；散热组件3安装在第二安装板14背向第一安装板13的一面上，并位于第三腔室内，且第三腔室具有连通至外部的进风口和出风口。
29.上述驱控一体机通过由第一安装板13和第二安装板14在机箱1内分隔形成第一腔室、第二腔室和第三腔室，从而可有效将用于驱控的器件集成在机箱1内，这样不仅能够间隔控制组件2和驱动组件3，避免互相影响而造成干扰，同时还能够有效提高集成度，以将用于控制的器件(即控制组件2)集成于第一腔室内，以及将用于驱动的器件(即驱动组件3)集成于第二腔室内，既保证了稳定性，又能够拉近器件之间的距离，减小对安装空间的占用，提高空间利用率，进而缩减整体结构体积，使得驱控一体机的功率密度得到有效提升。
30.并且，上述驱控一体机通过将控制组件2集成于第一腔室，将驱动组件3集成于第二腔室，拉近了各组件及各器件之间的距离，这样可有效减少线材，降低材料成本。
31.在本实用新型的一个实施例中，机箱1包括前面板11和背板12，且第一安装板13和第二安装板14位于前面板11和背板12之间，且第一腔室由第一安装板13与前面板11(具体与机箱1的侧板15)围合形成。
32.进一步地，上述第二安装板14位于第一安装板13与背板12之间，且第二腔室由第二安装板14与第一安装板13(具体与机箱1的侧板15)围合形成，第三腔室由第二安装板14与背板12(具体与机箱1的侧板15)围合形成。并且，驱动组件3安装在第二腔室内，即由第一安装板13间隔驱动组件3和控制组件2，不仅使得布局更加合理，还有利于提高维护操作的方便性，使得组装操作的效率更高。
33.特别地，由于第三腔室具有连通外部的进风口151和出风口，且散热组件4安装在
第三腔室内，因此可由散热组件4、进风口151、第三腔室及出风口构成散热风道，即可由散热组件4驱动，将第三腔室内的空气经出风口排出至外部和/或将外部的空气吸入至第三腔室内，由此在散热风道内形成循环的冷却气流，实现对驱控一体机结构的散热功能，降低机箱1内的温度，解决驱控一体机的散热问题，避免温度过高影响驱动组件3及控制组件2。
34.由于第二腔室和第三腔室由第二安装板14间隔，因此可避免散热风道对驱动组件3的影响，起到防尘保护作用。在实际应用中，进风口151和出风口优选设于机箱1的两个相对的侧板15上，并使进风口151与出风口位于同一直线上，这样有利于提高散热风道内的冷却气流的流动效率，使得第三腔室内的热量能够高效转移至机箱1的外部，提高散热效果。
35.本实施例的驱控一体机还包括变压器、电抗器和电容组件5，且变压器、电抗器和电容组件5分别与驱动组件3电性连接，具体可线缆实现电性连接。并且，变压器和电抗器分别通过装配到背板12(即机箱1朝向第二安装板14的一面)的方式安装到第三腔室内，即变压器和电抗器的至少一部分处于散热风道中，这样既可以更好的对变压器和电抗器进行散热降温，又可提高第三腔室的空间利用率，使得布局设计更加集成化和合理化。当然，为避免阻碍冷却气流流动而影响散热风道的散热效果，变压器和电抗器优选沿第三腔室的长度方向安装设置。
36.另外，上述电容组件5包括电容器单板51和焊接在电容器单板51上的电容器52，且电容器单板51通过装配到第二安装板14的方式安装到第二腔室，而电容器单板51上的电容器52通过穿过第二安装板14进入到第三腔室，由第三腔室的散热风道内的冷却气流转移电容器52上的热量，对电容器52实施直接散热降温，提高对电容器52的散热效果，保证电容器52运行的稳定性，同时可延长其使用寿命。
37.在本实用新型的一个实施例中，驱动组件3包括驱动板31、整流功率元件32和逆变功率元件33，且整流功率元件32和逆变功率元件33分别焊接在驱动板31上，并分别实现与驱动板31的电性连接。具体地，驱动板31固定在第二安装板14的朝向第一安装板13的一侧，且整流功率元件32和逆变功率元件33分别焊接在驱动板31的背向第一安装板13的一侧，使得整流功率元件32和逆变功率元件33靠近第三腔室，以便于由第三腔室内的散热风道来实现对整流功率元件32和逆变功率元件33的散热降温，从而解决整流功率元件32和逆变功率元件33的散热问题，使得布局更加合理。
38.特别地，第二安装板14上具有避让口141，且避让口141分别与整流功率元件32和逆变功率元件33对应。并且，散热组件4包括散热器41，该散热器41安装在第二安装板14背向第一安装板13的一侧，且整流功率元件32和逆变功率元件33的散热面经由第二安装板14上的避让口141贴于散热器41上，即由散热器41高效的将整流功率元件32和逆变功率元件33传导至散热风道内，由散热风道内的冷却气流转移至机箱1的外部，这样可进一步提高对散热器41高效的将整流功率元件32和逆变功率元件33的散热效率。
39.在实际应用中，散热器41远离整流功率元件32和逆变功率元件33一侧可设置多个分别沿冷却气流的流动方向设置(避免阻挡冷却气流流动)的散热板，以形成散热齿结构，提高散热器41的热量转移能力，进而提高对整流功率元件32和逆变功率元件33的散热效果。
40.在本实用新型的另一实施例中，驱动组件3包括驱动板31和制动功率元件，其中制动功率元件的引脚焊接到驱动组件3上。具体地，第二安装板14上具有与制动功率元件的焊
脚对应的焊脚孔，制动功率元件安装在第二安装板14背向第一安装板13的一侧，且制动功率元件的焊脚穿过焊脚孔焊接到驱动板31。
41.并且，散热组件4包括制动散热器41，该制动散热器41安装在第二安装板14背向第一安装板13的一侧，且制动功率元件的散热面贴于该制动散热器41上，由制动散热器41高效转移制动功率元件上的热量，实现对制动功率元件的散热降温。
42.此外，上述驱动板31的朝向第一安装板13的一侧具有接线端子34和开关35，且接线端子34和开干均与驱动板31电性连接。并且，上述第一安装板13上与开关35对应的部分具有维护操作窗，从而可通过该维护操作窗操控该开关35，实现开关35的开启和关闭。另外，第一安装板13上与接线端子34对应的部分具有接线操作窗，从而可通过该接线操作窗实现对接线端子34与外部线缆之间的接线操作。
43.为提高接线操作的方便性，机箱1对应接线端子34的侧板15设有接线孔152，外部线缆可通过该接线孔152穿入到第二腔室，实现与接线端子34的固定连接。在实际应用中，优选将接线孔152设置于侧板15的中央，有利于提高兼容性，便于驱动组件3在第二腔室内的布局设计。
44.为便于第二腔室内的驱动组件3的维护操作，第一安装板13优选以可拆卸的方式安装到机箱1内；例如，在机箱1的两个对立的侧板15的内壁分别设有相对应的法兰边16，且第一安装板13的第一端通过连接件17(例如合页、绞链)枢接固定到一个侧板15的法兰边16上，第一安装板13的第二端搭接到另一个侧板15的法兰边16上并通过螺钉锁紧固定。由此，可将第一安装板13固定连接在机箱1内，且连接方式可靠实用，同时能够保证安装第一安装板13上的控制组件2的稳定性，并且需要进行第二腔室的维护时，可先拆卸第一安装板13的第二端的螺钉，然后使第一安装板13绕连接件17旋转即可打开第二腔室，操作方便快捷，且第一安装板13无需取出，具有较高的实用性。
45.在本实用新型的一个实施例中，控制组件2包括装设在第一安装板13背向第二安装板14一侧的控制板21、显示器、led灯和编码器，且编码器通过排线与控制板21电性连接。上述驱控一体机通过将控制板21、显示器、led灯和编码器一体集成在第一腔室内，可有效提高集成度，且控制板21、显示器、led灯和编码器相互间部发生干扰，既保证了稳定性，又提高了第一腔室的空间利用率。
46.特别地，第一安装板13和第二安装板14平行设置于机箱1内，且控制板21靠近第一安装板13的第一端，并通过线缆与驱动板31电性连接。由于线缆需要从连接件17所在的一端延伸至第二腔室与驱动板31电性连接，因此将控制板21设于第一安装板13靠近连接件17的一端可减少线缆长度，方便组装操作，同时能够减少线材，降低材料成本。
47.在本实用新型的另一实施例中，上述控制板21设有多个第一安装孔，第一安装板13朝向第一腔室的一面装设有多个与第一安装孔相适配的多个第一绝缘螺柱构件，且控制板21通过多个穿过第一安装孔，并螺纹连接到第一绝缘螺柱构件的第一螺钉固定到第一安装板13上。
48.同样设置地，上述驱动板31设有多个第二安装孔，第二安装板14朝向第二腔室的一面装设有与多个第二安装孔相适配的多个第二绝缘螺柱构件，且驱动板31通过多个穿过第二安装孔，并螺纹连接到第二绝缘螺柱构件的第二螺钉固定到第二安装板14上。当然，在实际应用中，控制板21和驱动板31也可采用其他方式安装到第一安装板13和第二安装板
14，具体可根据实际情况确定。
49.在本实用新型的一个实施例中，散热组件4包括风扇42和安装支架，且风扇42通过安装支架安装固定到第二安装板14背向第一安装板13的一侧的端部，并由风扇42、进风口、第三腔室以及出风口构成散热风道。由于风扇42设于出风口，因此可通过风扇42驱动将第三腔室内的空气经出风口排出至机箱1的外部，同时降低第三腔室内的压强，使机箱1外部的空气经进风口151流入第三腔室，从而形成循环的冷却气流，保证散热效果。在实际应用中，风扇42的数量具体可根据实际情况确定，优选设置两个，以提高冷却气流的循环流动效率。
50.此外，本实用新型实施例还提供一种控制柜，该控制柜包括机柜、以及如上所述的驱控一体机，且驱控一体机安装在机柜内。由于变频器、开关、变压器及控制器等器件均集成在驱控一体机内，因此可大大减少机柜内独立安装的零部件，避免了分散安装，提高了集成化，进而减少对安装空间的占用，由此提高机柜内的空间利用率，使得控制柜的体积能够得到有效缩减。
51.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。