一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜及其控制方法，包括柜體、設在控制柜內的內部強制排風通道和變頻器，所述變頻器設于內部強制排風通道下方，所述變頻器出風口與內部強制排風通道的底部相連，還設有半導體加熱器和多臺散熱風扇，通過半導體加熱器和多臺散熱風扇的開啟或關閉調控控制柜的內部溫度。本發明確保通用變頻器控制柜內部的溫度處于0℃~50℃之間，確保變頻器的安全可靠運行，解決了通用變頻器無法在戶外高溫環境和超低溫環境條件下使用的難題。
【專利說明】一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜及其控制方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種控制柜，尤其涉及一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜及其 控制方法。

【背景技術】
[0002] 變頻器作為一種變頻調速設備，被廣泛應用于各行各業和各種環境中，但變 頻器由于受其本身內部部分電子元件應用環境的限制，絕大多數通用變頻器雖能滿 足-40°C ~70°C的存放環境溫度條件，但卻只能適用于-10°C飛0°C的運行環境要求，通用變 頻器的運行環境一旦低于-l〇°C或超過50°C，都將影響變頻器的正常工作甚至引發一些故 障；而可適應較寬環境溫度范圍運行的變頻器的價格又非常高。絕大多數通用型變頻器，在 環境溫度超過40°C時，需根據溫度降容使用，且使用最高環境溫度為50°C。而通用型變頻 器一旦需戶外使用時，在炎熱的夏天，我國部分地區的最高氣溫已達到44°C左右，加上變頻 器本身的發熱（約變頻器功率的2~3%)，因此，不增加相應的措施進行處理的話，在高溫環 境下，變頻器肯定無法正常工作。所以解決通用變頻器戶外應用的低溫環境和高溫環境問 題成了本發明研究和討論的重點。
[0003] 申請號為201010526361. 1中國專利《散熱型控制柜》公開了一種散熱型控制柜， 具有電氣柜門板，電氣柜門板的下部安裝帶濾網棉的風機，電氣柜門板的頂部安裝含有濾 網孔的頂罩，頂罩的下端安裝有變頻器，變頻器的頂部加裝一防止熱量回流的圍板，電器柜 門板底部設置有密封圈。該發明能夠防止部分熱量回流，但其散熱功能無法達到使其在低 溫環境或高溫環境下安全運行。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可在低溫或高溫環境安全運行 的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜及其控制方法。
[0005] 本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現： 一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，包括柜體、設在控制柜內的內部強制排風 通道和變頻器，所述變頻器設于內部強制排風通道下方，所述變頻器出風口與內部強制排 風通道的底部相連，還設有半導體加熱器和多臺散熱風扇，通過半導體加熱器和多臺散熱 風扇的開啟或關閉調控控制柜的內部溫度，當控制柜內部溫度過低時開啟半導體加熱器提 高控制柜內部溫度，當控制柜內部溫度過高時開啟多臺散熱風扇降低控制柜內部溫度。
[0006] 進一步地，設有第一溫控開關和第二溫控開關，所述第一溫控開關與多臺散熱風 扇連接，所述第二溫控開關與半導體加熱器連接。第一溫控開關和第二溫控開關安裝于柜 體內部靠上半部分的位置，其中第一溫控開關在電路上與散熱風扇相連接后接入交流220V 的回路中，第二溫控開關在電路上與半導體加熱器相連接后接入交流220V的回路中，通過 第一溫控開關的開閉來控制多臺散熱風扇的開啟或關閉，通過第二溫控開關的開閉來控制 半導體加熱器的開啟或關閉。
[0007] 所述多臺散熱風扇設置在內部強制排風通道頂部上方。在控制柜內部溫度過高 時，所述多臺散熱風扇加快變頻器的散熱，使變頻器的熱量迅速通過內部強制排風通道抽 離出來。進一步地，所述多臺散熱風扇有一臺與內部強制排風通道的頂部相連。
[0008] 所述半導體加熱器設在變頻器的下方。在控制柜內部溫度過低時，所述半導體加 熱器于變頻器下方開啟，能夠在更短的時間內提高控制柜溫度。
[0009] 所述控制柜柜體包括防水罩，設在控制柜頂部兩側的出風口、下部回風口及回風 口濾網。所述出風口開在控制柜的頂部兩側，以加大出風口面積，所述防水罩與控制柜柜體 焊接成一體。
[0010] 進一步地，所述強制排風通道的外徑稍大于變頻器的整個出風口的外徑。
[0011] 一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜的控制方法，所述控制柜的內部溫度調 控為所述第一溫控開關在控制柜柜體內部溫度低于30°c時斷開，在控制柜柜體內部溫度超 過35°C時閉合，在控制柜內部溫度介于30°C ~35°C之間變化時保持原有的斷開或閉合不 變；所述第二溫控開關在控制柜內部溫度低于〇°C時閉合，在控制柜內部的溫度高于5°C時 斷開，在控制柜內部的溫度介于〇°C ~5°C變化時保持原有的斷開或閉合不變。
[0012] 當控制柜柜體內部溫度低于30°C時，第一溫度開關的觸點斷開，散熱風扇因沒得 電不工作，變頻器散出來的熱空氣由變頻器本身自帶的內部風扇經強制排風通道直接吹 出，經控制柜出風口排向室外，當控制柜柜體內部溫度超過35°C時，第一溫控開關的觸點閉 合，散熱風扇得電工作，將控制柜內部的熱空氣直接往上抽出，經控制柜出風口排向室外， 加強控制柜內部的空氣流動，起到強制降溫的作用，確保控制柜內部溫度滿足變頻器運行 環境溫度的要求，保證變頻器的安全可靠運行。當控制柜內部溫度介于30°C ~35°C之間變 化時，溫度開關的觸點將保持原有的狀態不變，此時散熱風扇也保持原有的狀態不變。當控 制柜內部溫度低于〇°C時，第二溫控開關的觸點閉合，控制半導體加熱器得電工作，控制柜 內部的溫度升高，以確保在環境溫度較低時，控制柜內部的溫度維持在〇°C以上，保證低溫 環境下變頻器的安全運行。當控制柜內部的溫度高于5°C時，第二溫控開關的觸點斷開，半 導體加熱器不得電停止工作。當控制柜內部的溫度介于〇°C ~5°C度之間變化時，溫控開關 2保持當前的狀態不變，此時，半導體加熱器也保持當前的狀態不變。本發明無論環境溫度 高低，均可確保通用變頻器控制柜內部的溫度處于〇°C ~50°C之間，確保變頻器的安全可靠 運行，解決了通用變頻器無法在戶外高溫環境和超低溫環境條件下使用的難題。
[0013] 與現有技術相比，本發明的有益效果如下： 本發明結構簡單，通過半導體加熱器和多臺散熱風扇的開啟或關閉調控控制柜的內部 溫度在于〇°C ~50°C之間，使得變頻器在高溫或低溫環境下仍能安全可靠運行； 說明書附圖 圖1為本發明的結構正視圖；其中，1、防水罩；2、散熱風扇；3、內部強制排風導風通道； 4、變頻器；6、出風口；7、第一溫控開關；8、第二溫控開關；9、半導體加熱器； 圖2為本發明的結構側視圖； 圖3為圖1中A-A的剖視圖，其中，5、回風口及回風濾網； 圖4為本發明的電路圖，其中，2、散熱風扇；7、第一溫控開關；8、第二溫控開關；9、半導 體加熱器。

【具體實施方式】
[0014] 下面結合說明書附圖和具體實施例對本發明作出進一步地詳細闡述，但實施例并 不對本發明做任何形式的限定。
[0015] 實施例1 如圖1，2,3所示，一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，包括柜體、設在控制柜內 的內部強制排風通道3和變頻器4,所述變頻器4設于內部強制排風通道3下方，所述變頻 器出風口與內部強制排風通道3的底部相連，還設有半導體加熱器9和三臺散熱風扇2,通 過半導體加熱器9和三臺散熱風扇2的開啟或關閉調控控制柜的內部溫度。
[0016] 進一步地，設有第一溫控開關7和第二溫控開關8,所述第一溫控開關7與三臺散 熱風扇2連接，所述第二溫控開關8與半導體加熱器9連接。第一溫控開關7和第二溫控 開關8安裝于柜體內部靠上半部分的位置。
[0017] 如圖4所示，其中第一溫控開關7在電路上與散熱風扇2相連接后接入交流220V 的回路中，第二溫控開關8在電路上與半導體加熱器9相連接后接入交流220V的回路中， 通過第一溫控開關7的開閉來控制三臺散熱風扇2的開啟或關閉，通過第二溫控開關8的 開閉來控制半導體加熱器的開啟或關閉。
[0018] 所述三臺散熱風扇設置在內部強制排風通道3頂部上方。所述三臺散熱風扇2有 一臺與內部強制排風通道3的頂部相連。所述半導體加熱器9設在變頻器4的下方。
[0019] 所述控制柜柜體包括防水罩1、設在控制柜頂部兩側的出風口 6、下部回風口及回 風口濾網5。所述出風口 6開在控制柜的頂部兩側，以加大出風口面積，所述防水罩1與控 制柜柜體焊接成一體。
[0020] 進一步地，所述強制排風通道3的外徑稍大于變頻器4的整個出風口的外徑。
[0021] 一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜的控制方法，所述控制柜的內部溫度調 控為所述第一溫控開關7在控制柜柜體內部溫度低于30°C時斷開，在控制柜柜體內部溫度 超過35°C時閉合，在控制柜內部溫度介于30°C ~35°C之間變化時保持原有的斷開或閉合不 變；所述第二溫控開關8在控制柜內部溫度低于0°C時閉合，在控制柜內部的溫度高于5°C 時斷開，在控制柜內部的溫度介于〇°C ~5°C變化時保持原有的斷開或閉合不變。
[0022] 本發明以北京某一具體的項目為例做了以下實際測試和驗證： 項目主要信息：通用變頻器使用地區為北京，夏季室外歷史最高溫度高達42.6°C。近 年來的夏季室外最高溫度為40. 6°C。通用變頻器為功率為37KW的西門子MM430變頻器(其 功率損耗為1496W)，控制柜需滿足IP54等級達到室外使用的要求。控制柜尺寸為(長X高 X深）：650X1000X400,單位：mm，散熱風扇數量為3個，葉輪直徑為145 mm，半導體加熱器功 率為200W 應用本發明的控制柜和控制方法，實際測試和驗證結果如下：

【權利要求】
1. 一種適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，包括柜體、設在控制柜內的內部強制排 風通道和變頻器，所述變頻器設于內部強制排風通道下方，所述變頻器出風口與內部強制 排風通道的底部相連，其特征在于，控制柜內還設有半導體加熱器和多臺散熱風扇，通過半 導體加熱器和多臺散熱風扇的開啟或關閉調控控制柜的內部溫度。
2. 根據權利要求1所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，其特征在于，設有第 一溫控開關和第二溫控開關，所述第一溫控開關與多臺散熱風扇連接，所述第二溫控開關 與半導體加熱器連接。
3. 根據權利要求1所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，其特征在于，所述多 臺散熱風扇設置在內部強制排風通道頂部上方。
4. 根據權利要求3所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，其特征在于，所述多 臺散熱風扇有一臺與內部強制排風通道的頂部相連。
5. 根據權利要求1所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，其特征在于，所述半 導體加熱器設在變頻器的下方。
6. 根據權利要求1所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，其特征在于，所述控 制柜柜體包括防水罩、設在控制柜頂部兩側的出風口、下部回風口及回風口濾網。
7. 根據權利要求1所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜，其特征在于，所述強 制排風通道的外徑稍大于變頻器的整個出風口的外徑。
8. 根據權利要求1~6任意一項所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜的控制方 法，其特征在于，當控制柜內部溫度過低時開啟半導體加熱器提高控制柜內部溫度，當控制 柜內部溫度過高時開啟多臺散熱風扇降低控制柜內部溫度。
9. 根據權利要求8所述的適用于通用變頻器戶外應用的控制柜的控制方法，其特征在 于，所述控制柜的內部溫度調控為所述第一溫控開關在控制柜柜體內部溫度低于30°C時斷 開，在控制柜柜體內部溫度超過35°C時閉合，在控制柜內部溫度介于30°C?35°C之間變化 時保持原有的斷開或閉合不變；所述第二溫控開關在控制柜內部溫度低于〇°C時閉合，在 控制柜內部的溫度高于5°C時斷開，在控制柜內部的溫度介于0°C ~5°C變化時保持原有的 斷開或閉合不變。
【文檔編號】H05K7/20GK104114012SQ201410243200
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】邱育群, 溫軍泉, 原志鋒, 陳德庚, 陳志宏, 付慧亮 申請人:廣東申菱空調設備有限公司