[发明专利]一种基于热仿真的变频器结构设计方法及变频器结构

说明书

本公开实施例涉及变频器领域，提供一种基于热仿真的变频器结构设计方法及变频器结构，其中，基于热仿真的变频器结构设计方法包括：建立变频器模型，变频器模型包括壳体模型、电容模型以及电抗模型，壳体模型内包括容纳腔；壳体模型还包括凸台；壳体模型还包括散热装置；电容模型与电抗模型位于容纳腔内；壳体模型还包括散热器，散热器自变频器模型的顶面朝向容纳腔延伸；其中，电容模型包括：内部卷芯、外壳、密封层、极柱及顶盖；对变频器模型进行热仿真处理，并基于热仿真处理的结果，对变频器的至少一个散热参数进行调整，散热参数包括：散热器的尺寸、散热装置的型号或凸台朝向容纳腔延伸深度中的至少一者。可以提高热仿真的精度。

技术领域

本公开实施例涉及变频器领域，特别涉及一种基于热仿真的变频器结构设计方法及变频器结构。

背景技术

变频器依靠内部绝缘栅双极型晶体管的开断，调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。随着工业自动化程度的不断提高，变频器得到了越来越广泛的应用。

随着各行业自动化应用的系统化与集成化程度越来越高，客户的体验度要求也越来越高，像以往变频器的简单使用及较笨重的体型、外观，已经难以满足客户的需求。变频器正快速向集成化、小型化、美观化的方向转变。然而，集成化、小型化又给变频器的散热控制带来了挑战，特别是热敏感器件的散热，如电容。如何兼顾小型化及散热性能，成了急需研究的课题。

发明内容

本公开实施例提供一种基于热仿真的变频器结构设计方法及变频器结构，至少可以提高热仿真的精确性，从而有利于设计出兼顾小型化及散热性能的变频器结构。

根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种基于热仿真的变频器结构设计方法，包括建立变频器模型，所述变频器模型包括壳体模型、电容模型以及电抗模型，所述壳体模型内包括容纳腔；所述壳体模型还包括凸台，所述凸台自所述壳体模型的底面朝向所述容纳腔延伸；所述壳体模型还包括散热装置，且所述散热装置朝向所述容纳腔；所述电容模型与所述电抗模型位于所述容纳腔内，所述电容模型位于所述电抗模型上方，且所述电抗模型与所述凸台正对；所述壳体模型还包括散热器，所述散热器自所述变频器模型的顶面朝向所述容纳腔延伸；其中，所述电容模型包括：内部卷芯、外壳、密封层、极柱及顶盖，所述外壳环绕所述内部卷芯，所述密封层位于所述内部卷芯的顶面，所述极柱贯穿所述密封层与所述内部卷芯接触，所述顶盖位于所述密封层的顶面；对所述变频器模型进行热仿真处理，并基于所述热仿真处理的结果，对所述变频器的至少一个散热参数进行调整，所述散热参数包括：所述散热器的尺寸、所述散热装置的型号或所述凸台朝向所述容纳腔延伸深度中的至少一者。

在一些实施例中，获取所述热仿真处理的结果之前还包括：获取所述电容模型的温度与所述电容模型的阻值，并绘制所述电容模型的温度与所述电容模型的阻值对应的曲线，在所述热仿真处理的过程中，依据所述电容模型的当前温度获取当前阻值。

在一些实施例中，获取所述电容模型的温度的步骤包括：在所述外壳上选取若干个测试点，并将若干所述测试点温度的平均值作为所述电容模型的当前温度，并根据所述电容模型的当前温度绘制所述电容模型的温度与所述电容模型的阻值对应的曲线。

在一些实施例中，所述测试点以3个为一组，且每组的所述测试点沿所述密封层朝向所述内部卷芯的方向排布于所述外壳上。

在一些实施例中，所述电抗模型包括：内芯、汇流排、绝缘层及线圈，所述汇流排位于所述内芯侧壁，且所述汇流排包括至少两个汇流脚，所述绝缘层环绕部分所述汇流脚及部分所述内芯，所述线圈至少设置于部分所述绝缘层的外壁；形成所述电抗模型的步骤包括：获取所述内芯、所述汇流排、所述绝缘层及所述线圈实际物理参数，并依据实际物理参数建立所述电抗模型。

在一些实施例中，所述凸台朝向所述散热装置及所述凸台朝向所述电抗模型的侧壁具有若干通孔。

在一些实施例中，形成的所述凸台与所述壳体模型为一体压铸成型。