專利名稱：用于冷卻紡織機驅(qū)動機組大功率電子裝置的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于冷卻紡織機驅(qū)動機組的大功率電子裝置的一種方法和一種裝置。本發(fā)明特別涉及一種用于紡織機驅(qū)動機構(gòu)的變頻機或者說變頻器，它具有用于交流電整流的整流器、用于脈動的直流電濾波的級間耦合電路、用于產(chǎn)生其它頻率的交流電的反向換流器和用于控制這些部件的控制設備。
用于將第一頻率的交流電轉(zhuǎn)換成另外的通?？梢愿淖兊牡诙l率的交流電的變頻器一般包括用于將第一頻率的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流器、用于脈動的直流電濾波的級間耦合電路、用于產(chǎn)生所追求的第二頻率的交流電的反向換流器和符合功能要求地控制所述部件的控制設備。這里的級間耦合電路不僅指電氣功能，而且指發(fā)揮這一功能的實體組件。
變頻器的所有部件在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生熱量。在裝備了電容器的級間耦合電路中產(chǎn)生的熱量特別高。過熱會使級間耦合電路容易損壞，所以有時必須更換級間耦合電路。
所述變頻器或者說變頻機例如運用在紡織機上，尤其是紡紗機和粗紡機上。為了冷卻驅(qū)動機組和/或抽吸紡織絨毛，這些機器已經(jīng)具有一個通道，這個通道通常被來自紡織車間的冷空氣流過。
為了避免產(chǎn)生大量熱量的大功率電子裝置過熱，需要在所述機器中采取措施以冷卻大功率電子裝置。例如，在EP 0478993 A1中提出了一種用于冷卻環(huán)錠紡紗機或捻線機驅(qū)動機組的方法和裝置，其中，大功率電子裝置的損耗熱通過熱交換器排出。此外，來自集流通道通過鼓風機分路的排出空氣分流在該熱交換器旁邊經(jīng)過，并與排出空氣的主空氣流重新匯合。
另外，在DE 199 15235 A1中提出了一種用于紡織機的通風裝置，該通風裝置冷卻具有用于有序運行紡織機驅(qū)動機構(gòu)的控制裝置的開關(guān)箱。為此，該通風裝置包括具有用于輸入和排出空氣的開口的通風井，它位于控制裝置的背面而且一側(cè)由散熱器限定，該散熱器在背離通風井的一側(cè)具有控制模塊。
由DE 196 12 707 A1公開了一種拉長的紡紗機，該紡紗機具有在其長度上分布的多個主軸驅(qū)動馬達。這些主軸驅(qū)動馬達需要冷卻。為此，將它們完全安裝在抽吸斷線的排氣通道中。但是這里不是指大功率電子裝置或大功率電子裝置的可分開的零件。這種冷卻形式浪費空間，并且成本高昂。
所以本發(fā)明的任務在于提供一種以簡單的方式保障紡織機盡可能可靠并且少維修地運轉(zhuǎn)的方法和裝置。
該任務借助于權(quán)利要求中所述的特征解決。
按本發(fā)明的解決方案的基本構(gòu)思是將變頻器保持盡可能冷，并且/或者使其至少部分地與機器熱的區(qū)域分開。這里的“分開”應該理解為遠離、在遠處設置、移置、清除、遷移、析取等諸如此類的詞。
本發(fā)明特別提出，有效地導出變頻器級間耦合電路中產(chǎn)生的熱量，防止級間耦合電路中產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到變頻器的其它部件并且簡化“級間耦合電路”這一部件的更換。
通過將級間耦合電路與變頻器的其它部件在空間上分隔開，首先防止在變頻器中產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到其它部件上。所以，需要從這些部件導出的熱量較少，這樣簡化了它們的冷卻。級間耦合電路在空間上分隔開也簡化并實現(xiàn)了將其設置在空氣通道上，在該空氣通道中導引著空氣流，該空氣流可以用于導出級間耦合電路中產(chǎn)生的熱量。這時變頻器的其它部件可以保留在適合它們的位置上，如機器的開關(guān)箱里。最后，級間耦合電路在空間上分隔開的設置和它作為單獨的模塊的實施方式簡化其必要時的易更換性。
通過將級間耦合電路直接設置在機器已有的冷卻通道和/或抽吸通道中，有利地實現(xiàn)了以簡單而經(jīng)濟的方式對散發(fā)熱量或?qū)^熱反應敏感的部件進行冷卻。
在這種情況下可以將級間耦合電路伸入已有的通道中地進行設置。例如，為了提高冷卻效果，尤其當散熱片也伸進通道中時，可以在級間耦合電路上設置與其熱連接的散熱片。
優(yōu)選將設置在通道中或通道上的級間耦合電路借助于插塞連接并且因此可以容易更換地與變頻器的其它部件電連接。
為了避免由于污物、例如由于在相應的表面上產(chǎn)生的灰層或污漬層、由于散熱片混入紡織絨毛等原因而使熱傳遞變差，在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，在冷卻級間耦合電路之前借助過濾器清潔冷卻流，優(yōu)選清潔空氣流。
在本發(fā)明的其它設計方案中，級間耦合電路是單獨的模塊，其優(yōu)選可以防塵地封裝。這樣可以用簡單的方式預防由于周圍空氣變臟引起的對冷卻效果的損害、破壞和減弱。
本發(fā)明其它有利的實施方式由從屬權(quán)利要求中獲得。
以下借助于一種示例性的實施方式對本發(fā)明進行更詳細的解釋。附圖
示出了用于紡織機尤其是環(huán)錠紡紗機或粗紡機驅(qū)動機組的變頻器的主要組件的方框圖。變頻器1通常包括控制電路2、整流器3、級間耦合電路4和反向換流器5。在整流器3的輸入端施加了交流電網(wǎng)/三相電網(wǎng)6，其中，對交流電壓進行整流，并且該交流電壓在輸出端通過連接7、8作為直流電壓供級間耦合電路4使用。
作為級間耦合電路已知多種方案，也就是轉(zhuǎn)變整流器電壓以及穩(wěn)定脈動的直流電壓或者說借助級間耦合電路電容對該直流電壓進行濾波。雖然本發(fā)明原則上不僅僅適用于級間耦合電路電容，也適用于每種散發(fā)熱量和/或(對過高的溫度)熱敏感的電子組件，但是在所示的實施例中涉及借助級間耦合電路電容進行的濾波和穩(wěn)定(級間耦合電路4中的電容標志的圖示)。
當電流在整流器3的輸入端經(jīng)過導線7、8到達級間耦合電路4，并在輸出端經(jīng)過導線9、10到達反向換流器5然后從該反向換流器5到達驅(qū)動機組或者說馬達11時，變頻器的前面提到的單個組件通過控制電路2的控制線12來影響或者說控制。
對于本發(fā)明重要的是級間耦合電路4或者說級間耦合電路電容從變頻器1中分離出來或者說單獨構(gòu)造，其中，變頻器的其它組件即控制電路2、整流器3和反向換流器5就可以如級間耦合電路4一樣分別作為單獨的模塊13或者說14構(gòu)造。變頻器的其它組件可以在其優(yōu)選的位置上、如在開關(guān)箱里或驅(qū)動機組的區(qū)域中以有利的方式在空間上與產(chǎn)生大量熱量的級間耦合電路4分隔開。
理所當然，這樣被隔離的級間耦合電路4必須跟以前一樣通過其導線7、8、9、10以及控制線12與變頻器的其它組件相連。為此，它借助插塞連接15與部件3/4/5的模塊13相連。變頻器借助于沒有更詳細示出的螺紋連接或另外的耐振動的連接固定在機器支架上是可以理解的。
通過級間耦合電路模塊14的分離或者說單獨構(gòu)造，現(xiàn)在可以將級間耦合電路設置在已有的、以橫截面示出的排氣通道16上面或里面。該排氣通道例如用作抽吸紡織絨毛的抽吸通道并且/或者同時用作驅(qū)動機組本身的冷卻通道。
如圖所示，反向換流器5也可以具有熱交換器，特別是散熱片17形式的熱交換器，其中，將散熱片17插入排氣通道16中可以進行充分冷卻。
如同根據(jù)上述實施例所解釋的，通過單獨構(gòu)造大功率電子裝置的零件，尤其是散發(fā)大量熱量的級間耦合電路，現(xiàn)在無需巨大的結(jié)構(gòu)耗費如構(gòu)造專用通道等就可以用簡單而且經(jīng)濟的方式充分冷卻其零件。
另外，通過按本發(fā)明單獨構(gòu)造和由此引起的更容易接近性(將級間耦合電路4設置在容易接近的抽吸通道和/或冷卻通道16中，而不是驅(qū)動機組附近)，大功率電子裝置的散發(fā)大量熱量的零件可以在出現(xiàn)故障時更容易地進行更換。當變頻器的其它組件2、3和5與級間耦合電路4之間通過導線7、8、9、10和12進行的連接是不需要對其斷開或連接進行介入的插塞連接15時尤其是這種情況。
如果排氣通道里有臟物如灰塵、斷線頭、絨毛等，那么為了避免污染和混入散熱片17，可以在級間耦合電路4或者說散熱片的裝置前過濾空氣流。為此可以在排氣通道16里設置一個這里沒有詳細示出的過濾器。另外，大功率電子裝置的分離的單元、也就是例如圖中示出的級間耦合電路4可以作為防塵的單元封閉地構(gòu)成，這樣可以防止灰塵等侵入該單元并帶來相應不利的影響。
雖然依據(jù)變頻器的上述實施例對本發(fā)明作了詳細解釋，但是本發(fā)明當然也適用于其它散發(fā)熱量的電子組件，方法是將其與大功率電子裝置分隔并設置在已有的排氣通道、抽吸通道或冷卻通道內(nèi)或上。當然作為冷卻介質(zhì)不僅可以使用空氣，而且可以使用任意介質(zhì)，特別是液態(tài)的冷卻介質(zhì)如水等。
最后需指出的是，以上所述的解決方案、即級間耦合電路借助插塞連接與變頻器的其它部件1/3/5相連接視為CAN-總線-解決方案。
附圖標記列表1 變頻器
2 控制電路3 整流器4 級間耦合電路5 反向換流器6 交流電網(wǎng)/三相電網(wǎng)7、8 導線9、10 導線11 驅(qū)動機組12 控制線13 機組模塊14 級間耦合電路模塊15 插塞連接16 排氣通道17 散熱片
權(quán)利要求
1.用于紡織機驅(qū)動機構(gòu)的方法，該紡織機具有至少一個用于整流交流電的整流器、至少一個用于脈動直流電濾波的級間耦合電路、至少一個用于產(chǎn)生其它頻率的交流電的反向換流器和至少一個用于控制機組的控制設備，其特征在于盡可能地使所述變頻器(1)保持冷卻和/或使其至少部分與機器的發(fā)熱區(qū)域分開。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述級間耦合電路(4)分開。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述級間耦合電路(4)在空間上與變頻器(1)隔開，并且設置在優(yōu)選在紡織機中已有的由冷空氣流流過的通道(16)中。
4.變頻器，其適合在按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法中使用。
5.具有按權(quán)利要求4所述變頻器的裝置，其特征在于所述級間耦合電路(4)通過插塞連接(15)與變頻器的其它部件(2、3、5)相連。
6.具有按權(quán)利要求4所述變頻器的裝置，其特征在于通過在所述級間耦合電路(4)上設置至少部分由冷卻流流經(jīng)的散熱片(17)增加冷卻效果。
7.具有按權(quán)利要求4所述變頻器的裝置，其特征在于在冷卻所述級間耦合電路(4)之前借助過濾器清潔所述冷卻流。
8.具有按權(quán)利要求4所述變頻器的紡織機。
9.具有按權(quán)利要求5至7中任一項所述裝置的紡織機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻機器驅(qū)動機組的、尤其是紡織機驅(qū)動機構(gòu)的變頻器的方法和裝置，其中，大功率電子裝置的至少一部分、特別是級間耦合電路(7)與變頻器隔離開并且與其其它的組件(1、3、5)隔開地設置在已有的冷卻通道(11)上，并且通過機器現(xiàn)有的冷卻流冷卻。由此實現(xiàn)了這樣的優(yōu)點，即級間耦合電路(7)通常產(chǎn)生的高熱量不會轉(zhuǎn)移到其它部件上，并且級間耦合電路可以在需要時容易地進行更換。優(yōu)選將級間耦合電路借助于CAN－總線并借助于插塞連接與變頻器的其余組件(1/3/5)連接。
文檔編號D01H1/00GK101080961SQ200580043353
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者G·紐伯格, T·本克特, P·曼 申請人:紹勒有限責任兩合公司