[发明专利]一种具有功率器件新型安装结构的变频器

说明书

技术领域

本发明涉及钻井设备变频驱动控制技术领域，更具体地说，涉及一种具有功率器件新型安装结构的变频器。

背景技术

变频器是变频调速领域内的重要设备，广泛应用于传统工业（如纺织、陶瓷、机床加工等）。目前，普通常见的变频器主要包括：箱体，和位于箱体内的变频器主体；其中变频器主体主要包括功率器件IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）、与功率器件相连的驱动板、与驱动板相连的控制板、电容组件；其中，驱动板和控制板均设置有I/O（input/output）接口。不同功率等级的变频器，大小不同，通常变频器功率越大，其体积也越大。通常变频器的箱体呈长方体状。

在井下勘探和石油开采应用领域，对矿井设备的变频驱动控制有着广泛的应用前景，存在将变频器应用于矿井设备的需求。在井下勘探和石油开采应用领域，井道的横截面为圆形，矿井设备的井道杆体（例如钻杆、抽油杆、抽水杆等被电机驱动进行旋转运动或反复来回运动的杆体）需要伸入井道内进行工作。例如在石油开采行业，对于井道和井道杆体的直径存在特定标准，通常井道直径为116mm，井道杆体直径为64mm，现有的变频器箱体呈长方体状，变频器只能放置在井道口的上方（井道外的地面上），然后通过控制线缆和驱动线缆接到井道内的抽油机上。但是，对于较深的井道，需要较长的控制线缆和驱动线缆接到抽油机的电机上，影响电机的及时响应，导致输出功率的消耗较大，使得变频器的使用成本较高；另外，较长的线缆较易被损坏，导致变频器的使用可靠性较低。

综上所述，如何降低对电机及时响应的影响，以降低输出功率的消耗，进而降低变频器的使用成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有功率器件新型安装结构的变频器，以降低对电机及时响应的影响，降低输出功率的消耗，进而降低变频器的使用成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有功率器件新型安装结构的变频器，包括：能够进入井道的外筒，内套于所述外筒且能够供井道杆体贯穿的内筒，位于所述内筒和所述外筒之间的容腔内的变频器主体，和分别与所述内筒和所述外筒密封相连的端盖；其中，

所述端盖具有供所述井道杆体穿过的通孔；所述外筒内壁具有安装区；所述变频器主体包括：设置于所述安装区的若干功率器件，位于所述安装区处且与所述功率器件相连的驱动板。

优选的，上述变频器中，所述安装区的数目至少为两个，且所述安装区依次沿所述外筒的环向分布；所述驱动板的数目与所述安装区的数目相同，且所述驱动板依次串接。

优选的，上述变频器中，所述安装区沿所述筒体的轴向延伸，相邻的两个所述功率器件之间具有间隙。

优选的，上述变频器中，所述功率器件为单管IGBT。

优选的，上述变频器中，所述单管IGBT通过螺钉固定于所述安装区上，所述单管IGBT通过引脚与所述驱动板相连；所述驱动板通过螺钉或者卡扣与所述外筒的内壁相连。

优选的，上述变频器中，所述单管IGBT以等间距分布于所述安装区内，且所述单管IGBT紧贴于所述安装区的表面上。

优选的，上述变频器中，所述外筒为圆筒；所述安装区呈平面状。

优选的，上述变频器中，所述外筒包括至少两个密封相连的分筒，相连的两个所述分筒的对接面平行于所述外筒的轴线。

优选的，上述变频器中，所述分筒的数目为两个，分别为第一分筒和第二分筒，所述功率器件和所述驱动板位于所述第一分筒上，且所述安装区环向等分所述第一分筒；所述变频器主体的控制板位于所述第二分筒上。

优选的，上述变频器中，所述外筒的外壁上对应所述安装区的位置处设置有散热结构。

本发明提供的具有功率器件新型安装结构的变频器，具有能够进入井道的外筒以及能够供井道杆体贯穿的内筒，端盖具有供井道杆体穿过的通孔，这样，能够使井道杆体贯穿整个变频器，使得该变频器分布在井道杆体的四周，能够有效利用井道中的空间，从而能够避免井壁对该变频器产生干涉，使得该变频器能够随井道杆体进入井道，则缩短了该变频器与电机的距离，从而缩短了控制线缆和驱动线缆的长度，降低了对电机及时响应的影响，降低了输出功率的消耗，进而降低了该变频器的使用成本；同时，也降低了控制线缆和驱动线缆被损坏的几率，进而提高了该变频器的使用可靠性。