[實用新型]一種采用熱管自冷散熱的變流器

有效

• 申請號: 201220227544.8
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN202565150U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 馬小高;任巖;周宇;張浩;楊峰;潘勇;劉荊飛;付學章
• 申請（專利權）人: 長江三峽能事達電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本實用新型屬于風力發電領域，涉及一種變流器結構設計，具體說是一種采用熱管自冷散熱方式的變流器結構設計。

背景技術

變流器通過對雙饋異步風力發電機的轉子進行勵磁，使得雙饋發電機的定子側輸出電壓的幅值、頻率和相位與電網電壓相同，并且可根據需要進行有功和無功的獨立解耦控制。變流器主要散熱方式有風冷和水冷兩種散熱方式。水冷散熱系統是通過循環水來導熱，主要由熱交換器、循環系統、水箱、水泵和水等幾部分組成。水冷系統具有優異的散熱性能，但其結構復雜并且容易漏液，對安裝要求很高。風冷系統主要是通過風扇和散熱片將熱量傳至周圍環境。風冷系統具有結構簡單，價格低廉，安全可靠，技術成熟等特點，是小型風電變流器采用的主要的散熱方式。

變流器發熱源為功率柜內IGBT功率器件，傳統變流器功率柜布置方式如圖1所示：網側和機側功率單元固定在柜體內散熱器上，電容組件放置在網側和機側功率單元之間，電容組件、網側功率單元及機側功率單元相互之間通過層疊母排連接。將進風口置于柜體前側下面，出風口置于柜體上面，風扇置于散熱器最下端。這樣風道就需要從柜體穿過，然后將熱量傳送到柜體外面。此種柜體結構設計的弊端在于風道需要嚴密配合，上層功率組件受下層功率組件的影響，在同一平面內，上層組件溫度必定比下層功率組件的溫度高；另一方面灰塵從柜內經過，會帶來大量灰塵，如若不及時清理，必定會對柜內元器件造成影響。

發明內容

本實用新型提出一種采用熱管自冷散熱的變流器。熱量通過熱管的工作原理被排出柜體外部，實現熱量的交換，從而達到自冷散熱，其散熱效果好。

所述一種采用熱管自冷散熱的變流器包括功率柜柜體，在柜體下方設有進風口，頂部設有出風口，在柜體內設有多個熱管散熱器、電容組件和功率組件，其特征是：所述熱管散熱器分排設置在柜體上部，功率組件并聯設置在散熱器的冷卻基板下方，電容組件設置在功率組件的下方，并通過復合母排與功率組件連接。

所述進風口位于柜體前側下部。

所述熱管散熱器有前后兩排，每排三個。

本實用新型散熱過程中熱量通過熱管的工作原理被排出柜體外部，實現熱量的交換，從而達到自冷散熱，其散熱快，散熱效果好。由于熱量拔出的過程中，不存在傳統散熱器依靠風機排風的特點，因此，柜內可以保持較高的IP等級。

附圖說明

圖1是傳統的風冷變流器結構示意圖，

圖2是本實用新型的正面示意圖，

圖3是本實用新型的側面示意圖，

圖4是本實用新型自然風的走向正面示意圖，

圖5是本實用新型自然風的走向側面示意圖。

圖中：1—柜體，2—熱管散熱器，2-1—熱管，2-2—散熱器翅片，3—冷卻基板，4—功率組件，5—復合母排，6—電容組件，7—進風口，8—出風口，9—風扇。

具體實施方式

下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型作進行清楚、完整地描述。如圖2、3所示，所述一種采用熱管自冷散熱的變流器包括功率柜柜體1，在柜體1下方設有進風口7，頂部設有出風口8，在柜體1內設有多個熱管散熱器2、電容組件6和功率組件4，其特征是：所述熱管散熱器2分排設置在柜體1上部，功率組件4并聯設置在散熱器2的冷卻基板3下方，電容組件6設置在功率組件4的下方，并通過復合母排5與功率組件4連接。

所述進風口7位于柜體前側下部。

所述熱管散熱器2有前后兩排，每排三個。

本實用新型的功率組件在工作時產生大量熱量（圖4、圖5），安裝在熱管2-1底部的冷卻基板3首先獲得這些熱量，通過熱管2-1內部的工作介質，傳導至熱管2-1的上部，熱管2-1通過其快速熱量交換的功能，把熱量傳遞給散熱翅片2-2，再由散熱翅片2-2將傳導的熱量甩出，并且由于柜內屬于一種封閉式空間，熱量從頂部散出的同時，柜內因為負壓的關系，會自動從底部進風口吸進外部空氣，形成一種自然風循環，從而達到熱管自冷散熱方式。