[發(fā)明專利]一種變流器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710901659.8
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109600018B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙研峰;姚吉隆;石磊;劉澤偉;張晟
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙冬梅

本發(fā)明實(shí)施方式公開了一種變流器。變流器包括：機(jī)柜(20)；整流器組件(21)，布置在所述機(jī)柜(20)在第一方向上的一側(cè)；逆變?yōu)V波組件(22)，布置在所述機(jī)柜(20)在所述第一方向上的另一側(cè)；其中所述整流器組件(21)和所述逆變?yōu)V波組件(22)具有相互獨(dú)立的冷卻風(fēng)路。本發(fā)明實(shí)施方式的整流器組件和逆變?yōu)V波組件分別具有相互獨(dú)立的冷卻風(fēng)路，各自風(fēng)阻較小，提高了冷卻效率，整流器組件和逆變?yōu)V波組件分別具有良好的冷卻效果。另外，本發(fā)明實(shí)施方式將構(gòu)成變流器的逆變單元和直流鏈單元整合為一個逆變?yōu)V波組件，實(shí)現(xiàn)了模塊化和緊湊的變流器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體(power semiconductor)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變流器。

背景技術(shù)

變流器是使電源系統(tǒng)的電壓、頻率、相數(shù)和其他電量或特性發(fā)生變化的電器設(shè)備。變流器通常包括用于交流變直流(AC/DC)的整流器、用于去耦和濾波作用的直流鏈(DC-link)和用于直流變交流(DC/AC)的逆變單元。變流器的電力轉(zhuǎn)換功能通過由功率半導(dǎo)體器件構(gòu)成的特定電路拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)。功率半導(dǎo)體器件在工作時會產(chǎn)生顯著熱量，需要良好散熱以保證工作性能。

目前，通常采用特定的冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)變流器中功率半導(dǎo)體器件的散熱。散熱方式可以包括金屬散熱器的自然冷卻、金屬散熱器和風(fēng)扇的組合強(qiáng)制空氣冷卻或液體冷卻，等等。對于價(jià)格敏感的通用工業(yè)變流器，空氣冷卻是最廣泛接受的方法。

在現(xiàn)有技術(shù)中，構(gòu)成變流器的功率半導(dǎo)體器件通常具有串聯(lián)冷卻布置方式。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的變流器串聯(lián)冷卻方式的示意圖。在圖1中，逆變單元11、整流單元12和直流鏈單元13相對于冷卻空氣依次串聯(lián)。冷卻空氣先后流經(jīng)逆變單元11、整流單元12和直流鏈單元13。在串聯(lián)冷卻布置方式中，風(fēng)扇可以位于底部作為鼓風(fēng)機(jī)或在頂部吸入空氣。

然而，串聯(lián)冷卻方式中的逆變單元11和整流單元12具有串聯(lián)的冷卻風(fēng)路，導(dǎo)致風(fēng)阻較大和冷卻效率不高。而且，整流單元12位于冷卻風(fēng)路的下游，冷卻效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式提出一種變流器。

本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案如下：

一種變流器，包括：

機(jī)柜；

整流器組件，布置在所述機(jī)柜在第一方向上的一側(cè)；

逆變?yōu)V波組件，布置在所述機(jī)柜在所述第一方向上的另一側(cè)；

其中所述整流器組件和所述逆變?yōu)V波組件具有相互獨(dú)立的冷卻風(fēng)路。

可見，構(gòu)成變流器的整流器組件和逆變?yōu)V波組件分別具有相互獨(dú)立的冷卻風(fēng)路，各自風(fēng)阻較小，并相應(yīng)提高了冷卻效率，可以使得整流器組件和逆變?yōu)V波組件都具有良好的冷卻效果。另外，將構(gòu)成變流器的逆變單元和直流鏈單元整合為一個逆變?yōu)V波組件，可以實(shí)現(xiàn)模塊化和緊湊的變流器。

在一個實(shí)施方式中：

所述整流器組件的冷卻風(fēng)路與所述第一方向平行，所述逆變?yōu)V波組件的冷卻風(fēng)路與不同于所述第一方向的第二方向平行。

可見，通過將整流器組件的冷卻風(fēng)路設(shè)置為與第一方向相平行，而逆變?yōu)V波組件的冷卻風(fēng)路與不同于第一方向的第二方向平行，保證了整流器組件的冷卻風(fēng)路與逆變?yōu)V波組件的冷卻風(fēng)路不會相互產(chǎn)生干擾。

在一個實(shí)施方式中：

所述逆變?yōu)V波組件的數(shù)目為3n個，各個逆變?yōu)V波組件沿著第一方向布置，且各個逆變?yōu)V波組件的冷卻風(fēng)路相互平行，其中n為正整數(shù)。

可見，通過設(shè)置3n個并行布置的逆變?yōu)V波組件，可以提供多路的三相輸出。

在一個實(shí)施方式中，n等于1或2。

可見，本發(fā)明實(shí)施方式可以支持一路的三相輸出，還可以支持兩路的三相輸出，應(yīng)用廣泛。