[發明專利]一種提高高壓變頻器散熱性能的方法

有效

• 申請號: 201911026672.9
• 申請日: 2019-10-26
• 公開（公告）號: CN110769649B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陸磊
• 申請（專利權）人: 安徽海尚變頻技術有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;C04B30/00
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 付濤

本發明涉及新材料技術領域，公開了一種提高高壓變頻器散熱性能的方法，通過對導熱材料以及散熱原理的研究，解決現有高壓變頻器使用中，因為溫度過高導致內部器件失效，變頻器自動停機甚至損毀的問題，采用變相傳熱的方式將高壓變頻器工作產生的熱量通過高壓散熱器裝置釋放出去；所使用的散熱器中布有導熱熱管，制備得到的該熱管管殼材質密度小，比表面積大，導熱系數高，達到900W/（m·K），且耐腐蝕性強，壽命長，使得散熱器的換熱系數達到13000?15000W/m2·℃，很小的溫差即能獲得較大的傳熱功率，散熱熱效率高，基本不需要維護，即便在高壓大功率使用條件下，也能夠保證散熱器的散熱性能穩定，極大的保證了高壓變頻器的工作效率，并且散熱方式可靠、靈活。

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種提高高壓變頻器散熱性能的方法。

背景技術

變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

高壓電機的應用促進了高壓變頻器市場的發展，高壓變頻器的應用越來越廣泛，市場日漸多元化，人們對于高壓變頻器的要求也越來越高。散熱器是變頻器冷卻系統中最重要的部件之一，對于高壓變頻器的安全穩定運行更是起到重大的影響。散熱問題成為影響高壓變頻器發展的瓶頸。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種提高高壓變頻器散熱性能的方法，即便在高壓大功率使用條件下，也能夠保證散熱器的散熱性能穩定，極大的保證了高壓變頻器的工作效率。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種提高高壓變頻器散熱性能的方法，采用變相傳熱的方式將高壓變頻器工作產生的熱量通過高壓散熱器裝置釋放出去；

所述高壓散熱器結構，主要包括散熱器基板、翅片、整流橋及晶體管模塊，所述整流橋出于基板左側，所述晶體管模塊出于右側中央，散熱器基板和翅片中均勻排列制備的熱管；元件工作中產生的熱量先通過傳導傳遞至基板上，然后對熱管進行加熱，熱管利用其自身傳熱性能，迅速將熱量通過散熱翅片傳輸出去。

所述散熱器基板厚度為25-30毫米，其中，熱管長度為600-650毫米，排列間距為4-5厘米，熱管管殼外直徑為8.0-8.5毫米，內直徑為6.2-6.5毫米。

所述散熱器基板材質為鋁合金6063；翅片為純鋁材質制成；

所述熱管管殼材質制備方法為：向燒杯中加入90-100克蒙脫土、8-10克氧化鐵粉、220-240毫升去離子水，持續攪拌分散50-60分鐘，將分散物轉移至燒瓶中，向燒瓶中加入45-50毫升水玻璃溶液、110-120毫升硫酸鋁溶液，在300-350轉/分鐘的轉速下攪拌升溫至90-95℃，持續攪拌40-50分鐘，得到含水量在6-7%之間的產物，置于110-120℃烘箱中烘干3-4小時，研磨得到粒徑大小在15-30微米范圍的細粉，即為熱管管殼材質；制備得到的該熱管管殼材質密度小，比表面積大，導熱系數高，達到900W/（m·K），且耐腐蝕性強，壽命長；

所述熱管管殼的制備方法為：將所得熱管管殼材質裝入制管機的管模內，按照所述管殼尺寸要求干壓塑型，制備得到所述熱管管殼胎型，從管模中取出，置于210-220℃預熱的馬弗爐中煅燒60-80分鐘，繼續升溫至500-550℃，保溫煅燒1-2小時，空冷至室溫即可。

所述水玻璃溶液質量濃度為26-28%；所述硫酸鋁溶液摩爾濃度為1.4-1.5摩爾/升；

所述熱管管芯填充液為質量濃度為50-60%的乙醇水溶液。