CN102262100A - 一种新型的散热器热阻流阻测试设备 - Google Patents

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本发明及电力电子中的水冷系统领域，更具体地涉及一种新型的散热器热阻流阻测试设备，包括设备箱体和底座，设备箱体上包括晶闸管散热器压装件、水循环系统、测试和采集设备，设备箱体中包括电源设备和蓄水池；晶闸管散热器压装件设置在设备箱体上，晶闸管散热器压装件的一端与设备箱体连接，另一端与测试和采集设备连接，测试和采集设备与所述蓄水池之间通过水循环系统连接，晶闸管散热器压装件与测试和采集设备之间设有水循环系统；该热阻流阻测试设备可以同时进行热阻和流阻实验，采用发热块替代晶闸管元件，可以在短时间内获取晶闸管散热器热阻和流阻曲线，为直流输电换流阀冷却系统设计提供设依据。

Description

一种新型的散热器热阻流阻测试设备
技术领域：
本发明涉及电力电子中的水冷系统领域，更具体地涉及一种新型的散热器热阻流阻测试设备。
背景技术：
传统的散热器热阻流阻测试设备一般用来测试风冷却散热器或热管散热器，对水冷散热器的热阻和流阻测量很少应用到晶闸管散热器上，不具备晶闸管散热器热阻测试的条件：首先换流阀晶闸管和散热器一般采用压装方式，压装力很高，6英寸晶闸管散热器压装结构压装力187kN，传统的测试设备不具备压装条件；其次传统的热阻和流阻测量平台都是在散热器半径外边缘采集温度点，以多点温度平均值计算散热器热阻，这种测试方法得到的散热器热阻比实际的热阻值小，不利于对晶闸管的保护。鉴于传统的测试平台和方法缺陷，本发明专利进行相应改进。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新型的散热器热阻流阻测试设备，该热阻流阻测试设备可以同时进行热阻和流阻实验，采用发热块替代晶闸管元件，可以在短时间内获取晶闸管散热器热阻和流阻曲线，为直流输电换流阀冷却系统设计提供设依据。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，包括设备箱体和底座，所述设备箱体上包括晶闸管散热器压装件、水循环系统、测试和采集设备，所述设备箱体中包括电源设备和蓄水池；所述晶闸管散热器压装件设置在设备箱体上，所述晶闸管散热器压装件的一端与设备箱体连接，另一端与所述测试和采集设备连接，所述测试和采集设备与所述蓄水池之间通过水循环系统连接，所述晶闸管散热器压装件与所述测试和采集设备之间设有水循环系统；所述晶闸管散热器压装件包括液压机构、散热器、发热模拟块和绝热材料，在所述设备箱体轴向方向上所述散热器向两端依次对称连接有发热模拟块、绝热材料和液压机构，所述散热器一端连接的液压机构还与所述测试和采集设备连接，所述散热器另一端连接的液压机构还与所述设备箱体连接。
本发明提供的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述水循环系统包括包括蓄水池、进水管、出水管和管接头。
本发明提供的另一优选的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述测试和采集设备通过进水管、出水管与所述蓄水池连接。
本发明提供的再一优选的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述测试和采集设备包括压差计和温度计。
本发明提供的又一优选的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述进水管与蓄水池之间设有浮子流量计，并用管接头连接。
本发明提供的又一优选的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述蓄水池设置有两个，两个蓄水池之间通过管道连通。
本发明提供的又一优选的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述蓄水池中设有水泵。
本发明提供的又一优选的一种新型的散热器热阻流阻测试设备技术方案中，所述晶闸管散热器压装件通过固定架安装在所述设备箱体上。
由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：
1、结构简单、紧凑，实用性强，造价低，测量准确和快捷。
2、液压机构提供了一个简单方便的晶闸管散热器的压装方法，可方便拆卸和调节压装力，可以满足6英寸晶闸管散热器压装结构压装力187kN的要求。
3、两个蓄水池水循环使用，以减小水温波动。水泵功率较大，可以满足较大流量要求，并可以通过调速获得要求的流量。
4、电源设备主要采用变压设备给发热模块提供大电流，以满足晶闸管散热器高功率的要求，通过调节电流可以很容易满足不同功耗的热阻测试要求。
5、数据采集方式可以很容易捕捉到目前直流输电换流阀晶闸管常用的两种流道结构散热器表面温度最高点。由于采集点少，对发热模块热分布均匀性影响小，与实际运行工况更加符合。
附图说明：
图1为一种新型的散热器热阻流阻测试设备主视图；
图2为一种新型的散热器热阻流阻测试设备左视图；
图3为一种新型的散热器热阻流阻测试设备俯视图；
图4为本发明的散热器表面温度采集点示意图；
其中，1-设备箱体，2-底座，3-晶闸管散热器压装件，4-测试和采集设备，5-浮子流量计，6-进水管，7-出水管，8-管接头，9-散热器，10-发热模拟块，11-液压机构，12-固定架，13-绝热材料。
具体实施方式：
下面结合实施例对实用新型作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1-4所示，本例的发明一种新型的散热器热阻流阻测试设备，包括设备箱体1和底座2，设备箱体1上包括晶闸管散热器压装件3、水循环系统、测试和采集设备4，设备箱体1中包括电源设备和蓄水池；晶闸管散热器压装件3通过固定架12安装在设备箱体1上，晶闸管散热器压装件3的一端与设备箱体1连接，另一端与测试和采集设备4连接，测试和采集设备4与所述蓄水池之间通过水循环系统连接，晶闸管散热器压装件3与测试和采集设备4之间设有水循环系统；晶闸管散热器压装件3包括液压机构11、散热器9、发热模拟块10和绝热材料13，在设备箱体1轴向方向上散热器9向两端依次对称连接有发热模拟块10、绝热材料13和液压机构11，散热器9一端连接的液压机构11还与测试和采集设备4连接，散热器9另一端连接的液压机构11还与设备箱体4连接，液压机构11一般为液压千斤顶；水循环系统包括包括蓄水池、进水管6、出水管7和管接头8，测试和采集设备通过进水管6、出水管7与蓄水池连接；测试和采集设备4包括压差计和温度计，进水管6与蓄水池之间设有浮子流量计5，并用管接头8连接，蓄水池设置有两个，两个蓄水池之间通过管道连通，蓄水池中设有水泵，提供动力。
本发明的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，可以同时进行热阻和流阻实验，采用发热模拟块10替代晶闸管元件，可以在短时间内获取晶闸管散热器热阻和流阻曲线，为直流输电换流阀冷却系统设计提供设依据。该试验台主要包括：晶闸管散热器压装件3、水循环系统、测试和采集设备4。该热阻流阻测试设备结构简单、紧凑，实用性强，造价低，测量准确和快捷。
液压机构11提供了一个简单方便的晶闸管散热器的压装方法，可方便拆卸和调节压装力。水循环系统包括蓄水池、水泵、和水管以及管接头8，两个蓄水池水循环使用，以减小水温波动，水泵功率较大，可以满足较大流量要求，并可以通过调速获得要求的流量。电源设备主要采用变压设备给发热模拟块10提供大电流，以满足晶闸管散热器高功率的要求，通过调节电流可以很容易满足不同功耗的热阻测试要求。测试和采集设备4主要有：浮子流量计5和压差计，便于支路管压力和流量的测量；散热器9进出水温采用热敏温度计测量，散热器9表面温度采用热电偶读取数据。散热器9表面温度采集点如图4所示，图中的小圆圈是采集点，箭头方向为水流进出方向。这种数据采集方式可以很容易捕捉到目前直流输电换流阀晶闸管常用的两种流道结构散热器9表面温度最高点。由于采集点布置在发热模拟块10上，紧贴散热器9，因此测试的是散热器9表面的最高温度。由于采集点少，对发热模拟块10热分布均匀性影响小，与实际运行工况更加符合。通过数据采集，很容易将所需要的数据(压力、流量和温度)提取和显示，通过计算机处理，能很方便的处理数据，同时直接输出打印试验报告。另外可以通过该平台实现流量条件。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种新型的散热器热阻流阻测试设备，包括设备箱体(1)和底座(2)，其特征在于：所述设备箱体(1)上包括晶闸管散热器压装件(3)、水循环系统、测试和采集设备(4)，所述设备箱体(1)中包括电源设备和蓄水池；所述晶闸管散热器压装件(3)设置在设备箱体(1)上，所述晶闸管散热器压装件(3)的一端与设备箱体(1)连接，另一端与所述测试和采集设备(4)连接，所述测试和采集设备(4)与所述蓄水池之间通过水循环系统连接，所述晶闸管散热器压装件(3)与所述测试和采集设备(4)之间设有水循环系统；所述晶闸管散热器压装件(3)包括液压机构(11)、散热器(9)、发热模拟块(10)和绝热材料(13)，在所述设备箱体(1)轴向方向上所述散热器(9)向两端依次对称连接有发热模拟块(10)、绝热材料(13)和液压机构(11)，所述散热器(9)一端连接的液压机构(11)还与所述测试和采集设备(4)连接，所述散热器(9)另一端连接的液压机构(11)还与所述设备箱体(4)连接。
2.如权利要求1所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述水循环系统包括包括蓄水池、进水管(6)、出水管(7)和管接头(8)。
3.如权利要求1所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述测试和采集设备通过进水管(6)、出水管(7)与所述蓄水池连接。
4.如权利要求3所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述测试和采集设备(4)包括压差计和温度计。
5.如权利要求3所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述进水管(6)与蓄水池之间设有浮子流量计(5)，并用管接头(8)连接。
6.如权利要求5所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述蓄水池设置有两个，两个蓄水池之间通过管道连通。
7.如权利要求6所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述蓄水池中设有水泵。
8.如权利要求1所述的一种新型的散热器热阻流阻测试设备，其特征在于：所述晶闸管散热器压装件(3)通过固定架(12)安装在所述设备箱体(1)上。
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