CN107809164A - 一种风力发电变频器功率模块的散热装置 - Google Patents

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王志杰
李柏川
卜静宇
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

本发明涉及本发明涉及一种风力发电变频器功率模块的散热装置，包括一组并排布置的功率模块，功率模块包括均压电阻、吸收电容、绝缘架板，均压电阻的侧面均安装有一组吸收电容，功率模块的后部设置有散热风道，其特征在于：在所述的每个功率模块的均压电阻的底部均安装一个散热器，所述均压电阻及散热器安装于竖直的绝缘架板上，绝缘架板中部制有绝缘横板，绝缘横板位于均压电阻与散热器之间，所述散热风道对应每个吸收电容的位置均制有通风孔。本发明结构设计科学合理，安装便捷，有效提高散热效果，绝缘保护功率模块，降低引风装置能耗，提高功率模块使用寿命。

Description

一种风力发电变频器功率模块的散热装置
技术领域
本发明涉及风力发电变频器，特别涉及一种风力风力发电变频器功率模块的散热装置。
背景技术
变频器是风力发电机组中必不可少的重要部件。变频器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁，使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同，并且可根据需要进行有功和无功的独立解耦控制。变频器控制双馈异步风力发电机实现软并网，减小并网冲击电流对电机和电网造成的不利影响。
现有的变频器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。包括定子并网开关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、IGBT、PLC、JCE1000-AXS电流传感器、风机、有源Crowbar电路、控制器、监控界面等部件。变流器主电路系统包含转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。配电系统由并网接触器、主断路器、继电器、变压器等组成，自身集成有并网控制系统，用户无须再配置并网柜，提高了系统集成度，节约了机舱空间，柜中还可提供现场调试的220V电源。控制系统由高速数字信号处理器(DSP)、人机操作界面和可编程逻辑控制器(PLC)共同构成。整个控制系统配备不间断电源(UPS)，便于电压跌落时系统具有不间断运行能力。
上述各功能分配到控制柜、功率柜、并网柜中。
控制柜：控制柜主要对采集回的各种模拟数字信号进行分析，发出控制指令，控制变流器的运行状态。控制柜主要由主控箱、PLC、滤波器、电源模块等组成。
功率柜：主要负责转子滑差能量的传递。功率柜主要由功率模块、IGBT、PLC、JCE1005-FS电流传感器、风机、有源Crowbar等构成。
并网柜：主要用于变流器与发电机系统和电网连接控制、一些控制信号的采集以及二次回路的配置。并网柜主要由断路器、接触器、信号采集元件、UPS、加热器、信号接口部分等构成。
功率柜中的功率模块通常为并排的一组，每个功率模块均压电阻侧壁上安装有四个吸收电容。功率模块运行过程中，吸收电容因充放电而产生高温，均压电阻因工作也会产生高温，需要进行通风散热，且因均压电阻上有电流通过，也会有出现漏电的危险。目前，在功率柜中对应上述一排功率模块的后部设置有水平的散热风道，引风装置通过散热风道进行引风，对功率模块进行通风散热。目前，由于功率模块体积较大，引风装置需要较高功率才能实现对功率模块四周高温空气的引风，且吸收电容产生的热量难以及时散去，引风装置引风针对性不强，不仅能耗高，且通风散热效果欠佳，且对应均压电阻的绝缘保护并没有针对性的措施。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对功率模块集中通风散热，提高散热效果，且能够绝缘保护、提高使用寿命的风力发电变频器功率模块的散热装置。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种风力发电变频器功率模块的散热装置，包括一组并排布置的功率模块，功率模块包括均压电阻、吸收电容、绝缘架板，均压电阻的侧面均安装有一组吸收电容，功率模块的后部设置有散热风道，其特征在于：在所述的每个功率模块的均压电阻的底部均安装一个散热器，所述均压电阻及散热器安装于竖直的绝缘架板上，绝缘架板中部制有绝缘横板，绝缘横板位于均压电阻与散热器之间，所述散热风道对应每个吸收电容的位置均制有通风孔。
而且，所述散热器底端连接有接地铜排。
本发明的优点和有益效果为：
1、本风力发电变频器功率模块的散热装置，每个功率模块的均压电阻的底部均安装一个散热器，均压电阻及散热器安装于竖直的绝缘架板上，绝缘架板中部制有绝缘横板，绝缘横板位于均压电阻与散热器之间，散热风道对应每个吸收电容的位置均制有通风孔，实现对吸收电容部位的及时强制散热，有效提高功率模块的散热效果，采用较小引风装置即可满足散热需要，且对均压电阻起到绝缘保护作用，防止因漏电发生危险。
2、本风力发电变频器功率模块的散热装置，散热器底端连接有接地铜排，当功率模块发生漏电时，能够通过接地铜排和绝缘架板对设备进行保护，防止发生危险。
3、本发明结构设计科学合理，安装便捷，有效提高散热效果，绝缘保护功率模块，降低引风装置能耗，提高功率模块使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的后视图。
附图标记说明
1-竖直绝缘架板、2-均压电阻、3-绝缘横板、4-吸收电容、5-通风孔、6-散热器、7-铜排、8-散热风道。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种风力发电变频器功率模块的散热装置，包括一组并排布置的功率模块，功率模块包括均压电阻2、吸收电容4、绝缘架板，均压电阻的侧面均安装有一组吸收电容，功率模块的后部设置有散热风道8，其创新之处在于：在每个功率模块的均压电阻的底部均安装一个散热器6，均压电阻及散热器安装于竖直的绝缘架板1上，绝缘架板中部制有绝缘横板3，绝缘横板位于均压电阻与散热器之间，散热风道对应每个吸收电容的位置均制有通风孔5，实现对吸收电容部位的及时强制散热，有效提高功率模块的散热效果，采用较小引风装置即可满足散热需要，且对均压电阻起到绝缘保护作用，防止因漏电发生危险。
散热器底端连接有接地铜排7，当功率模块发生漏电时，能够通过接地铜排和绝缘架板对设备进行保护，防止发生危险。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (2)

1.一种风力发电变频器功率模块的散热装置，包括一组并排布置的功率模块，功率模块包括均压电阻、吸收电容、绝缘架板，均压电阻的侧面均安装有一组吸收电容，功率模块的后部设置有散热风道，其特征在于：在所述的每个功率模块的均压电阻的底部均安装一个散热器，所述均压电阻及散热器安装于竖直的绝缘架板上，绝缘架板中部制有绝缘横板，绝缘横板位于均压电阻与散热器之间，所述散热风道对应每个吸收电容的位置均制有通风孔。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电变频器功率模块散热安装架，其特征在于：所述散热器底端连接有接地铜排。
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