CN111416530A - 型材蒸发冷凝器式自冷整流柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，包括柜体和功率组件，所述柜体包括框架、门板、上盖板、下盖板、竖梁、支撑架和母排固定端子，功率组件由型材蒸发冷凝器、电力电子器件、交流母排、直流母排、快熔、霍尔传感器、固定安装架组成。本发明采用自冷方式自然冷却，大幅度降低了噪声，成本，并且节能减排，免维护。采用了型材蒸发冷凝器，能有效提高热传导效率，降低热阻，加工方便，外观整齐简洁，减轻了装备重量，降低了成本。型材框架结构安装方便，耐腐蚀性强，增强了防护等级，易于标准化生产，解决了传统的整流柜体耗能、噪声大，散热效果差，存在安全隐患，无法实时监测电力电子器件的实时工作温度等问题。

Description

型材蒸发冷凝器式自冷整流柜

技术领域

本发明涉及于电力电子技术领域，具体为型材蒸发冷凝器式自冷整流柜。

背景技术

目前，电力电子领域的交-直流整流装置多采用风冷和水冷方式，风冷散热器采用热管或铝型材，采用风冷方式增加设备成本，设备运行成本增加，噪声大，维护成本高，热管散热器制造成本高、工艺复杂、重量大，铝型材散热器体积大，散热能力受限。采用水冷方式会增加成本和维护工作量，且水冷系统占用面积大，水路泄露存在设备运行安全隐患，传统的整流柜体没有温度监测系统，无法实时监测电力电子器件的实时工作温度，传统柜体采用碳钢和钣金结构，在抗腐蚀性存在不足，柜体的喷漆会有污染，型材蒸发冷凝器式自冷整流柜是性价比很好的选择。

发明内容

本发明的目的在于提供型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，采用自冷方式，节能减排，无噪声设备运行，后期免维护，型材蒸发冷凝器，热阻小，导热性能好且均匀，加工简单，安装方便，无需维护，采用温度监测系统可实时监测电力电子器件的实时工作温度，确保了设备的安全可靠运行，采用型材式箱体结构，抗腐蚀，无污染，一致性好，轻量化，降低了成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，包括柜体和功率组件，所述柜体包括框架、门板、上盖板、下盖板、竖梁、支撑架和母排固定端子，所述框架的顶部固定连接有上盖板，所述框架的底部固定连接有下盖板，所述框架的两侧均固定连接有竖梁，所述框架内腔两侧的底部均固定连接有母排固定端子，所述框架的四面均固定连接有门板，所述竖梁两侧的顶部与中端均固定连接有支撑架，所述功率组件设置于框架的内腔，所述功率组件包括型材蒸发冷凝器、电力电子器件、交流母排、直流母排、快熔、霍尔传感器和固定安装架，所述型材蒸发冷凝器的底部固定连接有快熔，所述快熔的底部固定连接有交流母排，所述型材蒸发冷凝器两侧的底部均设置有直流母排，所述型材蒸发冷凝器两侧的顶部与底部均固定连接有固定安装架，所述固定安装架的底部与支撑架的顶部固定连接，所述型材蒸发冷凝器的底部贯穿设置有固定夹具，所述基板的内侧固定连接型材，所述基板的外侧连接有电力电子器件。

优选的，所述型材蒸发冷凝器分为上方型材蒸发冷凝器和下方型材蒸发冷凝器，且上方型材蒸发冷凝器、下方型材蒸发冷凝器和电力电子器件通过固定夹具安装形成单组组件，所述型材蒸发冷凝器包括基板、型材和端盖。

优选的，所述功率组件由六组单组组件组成一个三相桥式整流电路，所述功率组件的前面三组单组组件为共极，即直流输出的阳极或者阴极，功率组件的后面三组单组组件为共极，即直流输出的阴极或者阳极，前面每一单组组件与相对应的后面每一单组组件组成三相整流桥的一个桥臂，共三个桥臂，即U、V、W三相，每一组单组组件都安装有测温装置。

优选的，所述霍尔传感器套接于交流母排的外表面，型材蒸发冷凝器采用真空腔体，所述型材的外壁和内壁均设有翅片，所述基板内侧为槽状结构，所述框架由型材组装而成。

优选的，所述上盖板和门板上均开设有通风孔，所述下盖板上分别开设有进线孔和出线孔。

优选的，所述快熔与每相输入交流母排连接，所述快熔再与桥臂连接。

优选的，型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，包括以下步骤：

A：通过型材蒸发冷凝器的使用，热阻小，导热性能好且均匀，加工简单，安装方便，无需维护，采用自冷方式，节能减排，设备运行无噪声，后期免维护，通过测温装置的使用，采用温度监测系统可实时监测电力电子器件的实时工作温度；

B：型材外壁和内壁设有翅片，基板内侧为槽状结构，大大增加了散热蒸发面积，提高了散热效率，确保了设备的安全可靠运行，采用型材式箱体结构，抗腐蚀，无污染，标准型材组装一致性好，轻量化，降低了成本，型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，采用自冷方式自然冷却，大幅度降低了噪声，成本，并且节能减排，免维护。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过柜体、功率组件、框架、门板、上盖板、下盖板、竖梁、支撑架、母排固定端子、直流母排、交流母排、固定安装架、型材蒸发冷凝器、电力电子器件、快熔、霍尔传感器、基板、型材、端盖和固定夹具的配合使用，具备可实时监测电力电子器件实时工作温度的优点，解决了传统的整流柜体没有温度监测系统，无法实时监测电力电子器件的实时工作温度，传统柜体采用碳钢和钣金结构，在抗腐蚀性存在不足，柜体喷漆会有污染的问题。

2、本发明通过型材蒸发冷凝器的使用，热阻小，导热性能好且均匀，加工简单，安装方便，无需维护，采用自冷方式，节能减排，设备运行无噪声，后期免维护，通过测温装置的使用，采用温度监测系统可实时监测电力电子器件的实时工作温度，型材外壁和内壁设有翅片，基板内侧为槽状结构，大大增加了散热蒸发面积，确保了设备的安全可靠运行，采用型材式箱体结构，抗腐蚀，无污染，标准型材组装一致性好，轻量化，降低了成本，型材蒸发冷凝器自冷整流柜，采用自冷方式自然冷却，大幅度降低了噪声，成本，并且节能减排，免维护。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明框架结构示意图；

图3为本发明功率组件结构图；

图4为本发明型材蒸发冷凝器结构示意图；

图5为本发明型材蒸发冷凝器截面图；

图6为本发明基板结构示意图；

图7为本发明型材蒸发冷凝器分解图。

图中：1柜体、2功率组件、3框架、4门板、5上盖板、6下盖板、7竖梁、8支撑架、9母排固定端子、10直流母排、11交流母排、12固定安装架、13型材蒸发冷凝器、14电力电子器件、15快熔、16霍尔传感器、17基板、18型材、19端盖、20固定夹具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的柜体1、功率组件2、框架3、门板4、上盖板5、下盖板6、竖梁7、支撑架8、母排固定端子9、直流母排10、交流母排11、固定安装架12、型材蒸发冷凝器13、电力电子器件14、快熔15、霍尔传感器16、基板17、型材18、端盖19和固定夹具20部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1-7，型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，包括柜体1和功率组件2，柜体1包括框架3、门板4、上盖板5、下盖板6、竖梁7、支撑架8和母排固定端子9，框架3的顶部固定连接有上盖板5，框架3的底部固定连接有下盖板6，框架3的两侧均固定连接有竖梁7，框架3内腔两侧的底部均固定连接有母排固定端子9，框架3的四面均固定连接有门板4，竖梁7两侧的顶部与中端均固定连接有支撑架8，功率组件2设置于框架3的内腔，功率组件2包括型材蒸发冷凝器13、电力电子器件14、交流母排11、直流母排10、快熔15、霍尔传感器16和固定安装架12，型材蒸发冷凝器13的底部固定连接有快熔15，快熔15的底部固定连接有交流母排11，型材蒸发冷凝器13两侧的底部均设置有直流母排10，型材蒸发冷凝器13两侧的顶部与底部均固定连接有固定安装架12，固定安装架12的底部与支撑架8的顶部固定连接，型材蒸发冷凝器13的底部贯穿设置有固定夹具20，所述基板17的内侧固定连接有型材18，所述基板17的外侧连接有电力电子器件14；

型材蒸发冷凝器13分为上方型材蒸发冷凝器和下方型材蒸发冷凝器，且上方型材蒸发冷凝器、下方型材蒸发冷凝器和电力电子器件14通过固定夹具20安装形成单组组件，所述型材蒸发冷凝器13包括基板17、型材18和端盖19，通过型材蒸发冷凝器13的使用，热阻小，导热性能好且均匀，加工简单，安装方便，无需维护，采用自冷方式，节能减排，无噪声设备运行，后期免维护，型材蒸发冷凝器13自冷整流柜，采用自冷方式自然冷却，大幅度降低了噪声，成本，并且节能减排，免维护；

功率组件2由六组单组组件组成一个三相桥式整流电路，功率组件2的前面三组单组组件为共极，即直流输出的阳极或者阴极，功率组件2的后面三组单组组件为共极，即直流输出的阴极或者阳极，前面每一单组组件与相对应的后面每一单组组件组成三相整流桥的一个桥臂，共三个桥臂，即U、V、W三相，每一组单组组件都安装有测温装置，通过测温装置的使用，采用温度监测系统可实时监测电力电子器件14的实时工作温度；

霍尔传感器16套接于交流母排11的外表面，型材蒸发冷凝器13采用真空腔体，型材18的外壁和内壁均设有翅片，基板17内侧为槽状结构，框架3由型材组装而成，型材18外壁和内壁设有翅片，基板17内侧为槽状结构，大大增加了散热蒸发面积，确保了设备的安全可靠运行，采用型材式箱体结构，抗腐蚀，无污染，一致性好，轻量化，降低了成本；

上盖板5和门板4上均开设有通风孔，下盖板6上分别开设有进线孔和出线孔；

快熔15与每相输入交流母排11连接，快熔15再与桥臂连接；

通过柜体1、功率组件2、框架3、门板4、上盖板5、下盖板6、竖梁7、支撑架8、母排固定端子9、直流母排10、交流母排11、固定安装架12、型材蒸发冷凝器13、电力电子器件14、快熔15、霍尔传感器16、基板17、型材18、端盖19和固定夹具20的配合使用，具备可实时监测电力电子器件实时工作温度的优点，解决了传统的整流柜体没有温度监测系统，无法实时监测电力电子器件的实时工作温度，传统柜体采用碳钢和钣金结构，在抗腐蚀性存在不足，柜体喷漆会有污染的问题；

型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，包括以下步骤：

A：通过型材蒸发冷凝器13的使用，热阻小，导热性能好且均匀，加工简单，安装方便，无需维护，采用自冷方式，节能减排，无噪声设备运行，后期免维护，通过测温装置的使用，采用温度监测系统可实时监测电力电子器件的实时工作温度；

B：型材18外壁和内壁设有翅片，基板17内侧为槽状结构，大大增加了散热蒸发面积，确保了设备的安全可靠运行，采用型材式箱体结构，抗腐蚀，无污染，一致性好，轻量化，降低了成本，型材蒸发冷凝器式13自冷整流柜，采用自冷方式自然冷却，大幅度降低了噪声，成本，并且节能减排，免维护。

综上所述：该型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，通过柜体1、功率组件2、框架3、门板4、上盖板5、下盖板6、竖梁7、支撑架8、母排固定端子9、直流母排10、交流母排11、固定安装架12、型材蒸发冷凝器13、电力电子器件14、快熔15、霍尔传感器16、基板17、型材18、端盖19和固定夹具20的配合使用，解决了传统的整流柜体没有温度监测系统，无法实时监测电力电子器件的实时工作温度，传统柜体采用碳钢和钣金结构，在抗腐蚀性存在不足，柜体喷漆会有污染的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，包括柜体（1）和功率组件（2），其特征在于：所述柜体（1）包括框架（3）、门板（4）、上盖板（5）、下盖板（6）、竖梁（7）、支撑架（8）和母排固定端子（9），所述框架（3）的顶部固定连接有上盖板（5），所述框架（3）的底部固定连接有下盖板（6），所述框架（3）的两侧均固定连接有竖梁（7），所述框架（3）内腔两侧的底部均固定连接有母排固定端子（9），所述框架（3）的四面均固定连接有门板（4），所述竖梁（7）两侧的顶部与中端均固定连接有支撑架（8），所述功率组件（2）设置于框架（3）的内腔，所述功率组件（2）包括型材蒸发冷凝器（13）、电力电子器件（14）、交流母排（11）、直流母排（10）、快熔（15）、霍尔传感器（16）和固定安装架（12），所述型材蒸发冷凝器（13）的底部固定连接有快熔（15），所述快熔（15）的底部固定连接有交流母排（11），所述型材蒸发冷凝器（13）两侧的底部均设置有直流母排（10），所述型材蒸发冷凝器（13）两侧的顶部与底部均固定连接有固定安装架（12），所述固定安装架（12）的底部与支撑架（8）的顶部固定连接，所述型材蒸发冷凝器（13）的底部贯穿设置有固定夹具（20），所述基板（17）内侧固定连接型材（18），所述基板(17)外侧连接有电力电子器件（14）。

2.根据权利要求1所述的型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，其特征在于：所述型材蒸发冷凝器（13）分为上方型材蒸发冷凝器和下方型材蒸发冷凝器，且上方型材蒸发冷凝器、下方型材蒸发冷凝器和电力电子器件（14）通过固定夹具（20）安装形成单组组件，所述型材蒸发冷凝器（13）包括基板（17）、型材（18）和端盖（19），所述型材（18）一端连接于基板（17），另一端连接于端盖（19）。

3.根据权利要求2所述的型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，其特征在于：所述功率组件（2）由六组单组组件组成一个三相桥式整流电路，所述功率组件（2）的前面三组单组组件为共极，即直流输出的阳极或者阴极，功率组件（2）的后面三组单组组件为共极，即直流输出的阴极或者阳极，前面每一单组组件与相对应的后面每一单组组件组成三相整流桥的一个桥臂，共三个桥臂，即U、V、W三相，每一组单组组件都安装有测温装置。

4.根据权利要求1所述的型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，其特征在于：所述霍尔传感器（16）套接于交流母排（11）的外表面，型材蒸发冷凝器（13）采用真空腔体，所述型材（18）的外壁和内壁均设有翅片，所述基板（17）内侧为槽状结构，所述框架（3）由型材组装而成。

5.根据权利要求1所述的型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，其特征在于：所述上盖板（5）和门板（4）上均开设有通风孔，所述下盖板（6）上分别开设有进线孔和出线孔。

6.根据权利要求1所述的型材蒸发冷凝器式自冷整流柜，其特征在于：所述快熔（15）与每相输入交流母排（11）连接，所述快熔（15）再与桥臂连接。

Images