CN206060557U - 一种水冷变频器逆变模块结构 - Google Patents

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付国良
白羽
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Wolong Electric Group Liaoning Rongxin Electric Drive Co Ltd
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Abstract

一种水冷变频器逆变模块结构,包括IGBT模块、面板组件、安装铝板;安装铝板固定在侧面板组件上、与底部的面板组件平行设置,在安装铝板和底部面板组件上各安装有一个水冷散热器,两块IGBT模块一上一下对面安装,分别固定在两个水冷散热器上;在两个IGBT模块的两侧分别设置两个水管,一个水管的一端连接上端的水冷散热器,另一端连接分水器;一个水管的一端连接下端的水冷散热器,另一端连接分水器;两个分水器分别固定在底部面板组件和安装铝板上,一个分水器接进水,一个分水器接出水。本实用新型布局合理,外观简洁精美;减小功率单元空间大小,减少了安装、拆卸难度。水路接口和水管少,布局简单,便于安装维护。

Description

一种水冷变频器逆变模块结构
技术领域
本实用新型涉及一种水冷散热的变频器逆变模块结构,该逆变模块应用于电力、冶金和所有使用逆变模块作为核心器件的其它领域,可用于中功率水冷变频器功率单元组件。
背景技术
逆变模块是目前应用最为广泛的电气组成模块,通过控制内部电气元件IGBT实现逆变调节,可以保证功率模块逆变要求,同时与整流模块及功率模块整体配合,最终实现对运转设备电机改变运转频率,提高运转效率,节能等功能。逆变模块是应用系统中变频器装置的核心组成部分。
逆变模块的结构涉及的技术范围较为广泛,包括半导体器件的安装、传热、固体及流体应力分析、电磁兼容、高压绝缘配合等多方面的技术。因此,逆变模块的机械安装构造是至关重要的,只有采用合理的机械安装构造,才能为变频器安全运行和方便维护提供有力保障。
目前国内应用的小功率变频器多以风冷为主,大功率变频器多以水冷为主。风冷功率单元结构较大,为整体模块,如单独件损坏需整个单元整体维修更换。
由于中功率变频器电压等级的提高,所有逆变模块在结构设计上既要考虑绝缘、散热、稳定等传统问题,还要考虑体积大小,与整流模块整体配合等新问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是一种可靠性高、体积小、方便安装拆卸和维修的水冷变频器逆变模块结构。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
一种水冷变频器逆变模块结构,包括IGBT模块、面板组件、安装铝板;安装铝板固定在侧面板组件上、与底部的面板组件平行设置,在安装铝板和底部面板组件上各安装有一个水冷散热器,两块IGBT模块一上一下对面安装,分别固定在两个水冷散热器上;在两个IGBT模块的两侧分别设置两个水管,一个水管的一端连接上端的水冷散热器,另一端连接分水器;一个水管的一端连接下端的水冷散热器,另一端连接分水器;两个分水器分别固定在底部面板组件和安装铝板上,一个分水器接进水,一个分水器接出水。
与现有的技术相比,本实用新型的有益效果是:
1)采用双IGBT集成模块对式安装,保证输入输出端一致的同时,能节省大量的安装空间,这样逆变模块结构更紧凑,布局更加合理,外观简洁精美;减小功率单元前下部的空间大小,减少了安装和整体拆卸的难度。
2)四根水管布置在水冷散热器两端,水路接口和水管种类少,水管布局简单明了,便于安装维护;改变了传统的散热分散,水管密集,安装复杂的布置的方式。
3)直流导电排采用复合母排形式,可省去正负极母排的安全距离,实现正负极端子紧凑对接,可有效抵消电动力,结构更简单,拆卸维修方便。
4)模块化设计,降低了整体布局的复杂程度,方便了测试模块。
附图说明
图1是逆变模块电路原理图;
图2是逆变模块结构外观图;
图3是逆变模块内部结构件图;
图4是逆变模块水管布局结构图;
图5是逆变模块二极管压装结构图;
图中:1-面板组件、2-安装铝板、3-直流复合母排、4-水管二、5-水冷散热器、6-管接头、7-IGBT模块、8-水管一、9-交流母排、10-分水器、11-出水口、12-进水口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进一步说明:
如图2-图5所示,一种水冷变频器逆变模块结构,包括IGBT模块7、面板组件1、安装铝板2;安装铝板2固定在侧面板组件1上、与底部的面板组件1平行设置,在安装铝板2和底部面板组件1上各安装有一个水冷散热器5,两块IGBT模块7一上一下对面安装,分别固定在两个水冷散热器5上;在两个IGBT模块7的两侧分别设置两个水管,水管一8的一端连接上端的水冷散热器5,另一端连接分水器10;水管二4的一端连接下端的水冷散热器5,另一端连接分水器10;两个分水器10分别固定在底部面板组件1和安装铝板2上,一个分水器10接进水口12,一个分水器10接出水口11。水管一8和水管二4通过管接头6连接水冷散热器,采用去离子水作为散热介质。
冷却水通过进水分水器10均分进入水管一8和水管二4并通过水管一8和水管二4分别进入两个水冷散热器5的一端,冷却水在水冷散热器5中进行冷热交换后,从两个水冷散热器5的另一端以相反的方式流出分水器10和出水口11实现水路冷却循环。IGBT模块7通过底面贴合在水冷散热器5上以达到散热的目的。该水路连接结构简单,节点少,故障率低,稳定可靠,拆卸维护方便。
整个逆变模块安装在一个由面板组件1围装起来的箱体内。
IGBT模块7采用模块化设计,根据电路原理图(图1)选用核心电气元件集成封装而成,IGBT模块7底面贴合在水冷散热器5表面,由冷却水带走IGBT模块7的热量,IGBT模块7一端与交流母排9连接,另一端连接正负直流复合母排3,最终连接在单元电容模块上,由此方式实现电流逆变转换。
见图5,直流复合母排3的端子安装在IGBT模块7的直流正负端子上并固定在后侧的面板组件1上,通过使用两个叠层的直流复合母排3可以节省出中间安装空间。由于两个直流复合母排3固定在面板组件1上,因此可以有效的抵制电动力,两个叠层的直流复合母排3接入电容侧的软连排可以使电容引出的铜排连接不受应力,具有一定的调节余量。使得安装精度降低,装配更加简化。
该逆变模块的结构适用于3kV的电压等级。

Claims (1)

1.一种水冷变频器逆变模块结构,包括IGBT模块、面板组件、安装铝板;其特征在于,安装铝板固定在侧面板组件上、与底部的面板组件平行设置,在安装铝板和底部面板组件上各安装有一个水冷散热器,两块IGBT模块一上一下对面安装,分别固定在两个水冷散热器上;在两个IGBT模块的两侧分别设置两个水管,一个水管的一端连接上端的水冷散热器,另一端连接分水器;一个水管的一端连接下端的水冷散热器,另一端连接分水器;两个分水器分别固定在底部面板组件和安装铝板上,一个分水器接进水,一个分水器接出水。
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