CN208508542U - 一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其技术方案要点是固定架、三个发热单元、以及散热组件，所述固定架具有三个等间距设置的固定部，固定部呈周向分布，每个固定部固定一个发热单元，所述发热单元包括功率单元和两个H桥模块，功率单元设置于固定部的最外端，散热组件包括存储盒、连接存储盒的用于传输冷却液的铜管，铜管将多个存储盒连接成一个整体且具有进水口和出水口，所述进水口连接有微型泵，能够根据散热情况循环冷却水的控制，支持灵活设置选择工作方式，采用分级告警机制。

Description

一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置

技术领域

本实用新型涉及静止无功发生装置领域。

背景技术

静止无功发生装置（SVG）的模块化结构是目前SVG产品普遍采用的型式，为了解决空间占用的问题，如申请号为201520844039.1的中国专利公开了一种SVG功率模块串、并联装置，包括功率单元，所述功率单元的外侧设置有功率单元外壳，功率单元外壳的左右两边内侧设置直流电容器及直流叠排组件，直流电容器及直流叠排组件设置上下两层直流叠排，两层直流叠排之间设置有聚酯酰胺绝缘板，还设置有直流电容器，功率单元外壳的前端外侧设置有动接插端子，内侧设置与动接插端子连接的交流连接排，交流连接排的后端设置有散热器，散热器上设置有四个IGBT模块，四个IGBT模块构成两个H桥，H桥的直流端子通过直流叠排连接到交流连接排上，IGBT模块的上面设置有模块控制板。

由上述可知，由于功率单元以及IGBT模块都是容易发热的元器件，在工作的过程中，发热量较大，因此像上述设置的，需要设置散热器。然而，目前的散热器一般采用风扇或是铝块进行散热，并且功率模块的设置结构过于集中，散热依旧较为集中，通过风扇和铝块无法达到较高的散热效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的是提供一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置，具有较高的效率的散热能力，能够根据散热情况循环冷却水的控制。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置，包括固定架、三个发热单元、以及散热组件，所述固定架具有三个等间距设置的固定部，固定部呈周向分布，每个固定部固定一个发热单元，所述发热单元包括功率单元和两个H桥模块，功率单元设置于固定部的最外端，两个H桥模块分别设置于功率单元的后端，所述H桥模块和功率单元的间隙空间部分固定所述散热组件，所述散热组件包括存储盒、连接存储盒的用于传输冷却液的铜管，铜管将多个存储盒连接成一个整体且具有进水口和出水口，所述进水口连接有微型泵，微型泵和出水口均连接至水箱中，所述微型泵连接有温度开关模块，所述温度开关模块在发热单元温度超过设定值时启动微型泵。

优选的，所述温度开关模块包括依次连接的温度传感器、比较电路和开关电路，温度传感器固定于固定架的中心，其中，比较电路在温度大于设定值时，驱动开关电路接通微型泵的第一电压进行工作。

优选的，所述比较器电路包括比较器和电位基准电路，所述比较器的同相输入端耦接于温度传感器，比较器的反相输入端耦接于电位基准电路，电位基准电路具有可调节电位大小的第一电位器。

优选的，还包括热保护器，微型泵还通过热保护器连接有第二电压。

优选的，所述热保护器具有外壳，外壳上串联有漏电电阻和氖灯。

优选的，所述外壳上还设置有模拟发热器和第二可调电阻。

优选的，所述外壳还留有存储室，存储室内注入有惰性气体。

本实用新型技术效果主要体现在以下方面：对发热单元的排布采用发散式排布，使得热量能够向四周扩散，并利用水冷技术，进一步提高降温效率，同时采用温度开关模块，提高智能控制程度，使得温度超过设定值时，能够自动启动水冷方式，利用微型泵的工作，能够将水在铜管内循环工作，从而带走大部分温度，在工作的时候，又能兼顾到安全性。利用热保护器实现双重控制，并且根据第一电压和第二电压的不同，实现双重控制模式下微型泵的工作效率的改变。在热保护器工作之前，还可以利用模拟发热器和第二可调电阻实现高温模拟，测试热保护器的工作情况。在工作之时，可以对外壳进行漏电检测，能够及时发现漏电情况。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为图1中的A部放大图；

图3为实施例中电路结构图。

附图标记：1、固定架；11、固定部；2、发热单元；21、功率单元；22、H桥模块；3、散热组件；31、存储盒；32、铜管；321、进水口；322、出水口；4、微型泵；5、温度开关模块；51、温度传感器；52、比较电路；521、比较器；522、电位基准电路；53、开关电路；Rp1、第一电位器；R4、漏电电阻；Ne、氖灯；6、外壳；7、模拟发热器；Rp2、第二可调电阻；8、存储室。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

实施例：

一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置，包括固定架1、三个发热单元2、以及散热组件3。固定架1采用铝合金板材，固定架1具有三个等间距设置的固定部11，大致呈现“Y”形。固定部11呈周向分布，每个固定部11固定一个发热单元2。发热单元2包括功率单元21和两个H桥模块22，功率单元21和H桥模块22为现有器件，可以是IGBT模块，都可以作为功率单元21和H桥模块22。在本实施例中，主要以IGBT模块为例。发热单元2的发热量是较高的，因此需要额外的散热结构。功率单元21设置于固定部11的最外端，两个H桥模块22分别设置于功率单元21的后端，H桥模块22和功率单元21的间隙空间部分固定散热组件3。如此设置，可以确保在外部，功率单元21的间距较大，散热能力较高。

参考图2所示，散热组件3包括存储盒31、连接存储盒31的用于传输冷却液的铜管32，存储盒31为铜制的盒体。铜管32将多个存储盒31连接成一个整体且具有进水口321和出水口322，进水口321连接有微型泵4，微型泵4和出水口322均连接至水箱中。水箱在图中未示意，可以是任意可以容纳水的箱体。

参考图3所示，微型泵4连接有温度开关模块5，温度开关模块5在发热单元2温度超过设定值时启动微型泵4。

具体的，温度开关模块5包括依次连接的温度传感器51、比较电路52和开关电路53。温度传感器51固定于固定架1的中心。其中，比较电路52在温度大于设定值时，驱动开关电路53接通微型泵4的第一电压进行工作。温度传感器51为现有器件，用于感应安装位置的环境温度，在温度越高时，输出的温度信号越大，此时通过比较电路52进行信号比较，进行驱动。

比较器521电路包括比较器521和电位基准电路522，比较器521的同相输入端耦接于温度传感器51，比较器521的反相输入端耦接于电位基准电路522，电位基准电路522具有可调节电位大小的第一电位器Rp1。第一电位器Rp1和电阻R2串联在电压Vcc和接地端之间，电压Vcc可以为5V。此时通过调节第一电位器Rp1，可以改变基准信号Vref1，如此，基准信号Vref1代表设定值，因此设定值可以通过调节第一电位器Rp1改变。开关电路53包括图3中的电阻R3、三极管Q1和继电器K1，电阻R3连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过继电器线圈连接电压Vcc，三极管Q1的发射极接地。继电器K1的常开触点连接在第一电压和微型泵4的供电线路上，从而可以控制微型泵4的工作。当温度大于设定值，继电器K1的常开触点闭合。

另外，作为优选的方案，还可以包括热保护器，微型泵4还通过热保护器连接有第二电压。参考图3所示，热保护器具有外壳6，外壳6上串联有漏电电阻R4和氖灯Ne。当外壳6出现漏电的时候，此时氖灯Ne就会发光，从而实现漏电的指示作用，提高获知漏电情况的可能，提高安全性。

进一步的，外壳6上还设置有模拟发热器7和第二可调电阻Rp2。模拟发热器7为电热丝，当外接电源后，模拟发热器7就会产生高温，从而可以此时热保护器是否工作正常，是否能够实现保护。如果通过测试，使得模拟发热器7工作，热保护器不工作，则可以立刻停止模拟发热器7，而是将热保护器进行更换或检修。

外壳6还留有存储室8，存储室8内注入有惰性气体。惰性气体可以是二氧化碳，或氮气，可以避免电弧或点火花。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种采用循环水冷散热的静止无功发生装置，包括固定架、三个发热单元、以及散热组件，其特征是，所述固定架具有三个等间距设置的固定部，固定部呈周向分布，每个固定部固定一个发热单元，所述发热单元包括功率单元和两个H桥模块，功率单元设置于固定部的最外端，两个H桥模块分别设置于功率单元的后端，所述H桥模块和功率单元的间隙空间部分固定所述散热组件，所述散热组件包括存储盒、连接存储盒的用于传输冷却液的铜管，铜管将多个存储盒连接成一个整体且具有进水口和出水口，所述进水口连接有微型泵，微型泵和出水口均连接至水箱中，所述微型泵连接有温度开关模块，所述温度开关模块在发热单元温度超过设定值时启动微型泵。

2.如权利要求1所述采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其特征是，所述温度开关模块包括依次连接的温度传感器、比较电路和开关电路，温度传感器固定于固定架的中心，其中，比较电路在温度大于设定值时，驱动开关电路接通微型泵的第一电压进行工作。

3.如权利要求2所述采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其特征是，所述比较器电路包括比较器和电位基准电路，所述比较器的同相输入端耦接于温度传感器，比较器的反相输入端耦接于电位基准电路，电位基准电路具有可调节电位大小的第一电位器。

4.如权利要求1所述采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其特征是，还包括热保护器，微型泵还通过热保护器连接有第二电压。

5.如权利要求4所述采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其特征是，所述热保护器具有外壳，外壳上串联有漏电电阻和氖灯。

6.如权利要求5所述采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其特征是，所述外壳上还设置有模拟发热器和第二可调电阻。

7.如权利要求6所述采用循环水冷散热的静止无功发生装置，其特征是，所述外壳还留有存储室，存储室内注入有惰性气体。