CN215295582U

CN215295582U - 一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置

Info

Publication number: CN215295582U
Application number: CN202023203273.6U
Authority: CN
Inventors: 李晓峰; 张艳超; 韩昊; 刘春波; 苏倩
Original assignee: Tianjin Ruineng Electric Co ltd
Current assignee: Tianjin Ruiyuan Electrical Co ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-12-24
Anticipated expiration: 2030-12-28

Abstract

本实用新型公开了一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，属于测试装置技术领域，包括保温房、加热器组、控制装置、散热风扇、风机组、电源，其中，保温房的墙板设有通风窗口组，保温房一墙板设有门，保温房中容置有变流器功率模块；加热器组设于通风窗口组，加热器组用于给保温房加热；控制装置设于保温房中部，用于监测保温房内温度，包括温度控制器和温度变送器；散热风扇设于保温房顶部，用于给保温房内部散热；风机组设于保温房内，用于促进保温房内空气循环。本实用新型通过对功率模块进行长时间的加热烘烤，可快速有效地降低空气湿度，抑制凝露的产生，从而去除模块及板件中积存的水汽水珠，降低测试时功率模块的炸机风险。

Description

一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置

技术领域

本实用新型属于测试装置技术领域，尤其涉及一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置。

背景技术

随着风电行业的快速发展，目前大功率风力发电机组趋于海上机组发展，在存储和运输过程中，变流器的核心部件功率模块不可避免形成有冷凝水，而冷凝水在功率模块运行稳定、可靠性方面有着较为明显的弊端。

在功率模块组装完成后、出厂测试过程中，因潮湿、温差凝露导致绝缘强度降低，端子击穿，致使功率模块炸毁的情形经常发生。为了降低炸机风险，需对功率模块中的冷凝水问题进行改进。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种通过对功率模块进行长时间的加热烘烤，可快速有效地降低空气湿度，抑制凝露的产生，从而去除模块及板件中积存的水汽水珠，降低测试时功率模块的炸机风险的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，所述高温烘烤装置包括保温房、加热器组、控制装置、散热风扇、风机组、电源，其中，所述保温房的墙板设有通风窗口组，所述保温房一墙板设有门，所述保温房中容置有变流器功率模块；所述加热器组设于所述通风窗口组，所述加热器组用于给保温房加热；所述控制装置设于所述保温房中部，用于监测保温房内温度，包括温度控制器和温度变送器；所述散热风扇设于所述保温房顶部，用于给保温房内部散热；所述风机组设于所述保温房内，用于促进保温房内空气循环；所述电源与所述加热器组、控制装置、散热风扇、风机组电连接，所述电源包括第一电源、第二电源和开关电源。

进一步，所述通风窗口组包括设于所述保温房四角侧的第一通风窗口、第二通风窗口、第三通风窗口和第四通风窗口；

所述加热器组包括设于所述第一通风窗口的第一加热器、设于所述第二通风窗口的第二加热器、设于所述第三通风窗口的第三加热器和设于所述第四通风窗口的第四加热器；

所述风机组包括设于靠近第一通风窗口位置的第一风机、设于靠近第二通风窗口位置的第二风机、设于靠近第三通风窗口位置的第三风机和设于靠近第四通风窗口位置的第四风机。

进一步，所述温度控制器包括第一温度控制器和第二温度控制器。

进一步，所述第一至第四加热器型号为LS9 Fan Heater。

进一步，所述第一至第四风机型号为RE22P-4EK.40M。

进一步，所述高温烘烤装置还包括高温烘烤系统，所述高温烘烤系统包括：

所述第一加热器，其依次通过第一加热器接触器的常开触点、第一接触器的常开触点、主断路器的常开触点连接所述第一电源；

所述第二加热器，其依次通过第二加热器接触器的常开触点、第一接触器的常开触点、主断路器的常开触点连接所述第一电源；

所述第三加热器，其依次通过第三加热器接触器的常开触点、第一接触器的常开触点、主断路器的常开触点连接所述第一电源；

所述第四加热器，其依次通过第四加热器接触器的常开触点、第一接触器的常开触点、主断路器的常开触点连接所述第一电源；

所述散热风扇，其依次通过变频器、主断路器的常开触点连接所述第一电源；

所述温度变送器，其依次通过变频器、主断路器的常开触点连接所述第一电源；

散热回路，其串联在所述第二电源的火线和零线之间，所述散热回路包括串连的所述第一风机；与所述第一风机并联的所述第二风机；与所述第一风机并联的所述第三风机；与所述第一风机并联的所述第四风机；

第一加热控制回路，其串联在所述开关电源的火线和零线之间，所述第一加热控制回路包括串连的第二加热器接触器的线圈，及与所述第二加热器接触器的线圈并联的第三加热器接触器的线圈；

第二加热控制回路，其串联在所述开关电源的火线和零线之间，所述第二加热控制回路包括串联的第一温度控制器的触点、第二温度控制器的触点和第一加热器接触器的线圈，及与所述第一加热器接触器的线圈并联的第四加热器接触器的线圈；

第三加热控制回路，其串联在所述开关电源的火线和零线之间，所述第三加热控制回路包括串联的第一接触器的线圈、时间继电器的触头和变频器报警端子T/A，及与所述第一接触器的线圈并联的时间继电器；

变送运行回路，所述变送运行回路包括串联在所述开关电源的火线和零线之间的温度变送器的端子。

进一步，所述保温房的墙板包括高密度岩棉板。

进一步，所述第一电源电压为400VAC、第二电源电压为230VAC，所述开关电源将第二电源220VAC输入电压转换为24VDC电压输出。

进一步，所述温度变送器型号为REN THTC02，所述温度控制器型号为 RKTO 011(NC)，所述时间继电器型号为ETR4-69-A，所述变频器型号为 MD320NT3.7GB，所述散热风扇型号为B2D315-146W-AV80，所述接触器型号为DIL M80C XTCE080FC。

本实用新型中，变流器功率模块置于保温房中，通过加热器组对保温房内长时间持续加热烘烤，风机组可使保温房内各处角度温差一致，温度变送器将保温房内的温度信号转换为电流信号，将该信号发送至变频器，通过控制变频器频率以控制散热风扇的转速，使保温房内温度稳定在某一数值，进而快速有效地降低空气湿度，抑制凝露的产生，从而去除模块及板件中积存的水汽水珠，降低测试时功率模块的炸机风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的保温房内部结构俯视图；

图2是本实用新型实施例提供的主电路图；

图3是本实用新型实施例提供的控制电路图。

其中：1、保温房；11、通风窗口组；111、第一通风窗口；112、第二通风窗口；113、第三通风窗口；114、第四通风窗口；12、门；2、加热器组；21、第一加热器；22、第二加热器；23、第三加热器；24、第四加热器；3、控制装置；31、温度控制器；311、第一温度控制器；312、第二温度控制器；32、温度变送器；4、散热风扇；5、风机组；51、第一风机；52、第二风机；53、第三风机；54、第四风机；61、第一电源；62、第二电源；63、开关电源；7、温度变送器；8、变频器。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明：

本实用新型的实施例提供了一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，如图1所示，所述高温烘烤装置包括保温房1、加热器组2、控制装置3、散热风扇4、风机组5、电源，其中，所述保温房1的墙板设有通风窗口组11，所述保温房1一墙板设有门12，门12用于开闭保温房1，便于放入被测功率模块，门上可设有门锁，所述保温房1中容置有变流器功率模块；所述加热器组2 设于所述通风窗口组11，用于给保温房1加热；所述控制装置3用于监测保温房1内温度，所述控制装置3设于所述保温房1中部，包括温度控制器31和温度变送器32；所述散热风扇4设于所述保温房1顶部，用于给保温房1内部散热，通过控制散热风扇4转速，可使保温房内温度稳定在某一数值。所述风机组5设于所述保温房1内，用于促进保温房1内空气循环，进而可保证保温房1 内各处的温差基本一致；所述电源与所述加热器组2、控制装置3、散热风扇4、风机组5电连接，所述电源包括第一电源61、第二电源62和开关电源63。

本技术方案中，变流器功率模块置于保温房1中，通过加热器组2对保温房1内长时间持续加热烘烤，风机组可使保温房1内各处角度温差一致，温度变送器32将保温房1内的温度信号转换为电流信号，将该信号发送至变频器8，通过控制变频器8频率以控制散热风扇4的转速，使保温房1内温度稳定在某一数值，进而快速有效地降低空气湿度，抑制凝露的产生，从而去除模块及板件中积存的水汽水珠，降低测试时功率模块的炸机风险。

在一些实施例中，如图1所示，所述通风窗口组11包括设于所述保温房1 四角侧的第一通风窗口111、第二通风窗口112、第三通风窗口113和第四通风窗口114；所述加热器组2包括设于所述第一通风窗口111的第一加热器21、设于所述第二通风窗口112的第二加热器22、设于所述第三通风窗口113的第三加热器23和设于所述第四通风窗口114的第四加热器24；所述风机组5包括设于靠近第一通风窗口111位置的第一风机51、设于靠近第二通风窗口112位置的第二风机52、设于靠近第三通风窗口113位置的第三风机53和设于靠近第四通风窗口114位置的第四风机54。保温房1两侧各两个加热器，可从保温房 1四角侧的四个通风窗口分别吹入热风，为保温房1加热；保温房1内四角侧的四个风机可促进保温房1内空气循环，保证房间内各角度温差基本一致。

进一步，如图1所示，所述温度控制器31包括第一温度控制器311和第二温度控制器312，第二温度控制器312作为冗余保护，可在第一温度控制器311 失效时控制加热器工作开关机状态。

具体的，所述第一至第四加热器型号为LS9 Fan Heater，其额定电压为 400VAC。所述第一至第四风机型号为RE22P-4EK.40M，其额定电压为230V，额定功率为0.51KW。

在一些实施例中，如图2、图3所示，所述高温烘烤装置还包括高温烘烤系统，所述高温烘烤系统包括：所述第一加热器21，其依次通过第一加热器接触器的常开触点KM2、第一接触器的常开触点KM1、主断路器的常开触点Q1连接所述第一电源61；所述第二加热器22，其依次通过第二加热器接触器的常开触点KM3、第一接触器的常开触点KM1、主断路器的常开触点Q1连接所述第一电源61；所述第三加热器23，其依次通过第三加热器接触器的常开触点 KM4、第一接触器的常开触点KM1、主断路器的常开触点Q1连接所述第一电源61；所述第四加热器24，其依次通过第四加热器接触器的常开触点KM5、第一接触器的常开触点KM1、主断路器的常开触点Q1连接所述第一电源61；所述散热风扇4，其依次通过变频器8、主断路器的常开触点Q1连接所述第一电源61；所述温度变送器32，其依次通过变频器8、主断路器的常开触点Q1连接所述第一电源61；散热回路，其串联在所述第二电源62的火线和零线之间，所述散热回路包括串连的所述第一风机51；与所述第一风机51并联的所述第二风机52；与所述第一风机51并联的所述第三风机53；与所述第一风机51并联的所述第四风机54；第一加热控制回路，其串联在所述开关电源63的火线和零线之间，所述第一加热控制回路包括串连的第二加热器接触器的线圈KM3，及与所述第二加热器接触器的线圈KM3并联的第三加热器23接触器的线圈 KM4；第二加热控制回路，其串联在所述开关电源63的火线和零线之间，所述第二加热控制回路包括串连的第一温度控制器311的触点t1、第二温度控制器 312的触点t2和第一加热器接触器的线圈KM2，及与所述第一加热器接触器的线圈KM2并联的第四加热器接触器的线圈KM5；第三加热控制回路，其串联在所述开关电源63的火线和零线之间，所述第三加热控制回路包括串连的第一接触器的线圈KM1、时间继电器的触头T和变频器8报警端子T/A，及与所述第一接触器的线圈KM1并联的时间继电器T；变送运行回路，所述变送运行回路包括串联在所述开关电源63的火线和零线之间的温度变送器32的端子。

本技术方案中，当保温房1内温度到达第一温度控制器311的预设温度时，第一温度控制器311的触点t1断开，或在第一温度控制器311失效时达到第二温度控制器312的预设温度时，第二温度控制器312的触点t2断开，第一加热器接触器的线圈KM2、第四加热器接触器的线圈KM5失电，第一加热器接触器的常开触点KM2、第四加热器接触器的常开触点KM5断开，第一加热器21 和第四加热器24停止加热，第二加热器22和第三加热器23继续加热。可通过设置时间继电器T的延时时间，来控制本装置的加热烘烤时间。变频器8报警端子T/A用于冗余保护，当温度变送器32传递的温度信号大于变频器8报警值时，变频器8报警端子T/A断开，第一接触器的线圈KM1失电，第一接触器的常开触点KM1断开，第一至第四加热器停止加热。

具体的，所述保温房1的墙板包括高密度岩棉板，高密度岩棉板具有较强的隔热性和防火性。

具体的，所述第一电源61电压可为400VAC、第二电源62电压可为 230VAC，所述开关电源63可将第二电源62220VAC输入电压转换为24VDC电压输出，可实现本实用新型对被测功率模块的高温烘烤。

优选的，所述温度变送器32型号为REN THTC02，温度变送器32可转换的温度信号范围为20～80℃，输出信号范围为4～20mA，所述温度控制器31 型号为RKTO 011(NC)，其可控制的温度控制范围为0-60℃，所述时间继电器T 型号为ETR4-69-A，所述变频器8型号为MD320NT3.7GB，所述散热风扇4型号为B2D315-146W-AV80，所述接触器型号为DIL M80CXTCE080FC。

在具体实施例中，可以按以下过程使用本实用新型的高温烘烤装置：

在本高温烘烤装置启动运行之前，将被测功率模块放入保温房1内，将门 12锁关闭。

设置第一温度控制器311温度上限为58℃，第二温度控制器312温度上限设置为62℃，时间继电器T的延时时间设置为9小时，变频器8控制柜内温度稳定为60℃，变频器8控制频率上限为50Hz、变频器8控制频率下限为22.5Hz，变频器8报警值为70℃。

开始测试时，闭合主断路器Q1，第一电源61回路、第二电源62回路及开关电源63回路同时通电：开关电源63回路通电后，第二加热器接触器的线圈 KM3、第三加热器接触器的线圈KM4得电；第一加热器接触器的线圈KM2、第四加热器接触器的线圈KM5得电；第一接触器的线圈KM1得电；温度变送器32同时启动运行。第一电源61回路中，第一加热器接触器的常开触点KM2、第二加热器接触器的常开触点KM3、第三加热器接触器的常开触点KM4、第四加热器接触器的常开触点KM5、第一接触器的常开触点KM1均闭合，此时，保温房1内第一至第四加热器得电运行；散热风扇4得电运行，温度变送器32 信号连接变频器8控制散热风扇4的运行速度。第二电源62回路中，保温房1 内第一至第四风机得电运行。此时所有控制器件及主回路电气全部开始运行。

保温房1加热时从常温逐步升温，当保温房1内温度到达58℃时，第一温度控制器311的触点t1断开，第一加热器接触器的线圈KM2、第四加热器接触器的线圈KM5失电，第一加热器接触器的常开触点KM2、第四加热器接触器的常开触点KM5断开，第一加热器21和第四加热器24停止加热，第二加热器 22和第三加热器23继续加热，温度变送器32输出信号控制变频器8以控制散热风扇4转速。保温房1运行到9小时后，时间继电器常闭触头T断开，第一接触器的线圈KM1失电，第一接触器的常开触点KM1断开，第一至第四加热器停止加热，散热风扇4停止工作，保温房1逐渐恢复常温。检测温度变送器 32温度到达70℃时，变频器8报警端子T/A断开，第一接触器的线圈KM1失电，第一接触器的常开触点KM1断开，第一至第四加热器停止加热，散热风扇 4停止工作，保温房1逐渐恢复常温。

被测功率模块在保温房1内高温60℃烘烤9小时结束时，功率模块及板件中积存的水汽水珠清除干净，保证模块上电测试中的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述高温烘烤装置包括保温房、加热器组、控制装置、散热风扇、风机组、电源，其中，所述保温房的墙板设有通风窗口组，所述保温房一墙板设有门，所述保温房中容置有变流器功率模块；所述加热器组设于所述通风窗口组，所述加热器组用于给保温房加热；所述控制装置设于所述保温房中部，用于监测保温房内温度，包括温度控制器和温度变送器；所述散热风扇设于所述保温房顶部，用于给保温房内部散热；所述风机组设于所述保温房内，用于促进保温房内空气循环；所述电源与所述加热器组、控制装置、散热风扇、风机组电连接，所述电源包括第一电源、第二电源和开关电源。

2.如权利要求1所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述通风窗口组包括设于所述保温房四角侧的第一通风窗口、第二通风窗口、第三通风窗口和第四通风窗口；

3.如权利要求2所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述温度控制器包括第一温度控制器和第二温度控制器。

4.如权利要求2所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述第一至第四加热器型号为LS9 Fan Heater。

5.如权利要求2所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述第一至第四风机型号为RE22P-4EK.40M RE22P-4EK。

6.如权利要求3所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述高温烘烤装置还包括高温烘烤系统，所述高温烘烤系统包括：

7.如权利要求1所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述保温房的墙板包括高密度岩棉板。

8.如权利要求1所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述第一电源电压为400VAC、第二电源电压为230VAC，所述开关电源将第二电源220VAC输入电压转换为24VDC电压输出。

9.如权利要求6所述的用于变流器功率模块出厂检测的高温烘烤装置，其特征在于，所述温度变送器型号为REN THTC02，所述温度控制器型号为RKTO011(NC)，所述时间继电器型号为ETR4-69-A，所述变频器型号为MD320NT3.7GB，所述散热风扇型号为B2D315-146W-AV80，所述接触器型号为DIL M80C XTCE080FC。