CN215956942U - 一种基于晶闸管和igbt模块的散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，涉及电力设备技术领域。本实用新型包括动态电压恢复器；动态电压恢复器内部分别设置有晶闸管组件、IGBT模块组件和离心风机组件；动态电压恢复器内部还设置有系统风道；离心风机组件与晶闸管组件形成第一独立风道，离心风机组件与IGBT模块组件形成第二独立风道。本实用新型通过对晶闸管组件和IGBT模块组件这两个核心组件的散热系统进行整合，使晶闸管组件和IGBT模块组件在不同的风道内也可通过一个风机进行散热，使动态电压恢复器内部结构更加紧凑，设备内部风道循环更加简单、高效，同时也取消了IGBT模块组件的风机，降低设备成本、简化了整套动态电压恢复器的控制系统。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备技术领域，特别是涉及一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统。
背景技术
随着工业园区内精密实验仪器、变频调速设备、自动化生产线以及计算机系统等各种敏感设备对供电可靠性的要求不断提高，可实现优质高效电力供给的定制电力技术得到了广泛关注。其中，动态电压恢复器即DVR，这种设备的使用越来越突显它的优势。它是带有储能装置的串联补偿装置，除无功功率之外，有补偿有功功率的能力。在系统电压受到干扰造成负荷侧电压短时跌落(几个周波至几十个周波)是造成高精密实验仪器等各种敏感设备故障的主要原因，而动态电压恢复器(DVR)，在1～2毫秒之内产生补偿电压，抵消系统电压所受干扰，使负荷侧电压感受不到扰动，保证了敏感设备的安全可靠运行。动态电压恢复器响应速度快，可以保证负荷侧电压波形为标准正弦，消除电压谐波和电压波动与闪变对负载的影响。
而现在大多数的动态电压恢复器在内部结构布局上对两个核心部件晶闸管组件和IGBT模块组件的散热都是采用独立分开散热的结构形式和控制，由于是独立散热两个核心部件，风机的使用数量较多，种类也至少是2种风机，控制上也更加复杂，造成风机的利用效率不高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提高整套动态电压恢复器(DVR)设备内部风扇的利用效率，取消IGBT模块组件的风机，降低设备成本，简化设备控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型为一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，包括动态电压恢复器；所述动态电压恢复器内部分别设置有晶闸管组件、IGBT模块组件和离心风机组件；所述动态电压恢复器内部还设置有系统风道；所述离心风机组件和晶闸管组件均固定安装于动态电压恢复器内部靠近顶部位置，且所述离心风机组件位于晶闸管组件一侧的上方；所述IGBT模块组件固定安装于动态电压恢复器内部靠近底部位置；所述系统风道连通在IGBT模块组件和离心风机组件之间；所述IGBT模块组件、离心风机组件和晶闸管组件均与系统风道内部相通，且所述离心风机组件与晶闸管组件形成第一独立风道，所述离心风机组件与IGBT模块组件形成第二独立风道。
进一步地，所述晶闸管组件由若干晶闸管组构成；
其中，所述晶闸管组包括有晶闸管、晶闸管散热器和环形绝缘板；
所述晶闸管固定安装在对称设置的两晶闸管散热器之间，通过压接所述晶闸管散热器方式实现晶闸管的固定；
所述晶闸管散热器通过螺栓固定安装于环形绝缘板内部。
进一步地，所述环形绝缘板由环氧树脂制成，且所述环形绝缘板外表面覆盖有一层铝锌板。
进一步地，所述IGBT模块组件包括有箱体式安装盒；
所述箱体式安装盒内部固定安装有若干FF600R17ME4模块；
所述箱体式安装盒相对两外侧面均安装有IGBT散热器，所述IGBT散热器与箱体式安装盒内部相通；
所述FF600R17ME4模块与IGBT散热器之间均按规范涂抹导热硅脂。
进一步地，所述系统风道由若干钣金结构件拼接组成；
所述系统风道的截面尺寸和IGBT散热器的截面尺寸相同，所述系统风道经过转折后接入离心风机组件的进风区域；
所述系统风道与晶闸管组件以及IGBT模块组件之间均采用PU密封条压紧，且在所述晶闸管组件另一端和IGBT模块组件另一端均采用螺栓固定安装。
进一步地，所述IGBT散热器采用插片式散热器；
所述晶闸管散热器采用挤出式型材散热器。
进一步地，所述动态电压恢复器一外侧面由上至下分别固定安装有出风网板和第一进风网板，所述动态电压恢复器另一外侧面靠近顶部位置固定安装有第二进风网板；
所述出风网板与离心风机组件出风区域位置相适配，所述第一进风网板与IGBT模块组件位置相适配，所述第二进风网板与晶闸管组件位置相适配。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型通过对晶闸管组件和IGBT模块组件这两个核心组件的散热系统进行整合，使晶闸管组件和IGBT模块组件在不同的风道内也可通过一个风机进行散热，使动态电压恢复器内部结构更加紧凑，设备内部风道循环更加简单、高效，同时也取消了IGBT模块组件的风机，降低设备成本、简化了整套动态电压恢复器的控制系统。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统的结构示意图。
图2为图1的结构主视图。
图3为晶闸管组件的结构示意图。
图4为图3的结构主视图。
图5为IGBT模块组件的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-动态电压恢复器，101-出风网板，102-第一进风网板，103-第二进风网板，2-晶闸管组件，21-晶闸管组，211-晶闸管，212-晶闸管散热器，213-环形绝缘板，3-IGBT模块组件，301-箱体式安装盒，302-FF600R17ME4模块，303-IGBT散热器，4-离心风机组件，5-系统风道，501-钣金结构件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型为一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，包括动态电压恢复器1；动态电压恢复器1内部分别设置有晶闸管组件2、IGBT模块组件3和离心风机组件4，其中离心风机组件4中所用的风机采用的是直径400mm，电压AC380V，功率2kW，RPM2650的离心式风机；动态电压恢复器1内部还设置有系统风道5；
整个离心风机组件4中的离心风机除下方进风区域和后方出风区域外，其余4个面均是完全封闭。离心风机出风口处采用10x10mm阵列方孔形式出风，达到风机规定的安全防护等级；
离心风机组件4和晶闸管组件2均固定安装于动态电压恢复器1内部靠近顶部位置，且离心风机组件4位于晶闸管组件2一侧的上方；
IGBT模块组件3固定安装于动态电压恢复器1内部靠近底部位置；
系统风道5连通在IGBT模块组件3和离心风机组件4之间；
IGBT模块组件3、离心风机组件4和晶闸管组件2均与系统风道5内部相通，且离心风机组件4与晶闸管组件2形成第一独立风道，离心风机组件4与IGBT模块组件3形成第二独立风道；
晶闸管组件2与离心风机组件4很近，这使得晶闸管组件2和离心风机组件4之间的第一独立风道很短，且第一独立风道内风阻很小，第二独立风道进风口的风速和风压很大，更加利于晶闸管组件2的散热。
其中，晶闸管组件2由若干晶闸管组21构成；其中，晶闸管组21包括有晶闸管211、晶闸管散热器212和环形绝缘板213；
晶闸管211固定安装在对称设置的两晶闸管散热器212之间，通过压接晶闸管散热器212方式实现晶闸管211的固定；
晶闸管散热器212通过螺栓固定安装于环形绝缘板213内部；环形绝缘板213由环氧树脂制成，且环形绝缘板213外表面覆盖有一层铝锌板，用以加强环形绝缘板213与铝锌板之间的固定。
其中，IGBT模块组件3包括有箱体式安装盒301；
箱体式安装盒301内部固定安装有若干FF600R17ME4模块302；
箱体式安装盒301相对两外侧面均安装有IGBT散热器303，IGBT散热器303与箱体式安装盒301内部相通；
FF600R17ME4模块302与IGBT散热器303之间均按规范涂抹导热硅脂。
其中，系统风道5由若干钣金结构件501拼接组成，结构上稳定、可靠、牢固，安装上便捷、快速；
系统风道5的截面尺寸和IGBT散热器303的截面尺寸相同，系统风道5比直，固定牢固，系统风道5经过转折后接入离心风机组件4的进风区域；离心风机组件4的风机启动后，系统风道5无漏风、振动情况；
系统风道5与晶闸管组件2以及IGBT模块组件3之间均采用PU密封条压紧，使整个系统风道5更加密闭，能最大程度减少风量流失，也能提高IP防护等级，最大程度减少灰尘进入系统风道5内部，且在晶闸管组件2另一端和IGBT模块组件3另一端均采用螺栓固定安装，此种结构方式方便维护和拆卸晶闸管组件2和IGBT模块组件3。
其中，IGBT散热器303采用的是传统插片式散热器，材料AL6063/T5，基板厚度15mm，翅片厚度1.2mm，翅片长度70mm，翅片间距4mm；
晶闸管散热器212采用的是挤出式型材散热器，厂家型号是XHX297型材，材料AL6063/T5，采用附件SF15x100压接安装。
其中，动态电压恢复器1一外侧面由上至下分别固定安装有出风网板101和第一进风网板102，动态电压恢复器1另一外侧面靠近顶部位置固定安装有第二进风网板103；
出风网板101与离心风机组件4出风区域位置相适配，第一进风网板102与IGBT模块组件3位置相适配，第二进风网板103与晶闸管组件2位置相适配；
本实用新型的散热系统是用一个离心风机提供散热风源，同时与晶闸管组2件和IGBT模块组件3分别形成两个独立的风道，离心风机在工作时，同时对晶闸管组件2和IGBT模块组件3进行抽风，然后从离心风机出风口排出晶闸管组件2和IGBT模块组件3工作时产生的热量，而且使用此种散热系统后IGBT模块组件3可以不再需要配置专门的散热风扇，大大降低了生产成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，包括动态电压恢复器(1)；所述动态电压恢复器(1)内部分别设置有晶闸管组件(2)、IGBT模块组件(3)和离心风机组件(4)；其特征在于：所述动态电压恢复器(1)内部还设置有系统风道(5)；
所述离心风机组件(4)和晶闸管组件(2)均固定安装于动态电压恢复器(1)内部靠近顶部位置，且所述离心风机组件(4)位于晶闸管组件(2)一侧的上方；
所述IGBT模块组件(3)固定安装于动态电压恢复器(1)内部靠近底部位置；
所述系统风道(5)连通在IGBT模块组件(3)和离心风机组件(4)之间；
所述IGBT模块组件(3)、离心风机组件(4)和晶闸管组件(2)均与系统风道(5)内部相通，且所述离心风机组件(4)与晶闸管组件(2)形成第一独立风道，所述离心风机组件(4)与IGBT模块组件(3)形成第二独立风道。
2.根据权利要求1所述的一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，其特征在于，所述晶闸管组件(2)由若干晶闸管组(21)构成；
其中，所述晶闸管组(21)包括有晶闸管(211)、晶闸管散热器(212)和环形绝缘板(213)；
所述晶闸管(211)固定安装在对称设置的两晶闸管散热器(212)之间，通过压接所述晶闸管散热器(212)方式实现晶闸管(211)的固定；
所述晶闸管散热器(212)通过螺栓固定安装于环形绝缘板(213)内部。
3.根据权利要求2所述的一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，其特征在于，所述环形绝缘板(213)由环氧树脂制成，且所述环形绝缘板(213)外表面覆盖有一层铝锌板。
4.根据权利要求2所述的一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，其特征在于，所述IGBT模块组件(3)包括有箱体式安装盒(301)；
所述箱体式安装盒(301)内部固定安装有若干FF600R17ME4模块(302)；
所述箱体式安装盒(301)相对两外侧面均安装有IGBT散热器(303)，所述IGBT散热器(303)与箱体式安装盒(301)内部相通；
所述FF600R17ME4模块(302)与IGBT散热器(303)之间均按规范涂抹导热硅脂。
5.根据权利要求4所述的一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，其特征在于，所述系统风道(5)由若干钣金结构件(501)拼接组成；
所述系统风道(5)的截面尺寸和IGBT散热器(303)的截面尺寸相同，所述系统风道(5)经过转折后接入离心风机组件(4)的进风区域；
所述系统风道(5)与晶闸管组件(2)以及IGBT模块组件(3)之间均采用PU密封条压紧，且在所述晶闸管组件(2)另一端和IGBT模块组件(3)另一端均采用螺栓固定安装。
6.根据权利要求4所述的一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，其特征在于，所述IGBT散热器(303)采用插片式散热器；
所述晶闸管散热器(212)采用挤出式型材散热器。
7.根据权利要求1所述的一种基于晶闸管和IGBT模块的散热系统，其特征在于，所述动态电压恢复器(1)一外侧面由上至下分别固定安装有出风网板(101)和第一进风网板(102)，所述动态电压恢复器(1)另一外侧面靠近顶部位置固定安装有第二进风网板(103)；
所述出风网板(101)与离心风机组件(4)出风区域位置相适配，所述第一进风网板(102)与IGBT模块组件(3)位置相适配，所述第二进风网板(103)与晶闸管组件(2)位置相适配。
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