CN2655511Y - 中、高压大功率变频器冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种中、高压大功率变频器冷却装置。本装置中有含热风进口、冷风出口及热交换介质进、出管道的热交换器，热交换器的热风进口、冷风出口与变频器上有散热风机的热风出口、冷风进口相通。本实用新型能解决中、高压大功率变频器的散热问题，使变频器不受应用环境的约束，在恶劣的环境中也能很好地工作。

Description

中、高压大功率变频器冷却装置

技术领域：

本实用新型与中、高压大功率变频器冷却装置有关。

背景技术：

目前，输入线电压≥3KV、功率≥200KW的所有电压型、电流型中、高压大功率变频器由许多电力电子功率器件组成，同时其中一部分中、高压大功率变频器还含有输入变压器(或输出滤波器、或两者均有)，因此这些器件及部件在工作时要产生大量的热量，而这些热量的产生将导致变频器的部件及功率器件本身温度的升高，当升高到一定的温度时，变频器的部分部件及功率器件将不能正常工作。甚至导致功率器件的损坏，因此保证每个功率器件在一定的温度下工作是保证高压大功率变频器正常工作的前提。现在的冷却方式基本上分为三种单一的冷却方式，风冷、水冷、油冷。在高压变频器的应用中由于要考虑绝缘及产品的成本问题，普遍都是采用风冷方式，水冷和油冷方式由于工艺复杂成本高一般场合下很少采用，但是风冷方式需要环境空气要低于一定的温度、低粉尘和低湿度。要保证这样的环境在一般的工业场合下是很困难的，特别在需要大量风量冷却的情况下更困能难、也不现实。现在在风冷高压大功率变频器的应用中，分以下几种处理方法：较小功率变频器一般采用密闭空间风冷降温，即利用变频器的安装空间将变频器排出的热空气冷却再进行变频器的循环方式，而功率再大一些则需要在此空间内加装空调装置，将室内空气降温，以保证室内温度不超过一定值，这种方式在中小功率变频器是可行的，但在功率稍大一些的变频器应用场合则不太适用，特别是在较恶劣的环境下。

现在的风冷式中、高压大功率变频器的散热是由装于变频器柜内或柜外的散热风机将环境中的空气通过变频器柜前或柜后抽入，通过变频器的发热部件将热量带出，然后通过风机将热空气排放到变频器柜外，以达到给变频器发热部件的散热目的。较小容量的变频器发热量较小，在环境比较恶劣的情况下，通过密闭变频器室、在密闭的变频器室加装空间调或者将变频器所发出的热量排出变频器室外且在进气处加装滤网几种方法都能解决变频器的散热问题。但是当变频器容量较大且安装环境比较恶劣的情况下，由于变频器所发出的热量较多，使得通风量也较大，此时以上几种方法实现起来投资较大，且显示不太现实。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种能解决中、高压大功率变频器的散热问题，使变频器不受应用环境的约束，在恶劣的环境中也能很好地工作的中、高压大功率变频器冷却装置。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型中、高压大功率变频器冷却装置包括有含热风进口、冷风出口及热交换介质进、出管道的热交换器，热交换器的热风进口、冷风出口与变频器上有散热风机的热风出口、冷风进口相通。

上述的热交换器位于变频器柜体内。

上述的装置中有分别与热交换器热风进口、冷风出口及变频器热风出口、冷风进口相通的热风通道、冷风通道。

上述的装置中有分别与热交换器冷风出口、变频器冷风进口连通的冷风通道。

上述的热交换器与变频器同置于变频器室内。

上述的热交换器位于装有变频器的变频器室外，冷风通道穿过变频器室壁与热交换器冷风出口、变频器冷风进口连通，与热交换器热风进口相通的热风通道的一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。避免介质泄漏进入变频室内，影响正常工作。

上述的装置中有分别与热交换器热风进口、变频器热风出口连通的热风通道。

上述的热交换器与变频器同置于变频器室内。

上述的热交换器位于装有变频器的变频器室外，热风通道穿过变频器室壁与热交换器热风进口、变频器热风出口连通，与热交换器冷风出口相通的冷风通道的一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。

上述的在热交换器采用整张串片式热交换器，换热效率高。

参见图1～图6，本实用新型是将变频器或变频器室的散热风道密闭，形成一个与变频器安装的自然环境隔绝的封闭循环风通道，并在此通道中加装热交换器，将循环空气中热量冷却，热交换器可以是用水、油或其它等介质的。由于经冷却风机排出变频器装置的空气是被许多电力电子功率器件经散热器、输入变压器、输出滤波器加热了的空气，直接排放到安装变频器装置的室内(或室外)，温度较高(或室外温度较高时)，如果这些热空气不经降温(或除尘)处理就回到变频器内，则导致变频器的各部件温度逐渐升高(或短路)，最终导致变频器无法正常工作。本实用新型提供了一种新型组合式(即风水冷式)冷却方案，是将变频器排出的热空气集中起来，通过风道传送到热交换器中，选用热交换器为整张串片式，换热效率很高，当热风流经胫片(板式铜片)和管外壁时将热量不断传递给管内的给水(或其它等介质)管内流动的水(或其它等介质)将热量带走，水(或其它等介质)又通过其它方式冷却，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却，也可将变频器的安装与自然环境隔绝，保证其正常工作。

本实用新型能很好的解决了中、高压大功率变频器的散热问题，很好地解决了中、高压大功率变频器对工作环境的要求，尤其是在安装环境达不到设备要求的比较恶劣的工作环境。

附图说明：

图1为单体集成式本实用新型结构示意图。

图2为分体集成式本实用新型结构示意图。

图3为热交换器安装在变频器室内的本实用新型结构示意图。

图4为热交换器安装在变频器室外的本实用新型结构示意图。

图5为热交换器安装在变频器室内的本实用新型另一结构示意图。

图6为热交换器安装在变频器室外的本实用新型另一结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1给出了将热交换器与变频器合二为一的单体集成式本实施例1图。参见图1，含热风进口1、冷风出口2，热交换介质的进、出管道3、4的热交换器5与含有强制冷却散热风机6的热风出口7和冷风进口8的含发热元件9的变频器10同置于变频器柜体11中。序号12为热交换器腔室。当变频器工作时，变频器内所发出的热量由散热风机强制排出变频器柜体中发热部件的安装腔室，排出的热空气集中通过柜体内的通风道进入集成在变频器柜体上的热交换器腔室，热空气通过热空换器腔室后，将热量传送给热交换器中的冷却介质，达到将变频器中发热部件排出的热空气冷气的目的，经冷却的空气又重新被变频器的冷却风机抽入变频器柜体内发热部件安装腔室内，冷却变频器内的发热部件，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却而保证其正常工作。被加热了的热交换器中的冷却介质又通过其它方式冷却后，重新回热交换器内，继续将变频器排出的热空气冷却。

实施例2：

图2给出了将热交换器与变频器合二为一的分体集成式本实施例2图。本实施例2基本与实施例1同，不同处是热交换柜体13与变频器柜体11间有分别与热交换器热风进口1、冷却出口2、变频器热风出口7、冷风进口8连通的热风通道14、冷风通道15。

当变频器工作时，变频器内所发出的热量由散热风机强制排出变频器柜体并通过通风管道(或腔室)进入热交换器柜(箱)体内，热交换器柜(箱)体出风口与变频器的入风口连接，并将冷却了的空气重新送入变频器柜体内，冷却变频器内的发热部件，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却而保证其正常工作。热空气通过热交换器腔室后，将热量传送给热交换器中的冷却介质被加热了的热交换器中的冷却介质又通过其它方式冷却后，重新回热交换器内，继续将变频器排出的热空气冷却。

实施例3：

图3给出了本实施例3图。本实施例3基本与实施例2同。不同处是无冷风通道，热交换器10与变频器9同时安装于变频器室16内。热风通道14的两端分别与热交换器的热风进口1、变频器热风出口7连通。

当变频器工作时，变频器内所发出的热量由散热风机强制排出变频器柜体，排出的热空气集中通过热风管道进入安装了热交换器柜体内，将热量传送给热交换器中的冷却介质，达到将变频器排出的热空气冷却的目的，经冷却的空气又重新被变频器的冷却风机抽入变频器柜体内，冷却变频器内的发热部件，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却而保证其正常工作。被加热了的热交换器中的冷却介质又通过其它方式冷却后，重新回热交换器内，继续将变频器排出的热空气冷却。

实施例4：

图4给出了本实施例4图。本实施例4基本与实施例3同，不同处是热交换器5位于变频器室16外，热风通道14穿过变频器室壁两端分别与热交换器的热风进口和变频器的热风出口连通。冷风通道15与热交换器冷风出口连通而另一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。

当变频器工作时，变频器内所发出的热量由散热风机强制排出变频器柜体，排出的热空气集中通过热风管道进入安装了热交换器柜(箱)体内，将热量传送给热交换器中的冷却介质，达到将变频器排出的热空气冷却的目的，经冷的空气又重新被变频器的冷却风机抽入变频器柜体内冷却变频器内的发热部件，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却而保证其正常工作。被加热了的热交换器中的冷却介质又通过其它方式冷却后，重新回热交换器内，继续将变频器排出的热空气冷却。

实施例5：

图5给出了本实施例5图。本实施例5基本与实施例3同，不同处是无热风通道，在热交换器5的冷风出口2和变频器的冷风进口8间有冷风通道15。热风通道14与热交换器热风进口相通而另一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。

当变频器工作时，变频器内所发出的热量由散热风机强制排出变频器柜体，同时将热交换器柜(箱)体内排出的冷却空气集中通过冷却风管道进入变频器柜体，变频器排出的热空气由热交换器的进口进入热交换器并将将热量传送给热交换器中的冷却介质，热交换器排出的冷却空气被变频器吸入，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却而保证其正常工作。被加热了的热交换器中的冷却介质又通过其它方式冷却后，重新回热交换器内，继续将变频器排出的热空气冷却。

实施例6：

图6给出了本实施例6图。本实施例6基本与实施例5同。不同处是热交换器5位于变频器室外冷风通道15穿过变频器室壁其两端分别与热交换器冷风出口、变频器冷风进口连通。热风通道14与热交换器热风进口相通而另一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。

当变频器工作时，变频器内所发出的热量由散热风机强制排出变频器柜体，同时将热交换器柜(箱)体内排出的冷却空气集中通过通过风管道进入变频器柜体，变频器排出的热空气由热交换器的进口进入热交换器并将将热量传送给热交换器中的冷却介质，热交换器排出的冷却空气被变频器的吸入，由此循环往复，使变频器装置始终得到良好的冷却而保证其正常工作。被加热了的热交换器中的冷却介质又通过其它方式冷却后，重新回热交换器内，继续将变频器排出的热空气冷却。

实施例1～实施例6中所说的变频器是指输入线电压≥3KV、功率≥200KW的所有电压型、电流型中、高压大功率变频器。

实施例1～实施例6特别适用于当变频器功率较大、或安装环境较差、或两者均有的情况下，保证变频器能正常工作。

Claims (10)

1、中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于有含热风进口、冷风出口及热交换介质进、出管道的热交换器，热交换器的热风进口、冷风出口与变频器上有散热风机的热风出口、冷风进口相通。

2、如权利要求1所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于热交换器位于变频器柜体内。

3、如权利要求2所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于有分别与热交换器热风进口、冷风出口及变频器热风出口、冷风进口相通的热风通道、冷风通道。

4、如权利要求1所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于有分别与热交换器冷风出口、变频器冷风进口连通的冷风通道。

5、如权利要求4所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于热交换器与变频器同置于变频器室内。

6、如权利要求4所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于热交换器位于装有变频器的变频器室外，冷风通道穿过变频器室壁与热交换器冷风出口、变频器冷风进口连通，与热交换器热风进口相通的热风通道的一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。

7、如权利要求1所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于有分别与热交换器热风进口、变频器热风出口连通的热风通道。

8、如权利要求7所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于热交换器与变频器同置于变频器室内。

9、如权利要求7所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在于热交换器位于装有变频器的变频器室外，热风通道穿过变频器室壁与热交换器热风进口、变频器热风出口连通，与热交换器冷风出口相通的冷风通道的一端穿过变频器室壁与变频器室内相通。

10、如权利要求1～9所述的中、高压大功率变频器冷却装置，其特征在热交换器采用整张串片式热交换器。

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