[实用新型]电机功率控制模块壁挂式两相流冷却装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于具有密闭机壳和使用液体冷却介质，闭路循环的电机的冷却装置，特别是一种该装置的组件。

背景技术：

电机功率控制的大功率器件、模块，在工作过程中有较大的损耗，而器件的表面积相对较小，功率密度高，工作时会产生很高的温升，温升过高将造成元件损坏，大功率器件、模块能否正常作用，除器件本身质量外，在很大程度上还取决于器件、模块和散热措施的合理配合，因此，一般都要采取不同的冷却方式，保证器件工作时其内部的结温始终保持在允许范围内；现有的电机控制模块的冷却方式有下列三种：

空气冷却：即强迫风冷，其结构简单，维护方便，但需外带风机或利用电机自带风扇冷却，冷却效果相对较差，而且噪声大，体积大，容易吸入灰尘，可靠性相对低；

油水冷却：水冷效果好，但构成系统的各元件所需冷却水量不尽相同，水路构成复杂，水密封接头多结构复杂，同时由于水的绝缘性能很差，而且会在高电压下出现电腐蚀和漏电现象，一但发生泄漏容易造成短路事故；油冷却，其绝缘性能好，但导热性较水差，且其粘度大，需要较大的循环动力；

浸泡式蒸发冷却：具有极高的冷却效率，蒸发换热时热传导率约为风冷的100倍，因而冷却装置比风冷装置体积小，冷却介质本身具有绝缘性，可防火灭弧，蒸发时冷却介质温度均匀，由于在一定压力下，相变吸热温度几乎不变，因而各个电力电子器件有可能安装在相同温度散热平台，有利于散热配置，结构相对简单，安装方便，如中国专利CN200320129492.1<大功率电子器件蒸发冷却装置>以及中国专利申请号：200610011903.5<一种功率器件的蒸发冷却散热结构>均提出类似的技术方案，但采用浸泡散热后，存在以下问题：功率控制模块中如何保护元器件和驱动元件，其中的熔断器是否能按设定电流熔断，在其熔断瞬间是否会使冷却介质产生不良反应，以及某些电力、电子元件和冷却液是否相容等等，此外，这种冷却方式在检修时必须放出冷却液，检修后必须检查内部清洁度和检测密封性，也是令人困扰的因素。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种改进的电机功率控制模块壁挂式两相流冷却装置，它能充分发挥蒸发冷却方式散热效率高的特点，又能提高其工作可靠性，且结构简单，维修方便。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：电机功率控制模块壁挂式两相流冷却装置，包括有电机、冷凝器、功率控制模块、电机的机座内腔盛置有冷却液，机座顶部连接有冷凝器，冷却液吸热、蒸发上升进入冷凝器，经热交换冷凝后的冷却液以自重流回机座内腔，构成二相流冷却循环，其特点是：在电机机座的机座侧面设置有侧向开口，在机座侧面的侧向开口处以壁挂形式固定设置有功率控制模块，功率控制模块的散热底板和机座内腔盛装的冷却液直接接触。机座内腔冷却液的二相流冷却循环，经散热底板可不断地带走该散热底板上安装的功率元件产生的热量。

本实用新型采用功率模块壁挂于电机侧的结构，充分利用电机现有的两相流冷却循环的设备，和现有的功率器件自备的冷却散热结构比较，不仅大大地简化结构，而且也明显地降低设备成本，同时，本实用新型壁挂式的结构可避免采用浸泡散热带来的种种缺陷，不仅保证元器件的运行质量，也减少检修后的繁琐操作，从而突出本实用新型冷却效率高、可靠性高、噪声低、结构简单、维护方便等特点，适用于舰船等恶劣环境条件下电机功率控制模块的冷却。

附图说明：

图1是本实用新型电机功率控制模块壁挂式两相流冷却装置示意图。

图2是图1中功率控制模块的散热底板示意图。

图3是图2中A向视图。

具体实施方式：

参照图1，电机功率控制模块壁挂式两相流冷却装置，包括有电机1、功率控制模块2、冷凝器3和冷却液4，电机1的机座11容置定子和转子的机座内腔12形成有可盛装冷却液4的空间，电机1运行时产生的热量由机座内腔12中的冷却液4吸收，当冷却液温升达沸点后，冷却液蒸发产生相变，由液态转化为气态，并上升至机座上方的冷凝器，和冷凝管进行热交换，冷凝为液态，在重力作用下流回到机座内腔12，上述过程是现有电机冷却装置完成二相流冷却的一个循环。