[实用新型]一种变流器及其主功率结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及变流器领域，更具体地说，涉及一种采用水冷的变流器及其主功率结构。

背景技术

目前，对于大多数变流器系统，其机柜内部都安装有功率模块，主要包括网侧模块和转子侧模块。而这些功率模块作为变流器的核心部分，对散热的要求非常高，因此需要很好的散热结构。通常采用的都是风冷散热，风冷产品也相对成熟，而采用水冷散热的则比较少，但是水冷的效果比风冷要好的多，水冷散热必然成为变流器散热的主要方式。

目前只有国外少数几家公司生产有水冷散热的变流器，即将散热器放在功率模块的下方，通过水路管道与功率模块底面贴合，将功率模块的热量用冷水流动带走。由于这些变流器仍然采用传统的大模块结构的功率模块，也就是将构成功率模块的主体部分的电容组件和绝缘栅双极型晶体管(IGBT，InsulatedGate Bipolar Transistor)组件集成为一个模块单元，多个功率模块分别位于变流器机柜内部的前、后侧铺开，因此功率模块底面的总面积比较大，则要求散热器也必须铺设的面积也较大。

采用这样的大尺寸散热器，不仅加工困难，制造成本高，而且质量较重，使推广水冷变流器受到很大的局限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述变流器的散热器加工困难，散热质量不稳定的缺陷，提供一种结构简单小巧、且散热器保证对功率模块散热充分的变流器的主功率结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变流器的主功率结构，包括功率模块和散热系统，所述功率模块包括IGBT组件和电容组件，所述IGBT组件和电容组件之间用叠层母排紧固连接且分别位于所述叠层母排两侧；所述变流器的散热系统包括位于所述电容组件散出热空气的一侧的风扇、位于所述风扇吹出热空气的一侧的换热器、贴在所述IGBT组件上的散热器以及所述换热器、散热器上各自带有的进水管和出水管。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述功率模块有多个，其中每个功率模块包括一个所述IGBT组件和一个电容组件，相应的多个所述IGBT组件并排分布在所述叠层母排的一侧，同样多个所述电容组件并排分布在所述叠层母排的另一侧。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述换热器包括进风口和出风口，且所述吸进热风的进风口位于所述风扇出风的一侧。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述换热器安装在所述功率模块的上方、左侧、右侧或者背面。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述变流器的散热系统还包括与所有进水管连通的主进水管，以及与所有出水管连通的主出水管。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述换热器的进水管和出水管各有一根，分别与所述主进水管和所述主出水管连通。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述变流器包括多个所述IGBT组件均背贴所述散热器，所述散热器具有相应多个进水管和多个出水管。

在本实用新型所述的变流器的主功率结构中，所述多个进水管和多个出水管等长，且分别等距地并联在所述主进水管和所述主出水管上。

本实用新型还涉及一种变流器，其具有上述变流器的主功率结构。

实施本实用新型的变流器及其主功率结构，具有以下有益效果：由于功率模块采用归一化设计，即将IGBT组件与电容组件之间用叠层母排连接，能够将IGBT组件和电容组件紧凑连接，使得整个功率模块的尺寸可以做得相对小很多，则贴在IGBT组件上的散热器，在最大限度的满足散热要求的同时，其尺寸业可相应做得尽可能的小，再配合风扇、换热器等散热系统的部件，共同实现对功率模块的水冷散热，解决了现有技术的水冷变流器的散热器尺寸大、质量大、成本高、结构复杂的缺陷问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型优选实施例的变流器功率模块结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例变流器的主功率结构的示意图；

图3是图2所示优选实施例对电容组件散热的空气流向示意图；

图4是图2所示优选实施例的散热器的位置示意图。

具体实施方式

本实用新型的变流器，其内部具有主功率结构，而主功率结构包括功率模块和散热系统两部分，其中下文描述的主功率结构即为本实用新型的变流器的主功率结构。