[发明专利]一种大功率变流设备功率模块组

说明书

技术领域

本发明涉及大型三相变流设备，特别是一种大功率变流设备功率模块组。

背景技术

现有技术中的大功率逆变系统如中国专利号为200710029765.8的发明专利所公开的一种高散热结构的风冷大功率逆变器功率柜，包括柜体和安装在柜体内腔的功率单元，柜体的相对两侧设有进风门，柜体的顶部设有抽风机;功率单元在柜体的内腔呈点状分布或条状分布，使功率单元之间形成间隙，这些间隙及功率单元的散热风道在柜体的内腔形成风道，抽风机的吸风口正对风道。

又如中国专利号为200910075267.6的发明专利所公开的热管型高效风电变频器功率模块，包括基板，基板后部固定有热管散热器，热管散热器的底部设置有吹风机，顶部设置有引风管道，引风管道内设置有抽风机；其在运行过程中，功率器件发出的热量通过基板传导到热管散热器上，在热管散热器底部吹风机的作用下，热量散发到引风管道里，之后在引风管道内抽风机的作用下，热量被迅速抽到变频器柜体外部。

上述两种功率柜一般由多个功率单体层叠构成，每个功率单体都实现ABC三个相位的变流，且往往包含若干个IGBT、1块叠层母排、1块散热器和若干电容，在这种系统中，ABC三个相位的变流将通过同一块叠层母排输出，变流产生的热损耗将通过同一块散热器散发，因此，每个功率单体采用一个风道散热，因此，此种风冷形式风程较长，且需采用功率较大的抽风机，从而能耗较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率变流设备功率模块组，此种模块组的风冷结构简单，且能耗较低。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种大功率变流设备功率模块组，包括两个都具有散热器的功率模块、用于同时对两个散热器进行散热的风机；所述散热器都包括功率模块散热翅；两个散热器的散热翅相向并排分布；所述风机的风向沿散热翅长度方向。

每个功率模块将用以实现一个相位的变流；在实现同等功率变流的情况下，本发明的每个功率模块都相当于将背景技术中的功率单体按三个相位分开后的三个部分的其中一个部分，因此，本发明风程较短，其所风冷需要的能耗较少，且由于两个散热器的散热翅相向并排分布，使得两个功率模块之间可以形成一个共同的风道，因此，使得风机便于同时对两个散热器进行散热，从而有利于进一步减小风冷能耗；每个功率模块都具有一个散热器，从而相比背景技术，实现三个相位变流的功率单体使用同一个散热器的形式，使得本发明在利用风机进行进一步散热时，再进一步使得所需风冷能耗较少。 

作为优选，所述散热翅的长度方向垂直于功率模块的高度。

上述设置，使得风机的风向为水平风向，有利于进一步减小风程，从而进一步降低风冷能耗。

作为本发明的优选，所述风机至少为2个且呈上下分布。

上述设置，有利于提高散热翅纵向及水平向的散热均衡程度，特别是有利于提高散热翅纵向上的散热均衡程度。

作为本发明的优选，所述风机位于两个功率模块的同一侧。

上述设置，使得风机产生的风向为同一个方向，从而有利于提高散热效果；若风机为两个且安设于功率半体的相对两侧并呈上下分布，会在两个风向相交的地方产生碰撞，且这些碰撞的风不易散失，从而会造成散热效果的降低。

作为本发明的优选，所述风机为轴流风机。

按气体流动的方向分类，风机一般可分为离心式、轴流式、混流式和横流式等类型，而其中以轴流式风机最为节省能耗，且最有良好的散热效果，产生的噪音小；作为优选，轴流分机应为吹风风机，以利于提高风机的使用寿命。

作为本发明的优选，所述散热器还包括固定连接散热翅的散热板；所述散热翅包括多片扇翅，所述扇翅长度方向上较远离散热板的一侧与散热板之间的距离沿风机的风向逐渐变大。

风机出入风口的风量较大且风温较低，因此，一般情况下，接近风机出风口的位置散热效果较好，远离风机出风口的位置散热效果则相对较差；风机带来的散热效果在于风量、风温和散热翅面积，上述设置使得散热翅较接近风机出风口的位置的风量大于较远离风机出风口的位置，但由于沿风向在相同长度的情况下，散热翅较远离风机出风口部分的面积大于散热翅较接近风机出风口部分的面积，因此，使得在散热翅长度方向上，散热翅各个部分的散热效果得到均衡。

作为本发明的优选，所述扇翅长度方向上较远离散热板的一侧呈弧形。

上述设置，有利于风的流通；作为优选，固定于同一个散热板上的扇翅的弧形凸向另一个散热板；此设置有利于尽可能大地增加散热翅的散热面积，以提高散热效果。