[实用新型]一种煤矿用防爆变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变频器，特别涉及一种煤矿专用防爆变频器。

背景技术

随着低压交流变频调速技术的日趋成熟和完善，通用变频器得到了迅速广泛的应用。但是有的时候，由于工况的特殊性，通用变频器则显得捉襟见肘了，比如说：煤矿井下胶带运输机、提升绞车、风机、刮板运输机等需要调速的电机拖动设备，以及化学厂的部分设备，就是其中一例。防爆变频器就是为这些比较特殊的工况而研制的由于防爆变频器具有防尘、防潮、防爆等优点，它主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。

矿用防爆变频器的主要发热单元是整流功率单元（IGBT）和逆变功率单元（IGBT）。整流功率单元与逆变功率单元使用相同的散热装置。

目前，矿用防爆变频器的主要散热装置为热管散热器。根据不同功率等级变频器的IGBT的发热量来选择对应热管散热器的型号和数量。

传统热管散热器与防爆变频器的连接方式轴向图如图1所示，传统热管散热器与IGBT的贴合关系如图2所示。

图1与图2中，IGBT作为主要发热元件，工作时产生大量热量，热量通过导热硅脂传递至热管散热基板，再由基板传递给镶嵌在基板内的热管，热管内的冷媒吸热气化，沿向上倾斜的管道上升同时通过散热翅片散热并上升至散热翅片处，气化的冷媒将热量传递给散热翅片，散热温度降低后的冷媒重新凝结成液体，在重力的作用下回流至基板内，从而完成散热。由于空气自然流通及风机做功，散热翅片将热量散发到空气中，完成一次散热循环。如需散热量过大，可辅以风机加大翅片周围空气的流量，从而增大散热效率。

传统变频器的散热方式是以上两图所示的热管散热，这种散热方式简单有效，但同时伴随着诸多问题。

1.散热效率低下。如上所述，一次散热循环需要经过IGBT-导热硅脂-散热基板-热管-冷媒-液/气/液转换，才能将热量传递给冷媒发散到空气中，整个散热过程环节多，不同环节热阻不同导致散热效率可以散发的热量逐环节递减，且冷媒需要经过液化-气化-液化三个阶段，速度较慢，另外由于且冷媒比热容相对较小，因此每次气液转换所能带走的热量不多导致整个系统反应速度不高，导致散热效率低下。

2.散热不均。热管散热主要通过经过抽真空处理的热管内的冷媒的液-气-液状态变换散热，所以热管在热管基板上的分布以及每根热管内冷媒的量，在实际的生产过程中的一致性很难把握，会导致热管不同区域的散热效率有差别，从而导致安装在同一热管上的不同的半导体功率器件散热条件不同，会导致部分半导体功率器件工作不正常而产生故障。由于IGBT在散热基板上分布不均，普通材质的散热基板无法将IGBT产生的热量迅速扩散到基板其他部分，导致IGBT周边温度过高，热管无法充分散热，其他部分温度不高，热管内的冷媒吸收不到热量，导致散热不均。

       3.管壳腐蚀。热管内的冷媒大部分为易气化的液体（液氨等），冷媒对热管管壁有腐蚀性，经过长时间工作后，使热管管壁变薄甚至泄漏，热管散热器泄漏后基本失去散热能力。

       4.容易形成气塞。由于冷媒在高温下会与管壁进行化学反应，或冷媒在高温下发生分解，生成不凝性气体，不凝性气体一直滞留在热管上部翅片处，使气化的冷媒无法与翅片完成热交换，严重降低热管散热效率。

       5.热管散热器体积庞大。为满足散热效率，热管散热器的散热翅片之间间距比较大，需散热量大时且需要另外加装轴流式散热风机，使成本进一步升高，体积更加庞大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、成本低廉、体积更小、散热效率更高且不存在腐蚀及气塞的煤矿用防爆变频器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种煤矿用防爆变频器，包括由壳体后板、壳体维护框体及门体组成的防爆壳体，所述防爆壳体内设置整流功率单元，所述壳体后板上设置有部分伸入防爆壳体内的散热器基板，整流功率单元固定于散热器基板上，所述散热器基板的外部自散热器基板向外延伸并列设置有多个散热翅片，在各散热翅片之间均设置有散热间隙。

上述的煤矿用防爆变频器，所述散热翅片与散热器基板一体成型设置。

上述的煤矿用防爆变频器，所述散热翅片沿散热器基板的长度方向垂直于散热器基板向外延伸设置。

上述的煤矿用防爆变频器，所述壳体后板上设置有增强散热间隙内空气流动的散热风机。

上述的煤矿用防爆变频器，所述散热风机的出风口与散热间隙平行设置。