CN111356327B - 一种变流器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变流器，包括柜体、电抗器、配电单元和逆变单元。其中，柜体的正面包括布置在两侧的直流和逆变腔体，直流和逆变腔体之间设有交流腔体。电抗器和配电单元均布置在直流和逆变腔体的底部，逆变单元位于配电单元的上方，并且逆变单元中的IGBT模块位于交流腔体中。柜体内靠近顶部的位置两侧设有独立的能够分别与直流和逆变腔体连通的第一风道，柜体内靠近顶部的中间位置设有独立的能够交流腔体连通的第二风道。柜体的两侧设有能够分别与第一风道连通的第一导风通道，柜体顶部设有能够与第二风道连通的第二导风通道。本发明提供的变流器，散热特性好，并且，能够在合理地满足变流器的使用环境要求的前提下尽可能节省成本。

Description

一种变流器

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种变流器。

背景技术

由于变流器中有集中发热的器件如IGBT、电抗器等。因此，变流器的散热设计尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种散热特性好的变流器。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种变流器，包括柜体、电抗器、配电单元和逆变单元。其中，柜体的正面包括布置在两侧的直流和逆变腔体，直流和逆变腔体之间设有交流腔体。电抗器和配电单元均布置在直流和逆变腔体的底部，逆变单元位于配电单元的上方，并且逆变单元中的IGBT模块位于交流腔体中。柜体内靠近顶部的位置两侧设有独立的能够分别与直流和逆变腔体连通的第一风道，柜体内靠近顶部的中间位置设有独立的能够交流腔体连通的第二风道。柜体的两侧设有能够分别与第一风道连通的第一导风通道，柜体顶部设有能够与第二风道连通的第二导风通道。

根据本发明的变流器，对不同的器件模块，通过在柜体内的合理布局并且针对性的设置防护等级不同的散热风道，从而将整个变流器分为不同防护等级的散热风道。在第一风道内设置的器件防护等级较低，将核心的控制器件布置在第二风道内重点防护。因此，本发明涉及的变流器散热特性好，并且，能够在合理地满足变流器的使用环境要求的前提下尽可能节省成本。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的变流器，在一个优选的实施方式中，直流和逆变腔体正面均设有第一过滤网板，交流腔体正面设有第二过滤网板。

针对不同的安装腔体设置不同的防护结构，能够确保对不同腔体内的器件起到较好的防护作用。

具体地，在一个优选的实施方式中，第一过滤网板包括隔热层、风道隔板和防护棉。

通过设置隔热层能够起到隔离外部辐射，减少对内部器件的影响的作用。风道隔板能够将进风区域根据不同防护等级划分为不同的区域，不同区域可以根据需要防护的等级来安装不同的防护棉。

具体地，在一个优选的实施方式中，第二过滤网板包括隔热区域和通风区域。

通过设置隔热区域和通风区域，能够针对不同防护等级需求的器件划分不同的区域来安装不同的防护棉。

进一步地，在一个优选的实施方式中，柜体顶部设有防护组件。

通过设置防护组件，能够对柜体内核心的控制器件起到重点防护作用。

具体地，在一个优选的实施方式中，防护组件包括过滤板、顶板和侧面挡板。其中，过滤板位于顶板的上下两侧面，侧面挡板位于顶板的左右两侧。

过滤板能够确保在不影响第二风道散热效果的同时，增加对柜体内器件的防护作用，避免灰尘和雨水的污染。

具体地，在一个优选的实施方式中，顶板的底部设有呈左右对称布置的中间隔板从而形成独立的第一风道和第二风道。

通过在顶板底部设置中间隔板形成独立的若干风道的设置形式，能够使得柜体在满足散热的前提下，尽量简化结构，降低生产制造成本。

进一步地，在一个优选的实施方式中，柜体的两侧设有能够与第一导风通道连通的“U”形出风筒。

通过“U”形出风筒能够将第一风道的热空气导出到柜体外避免回流。

进一步地，在一个优选的实施方式中，柜体背部靠近中间位置对称设置两个“U”形板。

通过设置两个“U”形板，能够将从第一过滤网板经过的冷空气导入到第一风道中，从而增大第一风道的进风面积提高散热效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，第一风道内设有风箱，风箱内设有风机。第二风道内设有风机。

通过设置风箱和风机的散热结构，散热效果好，结构简单，生产制造成本低。

相比现有技术，本发明的优点在于：散热特性好，并且，能够在合理地满足变流器的使用环境要求的前提下尽可能节省成本。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的变流器的正面结构；

图2示意性显示了本发明实施例的变流器的背面结构；

图3示意性显示了本发明实施例的第一过滤网板的结构；

图4示意性显示了本发明实施例的第二过滤网板的结构；

图5示意性显示了本发明实施例的防护组件的整体结构；

图6示意性显示了本发明实施例的防护组件的内部结构；

图7示意性显示了本发明实施例的变流器的内部结构；

图8示意性显示了本发明实施例的变流器的柜体结构；

图9示意性显示了本发明实施例的变流器内部结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的变流器10的正面结构。图2示意性显示了本发明实施例的变流器10的背面结构。图3示意性显示了本发明实施例的第一过滤网板5的结构。图4示意性显示了本发明实施例的第二过滤网板6的结构。图5示意性显示了本发明实施例的防护组件的整体结构。图6示意性显示了本发明实施例的防护组件的内部结构。图7示意性显示了本发明实施例的变流器的内部结构。图8示意性显示了本发明实施例的变流器的柜体结构。图9示意性显示了本发明实施例的变流器内部结构。

如图1、图2和图6至图9所示，本发明实施例的变流器10，包括柜体1、电抗器2、配电单元3和逆变单元4。其中，柜体1的正面包括布置在两侧的直流和逆变腔体，直流和逆变腔体之间设有交流腔体。电抗器2和配电单元3均布置在直流和逆变腔体的底部，逆变单元4位于配电单元3的上方，并且逆变单元4中的IGBT模块位于交流腔体中。柜体1内靠近顶部的位置两侧设有独立的能够分别与直流和逆变腔体连通的第一风道101，柜体1内靠近顶部的中间位置设有独立的能够交流腔体连通的第二风道102。柜体1的两侧设有能够分别与第一风道101连通的第一导风通道，柜体1顶部设有能够与第二风道102连通的第二导风通道。根据本发明实施例的变流器，柜体内器件根据功能划分和不同防护效果需求进行布局，对不同的器件模块，通过在柜体内的合理布局并且针对性的设置防护等级不同的散热风道，从而将整个变流器分为不同防护等级的散热风道。在第一风道内设置的器件防护等级较低，将核心的控制器件布置在第二风道内重点防护。因此，本发明涉及的变流器散热特性好，并且，能够在合理地满足变流器的使用环境要求的前提下尽可能节省成本。具体地，配电单元3主要用于直流进线的配电汇流作用。逆变单元4根据整机功率大小布置有不同的模块。柜体1底部设置重量较大的电抗器2，并且对称布置在柜体的两侧，有利于整个变流器的结构稳定。

如图1和图2所示，在本实施例中，优选地，直流和逆变腔体正面和背面均设有均匀布置的第一过滤网板5，交流腔体正面设有第二过滤网板6。针对不同的安装腔体设置不同的防护结构，能够确保对不同腔体内的器件起到较好的防护作用。具体地，如图3所示，在本实施例中，第一过滤网板5包括隔热层51、风道隔板52和防护棉53。通过设置隔热层能够起到隔离外部辐射，减少对内部器件的影响的作用。风道隔板能够将进风区域根据不同防护等级划分为不同的区域，不同区域可以根据需要防护的等级来安装不同的防护棉。如图4所示，具体地，在本实施例中，第二过滤网板6包括隔热区域61和通风区域62。通过设置隔热区域和通风区域，能够针对不同防护等级需求的器件划分不同的区域来安装不同的防护棉。优选地，第一过滤网板5和第二过滤网板6包括双S形百叶窗和不同规格的过滤棉。

如图1和图2所示，进一步地，在一个优选的实施方式中，柜体1顶部设有防护组件7。通过设置防护组件，能够对柜体内核心的控制器件起到重点防护作用并且可以作为第二导风通道。具体地，如图5所示，在一个优选的实施方式中，防护组件7包括过滤板71、顶板72和侧面挡板73。其中，过滤板71位于顶板72的上下两侧面，侧面挡板73位于顶板72的左右两侧。过滤板能够确保在不影响第二风道散热效果的同时，增加对柜体内器件的防护作用，避免灰尘和雨水的污染。如图6所示，具体地，在一个优选的实施方式中，顶板72的底部设有呈左右对称布置的中间隔板74从而形成独立的第一风道101和第二风道102。通过在顶板底部设置中间隔板形成独立的若干风道的设置形式，能够使得柜体在满足散热的前提下，尽量简化结构，降低成产制造成本。优选地，过滤板71上均匀设有若干用于通风的细孔，并且，过滤板71以可拆卸的方式与顶板连接，从而方便安装和维护。为了方便柜体内器件的维护，防护组件7自带有铰链，能够开启确定的维护角度。

如图1和图2所示，进一步地，在一个优选的实施方式中，柜体1的两侧设有能够与第一导风通道连通的“U”形出风筒13。通过“U”形出风筒能够将第一风道的热空气导出到柜体外避免回流。在一个优选的实施方式中，如图9所示，柜体1背部靠近中间位置对称设置两个“U”形板14。通过设置两个“U”形板，能够将从第一过滤网板经过的冷空气导入到第一风道中，从而增大第一风道的进风面积提高散热效果。

进一步地，如图7和图8所示，在一个优选的实施方式中，第一风道101内设有风箱8，风箱8内设有风机9，用于第一风道101的散热。第二风道102内设有小轴流风机9，用于第二风道102的散热。通过设置风箱和风机的散热结构，散热效果好，结构简单，生产制造成本低。小轴流风机9的安装位置与防护组件7上的两个安装圆孔对应设置，如图5所示。

如图1至图4和图6至图9所示，曲线代表了第一风道101和第二风道102中的空气走向，本发明实施例的变流器10分为两种防护等级的散热风道。第一风道101内的元器件不需要非常严格的防护，因此设置成低防护等级风道。第二风道102内部设有核心的控制器件，需要重点防护，因此设置成高防护等级风道。

第一风道101的气流方向主要是：大量冷空气经过柜体1正面的第一过滤网板5的下半部分、背面的第一过滤网板5和柜体1正面的第二过滤网板6进入到柜体内部，经过直流配电单元3和电抗器2等器件，进入到逆变单元4的散热器风道41内，进行热交换，由风箱8中的风机9带出柜体1内部。为了避免回流风，第一风道101内的热空气有柜体1两侧外部的“U”形出风筒13到出到外部环境中。第二风道102的气流方向主要是：少量冷空气经过第一过滤网板5的上半部分进入到柜体1内部，经过逆变单元4上除散热器风道41外的其余部位及交流区域，带走相应的热量由柜体1顶部的下轴流风机9带入到防护组件7内导出柜体1外部。根据上述实施例，可见，本发明涉及的变流器，散热特性好，并且，能够在合理地满足变流器的使用环境要求的前提下尽可能节省成本。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种变流器，其特征在于，包括柜体、电抗器、配电单元和逆变单元；其中，所述柜体的正面包括布置在两侧的直流和逆变腔体，所述直流和逆变腔体之间设有交流腔体；

所述电抗器和所述配电单元均布置在所述直流和逆变腔体的底部，所述逆变单元位于所述配电单元的上方，并且所述逆变单元中的IGBT模块位于所述交流腔体中；

所述柜体内靠近顶部的位置两侧设有独立的能够分别与所述直流和逆变腔体连通的第一风道，所述柜体内靠近顶部的中间位置设有独立的能够所述交流腔体连通的第二风道；

所述柜体的两侧设有能够分别与所述第一风道连通的第一导风通道，所述柜体顶部设有能够与所述第二风道连通的第二导风通道，

其中，所述第一风道构造成低防护等级风道而所述第二风道构造成高防护等级风道，并且进入所述第一风道的冷却空气多于进入所述第二风道的冷却空气。

2.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述直流和逆变腔体正面均设有第一过滤网板，所述交流腔体正面设有第二过滤网板。

3.根据权利要求2所述的变流器，其特征在于，所述第一过滤网板包括隔热层、风道隔板和防护棉。

4.根据权利要求2或3所述的变流器，其特征在于，所述第二过滤网板包括隔热区域和通风区域。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的变流器，其特征在于，所述柜体顶部设有防护组件，所述防护组件包括过滤板、顶板和侧面挡板；其中，所述过滤板位于所述顶板的上下两侧面，所述侧面挡板位于所述顶板的左右两侧，所述顶板的底部设有呈左右对称布置的中间隔板从而形成独立的所述第一风道和所述第二风道。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的变流器，其特征在于，所述柜体的两侧设有能够与所述第一导风通道连通的“U”形出风筒。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的变流器，其特征在于，所述柜体背部靠近中间位置对称设置两个“U”形板。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的变流器，其特征在于，所述第一风道内设有风箱，所述风箱内设有第一风机；所述第二风道内设有第二风机。

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