一種功率組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于變流設(shè)備的功率組件。電阻和電容固定在前擋風(fēng)板內(nèi)面，散熱器II、散熱器III通過連接排固定，交流側(cè)引出排的一端與散熱器I固定，直流側(cè)引出排的一端與散熱器III固定，后擋風(fēng)板、散熱器I、固定在一起的散熱器II和散熱器III、內(nèi)風(fēng)道板、前擋風(fēng)板依次排列通過上下各一個導(dǎo)槽固定在一起，交流側(cè)引出排的另一端伸出后擋風(fēng)板外，直流側(cè)引出排的另一端伸出前擋風(fēng)板外，兩個閘管分別壓裝在散熱器I與散熱器II及散熱器III之間。在風(fēng)道內(nèi)部加裝1個內(nèi)風(fēng)道，散熱效果好。加大了散熱器引出排的截面積，使得接通電流的容量也增加了。在內(nèi)風(fēng)道內(nèi)安裝晶閘管過壓保護(hù)用的電阻和電容，使得功率組件的整體度大幅提高。
【專利說明】一種功率組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種功率組件，在冶金行業(yè)、起重行業(yè)及電力機(jī)車等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要用于變流設(shè)備的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國際國內(nèi)傳動產(chǎn)業(yè)中，晶閘管整流系統(tǒng)已是主流且大功率平板晶閘管的應(yīng)用更是十分的廣泛。平板晶閘管需壓裝在散熱器上使用，散熱方式分為自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷、水冷，散熱器材質(zhì)分為鋁散熱器、銅散熱器、熱管散熱器。散熱形式上強(qiáng)迫風(fēng)冷應(yīng)用的最為廣泛，而在材質(zhì)上各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，鋁質(zhì)散熱器造價低，使用壽命長，型材標(biāo)準(zhǔn)化程度高，但散熱效果略差；銅質(zhì)散熱器散熱效果較好，但成本高，加工難度大；熱管散熱器散熱效果最好，但成本高，使用壽命短，易發(fā)生故障。目前國內(nèi)使用鋁散熱器組件成套的廠家只能做到1500A電流一下的變流系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本實用新型提供了一種功率組件，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的鋁型材散熱器壓裝晶閘管，在原有風(fēng)道內(nèi)部加裝I個內(nèi)風(fēng)道，在內(nèi)風(fēng)道內(nèi)連接獨(dú)立的電阻電容作為晶閘管過壓吸收保護(hù)，使得功率組件的整體度大幅提高，可做整流系統(tǒng)的功率組件使用。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是:一種功率組件，包括散熱器
1、散熱器I1、散熱器II1、前擋風(fēng)板、后擋風(fēng)板、導(dǎo)槽、連接排、交流側(cè)引出排、直流側(cè)引出排、晶閘管、電阻、電容，其特征在于:還包括內(nèi)風(fēng)道板，所述內(nèi)風(fēng)道板由設(shè)為一體的立板和上橫板及下橫板構(gòu)成，在上橫板及下橫板上對稱設(shè)有數(shù)個通風(fēng)孔；所述電阻和電容分別固定在前擋風(fēng)板的內(nèi)面，所述散熱器II置于散熱器III上方通過連接排固定在一起，所述交流側(cè)引出排的一端通過導(dǎo)電膏與散熱器I固定在一起，所述直流側(cè)引出排的一端通過導(dǎo)電膏與散熱器III固定在一起,所述后擋風(fēng)板、散熱器1、固定在一起的散熱器II和散熱器II1、內(nèi)風(fēng)道板、前擋風(fēng)板依次排列在一起通過上下各一個導(dǎo)槽固定在一起，內(nèi)風(fēng)道板與前擋風(fēng)板之間構(gòu)成為內(nèi)風(fēng)道，交流側(cè)引出排的另一端穿過后擋風(fēng)板上的矩形孔伸出后擋風(fēng)板夕卜，直流側(cè)引出排的另一端依次穿過內(nèi)風(fēng)道板和前擋風(fēng)板上的矩形孔伸出前擋風(fēng)板外，兩個所述晶閘管分別壓裝在散熱器I與散熱器II及散熱器III之間。
[0005]本實用新型有如下先進(jìn)性:
[0006]1.實用新型的結(jié)構(gòu)是在原有風(fēng)道內(nèi)部加裝I個內(nèi)風(fēng)道，對通過功率組件內(nèi)部的風(fēng)起到一個導(dǎo)向的作用，增加流過散熱器表面的風(fēng)量，從而提高了風(fēng)的使用率，進(jìn)而帶走更多的熱量。
[0007]2.加大了散熱器引出排的截面積，從早期的60 mm X 8 IM加大到80 mm X 8 mm，母線排規(guī)格的增加使得接通電流的容量也增加了。
[0008]3.在內(nèi)風(fēng)道內(nèi)安裝晶閘管過壓保護(hù)用的電阻和電容，使得功率組件的整體度大幅提高，阻容元件在強(qiáng)迫風(fēng)冷的環(huán)境下運(yùn)行，降低了工作溫度延長了使用壽命。
[0009]4.本實用新型采用標(biāo)準(zhǔn)的鋁型材散熱器和標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)道組件，降低了采購成本，縮短了采購周期，減小了庫存壓力，從而節(jié)儉了公司的運(yùn)用費(fèi)用。
[0010]5.總之，本實用新型能夠在更大程度上發(fā)揮晶閘管通態(tài)電流的接通能力，遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)功率組件結(jié)構(gòu)下的通態(tài)電流，而且將保護(hù)晶閘管的阻容吸收組件安裝在風(fēng)道內(nèi)部，由自然散熱改為強(qiáng)制風(fēng)冷散熱，在降低元件功率的同時還延長了元器件的使用壽命，完全避免了由于電器元件外置所導(dǎo)致誤觸電的發(fā)生，及元器件由于運(yùn)行溫度高引起老化的現(xiàn)象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的立體圖；
[0012]圖2為本實用新型的正視圖；
[0013]圖3為本實用新型的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、2、3所示，一種功率組件，包括散熱器I1、散熱器112、散熱器1113、前擋風(fēng)板4、后擋風(fēng)板5、導(dǎo)槽6、連接排7、交流側(cè)引出排8、直流側(cè)引出排9、晶閘管10、電阻12、電容13，還包括內(nèi)風(fēng)道板11，內(nèi)風(fēng)道板11由設(shè)為一體的立板11-1和上橫板11-2及下橫板11-3構(gòu)成.
[0015]導(dǎo)槽6為U形狀，在導(dǎo)槽6的水平面上設(shè)有通槽6-1。
[0016]在上橫板11-2及下橫板11-3上對稱設(shè)有數(shù)個通風(fēng)孔11-23。
[0017]將電阻12和電容13分別固定在前擋風(fēng)板4的內(nèi)面，并用高壓導(dǎo)線連接好以備后期使用。將散熱器Π2置于散熱器III3的上方通過連接排7用螺釘固定在一起，將交流側(cè)引出排8的一端通過兩個M8螺栓固定在散熱器Il上，將直流側(cè)引出排9 一端通過兩個M8螺栓固定在散熱器III3上，交流側(cè)引出排8和直流側(cè)引出排9與散熱器Il和散熱器III3的連接處上分別涂有一層導(dǎo)電膏，從而防止接觸面的電化腐蝕，保證足夠有效的接觸面積，以減少溫升及電能損耗。將后擋風(fēng)板5、散熱器I1、以固定在一起的散熱器112和散熱器1113、內(nèi)風(fēng)道板11、前擋風(fēng)板4依次排列在一起通過上下各一個導(dǎo)槽6用螺栓整體固定在一起，兩個導(dǎo)槽6上設(shè)有的通槽6-1分別與前擋風(fēng)板4上下端面上設(shè)有的槽4-1及后擋風(fēng)板5上下端面上設(shè)有的槽5-1相通，內(nèi)風(fēng)道板11與前擋風(fēng)板4之間構(gòu)成了一個內(nèi)風(fēng)道11-4-1，內(nèi)風(fēng)道11-4-1的設(shè)計是為了使冷卻風(fēng)從散熱器中通過，在內(nèi)風(fēng)道11-4-1中安裝用于過電壓吸收的電阻12和電容13，為了給電阻12、電容13散熱，在內(nèi)風(fēng)道板11的上橫板11_2及下橫板11-3上對稱開有數(shù)個通風(fēng)孔11-23，通風(fēng)孔11-23的大小、多少、形狀的設(shè)計充分考慮到電阻12、電容13散熱的需要，同時也兼顧風(fēng)道導(dǎo)流的作用。交流側(cè)引出排8的另一端穿過后擋風(fēng)板5上的矩形孔伸出后擋風(fēng)板5外，直流側(cè)引出排9的另一端依次穿過內(nèi)風(fēng)道板11和前擋風(fēng)板4上的矩形孔伸出前擋風(fēng)板4外，在交流側(cè)引出排8另一端上設(shè)有的對外連接用的兩個連接孔，孔徑與孔距符合相應(yīng)國標(biāo)；在直流側(cè)引出排9另一端上設(shè)有的對外連接用的四個連接孔，孔徑與孔距符合配套快速熔斷器安裝孔的要求。兩個晶閘管10分別壓裝在散熱器Il與散熱器Π2及散熱器III3之間。
[0018]兩個晶閘管10的觸發(fā)線引出以備后期使用；交流側(cè)引出排8、直流側(cè)引出排9均選用80 mm X8 mm的銅母線排，長期接通電流達(dá)到1300A左右，短時過載能力更強(qiáng)。
[0019]散熱器I1、散熱器112、散熱器III3均采用鋁型材散熱器。
[0020]我公司對在長期的實踐中反應(yīng)出的問題，做了認(rèn)真分析，找到問題關(guān)鍵是:風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理，浪費(fèi)了大量的散熱面積，如何引導(dǎo)風(fēng)的流向是整個功率組件的關(guān)鍵點(diǎn)，也是難點(diǎn)，只有解決好這一問題才能充分的發(fā)揮散熱器的散熱能力，進(jìn)而提高晶閘管的能力。
[0021]我公司在散熱方式和散熱器材質(zhì)選擇方面進(jìn)行比較和研究，最后決定采用鋁型材散熱器和強(qiáng)迫風(fēng)冷的散熱方式。強(qiáng)迫風(fēng)冷的散熱方式即比自然風(fēng)冷散熱效果好得多，又比水冷對技術(shù)的要求和成本低得多，鋁型材散熱器標(biāo)準(zhǔn)化程度高，且比銅散熱器價格低，比熱管散熱器的壽命長。
[0022]我公司設(shè)計了能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)流和調(diào)節(jié)風(fēng)量的內(nèi)風(fēng)道系統(tǒng)，提高了進(jìn)入風(fēng)道里風(fēng)道使用率，增強(qiáng)了散熱器的散熱效果，同時在內(nèi)風(fēng)道里安裝阻容吸收元件，即避免了元器件外露易誤觸電的危險又解決了電阻、電容工作時散熱的問題。經(jīng)過一系列結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，再將功率組件組柜后，設(shè)計人員將設(shè)備導(dǎo)通電流加大到3500A，在經(jīng)過8個小時的溫升試驗測試各個電器元件均能到達(dá)設(shè)計要求，在測試過程中我們還對設(shè)備進(jìn)行了過載能力的測試，即每10分鐘為I周期過載I分鐘，過載電流達(dá)到4500A，各個電器元件運(yùn)行溫度均到達(dá)各自的要求。
[0023]本實用新型可以將變流器的功率提高到3000A，瞬時電流更能達(dá)到4500A，從而擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。原有的組件只能配套中小型傳動系統(tǒng)，如棒、線材的軋機(jī)。而現(xiàn)在新的組件可以配套大中型傳動系統(tǒng)，如板材、帶鋼的軋機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種功率組件，包括散熱器I (I)、散熱器II (2)、散熱器III (3)、前擋風(fēng)板(4)、后擋風(fēng)板(5)、導(dǎo)槽(6)、連接排(7)、交流側(cè)引出排(8)、直流側(cè)引出排(9)、晶閘管(10)、電阻(12 )、電容(13 )，其特征在于:還包括內(nèi)風(fēng)道板(11)，所述內(nèi)風(fēng)道板(11)由設(shè)為一體的立板(11-1)和上橫板(11-2)及下橫板(11-3 )構(gòu)成，在上橫板(11-2)及下橫板(11_3 )上對稱設(shè)有數(shù)個通風(fēng)孔(11-23);所述電阻(12)和電容(13)分別固定在前擋風(fēng)板(4)的內(nèi)面，所述散熱器II (2)置于散熱器III (3)上方通過連接排(7)固定在一起，所述交流側(cè)引出排(8)的一端通過導(dǎo)電膏與散熱器I (I)固定在一起，所述直流側(cè)引出排(9)的一端通過導(dǎo)電膏與與散熱器III (3)固定在一起,所述后擋風(fēng)板(5)、散熱器I (I)、固定在一起的散熱器II(2)和散熱器III (3)、內(nèi)風(fēng)道板(11)、前擋風(fēng)板(4)依次排列在一起通過上下各一個導(dǎo)槽(6)固定在一起，內(nèi)風(fēng)道板(11)與前擋風(fēng)板(4)之間構(gòu)成為內(nèi)風(fēng)道(11-4-1)，交流側(cè)引出排(8)的另一端穿過后擋風(fēng)板(5)上的矩形孔伸出后擋風(fēng)板(5)外，直流側(cè)引出排(9)的另一端依次穿過內(nèi)風(fēng)道板(11)和前擋風(fēng)板(4)上的矩形孔伸出前擋風(fēng)板(4)外，兩個所述晶閘管(10)分別壓裝在散熱器I (I)與散熱器II (2)及散熱器III (3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率組件，其特征在于:所述導(dǎo)槽(6)為U形狀，在導(dǎo)槽(6)的水平面上設(shè)有通槽(6-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率組件，其特征在于:所述交流側(cè)引出排(8)、直流側(cè)引出排(9)均選用80 mm X8 mm的銅母線排。
【文檔編號】H02M7/00GK204030982SQ201420411993
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】葛文彬 申請人:天津市科德電氣成套有限公司