本發(fā)明涉及大功率發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。

背景技術(shù)：

大型同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁需要直流電源供電，使用時(shí)，用晶閘管整流供給直流，其中，勵(lì)磁功率柜一般采用晶閘管三相全控橋整流電路，對(duì)于大功率的晶閘管來(lái)說(shuō)，為了確保其工作溫度不超過(guò)結(jié)溫，需要加裝相應(yīng)的散熱裝置，目前，晶閘管散熱一般采用鋁或銅散熱器，同時(shí)配合冷卻風(fēng)機(jī)使用。

但是，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的輸出功率受到晶閘管溫升的限制，由于普通鋁或銅散熱器的熱阻大，從而使晶閘管的管殼溫度較高，要使管殼溫度不超過(guò)溫升的限制，需要將整個(gè)裝置輸出功率降低，因此，影響大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的輸出能力，且長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境中，故障率較高，影響裝置的正常使用，增加成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的普通鋁或銅散熱器的熱阻大，影響大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的輸出能力，且長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境中，故障率較高，影響裝置的正常使用，增加成本的技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，包括柜體，所述柜體內(nèi)包括上下設(shè)置的上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)和中部整流模塊工作區(qū)；

所述風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括冷卻風(fēng)機(jī)，所述冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)于所述柜體的頂部；

所述中部整流模塊工作區(qū)包括晶閘管，所述晶閘管的兩個(gè)接觸面上分別連接有熱管散熱器。

進(jìn)一步的，所述中部整流模塊工作區(qū)的下方設(shè)有下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排區(qū)；

所述上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括絕緣梁，所述絕緣梁上設(shè)有阻容吸收器，所述冷卻風(fēng)機(jī)置于所述柜體的外部；

所述中部整流模塊工作區(qū)包括上下平行設(shè)置的固定支架，所述晶閘管及所述熱管散熱器位于兩根所述固定支架之間，兩個(gè)所述熱管散熱器分別與所述晶閘管的上下接觸面連接，且所述熱管散熱器與所述固定支架連接；

所述下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排區(qū)包括直流母排、直流刀開(kāi)關(guān)、交流母排和交流刀開(kāi)關(guān)，所述直流母排和所述直流刀開(kāi)關(guān)與所述交流母排和所述交流刀開(kāi)關(guān)前后設(shè)置，所述下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排區(qū)的后方設(shè)有快速熔斷器、底部設(shè)有貫通母排。

進(jìn)一步的，所述上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括兩個(gè)所述冷卻風(fēng)機(jī)，分別為工作風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，所述中部整流模塊工作區(qū)包括6只均勻分布的所述晶閘管，每只所述晶閘管均并聯(lián)連接阻容吸收器，每個(gè)所述阻容吸收器包括串聯(lián)連接的一個(gè)電容和一個(gè)電阻，并聯(lián)連接的所述晶閘管和所述阻容吸收器串聯(lián)連接一個(gè)快速熔斷器形成6組橋臂；

所述交流母排為三相交流母排，所述三相交流母排上套裝3個(gè)電流互感器，所述三相交流母排的U極、V極和W極連接6組所述橋臂，每個(gè)所述快速熔斷器分別與所述直流母排連接。

進(jìn)一步的，所述上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括兩根上下平行設(shè)置的所述絕緣梁，每根所述絕緣梁上等間距分別設(shè)有3個(gè)所述電阻，位于下方的所述絕緣梁上設(shè)有6只所述電容。

進(jìn)一步的，多個(gè)所述快速熔斷器設(shè)于支撐架上，所述支撐架上設(shè)有上下兩組所述快速熔斷器，每組所述快速熔斷器等間距設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述柜體的兩側(cè)設(shè)有支撐橫梁。

本發(fā)明提供的一種基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，使用時(shí)，由于采用了熱管技術(shù)，熱管散熱器可以及時(shí)帶走熱量，散熱能力強(qiáng)，從而保證了對(duì)晶閘管的冷卻效果，確保裝置的輸出能力，且提高了晶閘管的使用壽命，確保裝置的正常運(yùn)行。

同時(shí)，晶閘管處大部分的熱量通過(guò)熱管散熱器進(jìn)行散熱，散熱效果良好，因此，可以使用較小的風(fēng)量即可滿(mǎn)足晶閘管的散熱要求，即可以減少冷卻風(fēng)機(jī)的數(shù)量及使用功率，從降低裝置的噪音，且不易積灰。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的主視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的后視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的整流的電路原理圖。

圖中：

1、冷卻風(fēng)機(jī)；2、電容；3、電阻；4、熱管散熱器；5、交流母排；6、固定支架；7、柜體；8、直流母排；9、快速熔斷器；10、分流器；11、直流刀開(kāi)關(guān)；12、貫通母排；13、交流刀開(kāi)關(guān)；14、電流互感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，包括柜體7，柜體7內(nèi)包括上下設(shè)置的上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)和中部整流模塊工作區(qū)；

風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括冷卻風(fēng)機(jī)1，冷卻風(fēng)機(jī)1設(shè)于柜體7的頂部；

中部整流模塊工作區(qū)包括晶閘管，晶閘管的兩個(gè)接觸面上分別連接有熱管散熱器4。

中部整流模塊工作區(qū)的下方設(shè)有下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排12區(qū)；

上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括絕緣梁，絕緣梁上設(shè)有阻容吸收器，冷卻風(fēng)機(jī)1置于柜體7的外部；

中部整流模塊工作區(qū)包括上下平行設(shè)置的固定支架6，晶閘管及熱管散熱器4位于兩根固定支架6之間，兩個(gè)熱管散熱器4分別與晶閘管的上下接觸面連接，且熱管散熱器4與固定支架6連接；

下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排12區(qū)包括直流母排8、直流刀開(kāi)關(guān)11、交流母排5和交流刀開(kāi)關(guān)13，直流母排8和直流刀開(kāi)關(guān)11與交流母排5和交流刀開(kāi)關(guān)13前后設(shè)置，下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排12區(qū)的后方設(shè)有快速熔斷器9、底部設(shè)有貫通母排12。

該基于熱管散熱器4技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，整體外型尺寸高×寬×深為2200mm×1100mm×1000mm。該裝置柜體7內(nèi)的結(jié)構(gòu)布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，易于維護(hù)維修。具體的，將柜體7內(nèi)部分為三個(gè)區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)合理安排設(shè)置相應(yīng)的部件，結(jié)構(gòu)緊湊，利于維護(hù)。

上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括兩個(gè)冷卻風(fēng)機(jī)1，分別為工作風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)。

由于采用熱管技術(shù)進(jìn)行散熱，因此，該裝置可以適用較小的冷卻風(fēng)機(jī)1進(jìn)行散熱，因此，在柜體7的頂部設(shè)置一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)1即可，為了避免工作風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，相應(yīng)的設(shè)置備用風(fēng)機(jī)，以確保裝置能夠持續(xù)工作。

中部整流模塊工作區(qū)包括6只均勻分布的晶閘管，每只晶閘管均并聯(lián)連接阻容吸收器，每個(gè)阻容吸收器包括串聯(lián)連接的一個(gè)電容2和一個(gè)電阻3，并聯(lián)連接的晶閘管和阻容吸收器串聯(lián)連接一個(gè)快速熔斷器9形成6組橋臂；

交流母排5為三相交流母排，三相交流母排5上套裝3個(gè)電流互感器14，三相交流母排的U極、V極和W極連接6組橋臂，每個(gè)快速熔斷器9分別與直流母排8連接。

冷卻風(fēng)機(jī)1的下方為阻容吸收器，其發(fā)出的熱量被上方的冷卻風(fēng)機(jī)1帶走；優(yōu)選的，上部風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻區(qū)包括兩根上下平行設(shè)置的絕緣梁，每根絕緣梁上等間距分別設(shè)有3個(gè)電阻3，位于下方的絕緣梁上設(shè)有6只電容2；6個(gè)電阻3和6只電容2，分別并聯(lián)接在6只晶閘管的兩端；阻容吸收器的作用是吸收晶閘管在換相時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓尖峰，有效防止晶閘管過(guò)壓故障

中部整流模塊工作區(qū)域，兩臺(tái)熱管散熱器4壓接在晶閘管的上下兩個(gè)接觸面上，共六套組成三相六脈波整流回路，熱管散熱器4的整流模塊位于冷卻風(fēng)機(jī)1下方，由于采用熱管散熱器4技術(shù)，比用鋁或銅散熱器對(duì)晶閘管散熱效果好，所以柜頂用較小風(fēng)量的風(fēng)機(jī)冷卻，能夠帶走晶閘管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量；交流母排5與熱管散熱器4的陽(yáng)極連接，經(jīng)過(guò)晶閘管整流后形成正、負(fù)直流與快速熔斷器9實(shí)現(xiàn)電氣連接。

下部刀開(kāi)關(guān)及貫通母排12區(qū)是三相交流母排和三相進(jìn)線刀開(kāi)關(guān)、直流母排8和兩相輸出刀開(kāi)關(guān)，三相交流母排在垂直方向上按照等間距平行布置，通過(guò)母排框架和絕緣子固定在柜體7上；同時(shí)，在三相交流母排上套裝3個(gè)電流互感器14，用以檢測(cè)交流側(cè)電流信號(hào)。

三相交流母排經(jīng)過(guò)整流后形成6個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂直流側(cè)各串聯(lián)一個(gè)快速熔斷器9，形成6個(gè)直流母排8，其中，優(yōu)選的，多個(gè)快速熔斷器9設(shè)于支撐架上，支撐架上設(shè)有上下兩組快速熔斷器9，每組快速熔斷器9等間距設(shè)置?？焖偃蹟嗥?用于過(guò)流保護(hù)，形成正、負(fù)直流母排8，正母排連接分流器10用以檢測(cè)直流側(cè)電流。

6個(gè)直流母排8分別為3個(gè)直流正母排和3個(gè)直流負(fù)母排，快速熔斷器9區(qū)域的6個(gè)快速熔斷器9分別連接直流正母排和直流負(fù)母排，且兩組直流母排8分別穿插到中間隔板的絕緣板之間，由母線支架和絕緣子固定在柜體7內(nèi)；直流正母排連接分流器10用以檢測(cè)直流側(cè)電流。

柜體7的兩側(cè)設(shè)有支撐橫梁。支撐橫梁對(duì)柜體7起支撐和固定的作用。

該基于熱管散熱技術(shù)的大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的優(yōu)點(diǎn)為：

（1）、柜內(nèi)布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻風(fēng)機(jī)1一用一備，功率密度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于更換維護(hù)，方便快捷提高裝置輸出能力。

（2）、由于使用熱管技術(shù)，比通常的鋁或銅散熱器更加有利地保證晶閘管的散熱，及時(shí)帶走熱量，散熱能力強(qiáng)，使裝置輸出能力強(qiáng)。

（3）、由于采用了熱管散熱器4技術(shù)，使得使用風(fēng)量較小的冷卻風(fēng)機(jī)1即可滿(mǎn)足晶閘管散熱要求，裝置噪聲低，也不易積灰，裝置出力大，故障率低，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

實(shí)施例2

如圖3所示，6個(gè)電阻R1-R6與6個(gè)電容C1-C6分別串聯(lián)，電阻R1串聯(lián)電容C1，電阻R2串聯(lián)電容C2，電阻R3串聯(lián)電容C3，電阻R4串聯(lián)電容C4，電阻R5串聯(lián)電容C5，電阻R6串聯(lián)電容C6，共形成6組阻容吸收；

6組阻容吸收分別并聯(lián)在6個(gè)晶閘管V1-V6的兩端，同時(shí)串聯(lián)6個(gè)快速熔斷器F1-F6，形成6組橋臂；具體為：電阻R1串聯(lián)電容C1后并聯(lián)在晶閘管V1上，串聯(lián)快速熔斷器F1，形成橋臂一；電阻R2串聯(lián)電容C2后并聯(lián)在晶閘管V2上，串聯(lián)快速熔斷器F2，形成橋臂二；電阻R3串聯(lián)電容C3后并聯(lián)在晶閘管V3上，串聯(lián)快速熔斷器F3，形成橋臂三；電阻R4串聯(lián)電容C4后并聯(lián)在晶閘管V4上，串聯(lián)快速熔斷器F4，形成橋臂四；電阻R5串聯(lián)電容C5后并聯(lián)在晶閘管V5上，串聯(lián)快速熔斷器F5，形成橋臂五；電阻R6串聯(lián)電容C6后并聯(lián)在晶閘管V6上，串聯(lián)快速熔斷器F6，形成橋臂六；

其中，橋臂一，橋臂三，橋臂五為正橋臂，橋臂四，橋臂六，橋臂二為負(fù)橋臂；

三相交流母排U極，V極和W極經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)QK52分別連接6組橋臂；具體為：U極分別連接正橋臂一和負(fù)橋臂四，正橋臂一串聯(lián)分流器RS51后，連接直流正母排；負(fù)橋臂四連接直流負(fù)母排；

V極分別連接正橋臂三和負(fù)橋臂六，正橋臂三串聯(lián)分流器RS51后，連接直流正母排；負(fù)橋臂六連接直流負(fù)母排；

W極分別連接正橋臂五和負(fù)橋臂二，正橋臂五串聯(lián)分流器RS51后，連接直流正母排；負(fù)橋臂二連接直流負(fù)母排；

在連接直流正負(fù)母排處設(shè)有開(kāi)關(guān)QK51。

通過(guò)兩個(gè)脈沖功放板分別觸發(fā)晶閘管V1、V3、V5、晶閘管V4、V6、V2。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。