一种风力发电变流器用IGBT模块的散热装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电变流器igbt散热技术领域，具体地说是一种风力发电变流器模块的散热装置，所述散热装置包括离心风机和散热器，所述散热器的左右侧面中的一个侧面上固定连接有钣金结构件，所述igbt模块可拆卸地固定安装在所述钣金结构件上，所述散热器的前、后侧分别设置有一个风道进风口，所述离心风机的进气管道与所述风道进风口连通；在两个所述风道进风口中分别设置风机挡风片。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型中的散热装置使用离心风机采用抽风的方式带走热量，将相邻的两个igbt的风道打通，同时在模块进风口设计两个档风，使离心风机带走每一个igbt的热量都是均匀的；从而能够更有利于延长igbt的寿命，使得设备故障率降低，节约成本。

背景技术：

风力发电变流器系统中，igbt功率模块其作为变流器核心的器件，igbt功率模块作为变流器的核心器件，承担着变流的作业，在电力系统设备中，igbt功率模块是必不可少的一个元器件，功率模块在变流器中会并列安装在一个维度上和母线电容等组成了整个功率模块，变流器运行时，由于igbt本身通过很大的电流，并且由于开关频率很高，导致igbt的发热量巨大。igbt本体发热是设计功率模组的一个关键指标，igbt装在变流器中，常见的散热方式有强迫风冷散热及液冷散热。两种散热方式都需要配合散热器进行散，比如：

中国专利cn200910101646.8，其公开了一种风力发电igbt变流功率模块热板式冷却器，包括铝基板、热板、散热翅片和导风罩，通过螺栓将各个部件组装在一起，铝基板的热量通过热板传递给散热翅片，再通过风冷方式散失掉。本发明的优点：1)采用热板方式可以将铝基板背面igbt变流功率模块产生的不均匀的热流密度，通过热板特有的性能，均匀地传递给热板另一侧的散热翅片，保障了良好的散热效果。2)采用热板结构来传递热量，无悬臂应力的副作用。3)体积小，热板加上散热翅片的高度与热管结构的散热器相比，体积减少了84％。紧凑的结构也符合用户的要求；

中国专利cn201720107114.5，其公开了一种风冷功率单元，属于风力发电机组的变流器的配件技术领域。其包括功率单元框架、散热器和风机，还包括功率模块，功率模块包括igbt模块组件、igbt驱动板、电容陈列、叠层母排、铜排和放电电阻；igbt模块组件包括两个并联的igbt模块，igbt模块与igbt驱动板连接；电容陈列包括八个并联的支撑电容；igbt模块组件、电容陈列和放电电阻通过叠层母排形成并联；铜排连接在igbt模块组件上，配合叠层母排形成全桥电路；

可见，现有技术中的igbt散热方式中，特别是在强迫风冷的散热中，由于散热方式和igbt布局的局限性会导致igbt散热不均匀，从而影响igbt的生命周次；因而，需要一种新型的散热结构从根本上解决igbt散热布局不均匀的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种风力发电变流器模块的散热装置，所述散热装置包括离心风机和散热器，所述散热器的左右侧面中的一个侧面上固定连接有钣金结构件，所述igbt模块可拆卸地固定安装在所述钣金结构件上，所述散热器的前、后侧分别设置有一个风道进风口，所述离心风机的进气管道与所述风道进风口连通；在两个所述风道进风口中分别设置风机挡风片。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型中的散热装置使用离心风机采用抽风的方式带走热量，将相邻的两个igbt的风道打通，同时在模块进风口设计两个档风，使离心风机带走每一个igbt的热量都是均匀的；从而能够更有利于延长igbt的寿命，使得设备故障率降低，节约成本。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种风力发电变流器用igbt模块的散热装置，所述散热装置包括离心风机和散热器，所述散热器的左右侧面中的一个侧面上固定连接有钣金结构件，所述igbt模块可拆卸地固定安装在所述钣金结构件上，所述散热器的前、后侧分别设置有一个风道进风口，所述离心风机的进气管道与所述风道进风口连通；在两个所述风道进风口中分别设置风机挡风片；

优选，所述的igbt模块由多个igbt组成；

优选，每个igbt均设置有用于散热的风道；

优选，相邻的两个igbt之间的风道是连通的。

优选，所述离心风机为抽风式结构的离心风机。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：本实用新型中的散热装置使用离心风机采用抽风的方式带走热量，将相邻的两个igbt的风道打通，同时在模块进风口设计两个档风，使离心风机带走每一个igbt的热量都是均匀的；从而能够更有利于延长igbt的寿命，使得设备故障率降低，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型中的散热装置的主视图；

图2为本实用新型中的散热装置的后视图；

附图中的标记为：1-igbt模块，2-散热器，3-风道进风口，4-风机挡风片。

具体实施方式

下面结合图1-2与具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

参见附图1-2，一种风力发电变流器用igbt模块的散热装置，所述散热装置包括离心风机和散热器2，所述散热器2的左右侧面中的一个侧面上固定连接有钣金结构件，所述igbt模块1可拆卸地固定安装在所述钣金结构件上，所述散热器2的前、后侧分别设置有一个风道进风口3，所述离心风机的进气管道与所述风道进风口3连通；在两个所述风道进风口3中分别设置风机挡风片4；所述的igbt模块1由多个igbt组成；每个igbt均设置有用于散热的风道；相邻的两个igbt之间的风道是连通的；所述离心风机为抽风式结构的离心风机。

在变流器的igbt冷却方式中，使用离心风机对igbt进行冷却，即将igbt模块固定在钣金结构件上，igbt整个模块安装在钣金件上，使用离心风机采用抽风的方式带走热量，将背靠背式的两个igbt的风道打通，同时在模块进风口设计两个档风，使离心风机带走每一个igbt的热量都是均匀的。从而达到igbt寿命的一致性。

变流器的igbt模块并列排在结构钣金件上，在igbt模块底部采取抽风的方式，对模块进行强迫散热，当igbt工作时产生热量，热量会通过传导的方式传导到散热器中，离心风机开启工作，将散热器中的热量通过空气交换，将igbt模块的热量抽出，从而达到散热的效果。同时，由于图1中两个散热挡风片的存在，会在模块的进风口对风速产生阻碍，降低开始风速，随着风进入更深的风道，由于两个模块之前风道打通，会使后面每个igbt的风速变得均匀，让每个igbt带走的热量相对变成一样。从而让每一个igbt的发热量很均匀，从而能够更有利于延长igbt的寿命，使得设备故障率降低，节约成本。

如下表所示的表1，其为是否增加挡风板前后的实验数据对比；通过表1可以观察到，变流器同一个模块在增加挡风板和没有挡风板的时候，6个不同位置的igbt温升数据对比，在增加挡风板之后，最高点的温升和最低点的温升在10k之内。而在没有该挡风板的时候，发现最高点的温升和最低点的温升在50k以上。

与现有技术相比，本实用新型结合实际，找到一种可以使igbt模块内所有的igbt温升控制一个很小的差值范围内。可将所有的igbt生命周次控制在同一个周期内；本实用新型中的散热装置使用离心风机采用抽风的方式带走热量，将相邻的两个igbt的风道打通，同时在模块进风口设计两个档风，使离心风机带走每一个igbt的热量都是均匀的；从而能够更有利于延长igbt的寿命，使得设备故障率降低，节约成本。

综上所述仅体现了本实用新型的优选技术方案，本领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，都应为本实用新型的技术范畴。