变流系统和散热装置及风力发电机组制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变流系统和散热装置及风力发电机组，所述变流系统包括多个功率模块，所述多个功率模块平铺在所述风力发电机组的机舱内部，在所述功率模块上设置有散热器，且所述变流系统还包括利用外界气流对所述散热器进行散热的散热装置。通过上述变流系统，将功率模块安装在机舱内，从而省去了变流柜体，减少了电缆用量，并改善了各个功率模块的散热。

Converter system and radiator and wind turbine generator set

The invention discloses a converter system, a heat dissipation device and a wind turbine. The converter system comprises a plurality of power modules, the plurality of power modules are laid flat in the cabin of the wind turbine, the power module is provided with a radiator, and the converter system also includes the use of external air flow to the said. Radiator for heat dissipation device. Through the above converter system, the power module is installed in the engine room, thereby eliminating the converter cabinet, reducing the amount of cable, and improving the heat dissipation of each power module.

【技术实现步骤摘要】
变流系统和散热装置及风力发电机组
本专利技术涉及电子器件的装配和冷却，具体地说，本专利技术涉及一种变流系统和散热装置及风力发电机组。
技术介绍
在风力发电机组上，变流器多采用柜体形式进行封装，多个功率模块都被安装于同一个柜体中而形成单独的变流柜。变流柜一般安装于风力发电机组的塔筒底部，通过多根具有一定长度的低压电缆(一般690V)与发电机连接。由于在发电机发电时，变流柜内会产生大量的热，因此，在变流柜内的功率模块周围一般配置有冷却系统，对其进行散热，并最终将其热量散发到塔筒外的大气中。目前，变流柜一般采用IP54的防护等级，成本较高。另外，从发电机到变流柜连接的低压电缆用量大，成本高，且装配较为繁琐。在变流柜内额外的配置冷却系统，维护量大，耗能大。一旦冷却系统出现故障，变流柜内的各个变流器将无法运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变流系统和散热装置，以改善诸如变流器中的各个功率模块的散热，并降低制造成本。本专利技术的另一目的在于提供一种风力发电机组。为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供了一种用于风力发电机组的变流系统，包括多个功率模块，所述多个功率模块平铺在所述风力发电机组的机舱内部，在所述功率模块上设置有散热器，且所述变流系统还包括设置在所述散热器的外围并引导外界气流流经所述散热器而进行散热的风道结构。可选地，所述多个功率模块沿着第一方向成排地布置在所述机舱的内壁上，所述散热器伸出到所述机舱的外部。可选地，所述风道结构沿着所述第一方向引导外界气流，并将外界气流分成多个分支气流而分别流经和冷却所述散热器。可选地，所述风道结构包括沿第一方向布置的进风道和出风道以及相互隔开的多个冷却室，所述多个散热器分别位于所述多个冷却室中，所述进风道使气流沿着所述第一方向分成所述多个分支气流而进入所述多个冷却室以对所述多个散热器分别进行冷却，随后气流流入所述出风道。可选地，所述第一方向是从所述机舱的头部到尾部的方向。可选地，所述多个功率模块平铺在所述机舱的顶板、侧板或底板的内壁上。可选地，所述功率模块通过紧固件在所述机舱的内壁上，并在所述功率模块与所述内壁之间设置有密封构件。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种散热装置，所述散热装置用于对在舱室的侧壁上沿第一方向成排地布置的多个散热器进行冷却，并包括布置在所述多个散热器的外周的风道结构，所述风道结构沿所述第一方向引导外界气流，并将气流分为多个分支气流，使所述多个分支气流分别流经所述多个散热器。可选地，在所述舱室的侧壁上开设有安装口，所述散热器从所述安装口伸出到所述舱室的外部。可选地，所述风道结构包括沿第一方向布置的进风道和出风道以及相互隔开的多个冷却室，所述多个散热器分别位于所述多个冷却室中，所述进风道使气流沿着所述第一方向分成所述多个分支气流而进入所述多个冷却室以对所述多个散热器分别进行冷却，随后气流流入所述出风道。可选地，所述风道结构包括：分层板，设置在所述散热器上方，并覆盖所述多个散热器；多个隔板，固定在所述分层板与所述舱室的外侧壁之间，并将所述多个散热器在第一方向上彼此隔开，以在每个散热器周围形成所述冷却室；其中，在所述分层板的处于相邻两个隔板之间的部分上开设有进气口，所述进风道内的气流经由所述进气口流入所述冷却室内。可选地，所述风道结构还包括：多个侧挡板，与所述舱室的外侧壁垂直地固定在所述外侧壁上并沿着所述第一方向延伸，在所述分层板的至少一侧设置有两个侧挡板，所述两个侧挡板在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此间隔开，以在所述两个侧挡板之间形成所述出风道；上盖板，相连接地覆盖在所述多个侧挡板上方，其中，在所述两个侧挡板中的被固定到所述分层板的侧挡板上开设有出气口，且所述出气口位于所述分层板下方，所述冷却室内的气流经由所述出气口流入到所述出风道内。可选地，在所述分层板的每侧均设置有两个侧挡板，从而在所述冷却室的两侧均设置有出风道。可选地，所述进气口进一步形成在所述分层板的处于相应的散热器前方的部分上，且所述出气口开设在所述侧挡板的处于相应的散热器后方的部分上。可选地，所述进风道和/或出风道的横截面沿着气流方向渐缩。可选地，所述散热器与产生热的功率模块一体地设置，所述功率模块通过紧固件被固定在所述舱室的内侧壁上，并在所述功率模块与所述舱室的内侧壁之间设置有密封构件。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种风力发电机组，在所述机舱上设置有上述变流系统以及上述散热装置。通过使散热器直接暴露于外界环境，并设置能够引流的风道结构，能够依靠外界自然风对多个功率模块分别独立地进行风冷，既能够进行可靠的散热，还完全摒弃了单独的冷却系统，因而能够显著降低制造成本。另外，对于风力发电机组而言，变流器的功率模块直接安装在机舱内，充分利用了机舱内的空间，并能够显著减少变流器与发电机之间的低压线缆的用量，并且省去了变流柜体。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的变流系统的分解状态示意图；图2是图1所示的变流系统装配后的结构示意图；图3是图2所示的变流系统的另一结构示意图；图4是图2所示的变流系统的另一结构示意图。附图标记说明：1：舱室的侧壁，11：安装口，2：功率模块，21：散热器；22：主体部；3：分层板，31：进气口，4：隔板，5：侧挡板，6：上盖板，7：冷却室，8：进风道，9：出风道，51：出气口。具体实施方式为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。参照图1，根据本专利技术的实施例，提供了一种用于风力发电机组的变流系统。该变流系统可包括多个功率模块2，在每个功率模块2上可设置有散热器21，功率模块2和散热器21可一体地形成而作为单个部件。功率模块2可平铺在风力发电机组的机舱内部，比如可直接安装在机舱的内壁上。通常，对于风力发电机组的机舱而言，其具有头部和尾部，在风力发电机组运行时，外界气流或风从机舱的头部流向尾部，也就是说，机舱的头部为迎风侧，尾部为背风侧。在机舱内通常安装有轮毂、发电机、齿轮箱和各种电气机构等。轮毂一般在机舱内安装在前部，发电机、齿轮箱和电气机构安装在轮毂的后方。对于发电机等部件安装的机舱后部区域而言，大体上包括相互彼此连接的顶板、底板和侧板以及尾板。多个功率模块2可按照矩阵形式安装在机舱的内壁上。例如，功率模块2可分成3组，每组可包括四个功率模块，并且每组功率模块可成排的布置。同样，散热器21也呈矩阵形式布置。在一个实施例中，每组功率模块2和相应的散热器21可沿着第一方向在机舱上布置。该第一方向可以是从机舱的头部(即，迎风侧)到尾部(即，背风侧)的方向。在一个实施例中，功率模块2可利用紧固件直接悬吊于机舱的内壁上，而散热器21可伸出到机舱外部。为了避免外界灰尘或水等异物进入到机舱内部，可在功率模块2与机舱的内壁之间安装有密封构件，以实现机舱密封。密封构件可包括有效地封闭两者之间的缝隙的密封圈、密封环或密封条等类似部件，或者开设在接触或相对的表面上的回形槽结构等。本专利技术所提供的变流系统还包括风道结构，该风道结构能够引导外界气流流经散热器21并对散热器21进行散热。具体地说，风道结构可沿着第一方向引导机舱外部的外界气流，并且可以使同一股气流分流成多个分支气流，然后利用这些分支气流分别流经和冷却各个散热器21，从而实现对功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力发电机组的变流系统，包括多个功率模块(2)，其特征在于，所述多个功率模块(2)平铺在所述风力发电机组的机舱内部，在所述功率模块(2)上设置有散热器(21)，且所述变流系统还包括设置在所述散热器(21)的外围并引导外界气流流经所述散热器(21)而进行散热的风道结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电机组的变流系统，包括多个功率模块(2)，其特征在于，所述多个功率模块(2)平铺在所述风力发电机组的机舱内部，在所述功率模块(2)上设置有散热器(21)，且所述变流系统还包括设置在所述散热器(21)的外围并引导外界气流流经所述散热器(21)而进行散热的风道结构。2.根据权利要求1所述的变流系统，其特征在于，所述多个功率模块(2)沿着第一方向成排地布置在所述机舱的内壁上，所述散热器(21)伸出到所述机舱的外部。3.根据权利要求2所述的变流系统，其特征在于，所述风道结构沿着所述第一方向引导外界气流，并将外界气流分成多个分支气流而分别流经和冷却所述散热器(21)。4.根据权利要求3所述的变流系统，其特征在于，所述风道结构包括沿第一方向布置的进风道(8)和出风道(9)以及相互隔开的多个冷却室(7)，所述多个散热器(21)分别位于所述多个冷却室(7)中，所述进风道(8)使气流沿着所述第一方向分成所述多个分支气流而进入所述多个冷却室(7)以对所述多个散热器(21)分别进行冷却，随后气流流入所述出风道(9)。5.根据权利要求4所述的变流系统，其特征在于，所述第一方向是从所述机舱的头部到尾部的方向。6.根据权利要求1所述的变流系统，其特征在于，所述多个功率模块(2)平铺在所述机舱的顶板、侧板或底板的内壁上。7.根据权利要求6所述的变流系统，其特征在于，所述功率模块(2)通过紧固件在所述机舱的内壁上，并在所述功率模块(2)与所述内壁之间设置有密封构件。8.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置用于对在舱室的侧壁(1)上沿第一方向成排地布置的多个散热器(21)进行冷却，并包括布置在所述多个散热器(21)的外周的风道结构，所述风道结构沿所述第一方向引导外界气流，并将气流分为多个分支气流，使所述多个分支气流分别流经所述多个散热器(21)。9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，在所述舱室的侧壁(1)上开设有安装口(11)，所述散热器(21)从所述安装口(11)伸出到所述舱室的外部。10.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述风道结构包括沿第一方向布置的进风道(8)和出风道(9)以及相互隔开的多个冷却室(7)，所述多个散热器(21)分别位于所述多个冷却室(7)中，所述进风道(8)使气流沿着所述第一方向分成所述多个分支气流而进...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永述，杨志千，蒋中川，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11