一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构制造技术

本发明专利技术涉及一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，包括功率柜柜体及安装于其内部的功率模块、IGBT、散热器、绝缘安装立板，在绝缘安装立板一侧的上部安装功率模块，下部安装散热器，在散热器外侧固定安装IGBT，其特征在于：所述的散热器的外侧两端对称黏贴安装有硅胶加热片，硅胶加热片的一接线端子通过接线端子连接至温控开关，硅胶加热片的另一接线端子通过接线端子连接至电源线。本发明专利技术结构设计科学合理，具有便于安装，防潮可靠、除湿彻底、可高效处理凝露的优点，是一种具有较高创新性的风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构
本专利技术涉及风力发电变频器，特别涉及一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构。
技术介绍
变频器是风力发电机组中必不可少的重要部件。变频器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁，使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同，并且可根据需要进行有功和无功的独立解耦控制。变频器控制双馈异步风力发电机实现软并网，减小并网冲击电流对电机和电网造成的不利影响。现有的变频器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。包括定子并网开关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、IGBT、PLC、JCE1000-AXS电流传感器、风机、有源Crowbar电路、控制器、监控界面等部件。变流器主电路系统包含转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。配电系统由并网接触器、主断路器、继电器、变压器等组成，自身集成有并网控制系统，用户无须再配置并网柜，提高了系统集成度，节约了机舱空间，柜中还可提供现场调试的220V电源。控制系统由高速数字信号处理器(DSP)、人机操作界面和可编程逻辑控制器(PLC)共同构成。整个控制系统配备不间断电源(UPS)，便于电压跌落时系统具有不间断运行能力。上述各功能分配到控制柜、功率柜、并网柜中。控制柜：控制柜主要对采集回的各种模拟数字信号进行分析，发出控制指令，控制变流器的运行状态。控制柜主要由主控箱、PLC、滤波器、电源模块等组成。功率柜：主要负责转子滑差能量的传递。功率柜主要由功率模块、IGBT、PLC、JCE1005-FS电流传感器、风机、有源Crowbar等构成。并网柜：主要用于变流器与发电机系统和电网连接控制、一些控制信号的采集以及二次回路的配置。并网柜主要由断路器、接触器、信号采集元件、UPS、加热器、信号接口部分等构成。功率柜中的功率模块通常为并排的一组，每个功率模块上安装有四个吸收电容。功率模块运行过程中，吸收电容因充放电而产生高温，需要进行通风散热。由于产品应用所处地区高湿气候普遍，极端地区空气相对湿度95％-100％，因此功率模块内部运行和存储环境非常恶劣。现有技术中，基本上都是通过加强功率模块所在柜体的防护等级来进行防潮，可是由于风冷功率模块的通风散热需要，不能做成完全密封的柜体，外部的高湿空气必然会通过进风孔进入功率模块内部，导致功率模块关键器件受潮。功率模块受潮，在设备启动时，不然容易产生漏电和炸裂的危险，即使此案有小电流通电，也存在危险。目前，常见的除湿方法是通过吹风加热器和机械通风法对功率模块IGBT等器件进行除湿，但没有热量输入，除湿效果不佳，且除湿的最佳水平也就是维持和湿空气一样的湿度，不能彻底解决受潮问题。申请人研发了一种在散热器上安装PTC加热电阻的方式，对散热器加热，间接对IGBT进行加热，同时辅以吹风，可提高加热除湿效率。但是，此结构在新设备加工时需要经过多道程序，打胶密封，螺丝固定等；对于已经安装的老设备改造，存在不易安装，费时费力的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、可靠、彻底的具备防潮除湿功能，安装便捷，适合已安装设备改造的发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，包括功率柜柜体及安装于其内部的功率模块、IGBT、散热器、绝缘安装立板，在绝缘安装立板一侧的上部安装功率模块，下部安装散热器，在散热器外侧固定安装IGBT，其特征在于：所述的散热器的外侧两端对称黏贴安装有硅胶加热片，硅胶加热片的一接线端子通过接线端子连接至温控开关，硅胶加热片的另一接线端子通过接线端子连接至电源线。而且，所述的接线端子固定安装于所述功率柜柜体内水平底板上的安装支架上。而且，所述温控开关选用常闭型温控开关。而且，所述的硅胶加热片由两层硅橡胶高温绝缘布与内部的镍铬合金电热丝组成，在一层硅胶高温绝缘布的外表面制有黏胶层。本专利技术的优点和有益效果为：1、本风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，通过硅胶加热片可实现对散热器的加热，间接实现对IGBT的加热除湿，功率柜启动运行前，首先通过硅胶加热片对IGBT及其驱动板进行除湿，实现设备启动时的防潮除湿功能，解决了功率模块在高湿环境中存储和运行出现受潮损坏的问题；具有防潮可靠、除湿彻底、可高效处理凝露问题等优点。2、本风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，通过硅胶加热片可实现对散热器的加热，其通过黏贴固定方式即可与散热器进行安装，重量小，安装方便，且实现长久有效固定，有效期可达四年，无需采用螺钉对加热片进行固定，实现已安装设备的快速改造。3、本专利技术结构设计科学合理，具有便于安装，防潮可靠、除湿彻底、可高效处理凝露的优点，是一种具有较高创新性的风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2为本专利技术的左视图。附图标记说明1-功率模块、2-硅胶加热片、3-温控开关、4-接线端子、5-安装支架、6-IGBT、7-驱动板、8-功率柜柜体、9-绝缘安装立板、10-散热器、11-水平底板。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，包括功率柜柜体8及安装于其内部的功率模块1、IGBT6、散热器10、绝缘安装立板9，在绝缘安装立板一侧的上部安装功率模块，下部安装散热器，在散热器外侧固定安装IGBT。IGBT的外侧固定安装驱动板7。其散热器的外侧两端对称黏贴安装有硅胶加热片2，硅胶加热片的一接线端子通过接线端子4连接至温控开关3，硅胶加热片的另一接线端子通过接线端子连接至电源线。接线端子固定安装于功率柜柜体内水平底板11上的安装支架5上。温控开关选用常闭型温控开关。硅胶加热片由两层硅橡胶高温绝缘布与内部的镍铬合金电热丝组成，在一层硅胶高温绝缘布的外表面制有黏胶层。本专利技术的工作原理为：外部控制箱接收到需要进行加热除湿的控制信号之后，把电源送到接线端子上，硅胶加热片加热散热器，硅胶加热片把散热器温度逐渐提高，通过散热器热传导方式，把热量从散热器传导到IGBT陶瓷底板和驱动板，从而把IGBT内部芯片和驱动板加热到一定温度，烘干芯片和驱动板7的凝结水，实现除湿功能。当温控开关达到设定的温度值，根据设计方案评估此时IGBT内部和驱动板的凝结水已经完全烘干，达到满足安全起机的状态，此时温控开关会自动断开由接线端子、温控开关、硅胶加热片组成的电气回路，实现加热除湿功能的自动停止，完成加热除湿工作后，外部控制箱得到加热除湿完成的信号反馈，功率模块上电运行。尽管为说明目的公开了本专利技术的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本专利技术及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本专利技术的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，包括功率柜柜体及安装于其内部的功率模块、IGBT、散热器、绝缘安装立板，在绝缘安装立板一侧的上部安装功率模块，下部安装散热器，在散热器外侧固定安装IGBT，其特征在于：所述的散热器的外侧两端对称黏贴安装有硅胶加热片，硅胶加热片的一接线端子通过接线端子连接至温控开关，硅胶加热片的另一接线端子通过接线端子连接至电源线。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电变频器功率模块IGBT的启动加热结构，包括功率柜柜体及安装于其内部的功率模块、IGBT、散热器、绝缘安装立板，在绝缘安装立板一侧的上部安装功率模块，下部安装散热器，在散热器外侧固定安装IGBT，其特征在于：所述的散热器的外侧两端对称黏贴安装有硅胶加热片，硅胶加热片的一接线端子通过接线端子连接至温控开关，硅胶加热片的另一接线端子通过接线端子连接至电源线。2.根据权利要求1所述的风力发电变频器...

【专利技术属性】
技术研发人员：左刚强，陈海彬，于爽，
申请(专利权)人：天津瑞能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12