一种变频器冷却系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种变频器冷却系统，该系统包括液体冷却系统及气体冷却系统，所述气体冷却系统包括：内部风扇，设置于变频器机箱的内部；气流引导通道，设置在机箱内预先分隔的区域中两相邻区域之间；以及热交换器，设置于变频器机箱外部，包括第一进气口和第一出气口，该第一进气口和第一出气口分别通过机箱上的气流入口和气流出口与机箱内部相通；其中所述内部风扇吹出的气流通过所述气流引导通道到达各区域，并于经过所述热交换器后进入机箱内部，从而形成气体循环回路。本实用新型专利技术实施例中通过对现有的气体冷却系统的气流进行改道，提高了冷却的效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变频器，尤其涉及一种变频器的冷却系统。
技术介绍
变频器在运行过程中产生热量，如果不能将变频器产生的热量及时带走，则由于 热量积累，会导致变频器所处的周围环境逐渐升高，最终导致变频器自身过热保护而跳闸， 危及设备及生产安全。另外过高的运行环境温度还会加速器件的老化，缩短变压器的使用 寿命。因此，为保证变频器安全可靠的运行，现有的变频器，如风力涡轮机变频器一般都具 有冷却系统，以将变频器散失的热量及时带走。现有的变频器冷却系统，例如图1所示的2MW(兆瓦)风力涡轮机变频器的冷却系 统，包括两个分立的冷却系统液体冷却系统(未示出)和气体冷却系统，其中液体冷却系 统用于冷却变频器的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型功率管) 模块，气体冷却系统用于冷却变频器的其余部分的组件，同时也参与冷却IGBT模块。该气 体冷却系统包括位于变频器机箱100内部的内部风扇以及位于变频器机箱外部的热交换 器120，热交换器通过机箱上的气流入口和气流出口与机箱内部相通，以使内部风扇产生的 气流由机箱上的气体出口出来后流经热交换器并再通过气体入口回到机箱内部，从而形成 气体循环回路。为了向热交换器提供不同方向上气流的热量交换，该气体冷却系统还安装 了一个外部风扇111，可设置在热交换器外部的壳体上。在2MW风力涡轮机中，电网的母线 部分也是由安装在变频器上的气体冷却器冷却。图2为图1对应的气体冷却系统在机箱内 部的冷却气流示意图，图2中，位于区域3的内部风扇211产生的气流通过与母线区域7之 间隔板的孔吹向母线区域7，以带走母线部分产生的热量，气流经母线区域7再流向区域1 和2，并进一步流向区域4，最后通过气流出口 5吹出。在实际应用中，上述气体冷却系统对 于被冷却的组件来说并不太够用，即并不能保证组件在变频器中较长时间保持一个合适的 温度，从而可能导致涡轮的关闭。因此需要提高现有的变频器冷却系统的冷却效率。
技术实现思路
本技术提供一种变频器冷却系统，以克服现有的变频器冷却系统冷却效率不 高的缺点。本技术的一个实施例中，所述变频器冷却系统包括液体冷却系统及气体冷却 系统，所述气体冷却系统包括内部风扇，设置于变频器机箱的内部；气流引导通道，设置 在机箱内预先分隔的区域中两相邻区域之间；以及热交换器，设置于变频器机箱外部，包括 第一进气口和第一出气口，该第一进气口和第一出气口分别通过机箱上的气流入口和气流 出口与机箱内部相通；其中所述内部风扇吹出的气流通过所述气流引导通道到达各区域， 并经过所述热交换器，然后进入机箱内部，形成气体循环回路。所述气流引导通道例如可通过在所述两相邻区域之间的分隔板上设置通孔而形成。所述气体冷却系统还可包括至少一个外部风扇，设置于所述变频器机箱外部，用 于向所述热交换器提供与内部风扇所提供的气流不同方向的气流。所述外部风扇可为离心式交流风扇、轴向交流风扇或者直流风扇。所述液体冷却系统可包括至少一根冷却管，所述至少一根冷却管贯穿所述变频器 机箱中的至少一个待冷却器件(例如IGBT模块)。所述变频器冷却系统还可包括液体预热器，该液体预热器连接在所述液体冷却系 统的所述至少一根冷却管的共用的进液导管上，用于加热冷却管中的液体。所述液体预热器设置在变频器机箱外部、所述热交换器的一侧位置。所述变频器冷却系统还可包括分流管，设置在所述液体预热器内部或者与所述 液体预热器并行设置在所述共用的进液导管上，用于调节冷却管中液体的温度。所述变频器冷却系统还可包括空气过滤器，设置在变频器机箱外部以及所述热 交换器的顶部。本技术实施例中通过对现有的气体冷却系统的气流进行改道，提高了冷却的 效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新 型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的具有冷却系统的变频器示意图；图2为现有的气体冷却系统中机箱内气流的路径示意图；图3为根据本技术实施例的气体冷却系统中机箱内气流的路径示意图；图4为根据本技术一实施例的变频器冷却系统的立体示意图；图5为根据本技术一实施例的气体冷却系统的部分结构的示意图；图6为根据本技术另一实施例的变频器冷却系统的立体示意图；图7为根据本技术一实施例的气体冷却系统的侧视图；图8为根据本技术另一实施例的气体冷却系统的侧视图；图9为根据本技术另一实施例的气体冷却系统的侧视图；图10为根据本技术实施例的液体冷却系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例中，将靠近变频器设置的母线部分与变频器分离(shut of)，取 消对靠近变频器的母线部分的冷却，从而对机箱中的气流进行改道，通过对机箱中的气流 4进行改道来提高冷却效率。图3为本实施例的改道后机箱内气流的路径示意图，图3中空 气将从内部风扇直接经过变频器内部的区域3-2-1-4。为了引导来自内部风扇的气流到达机箱内预定区域，本技术中的气体冷却系 统在机箱内预先分隔的区域中的两相邻区域之间设置了气流引导通道。具体地，该气流引 导通道可通过在所述两相邻区域之间的分隔板上设置通孔而形成。例如，为了引导来自内 部风扇的气流到达区域2和区域1，区域2和区域1之间的分割板设置了大的通孔。同样， 区域3和区域2之间的分割板也设置了大的通孔。可选地，所述通孔上可设置有护手板，由 护手板盖住。为了切断吹向靠近变频器的部件(如母线)的气流，本技术的实施例中由不 带通孔的侧板来代替现有气体冷却系统中带通孔的侧板。本实施例中，变频器冷却系统仍然包括液体冷却系统及气体冷却系统，而气体冷 却系统包括设置于变频器机箱内部的内部风扇，设置在机箱内预先分隔的区域中两相邻 区域之间的气流引导通道，以及设置于变频器机箱外部(如机箱的后部)的热交换器。所 述热交换器包括第一进气口和第一出气口，该第一进气口和第一出气口分别通过机箱上的 气流入口和气流出口与机箱内部相通；其中所述内部风扇吹出的气流通过所述气流引导通 道到达各区域，并经过所述热交换器，然后进入机箱内部，形成气体循环回路。采用本实用 新型的气体冷却系统对机箱内的气流进行改道后，增加了气流强度，提高了冷却的效率。如上结构的变频器冷却系统不仅可用于2兆瓦风力涡轮机的变频器中，同样可以 应用于3兆瓦风力涡轮机的变频器中及其它功率的风力涡轮机变频器中。为了向热交换器提供与内部风扇所提供的气流不同方向的气流，该气体冷却系统 还在热交换器外部的壳体上安装了一个外部风扇。图4所示为本实施例的变频器冷却系统 的立体示意图。图4中，标号300、310、311分别表示变频器机箱、热交换器以及外部风扇。图5中展示了气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器冷却系统，该系统包括液体冷却系统及气体冷却系统，其特征在于，所述气体冷却系统包括：　　内部风扇，设置于变频器机箱的内部；　　气流引导通道，设置在机箱内预先分隔的区域中两相邻区域之间；以及　　热交换器，设置于变频器机箱外部，包括第一进气口和第一出气口，该第一进气口和第一出气口分别通过机箱上的气流入口和气流出口与机箱内部相通；其中　　所述内部风扇吹出的气流通过所述气流引导通道到达各区域，并经过所述热交换器，然后进入机箱内部，形成气体循环回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：耶斯佩内瓦德，彼得C克努森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：DK[丹麦]