風(fēng)機在我們的生活中非常產(chǎn)檢，而風(fēng)機的一種主要作用就是散熱。為了提高散熱風(fēng)機的效率，一系列針對散熱風(fēng)機而研發(fā)的新型技術(shù)被創(chuàng)造出來。在這篇文章中，我們就將為大家介紹一種新型的apf風(fēng)機散熱模塊的制作方法。
近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大功率開關(guān)器件在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如：電力電子變流裝置、電弧爐等。使得電網(wǎng)電壓和電流波形產(chǎn)生了嚴(yán)重的畸變，給公用電網(wǎng)中注入了大量的高次諧波，造成電能質(zhì)量不斷下降，嚴(yán)重影響了電氣設(shè)備的正常運行，由諧波污染引起的各種故障和事故也不斷發(fā)生。因此，電力系統(tǒng)諧波危害的嚴(yán)重性引起了人們的高度重視。無論是從保障電力系統(tǒng)正常運行的角度看，還是從用戶用電設(shè)備的正常工作角度看，有效地治理諧波，將諧波含量限制在允許范圍之內(nèi)，給電網(wǎng)營造一個良好的電氣環(huán)境，即“綠色電網(wǎng)”，改善和提高電能質(zhì)量已經(jīng)成為現(xiàn)在電力研究領(lǐng)域所必須解決和重點研究的問題。因此，必須采取有效的措施來抑制它們的影響。
傳統(tǒng)的有源電力濾波(APF)模塊通常采用強迫風(fēng)冷的散熱方式，如中國專利ZL201520536488.X中，就是采用冷卻風(fēng)機方式通過空氣流動吹風(fēng)而散熱。但是，采用這種散熱方式，風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生較大的噪聲，對周圍人們的工作和生活帶來一定影響;另外，在風(fēng)扇轉(zhuǎn)動過程總中，由于需要通風(fēng)，外部的灰塵會隨之進入風(fēng)扇和模塊機箱內(nèi)部，并附著在出風(fēng)口的防塵網(wǎng)上，長時間運行之后，由于風(fēng)扇和防塵網(wǎng)布滿灰塵，會逐漸影響風(fēng)扇的散熱效率;同時灰塵或異物進入模塊機箱內(nèi)部后，也會對敏感元器件，如IGBT等的引腳可靠性造成影響，降低整個模塊的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種具有自然冷卻能力的APF模塊，該模塊不需要通過安裝散熱風(fēng)扇或冷卻風(fēng)機的方式，而是將發(fā)熱量較大的元器件，如開關(guān)器件IGBT，在其底部設(shè)置導(dǎo)熱層并緊貼由導(dǎo)熱材料制作的機箱內(nèi)表面進行安裝，使得該元器件所產(chǎn)生的熱量可以通過機箱傳導(dǎo)至外殼后，再利用機箱外殼上的散熱片進行散熱，同時，因為不需通風(fēng)散熱，機箱可處于密封狀態(tài)。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
一種具有自然冷卻能力的APF模塊，包括機箱、逆變單元、濾波單元和控制單元，其特征在于：所述機箱外表面設(shè)有散熱片，所述逆變單元底部設(shè)有導(dǎo)熱層，并緊貼所述機箱內(nèi)表面固定安裝。
更進一步，所述機箱包括上蓋和下蓋體，上、下蓋可拆卸固定連接，二者合為整個箱體，中間設(shè)有密封件，上、下蓋體內(nèi)表面可以進行平整處理。所述機箱外部還設(shè)有防水接頭、防水氣壓平衡閥、防水指示燈、航空插座等。所述機箱還可以用導(dǎo)熱材料制造。
優(yōu)選地，所述逆變單元包括換流單元，所述換流單元結(jié)構(gòu)相同，均安裝在鋁基板或銅基板正表面上，所述鋁基板或銅基板背面均勻涂抹導(dǎo)熱材料，并緊貼所述機箱的內(nèi)表面固定安裝。
優(yōu)選地，所述濾波單元采用灌封工藝，將濾波單元灌封于長方形鋁盒中，并緊貼所述機箱內(nèi)表面固定安裝。
進一步，所述具有自然冷卻能力的APF模塊，還可以包括濾波電阻，所述濾波電阻緊貼所述機箱的上蓋內(nèi)表面安裝。
進一步，所述具有自然冷卻能力的APF模塊，還可以包括預(yù)充電電阻，所述預(yù)充電電阻緊貼所述機箱的下蓋內(nèi)表面上部安裝。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
1)采用了自然散熱方式，在保證對大發(fā)熱量的開關(guān)電氣元器件進行有效散熱的前提下，避免了使用風(fēng)扇或冷卻風(fēng)機等對APF模塊進行散熱，不僅減小了散熱體積和空間，也減輕APF模塊的體積和重量，使裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，外觀更加小巧靈活。此外，機箱可以采取密封設(shè)計，使APF模塊內(nèi)部元器件處于密封狀態(tài)，避免了灰塵等雜物的進入，適用于野外環(huán)境。
2)采用自然冷卻的散熱方式，取消了風(fēng)扇強制風(fēng)冷，APF模塊運行時，噪音小，提高了設(shè)備的使用壽命，人工維護的工作量大大減少。
附圖說明
圖1為本實用新型的具有自然冷卻能力的APF模塊的箱體外觀結(jié)構(gòu)立體圖。
圖2為本實用新型的具有自然冷卻能力的APF模塊的箱體外觀結(jié)構(gòu)仰視圖。
圖3為本實用新型的具有自然冷卻能力的APF模塊的箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
1—鑄鋁機箱，2—散熱片，3—防水接頭，4—防水氣壓平衡閥，5—防水指示燈，6—防水連接器，7—IGBT逆變橋單元，8—濾波電感單元，9—濾波電阻，10—預(yù)充電電阻，11—上蓋, 12—下蓋，13—螺栓，14—U型溝槽。
具體實施方式
為了更清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖，對本實用新型進行具體描述。但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例1：
參照附圖1和附圖3，一種具有自然冷卻能力的APF模塊，包括鑄鋁機箱1、三個IGBT逆變橋單元7，濾波電感單元8，三個濾波電阻9和三個預(yù)充電電阻10，以及控制單元。所述鑄鋁機箱1由上、下兩部分蓋合而成，內(nèi)表面經(jīng)過銑平工藝處理，機箱上、下蓋的接合邊緣開有U形溝槽14，溝槽內(nèi)嵌入密封橡膠條圍繞箱體一周。箱體上、下蓋四邊由八顆螺栓13緊固，保證接觸面平整接合，緊壓溝槽內(nèi)的密封橡膠條，達到防塵防水效果。
所述三個IGBT逆變橋單元7的結(jié)構(gòu)相同，分別均采用鋁基板工藝，即將發(fā)熱量大的開關(guān)器件IGBT、箝位二極管以及相應(yīng)的保護電路焊接在鋁基板正表面上，鋁基板背面均勻涂抹導(dǎo)熱材料，形成導(dǎo)熱層，然后緊貼所述鑄鋁機箱1的下蓋12內(nèi)表面中部固定安裝。所述濾波電感單元8采用灌封工藝處理，將濾波電感用環(huán)氧樹脂型灌封膠灌封于長方形鋁盒中，所述長方形鋁盒緊貼所述鑄鋁機箱1的上蓋11內(nèi)表面上部固定安裝。所述三個濾波電阻9緊貼所述鑄鋁機箱1的上蓋11內(nèi)表面中部安裝。所述三個預(yù)充電電阻10緊貼所述鑄鋁機箱1的下蓋12內(nèi)表面上部安裝。
參照附圖2，所述鑄鋁機箱1包括散熱片2，防水接頭3，防水氣壓平衡閥4，防水指示燈5和航空插座6。所述散熱片2設(shè)在所述鑄鋁機箱1的上蓋11和下蓋12表面，所述防水接頭3，防水氣壓平衡閥4，防水指示燈5和防水連接器6設(shè)在鑄鋁機箱1的下蓋12底部。
當(dāng)APF模塊運行時，三個IGBT逆變橋單元7工作產(chǎn)生的熱量，通過鋁基板傳導(dǎo)至鑄鋁機箱1的內(nèi)表面，進一步通過鑄鋁機箱1的下蓋12將熱傳導(dǎo)至其外表面的散熱片2，并通過外部的空氣流動帶走熱量。所述濾波電感單元8產(chǎn)生的熱量通過鑄鋁機箱1的上蓋11將熱傳導(dǎo)至其外表面的散熱片2，并通過外部的空氣流動帶走熱量。所述三個濾波電阻9產(chǎn)生的熱量通過鑄鋁機箱1的上蓋11將熱傳導(dǎo)至其外表面的散熱片2，并通過外部的空氣流動帶走熱量。所述三個預(yù)充電電阻10產(chǎn)生的熱量通過鑄鋁機箱1的下蓋12將熱傳導(dǎo)至其外表面的散熱片2，并通過外部的空氣流動帶走熱量。
所述防水接頭3和航空插座6分別用于APF模塊內(nèi)部與外部的主回路和控制回路線路的連接;所述防水氣壓平衡閥4用于保證APF模塊內(nèi)部的氣壓平衡，使模塊外部的鑄鋁機箱1不會因為內(nèi)外氣壓的不平衡而變形;所述防水指示燈用于APF模塊內(nèi)部運行狀態(tài)的指示。
該APF模塊，由于三個逆變橋單元采用了鋁基板工藝，可以有效地對IGBT等開關(guān)器件進行散熱，避免了使用鋁散熱器，可以減小散熱體積和空間，減輕APF模塊的體積和重量，使裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，外觀更加小巧靈活。采用鑄鋁機箱進行自然冷卻的散熱方式，取消了風(fēng)扇，模塊運行時，噪音小，避免了灰塵的進入，提高了設(shè)備的使用壽命，人工維護的工作量大大減少。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思、原理及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
綜上所述，以上就是一種新型的apf風(fēng)機散熱模塊的制作方法。其實關(guān)于散熱風(fēng)機的新型技術(shù)還有很多，我們應(yīng)該關(guān)注散熱風(fēng)機的新興技術(shù)的發(fā)展方向和動態(tài)，這樣才能夠了解散熱風(fēng)機的發(fā)展方向，從而能夠?qū)ι犸L(fēng)機有更多了解。
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