一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置的制作方法

本技术涉及变频一体机的冷却设备领域，具体涉及一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置。

背景技术：

1、10kv矿用高压变频一体机中的功率器件等电气设备单元在运行过程中产生大量的热量，需要快速进行散热以保证正常运行；且在标准《gb/t3836.4-2021》中规定10kv电压等级下电气间隙至少要大于100mm；中国专利cn111740565a中公开了一种级联逆变器一体式水冷装置，包括一体式水冷板、连接铜排和若干功率单元模块，一体式水冷板的吸热面上固定有绝缘导热转换板，绝缘导热转换板为陶瓷材料，功率单元模块固定于绝缘导热转换板上；一体式水冷板上未设置绝缘导热转换板的部位覆盖有绝缘防护板，功率单元模块工作产生的热量经绝缘导热转换板传递给一体式水冷板。本发明的级联逆变器一体式水冷装置，通过设置陶瓷材料的绝缘导热转换板，不仅实现了热量传递，而且还实现了功率单元模块与一体式水冷板的电气隔离。

2、上述专利中提出了采用一体式水冷板与绝缘导热转换板进行热量交换，而功率单元模块产生的热量则直接通过绝缘导热转换板进行交换，绝缘导热转换板虽然也采用了陶瓷材料，但是具体的散热换热路径上存在两次热量交换，由此容易造成热量聚集在绝缘导热转换板上，让热量来不及快速交换导致散热效率下降的情况。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，解决了现有技术中进行散热时存在两次热量交换散热的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，包括支撑板以及开设在所述支撑板上的定位凹槽，所述定位凹槽内安装有陶瓷水冷板，所述陶瓷水冷板内设有循环冷却水道(30)，所述陶瓷水冷板上开设有连通所述循环冷却水道一端的进水口，以及连通所述循环冷却水道另一端的出水口，所述进水口与所述出水口均为g1螺纹孔；所述陶瓷水冷板上预设位于所述循环冷却水道外侧的若干丝孔；所述支撑板上开设有沿周向均布的若干法兰固定孔。

4、优选的，所述陶瓷水冷板上安装有电气组件，所述电气组件通过紧固件固定在所述丝孔上，所述电气组件沿着所述循环冷却水道设置。

5、优选的，所述电气组件包括间隔安装在所述陶瓷水冷板上的多组功率器件，每个所述功率器件四周套设有第一绝缘外壳；相邻两组所述功率器件之间设有安装在所述陶瓷水冷板上的绝缘支架组件，所述绝缘支架组件上安装有驱动电源器件；还包括安装所述陶瓷水冷板上并位于所述功率器件一侧的多个整流器件，每个整流器件四周套设有第二绝缘外壳。

6、优选的，所述第一绝缘外壳、所述第二绝缘外壳以及所述绝缘支架组件的材质均为f881绝缘材料。

7、优选的，相邻两个所述功率器件之间具有第一最小电气间隙，每个所述功率器件相对于所述陶瓷水冷板之间具有第二最小电气间隙；

8、相邻两个所述驱动电源器件之间具有第三最小电气间隙，每个所述驱动电源器件相对于所述陶瓷水冷板之间具有第四最小电气间隙。

9、优选的，所述第一最小电气间隙为114mm，所述第二最小电气间隙为115mm，所述第三最小电气间隙为135mm，所述第四最小电气间隙为117mm。

10、优选的，所述第一绝缘外壳、所述第二绝缘外壳以及所述绝缘支架组件与所述陶瓷水冷板之间均涂抹有绝缘密封胶。

11、优选的，所述绝缘支架组件包括固定在所述陶瓷水冷板上的绝缘垫板以及间隔安装在所述绝缘垫板上的两个侧板，两个所述侧板底部固定安装有贴合在所述绝缘垫板上的底板以及相对所述底板平行间隔设置的中板；所述底板与所述中板上均用于安装所述驱动电源器件。

12、优选的，所述第一绝缘外壳与所述第二绝缘外壳结构性相同，均包括外壳本体，所述外壳本体上开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有位于所述外壳本体的长侧壁一侧的限位台阶；所述外壳本体的短侧壁上均开设有缺口结构；所述限位台阶上均开设有沿长度方向均布的多个安装孔。

13、优选的，所述支撑板的材质为高强度碳钢，所述陶瓷水冷板的材质为氧化铝陶瓷。

14、相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

15、通过直接在陶瓷水冷板中设置循环冷却水道进行冷却水循环后，能够直接通过陶瓷水冷板进行换热降温，从而减少中间换热介质的数量，同时在通过在陶瓷水冷板上预设丝孔并且避开循环冷却水道，可保证陶瓷水冷板的结构稳定性；

16、通过支撑板对陶瓷水冷板进行安装后，再通过安装法兰孔对整体结构进行固定安装，能够保证陶瓷水冷板的结构稳定的情况下满足固定安装要求；并通过进水口、出水口采用标准的螺纹接口便于直接连接到冷却水循环管路上，进行直接连接应用。

技术特征：

1.一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：包括支撑板(1)以及开设在所述支撑板(1)上的定位凹槽(2)，所述定位凹槽(2)内安装有陶瓷水冷板(3)，所述陶瓷水冷板(3)内设有循环冷却水道(30)，所述陶瓷水冷板(3)上开设有连通所述循环冷却水道(30)一端的进水口(32)，以及连通所述循环冷却水道(30)另一端的出水口(33)，所述进水口(32)与所述出水口(33)均为g1螺纹孔；

2.根据权利要求1所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述陶瓷水冷板(3)上安装有电气组件(4)，所述电气组件(4)通过紧固件固定在所述丝孔(31)上，所述电气组件(4)沿着所述循环冷却水道(30)设置。

3.根据权利要求2所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述电气组件(4)包括间隔安装在所述陶瓷水冷板(3)上的多组功率器件(41)，每个所述功率器件(41)四周套设有第一绝缘外壳(42)；

4.根据权利要求3所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述第一绝缘外壳(42)、所述第二绝缘外壳(46)以及所述绝缘支架组件(43)的材质均为f881绝缘材料。

5.根据权利要求3所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：相邻两个所述功率器件(41)之间具有第一最小电气间隙(5)，每个所述功率器件(41)相对于所述陶瓷水冷板(3)之间具有第二最小电气间隙(6)；

6.根据权利要求5所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述第一最小电气间隙(5)为114mm，所述第二最小电气间隙(6)为115mm，所述第三最小电气间隙(7)为135mm，所述第四最小电气间隙(8)为117mm。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述第一绝缘外壳(42)、所述第二绝缘外壳(46)以及所述绝缘支架组件(43)与所述陶瓷水冷板(3)之间均涂抹有绝缘密封胶。

8.根据权利要求7所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述绝缘支架组件(43)包括固定在所述陶瓷水冷板上的绝缘垫板(431)以及间隔安装在所述绝缘垫板(431)上的两个侧板(432)，两个所述侧板(432)底部固定安装有贴合在所述绝缘垫板(431)上的底板(433)以及相对所述底板(433)平行间隔设置的中板(434)；

9.根据权利要求7所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述第一绝缘外壳(42)与所述第二绝缘外壳(46)结构性相同，均包括外壳本体(47)，所述外壳本体(47)上开设有第一安装槽(470)，所述第一安装槽(470)内设有位于所述外壳本体(47)的长侧壁一侧的限位台阶(471)；

10.根据权利要求1所述的一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，其特征在于：所述支撑板(1)的材质为高强度碳钢，所述陶瓷水冷板(3)的材质为氧化铝陶瓷。

技术总结
本技术提出了一种矿用高压变频一体机中的绝缘冷却装置，包括支撑板以及开设在所述支撑板上的定位凹槽，所述定位凹槽内安装有陶瓷水冷板，所述陶瓷水冷板内设有循环冷却水道；所述陶瓷水冷板上预设位于所述循环冷却水道外侧的若干丝孔；所述陶瓷水冷板上安装有电气组件，所述电气组件通过紧固件固定在所述丝孔上，所述电气组件沿着所述循环冷却水道设置；所述支撑板上开设有沿周向均布的若干法兰固定孔；改善了现有技术中进行散热时存在两次热量交换散热的情况。

技术研发人员：王者胜,安郁熙,艾国昌,宋玉斌,马凯,徐连建,吕有良,巩丞,张鸣,张彬,刘金明
受保护的技术使用者：华夏天信智能物联股份有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/13