阅读说明：本技术 一种船用变频器的新型冷却装置 (Novel cooling device of marine frequency converter ) 是由 张利刚 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种船用变频器的新型冷却装置,包括船舶本体和变频器本体,所述变频器本体包括导热体、功率模块、动力设备柜和控制箱,所述船舶本体的底部安装有加强结构围井,所述导热体通过密封材料安装在围井的内部,所述导热体贯穿围井,且导热体的散热端浸入在海水中,所述导热体的吸热端通过导热胶与变频器本体的第一功率模块紧密贴合。本发明结构合理,通过将变频器本体拆分为动力设备柜和控制箱两个部分,动力设备柜通过热传导的方式自然冷却,同时控制箱和动力设备柜之间通过光纤进行数据通信,实现对功率模块的精确控制,并且大大抑制了控制单元的弱电信号和功率单元的强电磁之间的干扰,此种方式打破了对现有技术中变频器的形态认知。(The invention discloses a novel cooling device of a marine frequency converter, which comprises a ship body and a frequency converter body, wherein the frequency converter body comprises a heat conductor, a power module, a power equipment cabinet and a control box, the bottom of the ship body is provided with a reinforced structure surrounding well, the heat conductor is arranged inside the surrounding well through a sealing material, the heat conductor penetrates through the surrounding well, the heat dissipation end of the heat conductor is immersed in seawater, and the heat absorption end of the heat conductor is tightly attached to the first power module of the frequency converter body through a heat conducting adhesive. The frequency converter is reasonable in structure, the frequency converter body is divided into the power equipment cabinet and the control box, the power equipment cabinet is naturally cooled in a heat conduction mode, meanwhile, data communication is carried out between the control box and the power equipment cabinet through optical fibers, the power module is accurately controlled, interference between weak current signals of the control unit and strong electromagnetism of the power unit is greatly inhibited, and the mode breaks through form cognition of the frequency converter in the prior art.)

一种船用变频器的新型冷却装置

技术领域

本发明涉及船用变频器技术领域，尤其涉及一种船用变频器的新型冷却装置。

背景技术

在工业生产中，变频器是用于驱动电机工作的有效设备。变频器本体主要包括整流电路、滤波电路、逆变器、检测单元、控制器等模块组成。随着电力电子技术的发展，很多行业的电机应用中均会采用变频器作为驱动和控制设备，实现电机的便捷控制和精准运行。其中，船舶上的很多电机设备也会应用变频器进行控制。

现有船舶上，变频器常用的冷却方式有空气冷却、通过中央冷却器淡水冷却和海水直接冷却，但是上述冷却方式中的变频器的控制单元和功率单元集成在一个控制柜内，这种结构形式变频器冷却系统结构复杂，另外需要船舶上配套体积庞大的冷却风道或冷却管路和冷却水泵或冷却风扇，既占用空间，又浪费能源，冷却效率还低；同时，容易引起变频器控制单元的弱电信号和功率单元的强电磁之间产生干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用变频器的新型冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种船用变频器的新型冷却装置，包括船舶本体和变频器本体，所述变频器本体包括导热体、功率模块、动力设备柜和控制箱，所述船舶本体的底部固定安装有加强结构围井，所述导热体通过密封材料安装在围井的内部，所述导热体贯穿围井，且导热体的散热端浸入在海水中，所述功率模块包括第一功率模块和第二功率模块，所述导热体的吸热端通过导热胶与变频器本体的第一功率模块紧密贴合，且导热体的吸热端安装有锌块，所述第一功率模块和第二功率模块的顶部分别安装有第一驱动触发电路和第二驱动触发电路，所述控制箱的内部设置有控制单元和供电单元，通过船舶本体底部安装的加强结构围井提高了船舶本体的强度和安全度；由于锌的化学特性比铜的化学特性更加活泼，因此通过在导热体的吸热端安装的锌块可以保护导热体的阳极不会产生腐蚀；变频器本体的功率模块的散热是通过热传导的方式将热量从吸热端自然传递到散热端，从而将热量直接散发至海水中，因此不需要任何的冷却辅助管路或风道。

优选的，所述导热体上固定安装有多个温度探头，通过安装的多个温度探头可以间接第一测量功率模块和第二功率模块的温度。

优选的，所述动力设备柜和控制柜之间通过光纤进行数据通信，通过光纤进行数据通信，实现对第一功率模块和第二功率模块的精确控制。

优选的，所述导热体的散热端为长短相错的锥状结构，通过此结构一方面能增大与海水的接触面积，另一方面能够有效防止海洋生物附着在表面影响散热效果。

优选的，所述导热体由铜料制成，铜的导热率高，从而可以将导热体上的热量更加迅速的释放到海水中。

优选的，所述第一功率模块和第二功率模块的***均安装有接线铜排和进线防护件。

优选的，所述导热体、第一功率模块、第二功率模块、第一驱动触发电路、第二驱动触发电路、接线铜排和进线防护件均安装在动力设备柜的内部。

优选的，所述第一功率模块、第二功率模块的数量均为多个。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、通过将变频器本体拆分为动力设备柜和控制箱两个部分，同时控制箱和动力设备柜之间通过光纤进行数据通信，实现对功率模块的精确控制，并且大大抑制了控制单元的弱电信号和功率单元的强电磁之间的干扰，此种方式打破了对现有技术中变频器的形态认知。

2、通过将导热体的热量从导热体的散热端直接传递至海水中，简化和改善了变频器冷却系统的配置，同时导热体的散热端设置为长短相错的锥状结构，因此在保证散热面积的情况下还能防止海洋生物附着。

3、省去了冷却系统的能源消耗，更加环保；同时节省了船舶给设备冷却所需要的配套设备，节省了宝贵的船舶空间、重量；另外为建造施工和后续维护大大节省了工作量。

4、显著提升了效果，提高了设备的功率密度。

5、通过船舶本体底部安装的加强结构围井进一步提高了船舶本体的强度和安全度。

附图说明

图1为本发明提出的一种船用变频器的新型冷却装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种船用变频器的新型冷却装置变频器本体的结构示意图；

图3为本发明提出的一种船用变频器的新型冷却装置导热体散热端的结构示意图；

图4为本发明提出的一种船用变频器的新型冷却装置围井的立体结构示意图。

图中：1船舶本体、2变频器本体、3导热体、301散热端、302吸热端、401第一功率模块、402第二功率模块、5动力设备柜、6控制箱、7围井、801第一驱动触发电路、802第二驱动触发电路、9温度探头、10光纤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种船用变频器的新型冷却装置，包括船舶本体1和变频器本体2，变频器本体2包括导热体3、功率模块、动力设备柜5和控制箱6，船舶本体1的底部固定安装有加强结构围井7，导热体3通过密封材料安装在围井7的内部，导热体3贯穿围井7，且导热体3的散热端301浸入在海水中，功率模块包括第一功率模块401和第二功率模块402，导热体3的吸热端302通过导热胶与变频器本体2的第一功率模块401紧密贴合，且导热体3的吸热端302安装有锌块，第一功率模块401和第二功率模块402的顶部分别安装有第一驱动触发电路801和第二驱动触发电路802，控制箱6的内部设置有控制单元和供电单元，通过船舶本体1底部安装的加强结构围井7提高了船舶本体1的强度和安全度；由于锌的化学特性比铜的化学特性更加活泼，因此通过在导热体3的吸热端302安装的锌块可以保护导热体3的阳极不会产生腐蚀；变频器本体2的功率模块的散热是通过热传导的方式将热量从吸热端302自然传递到散热端301，从而将热量直接散发至海水中，因此不需要任何的冷却辅助管路或风道。

具体的，导热体3上固定安装有多个温度探头9，通过安装的多个温度探头9可以间接测量第一功率模块401和第二功率模块402的温度。

具体的，动力设备柜5和控制箱6之间通过光纤10进行数据通信，通过光纤10进行数据通信，实现对第一功率模块401和第二功率模块402的精确控制。

具体的，导热体3的散热端301为长短相错的锥状结构，通过此结构一方面能增大与海水的接触面积，另一方面能够有效防止海洋生物附着在表面影响散热效果。

具体的，导热体3由铜料制成，铜的导热率高，从而可以将导热体3上的热量更加迅速的释放到海水中。

具体的，第一功率模块401和第二功率模块402的***均安装有接线铜排和进线防护件。

具体的，导热体3、第一功率模块401、第二功率模块402、第一驱动触发电路801、第二驱动触发电路802、接线铜排和进线防护件均安装在动力设备柜5的内部。

具体的，第一功率模块401、第二功率模块402的数量均为多个。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。