本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體是涉及一種風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：風(fēng)能作為無污染、可再生的能源受到了廣泛的關(guān)注，并且迅猛發(fā)展，在我國(guó)風(fēng)力發(fā)電具有廣闊的發(fā)展前景。近年來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)歷了從幾十千瓦到幾百千瓦到幾兆瓦的飛速發(fā)展，大功率的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)變槳系統(tǒng)的功能需求更高。槳葉控制關(guān)系到整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的安全，因此槳葉控制裝置的可靠性顯得尤為重要，在槳葉回到安全位置前，必須保證驅(qū)動(dòng)槳葉的系統(tǒng)運(yùn)行萬無一失，而變槳柜中大功率器件的散熱問題影響著變槳控制系統(tǒng)的性能、壽命等。變槳控制系統(tǒng)中的大功率器件主要有充電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等；這些大功率器件安放在變槳控制柜內(nèi)部，變槳控制柜安放在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂內(nèi)，并隨輪轂的旋轉(zhuǎn)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于其使用環(huán)境的限制，目前變槳控制系統(tǒng)中的大功率器件的散熱以散熱板散熱為主。傳統(tǒng)方案一是用鋁材散熱板，輔以軸流風(fēng)扇加大空氣流通，以提高散熱效率。這種方案的弊端在于軸流風(fēng)扇的使用壽命只有2到3年，不能滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)壽命20年的需要，需定期的更換軸流風(fēng)扇，從而影響了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)的運(yùn)行。傳統(tǒng)方案二是取消軸流風(fēng)機(jī)，加大散熱板的面積，以提高散熱板與空氣接觸的表面積來達(dá)到散熱效果。這種方案的也存在弊端，由于功率器件只占據(jù)散熱板的一小部分，散熱板的面積加大，理論上其散熱面積和散熱效果是能達(dá)到的，但是在實(shí)際運(yùn)用過程中，功率器件接觸面的周圍散熱板的溫度很高，遠(yuǎn)離器件的散熱板部分溫度很低，與空氣接觸帶走的熱量有限，無法滿足散熱要求，當(dāng)散熱板溫度過高時(shí)，變槳控制系統(tǒng)會(huì)停止工作，影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，創(chuàng)造出一種不影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)的運(yùn)行，又能滿足風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱要求的散熱結(jié)構(gòu)是目前要解決的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提出一種風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)，它提高了熱量在基板上均勻分布的能力，到達(dá)了優(yōu)良的散熱效果。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)，大功率器件設(shè)置在散熱板上并安裝于變槳控制柜內(nèi)部，變槳控制柜安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂內(nèi)，其特征在于：所述散熱板的主體為基板，所述基板為由上、下、左、右、前和后六個(gè)表面圍成的長(zhǎng)方體形腔體結(jié)構(gòu)，在腔體內(nèi)密布有散熱管，散熱管同時(shí)與基板上下表面貼合；所述散熱管中設(shè)置有冷卻液，冷卻液未充滿散熱管以使散熱管中形成空氣腔，該空氣腔的存在使散熱管隨輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)冷卻液可在散熱管內(nèi)流動(dòng)。本風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)為一種新穎的散熱結(jié)構(gòu)，它合理利用了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變漿控制系統(tǒng)大功率器件所處的環(huán)境來解決其散熱問題。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂內(nèi)的變槳控制柜同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，變槳控制柜轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置于變槳控制柜內(nèi)部的散熱管同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。散熱管未充滿冷卻液時(shí)管中會(huì)存在空氣腔，散熱管旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體會(huì)在有空氣腔的散熱管內(nèi)流動(dòng)，從而帶動(dòng)熱量流轉(zhuǎn)到基板的每一個(gè)部位。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述冷卻液體積為散熱管孔內(nèi)容積的30%~70%。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述基板上表面設(shè)置有散熱片，基板的下表面連接大功率器件。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述散熱片為多片狀，散熱片均勻分布在基板的上表面?；迳系纳崞梢约涌焐崴俣龋_(dá)到優(yōu)良的散熱效果。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述散熱管為曲線彎折結(jié)構(gòu)，散熱管均勻分布在基板的內(nèi)腔中。散熱管采用曲線彎折結(jié)構(gòu)使散熱管和基板的接觸面積增大，熱量傳遞效果好。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述散熱管包括設(shè)有兩個(gè)凸出接口的封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)外圈，所述外圈內(nèi)設(shè)置有若干根兩端和外圈互相連通的橫支管。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述散熱管兩端設(shè)有堵頭，所述堵頭和散熱管螺紋連接。散熱管兩端的堵頭在沖入冷卻液時(shí)都要打開，可以確保冷卻液順利沖入散熱管中。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述散熱管采用銅材。銅材的散熱效果優(yōu)良，是應(yīng)用廣泛的散熱管材質(zhì)。進(jìn)一步地，本發(fā)明基板與大功率器件接觸面涂有導(dǎo)熱硅脂。導(dǎo)熱硅脂既具有優(yōu)異的電絕緣性，又有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，同時(shí)具有低游離度，耐高低溫、耐水、臭氧、耐氣候老化等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述基板上設(shè)有安裝孔?；逯車陌惭b孔用來把基板固定在變槳控制柜中，基板下表面靠近中部的安裝孔用來固定充電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：1、本發(fā)明為一種新穎的散熱結(jié)構(gòu)，它采用散熱管和散熱片結(jié)合的方式，在散熱管中加入冷卻液，冷卻液未充滿散熱管以使散熱管中形成空氣腔。風(fēng)力發(fā)電機(jī)輪轂的旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)散熱管一起旋轉(zhuǎn)，該空氣腔的存在使散熱管隨輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)冷卻液可在散熱管內(nèi)流動(dòng)，從而帶動(dòng)熱量流轉(zhuǎn)到基板的每一個(gè)部位，合理利用了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變漿控制系統(tǒng)大功率器件所處的環(huán)境來解決其散熱問題。2、取消了軸流風(fēng)扇，減少了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維護(hù)時(shí)間，提高了整機(jī)發(fā)電效率。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的正視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的散熱管結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的散熱管結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，1-基板；2-散熱管；3-散熱片；4-堵頭；5-安裝孔；6-充電機(jī)；7-驅(qū)動(dòng)器；8-變槳系統(tǒng)；81-變槳控制柜；82-電動(dòng)機(jī)；83-變速箱；84-槳葉。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1至圖3所示，本實(shí)施例的一種風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)，包括基板1、散熱管2和散熱片3；所述基板1為由上、下、左、右、前和后六個(gè)表面圍成的長(zhǎng)方體形腔體結(jié)構(gòu)，在腔體內(nèi)密布有曲線彎折結(jié)構(gòu)的散熱管2，散熱管2同時(shí)與基板1上下表面貼合，散熱管2采用的曲線彎折結(jié)構(gòu)使散熱管2和基板1的接觸面積增大，熱量傳遞效果好。所述散熱管2中設(shè)置有散熱管2孔內(nèi)容積一半的冷卻液，冷卻液未充滿散熱管2以使散熱管2中形成空氣腔，該空氣腔的存在使散熱管2隨輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)冷卻液可在散熱管2內(nèi)流動(dòng)。散熱管2兩端設(shè)有內(nèi)螺紋，堵頭4設(shè)有外螺紋，散熱管2和堵頭4螺紋連接，堵頭4在沖入冷卻液時(shí)都要打開，可以確保冷卻液順利沖入散熱管2中。散熱片3為均勻分布在基板1的上表面的多片狀結(jié)構(gòu)，基板1的下表面連接充電機(jī)6和驅(qū)動(dòng)器7，基板1與充電機(jī)6和驅(qū)動(dòng)器7接觸面涂有既具有優(yōu)異的電絕緣性，又有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，同時(shí)具有低游離度，耐高低溫、耐水、臭氧、耐氣候老化等優(yōu)點(diǎn)的導(dǎo)熱硅脂。基板1周圍的安裝孔用來把基板1固定在變槳控制柜81中，基板1下表面靠近中部的安裝孔5用來固定充電機(jī)6和驅(qū)動(dòng)器7。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例二的散熱管2結(jié)構(gòu)示意圖，散熱管2外圈為設(shè)有兩個(gè)凸出接口的封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，外圈由兩根銅管彎折后互相連接形成，外圈內(nèi)設(shè)置有若干根柵格狀橫向銅管，橫向銅管兩端和外圈的銅管互相連通，冷卻液能在連通的銅管中快速流動(dòng)，其流通路徑較短，防止槳葉84轉(zhuǎn)動(dòng)較快時(shí)散熱管中的液體未充分流動(dòng)造成散熱不均勻，本實(shí)施例適合槳葉84轉(zhuǎn)動(dòng)較快的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用。如圖5所示，大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)8包括變槳控制柜81、電動(dòng)機(jī)82、變速箱83和槳葉84；每個(gè)槳葉84均配置一個(gè)變槳控制柜81、電動(dòng)機(jī)82和變速箱83，變槳系統(tǒng)8由變槳控制柜81控制電動(dòng)機(jī)82和變速箱83驅(qū)動(dòng)槳葉84完成變槳?jiǎng)幼鳌１撅L(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)為一種新穎的散熱結(jié)構(gòu)，它合理利用了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變漿控制系統(tǒng)8大功率器件所處的環(huán)境來解決其散熱問題。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂內(nèi)的變槳控制柜81同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，變槳控制柜81轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置于變槳控制柜內(nèi)81部的散熱管2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。散熱管2未充滿冷卻液時(shí)管中會(huì)存在空氣腔，散熱管2旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體會(huì)在有空氣腔的散熱管2內(nèi)流動(dòng)，從而帶動(dòng)熱量流轉(zhuǎn)到基板1的每一個(gè)部位，基板1上的熱量通過散熱片3快速的散發(fā)，達(dá)到優(yōu)良的散熱效果。本發(fā)明的風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)在31℃的環(huán)境下用以下三個(gè)方案進(jìn)行試驗(yàn)：方案一：采用無散熱管2（銅管）和冷卻液的普通散熱基板，在不使用軸流風(fēng)扇的狀態(tài)下且模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，即基板1在變槳控制柜81內(nèi)隨輪轂一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。方案二：采用本實(shí)施例的基板1，在不使用軸流風(fēng)扇的狀態(tài)下，基板1內(nèi)部鋪散熱管2（銅管）并充滿冷卻液，同時(shí)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，即基板1在變槳控制柜81內(nèi)隨輪轂一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。方案三：采用本實(shí)施例的基板1，在不使用軸流風(fēng)扇的狀態(tài)下，基板1內(nèi)部鋪散熱管2（銅管）并充入管內(nèi)1/2容積的冷卻液，同時(shí)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，即基板1在變槳控制柜81內(nèi)隨輪轂一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。如圖2所示，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)為基板1下表面的溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，C點(diǎn)為充電機(jī)6內(nèi)部溫度傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)，D點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)器7內(nèi)部溫度傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)。序號(hào)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)方案一方案二方案三1A點(diǎn)溫度（℃）3640482B點(diǎn)溫度（℃）6055513C點(diǎn)溫度（℃）6560544D點(diǎn)溫度（℃）706659對(duì)本散熱結(jié)構(gòu)的散熱效果進(jìn)行測(cè)試，通過以上三個(gè)試驗(yàn)得出上表中結(jié)果，其中方案三的散熱均勻，效果最好，充分驗(yàn)證了本發(fā)明的可行性與合理性。本發(fā)明取消了風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)大功率器件散熱結(jié)構(gòu)的軸流風(fēng)扇，解決了充電機(jī)6和驅(qū)動(dòng)器7散熱問題，減少了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維護(hù)時(shí)間，提高了整機(jī)發(fā)電效率。對(duì)于風(fēng)電變漿控制系統(tǒng)大功率器件散熱的理論研究與實(shí)際應(yīng)用都有很好的參考價(jià)值和借鑒意義。最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁1 2 3