本發明專利技術提供一種電力轉換裝置及電力轉換單元的冷卻方法，其將收容有多個電力轉換單元的電力變換盤中風扇數量抑制到最小限度并且對距離風扇遠而風量容易不足的單元也確保必要風量。在框體面并列收容有風路阻力或發熱量不同的多個電力轉換單元的電力轉換裝置中，具有：風扇，其配備在所述電力轉換裝置的框體上，且經由在所述電力轉換單元上分別設置的吸氣口向所述框體的內部吸引空氣并向所述框體的外部排出空氣；通風道，其將通過所述電力轉換單元的空氣向所述框體的外部通風，并且在與通風道相鄰的閉鎖室中也設置有向外部排出空氣的風扇，另外還具有通過在通風道與閉鎖室之間設置通風孔而旁通化的風路。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及。
技術介紹
電力轉換裝置對直流電和交流電進行相互轉換或將規定頻率的交流電轉換為任意頻率的交流電，但是最近大多采用將電力轉換功能單元化而收容于框體的結構。各單元由IGBT等半導體開關元件構成，但是由于該半導體開關因電能控制而發熱，所以需要利用與輸出容量相應的冷卻機構。例如，在采用空冷的情況下，通過使風流過冷卻散熱片而使其散熱，從而抑制半導體開關元件的溫度上升。另外，在收容有多個電力轉換單元的情況下，需要分別對各電力轉換單元確保必要的冷卻風量。在此，各電力轉換單元因輸出容量等而使得其大小不同。因此，在收容多個這種電力轉換單元的情況下，需要在流體阻力和輸出容量不同的各電力轉換單元實施與半導體開關元件的容許溫度對應的冷卻。為此，例如如日本特開2006-311679號公報所記載的那樣，在各電力轉換單元分別設置有風扇，為了對各個單元確保必要的冷卻，可以想到采用調整流體阻力或風扇的動作的技術。專利文獻1日本特開2006-311679號公報在此，關于上述以往的技術，由于在每個電力轉換單元中設置有風扇，所以存在經常進行因風扇故障導致的維護問題，因此，雖然能夠想到不對各單元分別設置風扇而是由規定的電力轉換單元共同地使用風扇鼓風的方案，但是，在這種情況下會產生如下問題， 即，冷卻介質容易流到距離風扇近的單元，而風難以供給到距離風扇遠的單元等，從而冷卻介質的流通變得不均勻。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能夠將收容有多個電力轉換單元的電力轉換裝置中的風扇數量抑制得少并且能夠實現電力轉換單元的冷卻平衡的。為了達成上述目的，本專利技術的電力轉換裝置具有框體、收容于所述框體的多個電力轉換單元、通過各所述多個電力轉換單元的冷卻介質共同流過的通風道、使所述通風道的冷卻介質移動的風扇，在所述框體內形成有由所述通風道和分隔壁隔出的空間，所述電力轉換裝置還具有使所述空間內的冷卻介質移動的第二風扇和以調節通過所述多個電力轉換單元的冷卻介質的流量的方式在所述分隔壁上設置的通路口。通過采用這種結構，利用本專利技術能夠將收容有多個電力轉換單元的電力轉換裝置中的風扇數量抑制得少并且能夠實現電力轉換單元的冷卻平衡。附圖說明圖1是本專利技術的實施例1的電力變換盤的立體圖。圖2是本專利技術的實施例1的電力變換盤的側視圖。圖3是本專利技術的實施例1的電力變換盤的剖視圖。圖4是本專利技術的實施例1的變換單元的俯視圖。圖5是本專利技術的實施例1的電力變換盤的透視圖。圖6是本專利技術的實施例1的變換單元的側視圖。圖7是本專利技術的實施例1的冷卻散熱片的側視圖。圖8是表示本專利技術的實施例1的變換單元的必要壓損特性的圖。圖9是本專利技術的實施例1的風量不平衡的比較圖。圖10是本專利技術的實施例2的電力變換盤圖。圖11是本專利技術的實施例3的電力變換盤圖。符號說明1變換盤2單元室3 風扇3-1冷卻散熱片(第一風扇)3-2補助風扇(第二風扇)4通風道5主電路室(交流)10控制部11 吸氣口30a A 單元30b B 單元30c C 單元31 IGBT33空氣過濾器34電解電容器35 母線36接觸器37、38、321 分隔板39通風孔322絕緣分隔板323散熱片板厚度324散熱片間隔具體實施例方式以下，使用附圖對本專利技術的空冷變換器的實施方式進行說明。實施例1圖1表示本專利技術的變換盤，變換盤1包括單元室2、風扇3(3-1、3_2)、通風道4、主電路室5等。變換盤1為金屬框體，雖然主要采用不銹鋼等，但是通常由金屬構成。另外也有局部采用鐵等的情況。單元室2中，能夠插拔于變換盤1的變換單元30(30a-l、30a-2、 30a-3、30a-4、30b-l、30b-2、30C)沿高度方向堆積。單元30根據輸出容量而具有3種結構，按照從小到大的順序成為A單元30a(30a-l、30a-2、30a-3、30a-4)、B單元30b(30b_l、 30b-2)、C 單元 30c,在各單元上分別設置有吸氣口 11 (lla-1、1 la_2、1 la_3、1 la_4、1 Ib-I、 llb-2、llc)。在本實施例中，A、B、C單元的進深長度得到統一。B單元30b與A單元30a 相比，其高度與進深相同，僅寬度是A單元的2倍，C單元30c與A單元30a相比，其寬度與高度均為A單元的2倍。另外，根據情形也存在進深為未統一的邊而高度、寬度被統一的情況。關于單元內部的結構，將在后面詳細描述。在單元室2內，對作為高度方向的最小單位的A單元30a或B單元30b確保10級的量的高度。由于C單元30c以兩級作為1個，所以最多能夠堆積5級的量。在僅A單元 30a搭載在變換盤1上的情況下，由于每1級能夠堆積2個，所以在一個變換盤1上最多能夠搭載到20個A單元30a。由于變換盤1內部的單元的個數及配置依賴于輸出容量和顧客的期望，所以也有A C單元30a、30b、30c混合存在而出現空級的情況，變換盤1內部的單元組合有數萬種。在上述所有情況下，理論上對變換盤內的整個單元都必須確保必要風量， 需要使風量最優化。單元30內部的重量為A單元30a < B單元30b < C單元30c，所以為了提高單元30插拔時的作業性而從上級起依次優選搭載A單元一B單元一C單元。以下，對冷卻介質以空氣為例進行說明，然而，也可以例如將變換盤整體密封而采用其他流體。在單元室2的下部的控制部10收容有未圖示的各種電源和控制配線等。在單元室2的背面存在通風道4，在其內部收容有直流母線和控制配線(未圖示)。在通風道 4的上部設置有頂棚風扇3(3-1、3-幻(例如將頂棚風扇3-1稱為“第一風扇”、將頂棚風扇 3-2稱為“第二風扇”，以下同樣)。風扇3未設置在單元30內部，而是統一設置在頂棚上。 在對每個單元30設置風扇的情況下，雖然容易確保風量，但是由于經常進行因風扇故障導致的更換，所以不這樣配置。另外，由于在單元內沒有風扇所以還能夠縮小空間。在風量及壓損不足的結構中，也有在通風道4的上部并聯或串聯使用多個頂棚風扇的情況。風9的路徑構成為，利用頂棚風扇3統一地吸入空氣，該空氣經由共同的通風道4，并經由相對于通風道4并列排列的多個電力轉換單元30吸入。但是，在僅在通風道設置頂棚風扇的情況下，流過上部和下部的單元的風量產生不平衡。例如，在多級搭載僅同一種單元的情況下， 在上部單元流動的風速變高，向距離風扇遠的下部單元供給的風速小。因此，以下描述對距離風扇遠的下級單元優先供給風量的結構。在本結構中，如圖 3所示，在與通風道4相鄰的主電路室5的頂棚上也設置風扇3。此外，在通風道4與主電路室5之間設置通風孔39(或者也稱為“通路口”，以下同樣)。通風孔39設置在距離設置在通風道4上的風扇3最遠的單元的附近。由此，從下級單元經由通風道4與主電路室5 之間的通風孔39而形成由主電路室5的頂棚風扇送風的風路。在此，以通風道室頂棚的風扇作為第一風扇3-1，以主電路室頂棚的風扇作為第二風扇3-2(兩者合稱而記作“風扇30”，以下同樣)。第一風扇3-1用于從整個單元吸氣，第二風扇3-2輔助進行來自下級單元的送風，由此，與第二風扇3-2相比需要提高第一風扇的性能。一般而言，風扇性能同風扇大小成比例，所以第一風扇3-1比第二風扇3-2大。這樣，不在各單元30上分別設置風扇而是通過配本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種電力轉換裝置，其具有：框體、收容在所述框體內的多個電力轉換單元、通過所述多個電力轉換單元的各冷卻介質共同流過的通風道、使所述通風道的冷卻介質移動的風扇，在所述框體內形成由所述通風道和分隔壁隔出的空間，所述電力轉換裝置的特征在于，還具有使所述空間內的冷卻介質移動的第二風扇和以調節通過所述多個電力單元的冷卻介質的流量的方式而設置在所述分隔壁上的通路口。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吉武勇一郎，執行正謙，松本洋平，
申請(專利權)人：株式會社日立制作所，
類型：發明
國別省市：JP
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