一种紧凑型高效散热的LCL滤波电抗器的制作方法

本技术涉及滤波电抗器，具体涉及一种紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器。

背景技术：

1、lcl滤波电抗器是一种用于电力电子变流器输出的三阶无源滤波器。相比于传统的单电感滤波器，它能以更小的总电感量，实现更好的高频谐波衰减效果，特别适用于中大功率且对电能质量要求高的场合。由于变频器产生的高次谐波会导致电抗器产生大量的损耗，从而时产品温升过高，这就需要相当高效的散热能力才能兼顾成本压力；尤其在特殊应用场合，比如船用或矿用，为保证产品耐受恶劣的海上盐雾环境，电抗器通常安装在密闭箱体内，与外界换热需要通过箱体内部换热器实现热交换。

2、现有的主流散热方式主要有直接水冷、间接水冷、强迫风冷和自冷四种方式，直接水冷的电抗器在导体内部流过冷却介质带走热量，通常介质采用乙二醇+水，长期使用后，管道易堵塞，换热效率下降，同时，介质直接带电，存在绝缘难题和安全隐患，同时这类电抗器需要装用生产设备，通用性不强；间接水冷的电抗器通过在线圈和铁心间安装换热器带走铁心和线圈的热量，达到控制电抗器温升的目的，这种方案与直接水冷相似存在绝缘问题，并且一旦换热器泄露或者污垢导致散热不佳后导致电抗器整体更换，维修和维护成本较高；强迫风冷的电抗器通过风扇给电抗器散热，产生的热量通过箱壁和模块散热板蒋热量散出去，这种无序的散热方案会导致整个箱体内温度上升严重，影响诸如电容、igbt模块等热敏感元件；自冷的电抗器通常体积庞大，成本高昂，无法满足市场需求。

3、基于此，本实用新型设计了一种紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器。

2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

3、一种紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，包括电抗器底座，所述电抗器底座顶端安装有电抗器本体模块，所述电抗器本体模块外侧安装有电抗器内壳模块和电抗器外壳模块，所述电抗器外壳模块内侧固定有上安装座，所述上安装座上安装有水风换热模块，所述水风换热模块包括有冷却风机、集流器和水风板翅换热器，所述水风板翅换热器固定在上安装座上，所述集流器安装在水风板翅换热器上方，所述冷却风机安装在集流器上方，所述水风板翅换热器两端连通有介质进出口。

4、更进一步的，所述电抗器底座和上安装座均螺纹固定在电抗器外壳模块内侧。

5、更进一步的，所述电抗器外壳模块上开设有一号通槽、二号通槽和三号通槽。

6、更进一步的，所述电抗器内壳模块包括有中心框、一号内围板、二号内围板、三号内围板和隔条，所述电抗器本体模块安装在中心框内，所述一号内围板两相对内壁贴合中心框外壁设置，所述二号内围板两相对内壁贴合一号内围板外壁设置，所述三号内围板两相对内壁贴合二号内围板外壁设置，所述隔条和中心框、一号内围板、二号内围板、三号内围板侧壁贴合设置。

7、更进一步的，所述中心框、一号内围板、二号内围板、三号内围板之间间隔有气道，所述隔条安装在气道内。

8、更进一步的，所述电抗器外壳模块包括有一号外围板、二号外围板和三号外围板，所述一号通槽设置在一号外围板底端，所述二号通槽设置在二号外围板底端，所述一号外围板、二号外围板和三号外围板均和电抗器底座以及上安装座螺纹连接。

9、更进一步的，所述三号外围板和二号外围板之间设置有间隙槽，所述间隙槽内安装有固定板。

10、更进一步的，所述固定板为l型且竖直部分位于中心框和一号内围板之间的气道内且侧壁和隔条一侧以及一号内围板内侧壁接触。

11、更进一步的，所述上安装座顶端高于电抗器本体模块顶端设置。

12、更进一步的，所述上安装座侧壁和电抗器底座侧壁上均固定有加固板，所述加固板之间插接有加固杆，所述加固杆两端螺纹固定有固定螺母。

13、有益效果

14、1、通过设置电抗器本体模块、电抗器内壳模块、电抗器外壳模块和水风换热模块和气道，将换热器，风机和电抗器集中在一起，简化了装置整体的设计，同时，模块化的设计方便后期更换维护，大大降低全寿命周期的使用成本，而且通过电抗器外壳模块将电抗器产生热量控制在特定区域，通过内部的气道形成高效气体流动通道，使冷却风量能按需流经电抗器本体模块，实现高效散热；

15、2、通过设置高于电抗器本体模块的上安装座，使得电抗器本体模块和其上方的水风换热模块隔离设置，不存在绝缘风险；通过设置水风板翅换热器，相比于传统的板式换热器，板翅式换热器换热效率更高，同时这种有序的散热管理可以实现整个装置的热管理；通过设置固定板，在电抗器内壳模块和电抗器本体模块组装后，提高稳定性；通过设置加固板、加固杆和固定螺母，将电抗器底座和上安装座连接在一起，进一步提高装置的稳定性。

1.一种紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，包括电抗器底座（1），其特征在于：所述电抗器底座（1）顶端安装有电抗器本体模块（2），所述电抗器本体模块（2）外侧安装有电抗器内壳模块（3）和电抗器外壳模块（4），所述电抗器外壳模块（4）内侧固定有上安装座（5），所述上安装座（5）上安装有水风换热模块（6），所述水风换热模块（6）包括有冷却风机（7）、集流器（8）和水风板翅换热器（9），所述水风板翅换热器（9）固定在上安装座（5）上，所述集流器（8）安装在水风板翅换热器（9）上方，所述冷却风机（7）安装在集流器（8）上方，所述水风板翅换热器（9）两端连通有介质进出口（10）。

2.根据权利要求1所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述电抗器底座（1）和上安装座（5）均螺纹固定在电抗器外壳模块（4）内侧。

3.根据权利要求1所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述电抗器外壳模块（4）上开设有一号通槽（11）、二号通槽（12）和三号通槽（13）。

4.根据权利要求3所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述电抗器内壳模块（3）包括有中心框（301）、一号内围板（302）、二号内围板（303）、三号内围板（304）和隔条（305），所述电抗器本体模块（2）安装在中心框（301）内，所述一号内围板（302）两相对内壁贴合中心框（301）外壁设置，所述二号内围板（303）两相对内壁贴合一号内围板（302）外壁设置，所述三号内围板（304）两相对内壁贴合二号内围板（303）外壁设置，所述隔条（305）和中心框（301）、一号内围板（302）、二号内围板（303）、三号内围板（304）侧壁贴合设置。

5.根据权利要求4所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述中心框（301）、一号内围板（302）、二号内围板（303）、三号内围板（304）之间间隔有气道（14），所述隔条（305）安装在气道（14）内。

6.根据权利要求4所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述电抗器外壳模块（4）包括有一号外围板（401）、二号外围板（402）和三号外围板（403），所述一号通槽（11）设置在一号外围板（401）底端，所述二号通槽（12）设置在二号外围板（402）底端，所述一号外围板（401）、二号外围板（402）和三号外围板（403）均和电抗器底座（1）以及上安装座（5）螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述三号外围板（403）和二号外围板（402）之间设置有间隙槽（15），所述间隙槽（15）内安装有固定板（16）。

8.根据权利要求7所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述固定板（16）为l型且竖直部分位于中心框（301）和一号内围板（302）之间的气道（14）内且侧壁和隔条（305）一侧以及一号内围板（302）内侧壁接触。

9.根据权利要求1所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述上安装座（5）顶端高于电抗器本体模块（2）顶端设置。

10.根据权利要求1所述的紧凑型高效散热的lcl滤波电抗器，其特征在于，所述上安装座（5）侧壁和电抗器底座（1）侧壁上均固定有加固板（17），所述加固板（17）之间插接有加固杆（18），所述加固杆（18）两端螺纹固定有固定螺母（19）。