牵引整流器热管式空气冷却器散热性能实验研究.pdfVIP

第 34卷 第5期 制 冷 学 报 Vo1．34。No．5 2013年 10月 JournalofRefrigeration October，2013 文章编号：0253．4339(2013)05．0090．05 doi：10．3969／j．issn．0253—4339．2013．05．090 牵引整流器热管式空气冷却器散热性能实验研究 罗爱华 ‘金 鹰2 岳 金苏敏 (1南京工业大学能源学院 南京 211816；2青岛宏达赛耐尔科技股份有限公司 青岛 266111) 摘 要 为了科学合理的掌握机车IGBT功率模块冷却器在正常运行过程中的传热特性 ，搭建标准风洞实验系统，研究风速5～ 7m／s，散热器进风温度 3O一45~C，基板温度分别为70~C和80℃条件下，热管式空气冷却器的散热量，基板的工作温度范围以及进 风速度和温度对换热的影响。实验结果表明：在实验进风速度和进风温度下，冷却器正常工作时，基板温度越高，冷却器散热量 就越大，当基板温度为80~C时，冷却器的散热量在 5400～7400W 之间。通过冷却器的散热量可以得到：在机车正常工作时，冷却 器基板的最佳工作温度在70—90~C之间。进风速度小于进风温度对换热量的影响，考虑到降低能耗和减少噪音污染，流经冷却 器的风速应不超过7m／s。以上实验结果为高速动车组牵引整流器热管式空气冷却器的选型和设计提供科学参考。 关键词 IGBT；牵引整流器；热管；温度 中图分类号：TB61；TB657 文献标识码：A ExperimentalStudyonHeatPipeCoolerofElectricLocomotive TractionConverters LuoAihua JinYing YueLiang JinSunmin (1．NanjingUniversityofTechnology，Nanjing，211816，China；2．QingdaoHongdaSchnellScienceTechnoloyg Co．， Ltd．，Qingdao，266111，China) Abstract TomasterheattransfercharacteristicsoflocomotiveIGBTpowermodulecooler，experimentalsystem ontheheatdissipation， substratetemperaturerangeandtheeffectsofairvelocityandinletairtemperatureontheheattransferoftheheatpipecoolerisbuih．The experimentsareconductedunderairvelocityat5～7m／s．inletairtemperatureat30—45℃ andsubstratetemperatureat70～80~C．Ex— perimentalresultsshowthatthehigherthesubstratetemperatureis，themoreheatisdissipated；whenthesubstratetemperatureisat 80~C ，theheatdissipatingcapacity is5400～7400W ．Theresultsalsoshow thattheoptimal workingtemperatureofsubstrateisat70～ 90~Cforthecooler．Inletairtemperaturehasmoreeffectsontheheattransferthanairvelocity．Consideringenergyconsumptionandnoise leveloftheairvelocityflowingthroughthecoolershouldnotbemorethan7m／s．Experimentalresultsprovideascientificbasisforthese— le