一種高性能igbt低壓逆變單元的制作方法
【專利摘要】一種高性能IGBT低壓逆變單元，屬于半導體開關【技術領域】。包括：進線端子1、直流電容2、復合層疊母線3、逆變模塊4、逆變模塊散熱器5、均壓電阻6、電流互感器7、層疊出線母線8、出線銅柱9、出線端子10、離心風機11和裝置下固定件12。優(yōu)點在于，結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，功率密度大，安裝便利，而且線路之間的雜生電感很小，輸出功率完全可以達到設計要求。
【專利說明】一種高性能IGBT低壓逆變單元

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體開關領域，具體提供一種電力變換裝置，尤其是一種適用于710-1200kw功率范圍內(nèi)的IGBT低壓逆變器。

【背景技術】
[0002]目前市場上的低壓逆變器，電路拓撲結(jié)構(gòu)主要采用直交方式，即直流電后經(jīng)過中間直流環(huán)節(jié)濾波，再輸入到逆變模塊，將直流電逆變?yōu)榻涣麟娸敵?，用于控制電機。而低壓逆變器的結(jié)構(gòu)設計卻多種多樣，不同的結(jié)構(gòu)布局，對于逆變器的電路分布參數(shù)、電磁干擾性等有很大的影響。不合理的結(jié)構(gòu)設計，不僅影響逆變器的電氣性能，降低裝配效率，造成原材料浪費，而且導致后期加工維護不便，同時也影響整體的簡潔、美觀程度。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對以上不足，立足于常規(guī)的直交電路拓撲結(jié)構(gòu)，提供一種更簡單、優(yōu)化、合理的逆變器結(jié)構(gòu)設計，在滿足電氣性能的前提下，便于裝配制作，節(jié)約原材料，降低裝置成本，提高加工維護效率，增強逆變器的整體美觀程度。
[0004]本實用新型解決其技術問題采用的技術方案如下:
[0005]一種高性能IGBT低壓逆變單元，包括逆變組件、離心風機，其中逆變組件包括:進線端子、直流電容、復合層疊母線、逆變模塊、逆變模塊散熱器、均壓電阻、電流互感器、層疊出線母線、出線銅柱、出線端子。進線端子設置于低壓逆變單元頂部，在進線端子的下方自上而下依次設置直流電容、復合層疊母線、逆變模塊、逆變模塊散熱器、均壓電阻、電流互感器、層疊出線母線、出線銅柱、出線端子和離心風機。復合層疊母線緊覆于直流電容上，復合層疊母線一端是直流輸入，一端與逆變模塊的輸入端相連接；層疊出線母線一端與逆變模塊連接，一端與出線銅柱連接；出線銅柱穿入電流互感器，另一端與出線端子連接；逆變器模塊散熱器設置于逆變模塊的基板上。逆變組件通過左擋板和裝置下固定件與模塊基本支撐件相連，離心風機也與模塊基本支撐件相連，且離心風機的出風口和逆變模塊散熱器相對應，同時離心風機可從一種高性能IGBT低壓逆變單元中抽出。
[0006]直流輸入電流通過進線端子進入復合層疊母線，通過直流電容濾波后進入到逆變模塊，逆變模塊將其逆變?yōu)榻涣麟?，通過層疊出線母線、出線銅柱、出線端子輸出。
[0007]離心風機采用吹風方式對逆變模塊散熱器進行冷卻，每個逆變模塊散熱器均與逆變模塊的基板緊密貼合，均壓電阻緊密貼合于逆變模塊散熱器上。因為采用離心風機的吹風冷卻方式，產(chǎn)品內(nèi)部為正壓，防止外界灰塵進入，風扇處于進風口，氣流溫度低，離心風機相對于吸風風機風扇壽命高。因為采用采用復合層疊母線，可以有效降低電路分布電感，保護逆變模塊免受瞬態(tài)過壓擊穿。采用單個散熱器冷卻方式，不僅有利于逆變模塊的散熱，而且有效的減少風損，提高通風效率。逆變組件可與從低壓逆變單元抽出，使得逆變組件的安裝、調(diào)試、維護更方便。
[0008]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，模塊基本支撐件兩側(cè)帶有U型槽，離心風機可插入U行槽中，實現(xiàn)可抽出式的安裝。此種方式使風機的安裝和維護更簡單。
[0009]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，逆變組件由模塊基本支撐件支撐，可貼合模塊基本支撐件表面由前向后插入低壓逆變單元內(nèi)，其中左擋板與逆變組件相貼，起到左右方向?qū)蚝拖尬坏淖饔?，由此實現(xiàn)逆變組件的可抽出式安裝。逆變組件完全插入后，與裝置下固定件、左擋板貼緊且螺釘連接固定。逆變組件的可抽出式安裝使其裝配、調(diào)試、維修等更方便。
[0010]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，離心風機采用單風道方式對逆變模塊散熱器進行冷卻，單風道冷卻可減少風量的流失，通風效率較高。
[0011]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，多個直流電容呈集中式排布。因為采用集中式電容排布方式，可以有效減少母排用量，節(jié)約逆變器空間，增加整體美觀程度。
[0012]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，逆變模塊散熱器采用單基板鋁散熱器。因為采用單基板鋁散熱器，能夠滿足逆變模塊散熱性能、熱容量要求。
[0013]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，復合層疊母線采用正母線、負母線、中性母線三層平行疊置而成，層疊出線母線與中性母線在同一平面上，相鄰的兩層母線之間通過絕緣材料隔開。采用復合層疊母線，使得結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，節(jié)省內(nèi)部空間，且層疊母線具有很高的可靠和安全性，阻抗較低，電感較低，降低了由于電壓擊穿而引起的電器元件損壞概率，復合層疊母線是模塊式結(jié)構(gòu)，便于安裝和現(xiàn)場服務，可以更低的電壓實現(xiàn)高電流承載能力，且比電纜更容易散熱冷卻。
[0014]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，輸入輸出母線采用上進下出設計。因為輸入輸出母線采用上進下出設計，上進方式便于與公用直流母線連接，下出方式便于用戶通過地下電纜通道與電機連接，從而減少母線用量，節(jié)約成本。
[0015]本實用新型的一種高性能IGBT低壓逆變單元一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，其中，逆變模塊的出線拆分成層疊出線母線、出線銅柱和出線端子三段，電流互感器拆卸方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例1的主視圖
[0017]圖2為本實用新型實施例1的正等軸測圖
[0018]圖3為本實用新型實施例1中復合層疊母線正等軸測圖。

【具體實施方式】
[0019]實施例1，如圖1、圖2和圖3所示，一種高性能IGBT低壓逆變單元，其中，包括逆變組件、離心風機11和裝置下固定件12，逆變組件包括:進線端子1、直流電容2、復合層疊母線3、逆變模塊4、逆變模塊散熱器5、均壓電阻6、電流互感器7、層疊出線母線8、出線銅柱9、出線端子10 ;進線端子I設置于逆變單元頂部，在進線端子I的下方自上而下依次設置直流電容2、復合層疊母線3、層疊出線8、逆變模塊4、逆變模塊散熱器5、均壓電阻6、電流互感器7、出線銅柱9、出線端子10 ;逆變組件的結(jié)構(gòu)關系為:多個直流電容2呈集中式排布，復合層疊母線3緊覆于直流電容2上，復合層疊母線3采用正母線16、負母線17、中性母線18三層平行疊置而成，中性母線與層疊出線8在同一平面內(nèi)，相鄰的兩層母線之間通過絕緣材料19、20、21隔開，復合層疊母線3 —端是直流輸入，一端與逆變模塊4的輸入端相連接；層疊出線母線8與復合層疊母線3中性層在同一平面上，一端與逆變模塊4連接，一端與出線銅柱9連接；出線銅柱9穿入電流互感器7另一端與出線端子10連接；逆變模塊散熱器5置于逆變模塊4的基板上。逆變模塊散熱器5采用單基板鋁散熱器，每個逆變模塊散熱器5均與逆變模塊4的基板緊密貼合，均壓電阻6緊密貼合于逆變模塊散熱器5上。
[0020]逆變組件下方通過左擋板13和裝置下固定件12與模塊基本支撐件14相連，離心風機11通過風機拉手15也與模塊基本支撐件14相連，且離心風機11的出風口和逆變模塊散熱器5相對應，離心風機11采用單風道吹風方式對逆變模塊散熱器5進行冷卻，同時離心風機11可從一種高性能IGBT低壓逆變單元中抽出。
[0021]離心風機11可抽出式的安裝的實現(xiàn)方式:模塊基本支撐件14左右?guī)в蠻型槽，離心風機11可插入U行槽中，實現(xiàn)可抽出式的安裝。
[0022]逆變組件的可抽出式安裝的實現(xiàn)方式:逆變組件由模塊基本支撐件14支撐，可貼合模塊基本支撐件14表面由前向后插入低壓逆變單元內(nèi)，左擋板13與逆變組件相貼，起到左右方向?qū)蚝拖尬坏淖饔?，由此實現(xiàn)逆變組件的可抽出式安裝。逆變組件完全插入后，逆變組件與裝置下固定件12、左擋板13貼緊且螺釘連接固定。
[0023]以上所述的實施例，只是本實用新型較優(yōu)選的【具體實施方式】中的一種，本領域的技術人員在本實用新型技術方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，包括逆變組件、離心風機(11)，其中逆變組件包括:進線端子(I)、直流電容(2)、復合層疊母線(3)、逆變模塊(4)、逆變模塊散熱器(5)、均壓電阻(6)、電流互感器(7)、層疊出線母線(8)、出線銅柱(9)、出線端子(10);進線端子(I)設置于逆變單元頂部，在進線端子(I)的下方自上而下依次設置直流電容(2)、復合層疊母線(3)、層疊出線(8)、逆變模塊(4)、逆變模塊散熱器(5)、均壓電阻(6)、電流互感器(7)、出線銅柱(9)、出線端子(10);逆變組件的結(jié)構(gòu)關系為:復合層疊母線(3)緊覆于直流電容(2)上，復合層疊母線(3) —端是進線端子(I)的直流輸入，一端與逆變模塊(4)的輸入端相連接；層疊出線母線(8)與復合層疊母線(3)最外層在同一平面上，一端與逆變模塊(4)連接，一端與出線銅柱(9)連接；出線銅柱(9)穿入電流互感器(7)另一端與出線端子(10)連接；逆變模塊散熱器(5)置于逆變模塊(4)的基板上，離心風機采用吹風方式對逆變模塊散熱器(5)進行冷卻，每個逆變模塊散熱器(5)均與逆變模塊(4)的基板緊密貼合，均壓電阻(6)緊密貼合于逆變模塊散熱器(5)上；逆變組件通過左擋板(13)和裝置下固定件(12)與模塊基本支撐件(14)相連，離心風機(11)也與模塊基本支撐件(14)相連，且離心風機(11)的出風口和逆變模塊散熱器(5)相對應，同時離心風機(11)可從所述一種高性能IGBT低壓逆變單元中抽出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，實現(xiàn)所述離心風機采用可抽出式安裝結(jié)構(gòu)為:模塊基本支撐件(14)左右?guī)в蠻型槽，離心風機(11)可插入U行槽中。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，實現(xiàn)逆變組件可抽式安裝的結(jié)構(gòu)為:逆變組件由模塊基本支撐件(14)支撐，貼合模塊基本支撐件(14)表面由前向后插入低壓逆變單元內(nèi)，其中左擋板(13)與逆變組件相貼，起到左右方向?qū)蚝拖尬坏淖饔?，由此實現(xiàn)逆變組件的可抽出式安裝。逆變組件完全插入后，與裝置下固定件(12)、左擋板(13)貼緊且螺釘連接固定。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，離心風機(11)采用單風道方式對逆變模塊散熱器(5)進行冷卻。
5.如權(quán)利要求4所述的一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，多個直流電容(2)呈集中式排布。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，逆變模塊散熱器(5)采用單基板鋁散熱器。
7.如權(quán)利要求6所述的一種高性能IGBT低壓逆變單元，其特征在于，復合層疊母線(3)采用正母線(16)、負母線(17)、中性母線(18)三層平行疊置而成，相鄰的兩層母線之間通過絕緣材料(19)、(20)、(21)隔開。
8.如權(quán)利要求7所述的IGBT低壓逆變器，其特征在于，輸入輸出母線采用上進下出設計。
【文檔編號】H02M7/00GK203840212SQ201420067651
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】肖艷華, 黃林波, 王鵬, 劉澤偉, 黃武, 干永革 申請人:中冶賽迪電氣技術有限公司