本實用新型涉電力電子技術(shù)領域,具體涉及一種變頻器功率單元。
背景技術(shù):
變頻器是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
功率單元是使用功率電力電子器件進行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件,是構(gòu)成高壓變頻器主回路的主要部分。每個功率單元都相當于一臺交-直-交電壓型單相低壓變頻器
目前的功率單元結(jié)構(gòu)較為復雜,當功率單元中的電力電子器件發(fā)生故障并需要維修或更換時,通常需要拆卸的部件較多;且在雨季等濕度大的環(huán)境下,相鄰功率單元之間,或功率單元與金屬柜間容易出現(xiàn)放電現(xiàn)象,對功率單元造成損害。如專利CN205960933U,上述專利雖改進了變頻器功率單元的結(jié)構(gòu),但對變頻器的散熱、防雷、功率單元間的放電現(xiàn)象仍有可改進的地方,本實用性針對這些問題,提供一種新的變頻器功率單元的改進方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型解決的技術(shù)問題在于,提供一種易拆卸,維修簡便;能有效防止功率單元間放電現(xiàn)象;加強散熱的變頻器功率單元。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術(shù)方案如下:一種變頻器功率單元,應用于變頻器中,包括:多個相互獨立的橋臂板塊、支撐框架、外殼、冷卻系統(tǒng);
每個橋臂板塊構(gòu)成所述變頻器功率單元的一個橋臂,且每個橋臂板塊中的所有電子元件屬于功率單元的同一個橋臂;橋臂板塊電子元件包括:整流橋、電解電容、IGBT、可控硅;
多個橋臂板塊之間通過公共母線相連;
所述支撐框架包括:由多根主支撐件形成的矩形框架;多個設置在所述矩形框架的第一側(cè)面上的輔助支撐件,多根設置在所述矩形框架兩側(cè)上的輔助支撐件,輔助支撐件垂直于水平面;
設置于所述矩形框架內(nèi)側(cè),與輔助支撐件垂直的托板;所述托板體積大于橋臂板塊體積;所述托板用于支撐功率單元的橋臂板塊。
優(yōu)選的,橋臂板塊電子元件包括:整流橋、電解電容、IGBT、可控硅;臂板塊包括:單元電源板、單元控制板、單元驅(qū)動板。
優(yōu)選的,外殼通過連接線纜接地。
優(yōu)選的,冷卻系統(tǒng)包括散熱風扇和獨立電路板,所述散熱風扇與獨立電路板設置在支撐框架上。
優(yōu)選的,所述冷卻系統(tǒng)的獨立電路板上設置有單片機,所述單片機上設有溫度檢測系統(tǒng),用于實時檢測功率單元的溫度。
優(yōu)選的,所述冷卻系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)和獨立電路板,所述水冷系統(tǒng)包括水冷頭、散熱排、水箱、水泵、水管;其中散熱排設置于橋臂板塊下方、托板上方。
優(yōu)選的,冷卻系統(tǒng)的獨立電路板上設置有單片機,所述單片機上設有溫度檢測系統(tǒng),用于實時檢測功率單元的溫度。
優(yōu)選的,外殼涂有防靜電涂層。
基于上述技術(shù)方案,本實用新型提供的功率單元,通過將所述變頻器功率單元拆分成多個組件結(jié)構(gòu),將變頻器功率單元中同屬于一個橋臂的電路組件安裝于同一個橋臂板塊當中,各個橋臂板塊之間相互獨立,當其中某個橋臂板塊中的電子元件出現(xiàn)故障時,只需要將該橋臂板塊移出,維修或更換橋臂板塊中出現(xiàn)故障的電子元件即可,可見該過程中無需對其他橋臂板塊進行拆卸,因此對維修人員專業(yè)素質(zhì)要求較低,且維修過程簡單、速度快、效率高。此外,冷卻系統(tǒng)實時檢測功率單元工作時的溫度情況,根據(jù)溫度高低控制冷卻器進行散熱,減少故障的發(fā)生幾率;以及防止功率單元間、或功率單元與外殼間出現(xiàn)放電現(xiàn)象造成零件損壞。
附圖說明
圖1為本實用新型變頻器功率單元橋臂板塊的組裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型支撐框架與冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型變頻器功率單元的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及有點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖和實施例,對本實用新型進一步詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖1-3所示,一種變頻器功率單元,應用于變頻器中,包括:
多個相互獨立的橋臂板塊120、支撐框架、外殼、冷卻系統(tǒng);所述多個相互獨立的橋臂板塊120,每個橋臂板塊構(gòu)成所述變頻器功率單元的一個橋臂,且每個橋臂板塊中的所有電子元件屬于功率單元的同一個橋臂;多個橋臂板塊120之間通過公共母線110相連;所述橋臂板塊120電子元件包括但不限于整流橋、電解電容、IGBT、可控硅;橋臂板塊120包括但不限于為:單元電源板、單元控制板、單元驅(qū)動板。
另外,為了防止在雨季等濕度大的環(huán)境下,相鄰功率單元之間,或功率單元與金屬柜間容易出現(xiàn)放電現(xiàn)象,對功率單元造成損害,外殼涂有防靜電涂層,防靜電涂層為本征型導電涂料或摻雜型導電涂料,外殼通過連接線纜接地。
支撐框架是用于安裝功率單元的主支撐件210,冷卻系統(tǒng)是保證功率單元正常使用的一個必不可少的組件,所述支撐框架包括:由六根主支撐件210形成的矩形框架,多根設置在所述矩形框架兩側(cè)上的輔助支撐件220,輔助支撐件220垂直于水平面;
設置于所述矩形框架內(nèi)側(cè),與輔助支撐件220垂直的托板230;所述托板230體積大于橋臂板塊120體積;所述托板用于支撐功率單元的橋臂板塊120。
功率單元的冷卻系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)、風冷系統(tǒng)和獨立電路板,水冷系統(tǒng)包括:水冷頭、散熱排310、水箱、水泵、水管;其中散熱排310設置于所述矩形框架內(nèi)側(cè),與輔助支撐件220垂直、位于托板230之上;水管320的一段設置于矩形框架內(nèi)與散熱排310相連接。
風冷系統(tǒng)包括:設置于支撐框架上的散熱風扇330和獨立電路板,獨立電路板上設置有單片機,所述單片機上設有溫度檢測系統(tǒng),用于實時檢測功率單元的溫度。
獨立電路板上設置有單片機,所述單片機上設有溫度檢測系統(tǒng),用于實時檢測功率單元的溫度,獨立電路板設置于支撐框架內(nèi)。
需要特別說明的是,上述實施例,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型所記載的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。