[實用新型]一種用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元

無效

• 申請號: 200920294941.5
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN201608630U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 鄭亞麗;石旭東;辛同磊;劉高峰
• 申請（專利權）人: 臥龍電氣集團股份有限公司;杭州臥龍電氣研究院有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 戴曉翔

技術領域

本實用新型屬于高壓變頻器技術領域，涉及一種功率單元，特別是一種用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元。

背景技術

模塊化的功率單元是高壓變頻器的重要組成部分，是實現高壓變頻調速的關鍵器件，也是決定高壓變頻器特性、體積等諸多因素的主要部件。因此，在功率單元結構設計時，不僅要考慮它的通風散熱，還要考慮它的結構緊湊、布置合理、安裝維護方便等許多因素，從而使高壓變頻器的性能指標最佳、體積最小。

按照現有技術設計、制造的功率單元主要由濾波器、功率因數補償器、整流電路、逆變電路、緩沖電路等構成普遍存在體積大、安裝復雜等多種缺陷，并對高壓變頻器的生產、運行和維護都造成一定影響和困難；另外目前高壓變頻器通常采用每相5-8單元的系統構架，系統結構復雜、可靠性受到很大影響。

實用新型內容

本實用新型針對上述存在的問題，提供一種用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元，該模塊化功率單元簡化了系統結構，結構布局緊湊、體積小巧、安裝維護方便。

本實用新型通過下列技術方案來實現：一種用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元，其特征在于，其包括扁平的矩形殼體，在殼體內設有高壓變頻調速電路，在所述殼體上設有將殼體吊裝起來的抽拉式吊裝結構。在維修維護時將功率單元抽拉出來即可，實用方便。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的抽拉式吊裝結構包括吊板導軌和固定在殼體上的單元吊架，所述的單元吊架鉤掛在吊板導軌上。其鉤掛的方式與現有抽屜的結構相同，這種抽拉式吊掛結構，使功率單元能夠吊掛起來，在需要維修或者維護的時候，可以將殼體拉出來，方便使用。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的功率單元有若干個，且通過各自的吊裝結構吊裝在高壓變頻器的柜體內，在該柜體內設有環氧槽鋼架，上述的吊板導軌固定在環氧槽鋼架上，且吊板導軌按符合電氣絕緣距離的要求間隔排列。功率單元吊掛在吊板導軌上，各個功率單元之間為按符合電氣絕緣距離的要求間隔排列，為外絕緣方式。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的高壓變頻調速電路包括輸入端頭、輸出端頭、整流橋、濾波電容器、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)組成的逆變橋、母排母線、隔離變壓器、開關電源、控制電路板和并聯在逆變橋上的吸收電容，整流橋、濾波電容器和逆變橋并聯連接，所述的輸入端頭與整流橋連接，所述的輸出端與逆變橋連接，控制電路板與逆變橋連接，隔離變壓器和開關電源串聯在輸入端頭與控制電路板之間。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的殼體分為上層和下層，濾波電容器陣列布置在殼體上層，且濾波電容器中的各電容之間通過大面積母排母線連接，在殼體下層設有與殼體固定的散熱器，在散熱器上依次固定電阻、整流橋、由絕緣柵雙極晶體管(IGBT)組成的逆變橋和控制電路板，在控制電路板上設有信號檢測端和控制信號輸出端；在逆變橋的上方設有若干根平行設置的條形母排母線，輸入端頭和輸出端頭設置條形母排母線的一端，與輸入端頭連接的條形母排母線另一端設置在整流橋上，與輸出端頭連接的條形母排母線另一端設置在逆變橋上，吸收電容與母排母線并位于母排母線下方。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的散熱器上的電力電子器件與所述殼體底座上的濾波電容器采用疊層的母排母線連接。并且充分考慮了母排的疊層，以增加電容，減小電感。采用這種整體母排母線連接的方式，可以使單元內部連接器件大幅度減少，還使單元內部走線清晰，達到使單元簡潔明快的效果。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的殼體上層具有面板，上述的隔離變壓器和開關電源固定在面板上。

在上述的用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元中，所述的逆變橋采用高電壓等級3300V或者6000V的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，系統采用每相三單元，三相九單元結構。系統結構簡潔、可靠性高。適用于電壓等級3kV、6kV，功率等級從220kVA至1750kVA，包括在內1750kVA各種類型高壓變頻器的模塊化功率單元。

與現有技術相比，本用于高壓變頻器的經濟型結構模塊化功率單元具有以下優點：

1、主回路結構簡潔明了，6kV系統只有9個單元。

2、由于沒有附加的輸入濾波器、輸出濾波器、功率因數補償器、緩沖電路等附加電路，采用模塊式驅動電路，達到了元器件數量少，故障點少，可靠性高；體積小，便于安裝的效果。