[發明專利]一種變頻器功率模塊

有效

• 申請號: 201210109947.7
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102624205A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 楊林;劉海濤;胡家喜;王婷;吳頂峰;黃敏;梁志偉
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及變流裝置,特別是一種變頻器功率模塊。

背景技術

通用型功率模塊是變頻器起逆變或整流功能的核心單元，通用型功率模塊的性能就決定了變頻器的性能，由于在工業傳動變頻器領域使用和發展的時間并不是很長，目前已有的模塊為橫向模塊，即模向空間占得比較大，申請號為CN200810000169的發明專利公開了一種高壓IGBT變流器模塊，為抽屜式結構，包括散熱器、高壓IGBT元件、高壓低感母排、交流母排、高壓支撐電容器、高壓門極驅動電路、門極驅動電源及控制盒，各部件層疊安裝在抽屜結構中。此模塊為橫向結構，與工業傳動領域的變頻器柜的結構方向不一致，對于工業傳動領域的變頻器柜而言，希望有效地發揮高度和深度空間，減少橫向空間的占用量，而橫向模塊占用的橫向空間較多，而且在功率系列化設計時更加困難。目前變頻器模塊對外的主電路接口都是采用母排開孔加螺栓緊固的結構方式，在模塊裝到變頻器柜內時需要采用銅排或電纜用大量的螺栓緊固起來，這樣給安裝維修帶來極大的不便，常常為了要維修一個部件或元件而需拆卸很多別的部件或元件，這樣除了工作量大，現場維護響應速度慢，還給系統的可靠性及整體壽命帶來嚴重的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種變頻器功率模塊，滿足現代工業傳動變頻器領域要求模塊化程度高，可維護性高及功率擴展方便的要求。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種變頻器功率模塊，包括殼體、散熱器、IGBT元件、低感母排、交流母排、高壓支撐電容器、短接母排、門極驅動組件、脈沖形成板、電流傳感器、熱交換器、散熱風機組件，各部件層疊安裝在殼體中，散熱器安裝于殼體最左側；IGBT元件安裝于散熱器右側，均勻排列在散熱器的右表面；低感母排為L形，垂直的一面與散熱器平行，安裝于IGBT元件右側，并與IGBT元件導電連接，低感母排水平的一面與高壓支撐電容器連接；交流母排水平安裝在低感母排的右側，且一側與IGBT元件導電連接，另一側與短接母排連接；門極驅動組件安裝于交流母排右側；脈沖形成板安裝于門極驅動組件右側；電流傳感器安裝于門極驅動組件及脈沖形成板后方；殼體后方的外表面上安裝有大電流連接器，短接母排穿過電流傳感器與大電流連接器連接，大電流連接器與變頻器柜中主電路的交流電路連接；高壓支撐電容器安裝在散熱器下方，高壓支撐電容器的左側面與散熱器的左側面處于同一層面上；熱交換器安裝于高壓支撐電容器下方或者殼體頂部；散熱風機組件安裝于殼體頂部或者底部；高壓支撐電容右側安裝有水管組件，散熱器通過水管組件與熱交換器連接。

所述低感母排集成了正負導電銅排，正負導電銅排之間用絕緣層隔開。

所述門極驅動組件包括兩塊PC板、組件骨架、驅動板安裝條，門極驅動組件自左向右依次分為五層：第一層為第一PC板；第二層為組件骨架，組件骨架上安裝有長螺柱；第三層為第二PC板；第四層為驅動板安裝條；第五層為驅動板；長螺柱穿過第二至第五層；所述脈沖形成板安裝在長螺柱上。

殼體前方安裝有出水接頭和進水接頭，出水接頭和進水接頭通過水管組件分別與散熱器和熱交換器連接。

所述大電流連接器通過固定座安裝于殼體上，固定座采用絕緣材料。

所述散熱器右側安裝有放電電阻，放電電阻與IGBT元件處于同一層面上。

所述IGBT元件共六個，構成一個三相逆變橋臂。

所述殼體前方外表面上設有光纖接口、電信號控制插頭、指示燈和拉手。

所述散熱器為水冷散熱器。

將多個功率模塊并列安裝在變頻器柜內實現功率擴展。

本發明提供了一種豎直的長條形結構的功率模塊，能夠節約變頻器柜的空間，提高空間利用率；集成度高，使用更加方便，且大大降低了二次設計工作量；可擴展性非常好，有大容量需求時只需要將模塊一個個并列放置在變頻器柜中即可；安裝維護更加方便快捷。

附圖說明

圖1為本發明一實施例主視圖；

圖2為本發明一實施例側視圖；

圖3為本發明一實施例后視圖；

圖4為本發明一實施例側面剖視圖；

圖5為本發明一實施例剖視圖；

圖6為本發明一實施例分解視圖。

其中：