[發(fā)明專利]一種集成電容的分體式四象限功率單元結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011103774.9
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112260518A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶祥鈞;鄭艷文;楊貴發(fā);張森;李太峰;魯俊;周祖平;張春雨;庚德正
• 申請（專利權(quán)）人: 臥龍電氣集團遼寧榮信電氣傳動有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種集成電容的分體式四象限功率單元結(jié)構(gòu)，包括整流單元模塊和逆變單元模塊，整流單元模塊和逆變單元模塊結(jié)構(gòu)對稱，背靠背立式放置，通過直流連接母排相互連接。整流單元模塊包括整流單元殼體及安裝在殼體內(nèi)部的整流側(cè)電容組件、整流側(cè)散熱組件和整流側(cè)電路板組件，逆變單元模塊包括逆變單元殼體及安裝在殼體內(nèi)部的逆變側(cè)電容組件、逆變側(cè)散熱組件和逆變側(cè)電路板組件。將整流與逆變兩個單元做成對稱結(jié)構(gòu)，將各自的電容組件集成于兩個單元的內(nèi)部，兩個單元均可實現(xiàn)單獨控制，結(jié)構(gòu)緊湊且縮短了各電氣元件間的銅排連接距離，降低材料和制造成本的同時，提高了空間的利用率，為后期的設(shè)計提供了良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變頻器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成電容的分體式四象限功率單元結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著電力電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，變頻器被廣泛的應(yīng)用于電力能源、石油化工、冶金鋼鐵、礦業(yè)生產(chǎn)等行業(yè)。作為變頻器的核心部件，功率單元本身的設(shè)計直接影響著變頻器的能效高低、結(jié)構(gòu)形式、尺寸大小和穩(wěn)定運行等。

目前常見的功率單元結(jié)構(gòu)布置分散且整流與逆變多采用一體式設(shè)計，導(dǎo)致功率單元本身空間利用率低，從而影響變頻器的結(jié)構(gòu)布置。結(jié)構(gòu)分散不均無形提高材料及制造的成本，對裝配和運輸也有著一定的影響。一體式的設(shè)計，當(dāng)功率單元的局部或某個器件發(fā)生故障障時，也需將整個功率單元從變頻器中拆出，不利于單元的維護，增加了維修難度。

公開的技術(shù)中雖有模塊化的功率單元的設(shè)計，但是這類設(shè)計均是將電容組件獨立設(shè)置，例如：公開號為CN201887671U的專利提供的一種用于變頻器的功率單元，將整流和逆變共用一個箱體，將電容組件獨立為一個箱體；還有公開號為CN210669873U的專利提供的一種用于高壓變頻器的分體式風(fēng)冷型功率單元，也是這種設(shè)計。這類設(shè)計將電容組件獨立出來，使得整流和逆變脫離電容后不能形成自己獨立的功能單元，無法實現(xiàn)單獨控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)提出的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種集成電容的分體式四象限功率單元結(jié)構(gòu)，將整流與逆變兩個單元做成對稱結(jié)構(gòu)，將各自的電容組件集成于兩個單元的內(nèi)部，兩個單元均可實現(xiàn)單獨控制，結(jié)構(gòu)緊湊且縮短了各電氣元件間的銅排連接距離，降低材料和制造成本的同時，提高了空間的利用率，為后期的設(shè)計提供了良好的基礎(chǔ)。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種集成電容的分體式四象限功率單元結(jié)構(gòu)，包括整流單元模塊和逆變單元模塊，整流單元模塊和逆變單元模塊結(jié)構(gòu)對稱，背靠背立式放置，通過直流連接母排相互連接。

所述的整流單元模塊包括整流單元殼體及安裝在殼體內(nèi)部的整流側(cè)電容組件、整流側(cè)散熱組件和整流側(cè)電路板組件，整流側(cè)電容組件與整流側(cè)散熱組件前后布置，整流側(cè)電路板組件布置于整流側(cè)電容組件的上方。

所述的逆變單元模塊包括逆變單元殼體及安裝在殼體內(nèi)部的逆變側(cè)電容組件、逆變側(cè)散熱組件和逆變側(cè)電路板組件，逆變側(cè)電容組件與逆變側(cè)散熱組件前后布置，逆變側(cè)電路板組件布置于逆變側(cè)電容組件的上方。

整流側(cè)散熱組件包括整流側(cè)散熱器及安裝在其上部的整流用IGBT，整流側(cè)電容組件中的電容通過整流正極板及整流負極板與整流用IGBT電氣連接；逆變側(cè)散熱組件包括逆變側(cè)散熱器及安裝在其上部的逆變用IGBT，逆變側(cè)電容組件中的電容通過逆變正極板及逆變負極板與逆變用IGBT電氣連接；整流正極板及整流負極板通過外部的直流連接母排與逆變正極板及逆變負極板連接。

所述的整流單元殼體與所述的逆變單元殼體結(jié)構(gòu)相同，均為箱體式結(jié)構(gòu)，箱體的側(cè)封板和前面板上均開有多個通風(fēng)口，后封板上設(shè)有用于輸入輸出銅排伸出的開口，箱體的上端設(shè)有拉手。