CN103166432A - 一种变流设备及其功率模块安装定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率模块安装定位装置，该安装定位装置包括第一支撑梁、导轨和第一定位元件，其中，第一支撑梁安装于该变流设备的机柜内壁，导轨安装于第一支撑梁上，且导轨沿功率模块的安装方向延伸，第一定位元件安装在风道隔板上，功率模块卡装于导轨与第一定位元件之间；所述导轨远离所述风道隔板的一端可拆装地安装有第二定位元件，且安装至指定位置后，所述功率模块固定于所述第二定位元件与所述风道隔板之间。该安装定位装置能够实现功率模块在六个自由度上的完全定位，提高了功率模块的安装稳定性。本发明还公开了一种包括上述功率模块安装定位装置的变流设备。

Description

一种变流设备及其功率模块安装定位装置

技术领域

本发明涉及变流器辅助设备技术领域，特别涉及一种用于变流设备的功率模块安装定位装置。本发明还涉及一种包括上述功率模块安装定位装置的变流设备。

背景技术

随着工业变频领域技术的不断发展，高电压、大容量的变流器的设计成为主要发展方向，其主要拓扑结构均采用级联型功率单元模块的方式实现，单元模块的特点是电气及机械性能完全一致，可以方便的互换使用，装置中功率模块数量众多，功率模块的安装定位直接影响整个变流器的性能，功率模块的安装定位装置至关重要。

请参考图1，图1为一种传统的功率模块安装定位装置的结构示意图。

传统的功率模块采用不完全固定方式安装，其安装定位装置包括固定在变流器柜体上的横梁11，横梁11大体垂直于风道隔板12设置，且横梁11上安装有向靠近风道隔板12方向延伸的导轨13，导轨13的内侧抵靠于变流器的风道隔板12上，功率模块14通过沿导轨13的滑动安装至抵靠于风道隔板12，并靠自身重量和与导轨13的摩擦实现定位；但是，该种安装定位装置的定位约束少于六个，无法限制功率模块在各个方向的自由度，也就不能满足完全定位要求；同时，在实际应用中，因级联型风冷功率单元机组安装的边界条件限制，功率模块的后部需要直接与风仓的风道隔板相接触，故功率模块的后部是无法进行安装定位操作，功率模块必须设计为底部与柜体大面积的接触，以满足限位，安装、运输过程繁琐。

因此，如何实现对功率模块六个方向自由度的全约束，提高功率模块的安装稳定性，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于变流设备的功率模块安装定位装置，其能够实现功率模块在六个自由度上的完全定位，提高了功率模块的安装稳定性。本发明的另一目的是提供一种包括上述功率模块安装定位装置的变流设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种变流设备的功率模块安装定位装置，包括安装于所述变流设备的机柜内壁的第一支撑梁，所述第一支撑梁上安装有导轨，所述导轨沿所述功率模块的安装方向延伸；还包括安装于所述风道隔板上的第一定位元件，所述功率模块卡装于所述导轨与所述第一定位元件之间；所述导轨远离所述风道隔板的一端可拆装地安装有第二定位元件，且安装至指定位置后，所述功率模块固定于所述第二定位元件与所述风道隔板之间。

优选地，所述导轨的内端面抵靠于所述风道隔板。

优选地，还包括安装于所述风道隔板上的第二支撑梁，所述第一定位元件通过所述第二支撑梁安装于所述风道隔板。

优选地，所述第二支撑梁与所述第一支撑梁平行。

优选地，所述第一定位元件的材料为弹簧钢。

优选地，所述第二定位元件为连接所述功率模块与所述导轨的螺栓。

本发明还提供一种变流设备，包括柜体、安装于所述柜体内的风道隔板，以及通过功率模块安装定位装置安装于所述柜体内的功率模块，所述功率模块安装定位装置为如上所述的功率模块安装定位装置。

进一步地，所述功率模块与所述风道隔板之间设置有密封部件。

进一步地，所述密封部件为海绵密封条，所述海绵密封条固定安装于所述功率模块的朝向所述风道隔板的一侧。

进一步地，所述变流设备具体为风冷型级联型高压变频器装置或级联型SVG变流器装置。

本发明所提供的功率模块安装定位装置用于变流设备，该安装定位装置包括第一支撑梁、导轨和第一定位元件，其中，第一支撑梁安装于该变流设备的机柜内壁，导轨安装于第一支撑梁上，且导轨沿功率模块的安装方向延伸，第一定位元件安装在风道隔板上，功率模块的顶部抵靠于第一定位元件的下表面，且其底部支撑于导轨的导向面，以便功率模块卡装于导轨与第一定位元件之间；所述导轨远离所述风道隔板的一端可拆装地安装有第二定位元件，且安装至指定位置后，所述功率模块固定于所述第二定位元件与所述风道隔板之间。

功率模块安装时，通过导轨滑动至指定位置后，在高度方向上卡装于导轨与第一定位元件之间，同时在安装方向上卡装于第二定位元件与风道隔板之间；这样，通过第一定位元件与导轨的夹紧作用将功率模块在高度方向上固定，同时通过第二定位元件与风道隔板的作用将功率模块在安装方向上固定，安装完毕后，功率模块高度方向的两个自由度被第一定位元件和导轨限制，沿安装方向的长度方向的两个自由度被第二定位元件和风道隔板限制，垂直于安装方向的宽度方向的两个自由度被第一定位元件和第二定位元件限制，从而实现功率模块在六个自由度上的完全定位，提高了功率模块的安装稳定性。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的功率模块安装定位装置还包括第二支撑梁，该第二支撑梁安装于风道隔板，第一定位元件通过第二支撑梁安装于风道隔板，以便提高第一定位元件的安装方便性。

本发明还提供一种变流设备，该变流设备包括柜体、安装于所述柜体内的风道隔板，以及通过功率模块安装定位装置安装于所述柜体内的功率模块，在功率模块与风道隔板之间设置有密封部件，以保证功率模块的散热器风道与变流设备的风仓之间的密封可靠性。

附图说明

图1为一种传统的功率模块安装定位装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的功率模块安装定位装置一种具体实施方式的结构示意图；

图3为功率模块与其安装定位装置处于未完全安装状态的结构示意图；

图4为功率模块与其安装定位装置处于安装完毕状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于变流设备的功率模块安装定位装置，其能够实现功率模块在六个自由度上的完全定位，提高了功率模块的安装稳定性。本发明的另一核心是提供一种包括上述功率模块安装定位装置的变流设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的功率模块安装定位装置用于变流设备，该安装定位装置包括第一支撑梁21、导轨22和第一定位元件25，其中，第一支撑梁21安装于该变流设备的机柜内壁，导轨22安装于第一支撑梁21上，且导轨22沿功率模块23的安装方向延伸，第一定位元件25安装在风道隔板24上，功率模块23的顶部抵靠于第一定位元件25的下表面，且其底部支撑于导轨22的导向面，以便功率模块23卡装于导轨22与第一定位元件25之间；所述导轨22远离所述风道隔板24的一端可拆装地安装有第二定位元件26，且安装至指定位置后，所述功率模块23固定于所述第二定位元件26与所述风道隔板24之间。

变流设备可以具体为风冷型级联型高压变频器装置或者级联型SVG变流器装置，以风冷型级联型高压变频器装置（以下简称变流器）为例，其柜体被分为模块安装区域和并联风道区域（也称风仓），功率模块23的后部需要直接与风仓的风道隔板24相接触，故功率模块23的后部是无法进行安装定位操作的这种限制也称为“级联型风冷功率单元在机组安装的边界条件”，在功率模块23安装定位装置的设计过程中要首先满足上述边界条件。

上述第一支撑梁21可以设置两个，两第一支撑梁21分别设置于导轨22的两端，以便更好地支撑导轨22。显然地，两第一支撑梁21的设置位置也不局限于导轨22的两端，也可以设置在导轨22的其他位置，例如中部和一端；同时，第一支撑梁21也不局限于两个，也可以设置一个、三个或者更多个，第一支撑梁21的数目、梁宽度以及相邻支撑梁之间的距离应根据导轨22的长度和重量等实际使用情况确定，在此不作限定。在该具体实施方式中，第一定位元件25可以具体为定位块，定位块的长度可根据带安装功率模块23的规格等具体使用情况确定；该第一定位元件25也不局限于为定位块，其也可以为其他能够实现卡装定位的元件，例如可以设计为在安装方向上长度较长的轨道等结构。

由于本发明所涉及的功率模块安装定位装置用于电力设备，根据使用需要，第一支撑梁21和第二支撑梁应均为绝缘材料。

第一定位元件25可以通过螺栓连接的方式固定于风道隔板24，也可以通过本领域中常规使用的其他固定连接方式实现与风道隔板24的安装，例如焊接等。

上述第一定位元件25的材料可以为弹簧钢，弹簧钢有一定的弹性，可以在卡装的同时增加对功能模块的夹紧力，提高定位可靠性。第一定位元件25也不局限于为弹簧钢，其也可以为其他金属或者非金属材料，例如树脂材料或者钢片等。

第二定位元件26具体可以为连接所述功率模块23与导轨22的螺栓，当功率模块23到达指定安装位置后，通过螺栓将功率模块23与导轨22固定，在拆装过程中将螺栓旋出即可；显然地，上述结构中，功率模块23和导轨22的相应位置上应分别开设有螺栓安装孔。

上述第二定位元件26也不局限于螺栓，从理论上来讲，只要能够可拆装地安装于导轨22和/或功率模块23上，并在安装完毕后限定功率模块23在安装方向上的自由度即可，例如，也可以是定位销或者定位块等。

需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词是为了区分相同名称的不同结构，仅是为了描述方便，不表示某准顺序，更不应理解为某种限定。

上述导轨22的内端面可以抵靠于风道隔板24，以便在功率模块23安装时更容易严密的抵靠风道隔板24。显然地，导轨22的内端面也不局限于抵靠于风道隔板24，也可以与风道隔板24相距适当距离。

本发明所提供的功率模块安装定位装置还包括第二支撑梁，该第二支撑梁安装于风道隔板24，第一定位元件25通过第二支撑梁安装于风道隔板24，以便提高第一定位元件25的安装方便性。

上述第二支撑梁可以与第一支撑梁21平行，以便保证卡装位置的准确性。

下面以上述具体实施方式为例，简单介绍应用上述安装定位装置时，功率模块23的安装过程：

首先，将导轨22固定于第一支撑梁21上，并将风道隔板24安装到机柜内的玻璃钢横梁上形成密闭风仓，而后将第一定位元件25固定到风道隔板24；将功率模块23通过导轨22导向滑动到柜体风道隔板24处，其接触面通过海绵密封条弹性密封，保证风道密闭性；风道顶部的第一定位元件25与功率模块23顶部接触限位，功率模块23到达安装位置后，通过功率模块23上开设的定位孔与导轨22下表面的压铆螺栓进行螺栓固定连接。通过以上操作步骤可将模块固定机组；达到完全定位要求，实现模块与机组的风道密封性连接；满足产品在吊装、运输的震动标准和现场应用环节的风道连接，可实现方便快捷的安装及更换模块。

除了上述功率模块安装定位装置，本发明还提供一种包括上述功率模块安装定位装置的变流设备。该变流设备的功率模块23与风道隔板24之间设置有密封部件27，以保证功率模块23的散热器风道与变流设备的风仓之间的密封可靠性。

上述密封部件27为海绵密封条，该海绵密封条固定安装于功率模块23的朝向所述风道隔板24的一侧；密封部件27也不局限于海绵密封条，也可以为本领域中常规使用的其他密封元件，例如发泡密封条等。

本发明所提供的变流设备的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种变流设备及其功率模块的安装定位装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变流设备的功率模块安装定位装置，包括安装于所述变流设备的机柜内壁的第一支撑梁（21），所述第一支撑梁（21）上安装有导轨（22），所述导轨（22）沿所述功率模块（23）的安装方向延伸；其特征在于，还包括安装于所述变流设备的风道隔板（24）上的第一定位元件（25），所述功率模块（23）卡装于所述导轨（22）与所述第一定位元件（25）之间；所述导轨（22）远离所述风道隔板（24）的一端可拆装地安装有第二定位元件（26），且安装至指定位置后，所述功率模块（23）固定于所述第二定位元件（26）与所述风道隔板（24）之间。

2.根据权利要求1所述的功率模块安装定位装置，其特征在于，所述导轨（22）的内端面抵靠于所述风道隔板（24）。

3.根据权利要求2所述的功率模块安装定位装置，其特征在于，还包括安装于所述风道隔板（24）上的第二支撑梁，所述第一定位元件（25）通过所述第二支撑梁安装于所述风道隔板（24）。

4.根据权利要求3所述的功率模块安装定位装置，其特征在于，所述第二支撑梁与所述第一支撑梁（21）平行。

5.根据权利要求1至4任一项所述的功率模块安装定位装置，其特征在于，所述第一定位元件（25）的材料为弹簧钢。

6.根据权利要求1至4任一项所述的功率模块安装定位装置，其特征在于，所述第二定位元件（26）为连接所述功率模块（23）与所述导轨（22）的螺栓。

7.一种变流设备，包括柜体、安装于所述柜体内的风道隔板（24），以及通过功率模块安装定位装置安装于所述柜体内的功率模块（23），其特征在于，所述功率模块安装定位装置为如权利要求1至6任一项所述的功率模块安装定位装置。

8.根据权利要求7所述的变流设备，其特征在于，所述功率模块（23）与所述风道隔板（24）之间设置有密封部件（27）。

9.根据权利要求8所述的变流设备，其特征在于，所述密封部件（27）为海绵密封条，所述海绵密封条固定安装于所述功率模块（23）的朝向所述风道隔板（24）的一侧。

10.根据权利要求7至9任一项所述的变流设备，其特征在于，所述变流设备具体为风冷型级联型高压变频器装置或级联型SVG变流器装置。

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