CN103956885A - 风电变流器紧凑型功率单元 - Google Patents

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周峰
王敏
宋军会
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JIANGSU DAQO BOX TRANSFORMER STATION TECHNOLOGY Co Ltd
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JIANGSU DAQO BOX TRANSFORMER STATION TECHNOLOGY Co Ltd
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    • Y02E10/70—Wind energy
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Abstract

本发明涉及一种风电变流器中的功率单元结构，它包括IGBT模块、直流电容组、水冷散热板和驱动板，IGBT模块安装在驱动板和水冷散热板上；它包括两个IGBT模块，两个IGBT模块安装在同一块驱动板上，由同一块驱动板驱动，并且两个IGBT模块安装在同一个水冷散热板上。它还包括复合母排、壳体，壳体的上部安装有直流电容组，下部安装有水冷散热板；水冷散热板的外侧安装有两块IGBT模块，位于直流电容组和两块IGBT模块的外侧设置有一块复合母排，复合母排的上部与所述直流电容组相连接，下部与两块IGBT模块相连接。本发明结构紧凑、安装方便简单，功率单元内部杂散电感最小、电流均衡。

Description

风电变流器紧凑型功率单元
技术领域
    本发明涉及一种风电变流器中的功率单元结构，具体是一种用于2MW风电变流器的新型并管功率单元。
背景技术
在风力发电系统中，为了满足不同风电厂家、不同地区、不同环境的要求，安装与塔筒中的风电变流器柜体尺寸应该是越小越好，风电变流器柜体的尺寸很大程度上取决于安装在风电变流器柜体内部的功率单元的尺寸大小。
    现有的功率单元的IGBT模块有2只并联的情况，但是每个IGBT模块使用单独的驱动板，驱动板的外形使得两只IGBT模块间的间距大，造成安装IGBT模块的水冷散热板尺寸大，功率单元整体尺寸也偏大，无形中也增加了制造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构紧凑，尺寸小的风电变流器紧凑型功率单元。
    本发明的风电变流器紧凑型功率单元，包括IGBT模块、直流电容组、水冷散热板和驱动板，所述IGBT模块安装在驱动板和水冷散热板上；它包括两个IGBT模块，所述两个IGBT模块安装在同一块驱动板上，由同一块驱动板驱动，并且所述两个IGBT模块安装在同一个水冷散热板上。
　　它还包括复合母排、壳体，所述壳体的上部安装有直流电容组，下部安装有水冷散热板；所述水冷散热板的外侧安装有两块IGBT模块，位于所述直流电容组和两块IGBT模块的外侧设置有一块复合母排，所述复合母排的上部与所述直流电容组相连接，下部与两块IGBT模块相连接。
　　所述复合母排上部的外侧罩有一个盖板，所述盖板上设置有很多长腰型孔。
   所述直流电容组中的各个直流电容为矮胖型直流薄膜电容。
   所述风电变流器紧凑型功率单元的下部设置有一块作为总的交流出线端的交流出线排。
    所述风电变流器紧凑型功率单元的下部设置有一块π型铜排，所述交流出线排安装在所述π型排的中部。
　　所述直流电容的正负极性方向与IGBT模块的极性方向一致。
　　所述复合母排下部的外侧连接有吸收电容。
    本发明按照此组装方式的优点是：1.由一块驱动板驱动2只IGBT模块，减少了水冷散热板的尺寸。2.使用一整块复合母排连接IGBT模块与直流电容组，节省了空间。3.选用矮胖型直流薄膜电容，使得风电变流器紧凑型功率单元的厚度、深度、高度都尽可能小 。4.直流电容正负极性方向与IGBT模块极性方向一致，使电流流向先经过直流电容组，然后到IGBT模块，使直流电容到IGBT模块的连接距离最短。5.所述π型铜排中部连接一段竖直的交流出线排，作为风电变流器紧凑型功率单元的总交流出线端。保证IGBT模块交流出线电流经过路径对称，电流均衡。6.盖板上设置有很多散热的长腰型孔，散热条件好，器件温升小。7.本发明结构紧凑、安装方便简单，功率单元内部杂散电感最小、电流均衡、降低了公司生产制造及现场维护成本。 
附图说明
图1是本发明实施例的主视图；
图2是图1的剖视图；
图3是本发明实施例的侧视图；
图4是本发明实施例的立体图。
具体实施方式
如图所示：一种风电变流器紧凑型功率单元，包括IGBT模块1、直流电容组2、水冷散热板3、复合母排4、驱动板5、吸收电容8、交流出线排10、壳体6、盖板7。
所述壳体6由一块钣金折边而成，所述壳体6的上部安装有直流电容组2，所述直流电容组2中的各个直流电容选用矮胖型直流薄膜电容。
    所述壳体6的下部安装有一块安装板11，所述安装板11的外侧安装有水冷散热板3，所述水冷散热板3上连接有进水管31和出水管32，所述水冷散热板3的外侧安装有两块IGBT模块1。安装完成后保证IGBT模块1的正负极接线端高度与直流电容组2的高度相同，然后使用一整块竖直放置的复合母排4连接IGBT模块1与直流电容组2。所述复合母排4连接IGBT模块1正负接线端处的外侧安装有4只吸收电容8。 
所述两块IGBT模块1安装在位于其外侧的并联式驱动板5上，并且由同一块并联式驱动板5驱动。
位于所述并联式驱动板5的外侧设置有π型铜排9，所述π型铜排中部连接一段竖直的交流出线排10，作为风电变流器紧凑型功率单元的总交流出线端。
所述复合母排4上部的外侧罩有一个盖板7，所述盖板7上设置有很多散热的长腰型孔。
    功率单元整体结构尺寸变小，正视图上最宽尺寸只有150mm，最深尺寸为400mm，整体高度780mm，高度上的尺寸预留足够的操作空间用于功率单元的固定、直流正负极的连接、交流出线端的连接。
 

Claims (8)

1.一种风电变流器紧凑型功率单元，包括IGBT模块（1）、直流电容组（2）、水冷散热板（3）和驱动板(5），所述IGBT模块（1）安装在驱动板(5）和水冷散热板（3）上；其特征在于：它包括两个IGBT模块（1），所述两个IGBT模块（1）安装在同一块驱动板(5）上，由同一块驱动板(5）驱动，并且所述两个IGBT模块（1）安装在同一个水冷散热板（3）上。
2.根据权利要求1所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：它还包括复合母排（4）、壳体（6），所述壳体的上部安装有直流电容组（2），下部安装有水冷散热板（3）；所述水冷散热板（3）的外侧安装有两块IGBT模块（1），位于所述直流电容组（2）和两块IGBT模块（1）的外侧设置有一块复合母排（4），所述复合母排（4）的上部与所述直流电容组（2）相连接，下部与两块IGBT模块（1）相连接。
3.根据权利要求2所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：所述复合母排（4）上部的外侧罩有一个盖板（7），所述盖板（7）上设置有很多长腰型孔。
4.   根据权利要求1所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：所述直流电容组（2）中的各个直流电容为矮胖型直流薄膜电容。
5.    根据权利要求1所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：所述风电变流器紧凑型功率单元的下部设置有一块作为总的交流出线端的交流出线排（10）。
6.    根据权利要求5所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：所述风电变流器紧凑型功率单元的下部设置有一块π型铜排（9），所述交流出线排（10）安装在所述π型排（9）的中部。
7.根据权利要求1所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：所述直流电容（2）的正负极性方向与IGBT模块（1）的极性方向一致。
8.根据权利要求2所述的风电变流器紧凑型功率单元，其特征在于：所述复合母排（4）下部的外侧连接有吸收电容（8）。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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