CN105119467A

CN105119467A - 一种防爆变频器用多并联igbt立式复合母排及方法

Info

Publication number: CN105119467A
Application number: CN201510538342.3A
Authority: CN
Inventors: 曹志斌; 程明锋; 王健; 张海波; 赵伟刚; 汪威
Original assignee: Luoyang CITIC HIC Automation Engineering Co Ltd
Current assignee: Luoyang CITIC HIC Automation Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: CN105119467B

Abstract

本发明涉及防爆变频器附件技术领域，公开一种防爆变频器用IGBT立式复合母排及方法，该方法采用的IGBT立式复合母排包括：散热铜板（1）、铜排（2）、IGBT（3）、IGBT立式复合母排（4），与防爆变频器多并联功率单元主回路输入三相交流电相连的IGBT（3）设置在散热铜板（1）上，IGBT（3）的交流侧每相与铜排（2）相连，IGBT（3）直流侧的正极、负极分别与IGBT立式复合母排（4）集成的正极、负极连接。本发明IGBT立式复合母排结构紧凑、温度分布均匀，并且互换性高，适合多种并联方式和电压电流等级，较好的解决了防爆变频器IGBT复合母排设计难题。

Description

一种防爆变频器用多并联IGBT立式复合母排及方法

技术领域

本发明涉及防爆变频器附件技术领域，尤其是涉及一种防爆变频器用多并联IGBT立式复合母排及方法。

背景技术

变频调速与其他方式对比，以其优越的调速和起动性能，高效率、高功能因素和节能效果，应用范围广等诸多优点而被公认为最有发展前景的调速方式。根据《中华人民共和国节约能源法》第39条，采用变频调速技术实现节能环保运行是我国节能的一项通用技术，变频调速技术对国民经济尤其是工业的发展起着至关重要的作用。

防爆变频器广泛应用于矿井下带式输送机、刮板输送机、风机、水泵、绞车。防爆变频器使用环境恶劣，不同位置温度差别在30℃以上，湿度最高可达95%，而防爆壳体内空间狭小，四周封闭，电气元件极易局部高温造成损坏。IGBT复合母排是连接IGBT输入或输出端子的集成铜排，跟电缆相比，不仅节约了很大的空间，使结构更加紧凑，而且安装方便，整洁美观。对于一般情况，IGBT复合母排已经能够满足要求，但是，用于防爆变频器则需要更加紧凑的结构形式，并且要解决结构紧凑与局部过热之间的矛盾。

发明内容

为了克服防爆变频器用IGBT复合母排局部过热与结构紧凑需求之间的矛盾，本发明提供一种防爆变频器用IGBT立式复合母排及方法，该IGBT立式复合母排结构紧凑、温度分布均匀，并且互换性高，适合多种并联方式和电压电流等级，较好的解决了防爆变频器IGBT复合母排设计难题。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：

一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，包括：散热铜板（1）、铜排（2）、IGBT（3）、IGBT立式复合母排（4），与防爆变频器多并联功率单元主回路输入三相交流电相连的IGBT（3）设置在散热铜板（1）上，IGBT（3）的交流侧每相与铜排（2）相连，IGBT（3）直流侧的正极、负极分别与IGBT立式复合母排（4）集成的正极、负极连接。

一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，所述IGBT立式复合母排（4）包括：IGBT直流母排（4.1）和转接母排（4.2），IGBT直流母排（4.1）通过一侧的压铆螺钉（4.1-4）与转接母排（4.2）固定连接；转接母排（4.2）串联各相正负极，用于构成立式母排转换为平面母排。

一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，所述IGBT直流母排（4.1）由负极板Ⅰ（4.1-1）、正极板Ⅰ（4.1-2）、绝缘纸Ⅰ（4.1-3）和压铆螺钉（4.1-4）组成，负极板Ⅰ（4.1-1）与正极板Ⅰ（4.1-2）间及其外侧贴有绝缘纸Ⅰ（4.1-3）。

一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，所述转接母排（4.2）由负极板Ⅱ（4.2-1）、正极板Ⅱ（4.2-2）、绝缘纸Ⅱ（4.2-3）、方形焊接铜柱A（4.2-4）、方形焊接铜柱B（4.2-5）、圆形绝缘垫（4.2-6）和方形绝缘垫（4.2-7）组成；

正极板Ⅱ（4.2-2）与负极板Ⅱ（4.2-1）做成Z字型排，中间通过绝缘纸Ⅱ（4.2-3）绝缘，两块板外侧同样贴有绝缘纸Ⅱ（4.2-3）；

负极板Ⅱ（4.2-1）焊接3个方形焊接铜柱A（4.2-4），铜柱中空；正极板Ⅱ（4.2-2）侧粘贴圆形绝缘垫（4.2-6）；

正极板Ⅱ（4.2-2）焊接3个方形焊接铜柱B（4.2-5），铜柱中空；负极板Ⅱ（4.2-1）侧粘贴方形绝缘垫（4.2-7）；

该6个铜柱穿过IGBT直流母排（4.1）的压铆螺钉（4.1-4），然后安装螺帽使IGBT立式复合母排（4）成为一体，该转接母排（4.2）根据需要变换不同的输出形式。

一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，所述负极板Ⅱ4.2-1上与方形焊接铜柱A4.2-4固定连接，方形焊接铜柱A底部设置有圆形绝缘垫4.2-6。

一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，所述正极板Ⅱ4.2-2上与方形焊接铜柱B4.2-5固定连接，方形焊接铜柱B外设置有方形绝缘垫4.2-7。

由于采用如上所述的技术方案，本发明的优越性是：

（1）较好的解决了防爆变频器IGBT复合母排要求结构紧凑和局部过热之间的矛盾，并且进一步减小了占用空间。

（2）IGBT立式复合母排适合多种并联结构和电压电流等级的要求，只需改变母排长度、触点和高度即可满足要求。

（3）转接母排将立式复合母排转换为通常使用的平面排，并且输出形式变化多样，通用性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是防爆变频器功率单元。

图2是本发明的IGBT立式复合母排立式图。

图3是IBGT直流母排主视图。

图4是IGBT直流母排俯视图。

图5是IGBT直流母排左视图。

图6是转接母排主视图。

图7是转接母排A-A剖视图。

图8是转接母排俯视图。

图9是转接母排局部视图Ⅰ。

图10是转接母排局部视图Ⅱ。

图中1.散热铜板，2.铜排，3.IGBT，4.IGBT立式复合母排，4-1.IGBT直流母排，4-2.转接母排，4-1-1.负极板Ⅰ，4-1-2.正极板Ⅰ，4-1-3.绝缘纸Ⅰ，4-1-4.压铆螺钉，4-2-1.负极板Ⅱ，4-2-2.正极板Ⅱ，4-2-3.绝缘纸Ⅱ，4-2-4.方形焊接铜柱A，4-2-5.方形焊接铜柱B，4-2-6.圆形绝缘垫，4-2-7.方形绝缘垫。

具体实施方式

防爆变频器多并联功率单元主回路为输入三相交流电，通过IGBT整流，直流输出，然后再经过IGBT逆变，交流输出，达到变频效果。IGBT放置在散热铜板上，交流侧每相由铜排并联，直流侧分为正负极由集成正负极的IGBT立式复合母排连接。

IGBT立式复合母排分为两个部分，即IGBT直流母排和转接母排，通过一侧的压铆螺钉连接固定。转接母排的作用是串联各相正负极，使立式母排转换为平面排，并且可根据需要设计不同的输出形式。

IGBT直流母排由负极板、正极板、绝缘纸和压铆螺钉组成。负极板与正极板间及其外侧贴有绝缘纸，且绝缘纸封边，电气间隙和爬电距离根据电压等级按国家煤安标准执行。图中所采用的是4并联方式，本IGBT直流母排同样适用于不同并联方式和电压电流等级，只要相应的增加长度和触点或增加高度就能满足要求。

转接母排由负极板、正极板、绝缘纸、方形焊接铜柱A、方形焊接铜柱B、圆形绝缘垫和方形绝缘垫组成。正极板和负极板做成Z字型排，中间通过绝缘纸绝缘，两块板外侧同样贴有绝缘纸。负极板焊接3个方形焊接铜柱A，铜柱中空，正极板侧粘贴圆形绝缘垫，保证电气间隙和爬电距离符合标准；正极板焊接3个方形焊接铜柱B，铜柱中空，负极板侧粘贴方形绝缘垫，该6个铜柱正好可穿过IGBT直流母排的压铆螺钉，然后安装螺帽使IGBT立式复合母排成为一体。该转接母排可以根据需要变换不同的输出形式。

在图1中，防爆变频器多并联功率单元主回路为输入三相交流电，通过IGBT（3）整流，直流输出，然后再经过IGBT（3）逆变，交流输出，达到变频效果。IGBT（3）放置在散热铜板（1）上，交流侧每相由铜排（2）并联，直流侧分为正负极由集成正负极的IGBT立式复合母排连接（4）。

在图2中，IGBT立式复合母排（4）分为两个部分，即IGBT直流母排（4-1）和转接母排（4-2），通过一侧的压铆螺钉（4-1-4）连接固定。转接母排（4-2）的作用是串联各相正负极，使立式母排转换为平面排，并且可根据需要设计不同的输出形式。

在图3、4、5中，IGBT直流母排（4-1）由负极板Ⅰ（4-1-1）、正极板Ⅰ（4-1-2）、绝缘纸Ⅰ（4-1-3）和压铆螺钉（4-1-4）组成。负极板Ⅰ（4-1-1）与正极板Ⅰ（4-1-2）间及其外侧贴有绝缘纸Ⅰ（4-1-3），且绝缘纸Ⅰ（4-1-3）封边，电气间隙和爬电距离根据电压等级按国家煤安标准执行。图中所采用的是4并联方式，本IGBT直流母排（4-1）同样适用于不同并联方式和电压电流等级，只要相应的增加长度和触点或增加高度就能满足要求。

在图6、7、8、9、10中，转接母排（4-2）由负极板Ⅱ（4-2-1）、正极板Ⅱ（4-2-2）、绝缘纸Ⅱ（4-2-3）、方形焊接铜柱A（4-2-4）、方形焊接铜柱B（4-2-5）、圆形绝缘垫（4-2-6）和方形绝缘垫（4-2-7）组成。正极板Ⅱ（4-2-2）和负极板Ⅱ（4-2-1）做成Z字型排，中间通过绝缘纸Ⅱ（4-2-3）绝缘，两块板外侧同样贴有绝缘纸Ⅱ（4-2-3）。负极板Ⅱ（4-2-1）焊接3个方形焊接铜柱A（4-2-4），铜柱中空，正极板Ⅱ（4-2-2）侧粘贴圆形绝缘垫（4-2-6），保证电气间隙和爬电距离符合标准；正极板Ⅱ（4-2-2）焊接3个方形焊接铜柱B（4-2-5），铜柱中空，负极板Ⅱ（4-2-1）侧粘贴方形绝缘垫（4-2-7），该6个铜柱正好可穿过IGBT直流母排（4-1）的压铆螺钉（4-1-4），然后安装螺帽使IGBT立式复合母排（4）成为一体。该转接母排（4-2）可以根据需要变换不同的输出形式。

Claims

1.一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，其特征是：包括：散热铜板（1）、铜排（2）、IGBT（3）、IGBT立式复合母排（4），与防爆变频器多并联功率单元主回路输入三相交流电相连的IGBT（3）设置在散热铜板（1）上，IGBT（3）的交流侧每相与铜排（2）相连，IGBT（3）直流侧的正极、负极分别与IGBT立式复合母排（4）集成的正极、负极连接。

2.根据权利要求1所述的一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，其特征是：所述IGBT立式复合母排（4）包括：IGBT直流母排（4.1）和转接母排（4.2），IGBT直流母排（4.1）通过一侧的压铆螺钉（4.1-4）与转接母排（4.2）固定连接；转接母排（4.2）串联各相正负极，用于构成立式母排转换为平面母排。

3.根据权利要求1所述的一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，其特征是：所述IGBT直流母排（4.1）由负极板Ⅰ（4.1-1）、正极板Ⅰ（4.1-2）、绝缘纸Ⅰ（4.1-3）和压铆螺钉（4.1-4）组成，负极板Ⅰ（4.1-1）与正极板Ⅰ（4.1-2）间及其外侧贴有绝缘纸Ⅰ（4.1-3）。

4.根据权利要求1所述的一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，其特征是：所述转接母排（4.2）由负极板Ⅱ（4.2-1）、正极板Ⅱ（4.2-2）、绝缘纸Ⅱ（4.2-3）、方形焊接铜柱A（4.2-4）、方形焊接铜柱B（4.2-5）、圆形绝缘垫（4.2-6）和方形绝缘垫（4.2-7）组成；

正极板Ⅱ（4.2-2）焊接3个方形焊接铜柱B（4.2-5），铜柱中空；负极板Ⅱ（4.2-1）侧粘贴方形绝缘垫（4.2-7）。

5.根据权利要求1所述的一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，其特征是：所述负极板Ⅱ4.2-1上与方形焊接铜柱A4.2-4固定连接，方形焊接铜柱A底部设置有圆形绝缘垫4.2-6。

6.根据权利要求1所述的一种防爆变频器用IGBT立式复合母排，其特征是：所述正极板Ⅱ4.2-2上与方形焊接铜柱B4.2-5固定连接，方形焊接铜柱B外设置有方形绝缘垫4.2-7。

7.采用权利要求1所述的一种防爆变频器用IGBT立式复合母排的组装方法，其特征是：将该6个铜柱穿过IGBT直流母排（4.1）的压铆螺钉（4.1-4），然后安装螺帽使IGBT立式复合母排（4）成为一体，该转接母排（4.2）能够根据需要变换各种输出形式。