CN107959426A - 一种模块化变流器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模块化变流器，包括立式框架，还包括2个IGBT模块，纵向排列于立式框架内；2个散热器，分别设于2个IGBT模块的一侧的表面；直流母排组件，包括叠放的正直流母排和负直流母排，与IGBT模块横向并排设于立式框架内；吸收电容，设于直流母排上；交流母排，连接IGBT模块，设于IGBT模块不设散热器的一侧的表面。与现有技术相比，本发明通过将吸收电容排布在层叠母排上，不必采用若干导线将每个器件上的各个接线端子连接，实现了布线方便，改善了元件布局，提高了电气性能。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子变流技术领域，尤其是涉及一种模块化变流器。
背景技术
随着电力电子产品对功率器件电压等级和电流等级要求的不断提高，IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)器件以其优越的性能获得了广泛的应用。IEGT利用“电子注入增强效应”，使之兼有IGBT和GTO两者的优点：低饱和压降、宽安全工作区、低栅极驱动功率和较高的工作频率等。器件采用平板压接式电极引出结构，可靠性高，散热效果好，器件已经达到4.5KV/1500A的水平。
随着交流传动技术的发展，IGBT变流器模块作为牵引变流器的一个重要部件，正在向模块化、系列化方向发展，应用IGBT变流器模块也日益广泛。国内有企业做过相关尝试，但因为技术不成熟等问题，与国外同类产品相比，存在较大差距。因此，IGBT变流器模块技术问题成为当前制约我国动车组发展的瓶颈之一。受功率半导体技术水平的限制以及IGBT串、并联技术的不完善，要想提高变流器模块的功率等级，就必须使用高压IGBT元件。现有的IGBT变流器模块都装有一个支撑电容，这样使得每个变流器模块都显得十分笨重，组装、拆卸以及维护都极不方便，且元件布局不合理，影响电气性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模块化变流器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种模块化变流器，包括立式框架，还包括：
2个IGBT模块，纵向排列于立式框架内；
2个散热器，分别设于2个IGBT模块的一侧的表面；
直流母排组件，包括叠放的正直流母排和负直流母排，与IGBT模块横向并排设于立式框架内；
吸收电容，设于直流母排上；
交流母排，连接IGBT模块，设于IGBT模块不设散热器的一侧的表面。
优选的，所述正直流母排和负直流母排间设有绝缘纸。
优选的，所述直流母排组件的接口从立式框架的顶部伸出。
优选的，所述散热器为风冷散热器。
优选的，所述散热器为水冷散热器。
优选的，所述水冷散热器的水管接口从立式框架的顶部伸出。
优选的，所述立式框架的顶部设有排风口。
优选的，所述吸收电容设有多个，均匀设置在直流母排组件上。
优选的，所述交流母排的接口从立式框架的底部伸出。
优选的，所述立式框架的侧面的上、下端都设有把手。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、由于吸收电容的体积大且数量多，不易与IGBT模块的管脚直接连接，通过将吸收电容排布在层叠母排上，不必采用若干导线将每个器件上的各个接线端子连接，实现了布线方便，改善了元件布局，提高了电气性能。
2、将所有元件有规律且紧密的排列在一起一个框架内，结构紧凑，方便移动，提高了空间利用率，在相同功率情况下有助于变流器体积变小。
3、采用水冷散热器可以大大提高散热效率，冷却液在特定流速下，可使散热器热阻很快达到理想值。
4、元件的接口都从框架的顶部或底部接出，避免了布线的繁琐，方便使用、整理和维护。
附图说明
图1为实施例中模块化变流器的立体示意图；
图2为实施例中模块化变流器的主视图。
图中标注：1、散热器，2、水管接口，3、负直流母排，4、正直流母排，5、排风口，6、吸收电容，7、IGBT模块，8、交流母排。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1、图2所示，一种模块化变流器，为立式框架结构，包括：
2个IGBT模块7，纵向排列于立式框架内；2个散热器1，分别设于2个IGBT模块7的一侧的表面；直流母排组件，竖直放置，包括叠放的正直流母排4和负直流母排3，与IGBT模块7横向并排设于立式框架内；多个吸收电容6，与IGBT模块直流端子并联连接，均匀设置在直流母排组件的表面上；交流母排8，连接IGBT模块7，设于IGBT模块7不设散热器1的一侧的表面。
由于吸收电容6体积大，数量多，不易与IGBT模块管脚直接连接，层叠母排的设计能够很好解决这一问题，正直流母排4和负直流母排3间采用优质的绝缘纸进行隔离。在本实施例中，吸收电容6六个一组排成两排，共有2组，分别设于2个IGBT模块7的旁边。吸收电容6下方的框架底板为网格镂空状，有利于吸收电容6散热。
IGBT模块7的散热器1可以为风冷散热器1或者水冷散热器1。本实施例中，优选的采用水冷散热器1，可以大大提高散热效率，冷却液在特定流速下，使散热器1热阻很快达到理想值。
直流母排组件的接口从立式框架的顶部伸出，交流母排8的接口从立式框架的底部伸出，水冷散热器1的水管接口2从立式框架的顶部伸出，实现了元件的接口都从框架的顶部或底部接出，避免了布线的繁琐，方便使用、整理和维护。所有用电器件电源连接均采用接插件的形式，避免了走线和配线的繁琐。
立式框架的顶部设有排风口5，本实施例中，排风口5具体设在直流母排组件接口的旁边，位于吸收电容6的上方，可以使冷风在从排风口5排出时经过吸收电容6，对吸收电容6的发热也进行较为充分的降温。
立式框架侧面的上、下端设有把手，方便移动。
Claims (10)
1.一种模块化变流器，包括立式框架，其特征在于，还包括：
2个IGBT模块，纵向排列于立式框架内；
2个散热器，分别设于2个IGBT模块的一侧的表面；
直流母排组件，包括叠放的正直流母排和负直流母排，与IGBT模块横向并排设于立式框架内；
吸收电容，设于直流母排上；
交流母排，连接IGBT模块，设于IGBT模块不设散热器的一侧的表面。
2.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述正直流母排和负直流母排间设有绝缘纸。
3.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述直流母排组件的接口从立式框架的顶部伸出。
4.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述散热器为风冷散热器。
5.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述散热器为水冷散热器。
6.根据权利要求5所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述水冷散热器的水管接口从立式框架的顶部伸出。
7.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述立式框架的顶部设有排风口。
8.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述吸收电容设有多个，均匀设置在直流母排组件上。
9.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述交流母排的接口从立式框架的底部伸出。
10.根据权利要求1所述的一种模块化变流器，其特征在于，所述立式框架的侧面的上、下端都设有把手。
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Publications (1)
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