CN110416947A - 一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺 - Google Patents
一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110416947A CN110416947A CN201811501731.9A CN201811501731A CN110416947A CN 110416947 A CN110416947 A CN 110416947A CN 201811501731 A CN201811501731 A CN 201811501731A CN 110416947 A CN110416947 A CN 110416947A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper bar
- jet printing
- printing type
- type lamination
- preparation process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 152
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 152
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 152
- 238000003475 lamination Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000007639 printing Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229940098458 powder spray Drugs 0.000 claims abstract description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/02—Single bars, rods, wires, or strips
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G5/00—Installations of bus-bars
- H02G5/005—Laminated bus-bars
Abstract
本发明属于铜排技术领域，涉及喷涂式叠层铜排及其制备工艺。所述制备工艺，包括如下步骤：根据应用场合的不同结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的若干根铜排；对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。通过叠层结构的设计，使得该叠层铜排比电缆连接的载流量高，且布局简单；比铜排逐次排列连接的可靠性高、绝缘及散热性能好、占用空间大大减小；对于交流输出的应用场合，该叠层铜排结构比复合母排的生产周期短、成本低，可以节约覆膜包边占用的空间；对于需要装配电流传感器的应用场合，利用待装配装置的现有空间进行装配，叠层铜排的结构设计灵活、方便。
Description
技术领域
本发明属于铜排技术领域，涉及一种铜排结构及其制备工艺，尤其涉及一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺。
背景技术
铜排，又称铜母排或铜汇流排，截面一般为倒角(圆角)矩形的长导体，在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。铜排在电气设备、成套配电装置以及轨道交通电力电子装置中都有广泛的应用。
目前，铜排在电路中现有的连接方式有：1.采用电缆绞线或同轴电缆进行电气连接；2.交流输出端子和主电路之间采用铜排逐次排列连接(如图1、图2所示)；3.叠层复合母排连接，在性能上，可以和叠层铜排满足同样的要求。
然而，上述三种连接方式，都存在以下缺点：第一种连接方式，电缆的自感和互感都很大，性能较差、载流量小，电缆连接多，布局复杂；同轴电缆的互感虽然不大，但价格较贵、载流量小。第二种连接方式，绝缘性差，可靠性低，仅适用于性能要求较低的场合；此外，在电气间隙不够的情况下，铜排外缠绕绝缘带或绝缘套管，费时费力，易磨损，且散热性能差，且铜排逐次排列占用空间大，不利于电力电子装置的小型化设计。第三种连接方式，复合母排需逐层覆膜之后中间压合绝缘材料叠层成型，生产周期长，成本高；复合母排将直流输入和交流输出设计到同一个母排上，成本大大增加，占用空间大；只在交流输出的应用条件下，采用复合母排的设计，其覆膜包边占据空间相对较大，具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种喷涂式叠层铜排，将交流输出母线做成扁平截面，并叠放在一起，且表面进行绝缘喷涂处理，达到低成本、小型化、轻量化的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
第一方面，本发明还提供了一种喷涂式叠层铜排，包括相粘接的若干根铜排，所述铜排的形状相同，所述铜排的端子长度不同。
进一步地，所述铜排的输出表面喷涂有环氧粉末层，使得铜排的输出表面具有密封性好、绝缘性能佳的特点。
进一步地，所述环氧粉末层的厚度为0.7mm，耐压值可以达到10KV，同时，喷涂处理并不影响铜排的散热，能够增强铜排本身的可用性及可靠性。
另一方面，本发明提供了一种喷涂式叠层铜排的制备工艺，具体包括以下步骤：
1)根据应用场合的不同结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的若干根铜排；
2)对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；
3)对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。
进一步地，所述应用场合为单相交流输出电路，其中，所述铜排的根数为两根。
进一步地，所述应用场合为三相交流输出电路，其中，所述铜排的根数为三根。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过叠层结构的设计，使得该叠层铜排比电缆连接的载流量高，且布局简单，使得该叠层铜排比铜排逐次排列连接的可靠性高、绝缘及散热性能好、占用空间大大减小；此外，对于交流输出的应用场合，该叠层铜排结构比复合母排的生产周期短、成本低，可以节约覆膜包边占用的空间；对于需要装配电流传感器的应用场合，利用待装配装置的现有空间进行装配，叠层铜排的结构设计灵活、方便，较传统设计铜排而言，能够节约装配电流传感器的空间。因此，该喷涂式叠层铜排，在提高电力电子装置可靠性和可用性的同时，安装、连接更加方便快捷，且能够进一步简化装置结构，缩小体积，为安装和后期维护提供便利。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术单相交流输出的连接铜排结构示意图；
图2为现有技术三相交流输出的连接铜排结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的单相交流输出叠层铜排的结构示意图；
图4为本发明实施例2提供的三相交流输出叠层铜排的结构示意图；
图5为本发明实施例3提供的三相逆变电路原理图；
图6为现有技术铜排依次排列结构在三相逆变电路中的应用结构图；
图7为本发明实施例3提供的喷涂式叠层铜排在三相逆变电路中的应用结构图；
图8为本发明实施例4提供的喷涂式叠层铜排在H桥逆变电路中的应用结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置、方法的例子。
随着电气领域及轨道交通装置的发展，对于铜排在满足传统应用中载流量和输出之外，也提出了更高的要求。在电气设备、成套配电装置以及轨道交通电力电子等装置中，电气连线和端子连接的使用具有其必要性及重要性，传统电气连接中使用线缆压接铜端子、铜排依次排列连接、以及目前被广泛应用的复合母排，在交流输出端的电气连接应用都存在各自的缺陷。而本发明提供的叠层铜排的设计，将交流输出母线做成扁平截面，根据实际结构和空间需要确定铜排形状及数量，对每根铜排通过喷涂绝缘处理后进行粘接形成叠层铜排，达到低成本、小型化、轻量化的目的。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
参见图3所示，本发明提供了一种喷涂式叠层铜排，应用于单相交流输出电路，铜排的根数为两根。该喷涂式叠层铜排，包括相粘接的若干根铜排，其中，铜排的形状相同，铜排的端子长度不同。
进一步地，铜排的输出表面喷涂有环氧粉末层，使得铜排的输出表面具有密封性好、绝缘性能佳的特点。
进一步地，环氧粉末层的厚度为0.7mm，耐压值可以达到10KV，同时，喷涂处理并不影响铜排的散热，能够增强铜排本身的可用性及可靠性。
另一方面，本发明还提供了一种喷涂式叠层铜排的制备工艺，具体包括以下步骤：
1)根据应用场合的不同结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的若干根铜排；
2)对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；
3)对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。
其中，应用场合为单相交流输出电路，铜排的根数为两根。
可选地，上述应用场合可以为单相交流输出电路或三相交流输出电路，其中，对应的铜排的根数为两根或三根。
可选地，上述应用场合还可以为需要装配电流传感器的装置及其他电力电子装置。
实施例2：
参见图4所示，本实施例提供了一种喷涂式叠层铜排，应用于三相交流输出电路，铜排的根数为三根。该喷涂式叠层铜排，包括相粘接的若干根铜排，其中，铜排的形状相同，铜排的端子长度不同。
进一步地，铜排的输出表面喷涂有环氧粉末层，使得铜排的输出表面具有密封性好、绝缘性能佳的特点。
进一步地，环氧粉末层的厚度为0.7mm，耐压值可以达到10KV，同时，喷涂处理并不影响铜排的散热，能够增强铜排本身的可用性及可靠性。
另一方面，本实施例还提供了一种喷涂式叠层铜排的制备工艺，具体包括以下步骤：
1)根据三相交流输出电路的结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的三根铜排；
2)对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；
3)对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。
实施例3：
本实施例提供了一种喷涂式叠层铜排，应用于轨道交通功率模块三相逆变交流输出电路，其原理图参见图5所示。本实施例提供的喷涂式叠层铜排，包括相粘接的三根铜排，其中，铜排的形状相同，铜排的端子长度不同。
进一步地，铜排的输出表面喷涂有环氧粉末层，使得铜排的输出表面具有密封性好、绝缘性能佳的特点。
进一步地，环氧粉末层的厚度为0.7mm，耐压值可以达到10KV，同时，喷涂处理并不影响铜排的散热，能够增强铜排本身的可用性及可靠性。
此外，本实施例还提供了一种喷涂式叠层铜排的制备工艺，具体包括以下步骤：
1)根据三相逆变交流输出电路的结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的三根铜排；
2)对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；
3)对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。
参见图6所示，传统的三相逆变电路采用体积较大复合母排的电气连接形式，铜排依次排列占用空间较大；而本发明将传统的电气连接形式更改为直流输入采用一个小型复合母排以减小回路杂散电感，交流输出采用喷涂式叠层铜排连接的形式，参见图7。图7所示的喷涂式叠层铜排在三相逆变电路应用场合中，对交流输出铜排喷涂处理后进行叠层粘接，同时根据IGBT器件和整体结构布局设计了电流传感器的装配位置，提高空间利用率。该喷涂式叠层铜排应用于三相逆变电路，将三根铜排简化为一个叠层铜排，有利于提高铜排散热与绝缘可靠性。
综上，本实施例直流输入采用复合母排，减小回路电感，提高IGBT工作的可靠性；交流输出采用喷涂式叠层铜排，这种直流输入母排与交流输出铜排独立的设计，大大缩小了功率单元体积和重量，节约成本，方便主电路的维修和维护，同时缩短制造周期，降低成本，提高了部件的可用性、可靠性及可维护性。
实施例4：
本实施例提供了一种喷涂式叠层铜排，应用于H桥逆变电路中，参见图8所示，所述喷涂式叠层铜排，包括相粘接的三根铜排，其中，铜排的形状相同，铜排的端子长度不同。
进一步地，铜排的输出表面喷涂有环氧粉末层，使得铜排的输出表面具有密封性好、绝缘性能佳的特点。
进一步地，环氧粉末层的厚度为0.7mm，耐压值可以达到10KV，同时，喷涂处理并不影响铜排的散热，能够增强铜排本身的可用性及可靠性。
此外，本实施例还提供了一种喷涂式叠层铜排的制备工艺，具体包括以下步骤：
1)根据三相逆变交流输出电路的结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的三根铜排；
2)对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；
3)对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。
综上，本发明提供的喷涂式叠层铜排，解决了电缆连接的载流量低、布局复杂的问题；解决铜排逐次排列连接的可靠性低、绝缘套管散热性能差、占用空间大的问题；解决整块复合母排的成本高，节约覆膜包边占用的空间；对于需要装配电流传感器的应用场合，结构设计灵活方便。该喷涂式叠层铜排的应用，在提高电力电子装置可靠性和可用性的同时，使得安装连接更加方便快捷，进一步简化了装置结构，缩小体积，为安装和后期维护提供便利。
Claims (8)
1.一种喷涂式叠层铜排，其特征在于，包括相粘接的若干根铜排，所述铜排的形状相同，所述铜排的端子长度不同。
2.根据权利要求1所述的喷涂式叠层铜排，其特征在于，所述铜排的输出表面喷涂有环氧粉末层。
3.根据权利要求1所述的喷涂式叠层铜排，其特征在于，所述环氧粉末层的厚度为0.7mm。
4.一种喷涂式叠层铜排的制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)根据应用场合的不同结构及端子的连接需求，制备形状相同、端子长度不同的若干根铜排；
2)对每根铜排的输出表面进行环氧粉末高温喷涂覆盖处理；
3)对完成粉末喷涂处理之后的铜排进行重叠粘接，形成叠层铜排。
5.根据权利要求4所述的喷涂式叠层铜排的制备工艺，其特征在于，所述应用场合为单相交流输出电路。
6.根据权利要求4或5所述的喷涂式叠层铜排的制备工艺，其特征在于，所述铜排的根数为两根。
7.根据权利要求4所述的喷涂式叠层铜排的制备工艺，其特征在于，所述应用场合为三相交流输出电路。
8.根据权利要求4或7所述的喷涂式叠层铜排的制备工艺，其特征在于，所述铜排的根数为三根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811501731.9A CN110416947A (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811501731.9A CN110416947A (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110416947A true CN110416947A (zh) | 2019-11-05 |
Family
ID=68357436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811501731.9A Pending CN110416947A (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110416947A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113994559A (zh) * | 2020-03-17 | 2022-01-28 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 层压母排、电力变换器、电力变换装置及不间断电源装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101728026A (zh) * | 2009-07-07 | 2010-06-09 | 深圳市振勤电子科技有限公司 | 一种层叠母排的制造方法及该方法制作的层叠母排 |
| CN203747194U (zh) * | 2014-02-27 | 2014-07-30 | 上海伟肯实业有限公司 | 一种层叠母排 |
| CN104167935A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-11-26 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 新型三相输出复合母排 |
-
2018
- 2018-12-10 CN CN201811501731.9A patent/CN110416947A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101728026A (zh) * | 2009-07-07 | 2010-06-09 | 深圳市振勤电子科技有限公司 | 一种层叠母排的制造方法及该方法制作的层叠母排 |
| CN203747194U (zh) * | 2014-02-27 | 2014-07-30 | 上海伟肯实业有限公司 | 一种层叠母排 |
| CN104167935A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-11-26 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 新型三相输出复合母排 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113994559A (zh) * | 2020-03-17 | 2022-01-28 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 层压母排、电力变换器、电力变换装置及不间断电源装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108022917B (zh) | 功率模块及其磁性组件 | |
| CN105450042B (zh) | 三电平功率变换器及其功率单元 | |
| CN104242605B (zh) | 均流母排 | |
| CN103915738B (zh) | 复合母排及三相逆变电路 | |
| CN105742278A (zh) | 半导体装置 | |
| CN107919757A (zh) | 一种扁铜线波绕组电枢绕组 | |
| CN203071690U (zh) | 定子绕组接线结构 | |
| CN204103780U (zh) | 三电平功率变换器及其功率单元 | |
| EP3958454A1 (en) | Solid-state transformer | |
| CN209981978U (zh) | 一种喷涂式叠层铜排 | |
| WO2022156815A1 (zh) | 插针绕组式定子及电机 | |
| CN110416947A (zh) | 一种喷涂式叠层铜排及其制备工艺 | |
| CN204117613U (zh) | 软硬复合母线排 | |
| CN105489344B (zh) | 脉冲变压器及其制造方法 | |
| CN206685996U (zh) | 一种电机定子绕组连接结构 | |
| CN104392831A (zh) | 一种电感可调的空心电抗器 | |
| CN208608025U (zh) | 变压器 | |
| CN103247984A (zh) | 一种集成emi滤波功能的dc共模母排 | |
| CN102693773A (zh) | 平行多股线及其生产工艺 | |
| CN202093944U (zh) | 一种双轴变压器 | |
| CN204886721U (zh) | 适用于大功率电力机车功率模块的整流复合母排 | |
| CN208796794U (zh) | 一种小型化大功率变压器组件 | |
| CN207968337U (zh) | 动力集中动车组牵引复合母排 | |
| CN2641768Y (zh) | 复合导线 | |
| CN210575473U (zh) | 一种变压器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Patent Manager of Xi'an Zhongche Yongdian Electric Co., Ltd. Document name: Notification of Passing Examination on Formalities |
|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ma Rui Inventor after: Guan Guohua Inventor after: Chen Yanxiao Inventor after: Lin Baode Inventor after: Lu Yucheng Inventor before: Zhao Na Inventor before: Liu Ligang Inventor before: Wang Wei Inventor before: Pei Bing Inventor before: Sun Xiaoli Inventor before: Ma Lianfeng Inventor before: Ding Qiaoya Inventor before: Hu Mingqing |