CN201893688U - 兆瓦级功率变换组件 - Google Patents

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钱小红
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Abstract

兆瓦级功率变换组件，其包括IGBT散热器模块，IGBT散热器模块背侧左右两端均设有支撑板Ⅰ，IGBT散热器模块通过支撑板Ⅰ固定于托板上，IGBT散热器模块外侧固定有IGBT复合母排，吸收电容通过叠压母排直接连接于IGBT模块正负级之间，电容母排和IGBT复合母排固联，正负端子分别连接，滤波电容一端与电容母排固连，另一端固定于电容安装板上，电容安装板通过支撑板Ⅱ固定在托板上，电容母排左端的交流端子和IGBT交流母排固连，IGBT散热器模块上设有水嘴，IGBT模块设于IGBT散热器模块上，IGBT散热器模块上还设有驱动板、均压电阻和直流电源滤波器。本实用新型结构紧凑，工作可靠，便于拆卸和安装，适用范围广。

Description

兆瓦级功率变换组件
技术领域
本实用新型涉及一种功率变换组件，尤其是涉及一种兆瓦级功率变换组件。
背景技术
随着风电及太阳能产业的发展，大功率变流器作为风电及太阳能发电机组的重要组成部分，具有广阔的市场前景，需求量很大。在大功率变流技术中，广泛使用IGBT(绝缘栅双极性晶体管)功率组件，该组件是整个变流器的核心部分，负责整个系统的整流和逆变。目前，市场上可供选择的兆瓦级大功率IGBT功率组件种类不多，且有相当的局限性，拆卸和安装均不方便，工作可靠性较差，适用范围较小。
实用新型内容
本实用新型目的是在于提供一种便于拆卸和安装，工作可靠，适用范围广的兆瓦级功率变换组件。
本实用新型的技术方案是：其包括IGBT散热器模块、吸收电容、电容母排和滤波电容，IGBT散热器模块背侧左右两端均设有支撑板Ⅰ，IGBT散热器模块通过支撑板Ⅰ固定于托板上，IGBT散热器模块外侧固定有IGBT复合母排，吸收电容通过叠压母排直接连接于IGBT模块正负级之间，电容母排和IGBT复合母排固联，正负端子分别连接，滤波电容一端与电容母排固连，另一端固定于电容安装板上，电容安装板通过支撑板Ⅱ固定在托板上，电容母排左端的交流端子和IGBT交流母排固连，IGBT交流母排外侧设有IGBT交流母排连接板，IGBT散热器模块上设有水嘴，IGBT模块设于IGBT散热器模块上，IGBT散热器模块上还设有驱动板、均压电阻和直流电源滤波器。
所述IGBT散热器模块外表面设有一层绝缘膜Ⅰ，以利于使电容母排和IGBT复合母排与IGBT散热器模块之间保持足够的电气间隙。
所述水嘴外端固定有出线板，出线板上设有光纤孔和电源插头孔。
所述托板上设有通风孔，以利于形成风道，完成功率变换单元的风冷散热。
所述电容母排为电容复合母排，以利于减小杂生电感。
所述IGBT复合母排包括IGBT负母排、IGBT正母排、IGBT交流母排和IGBT正负母排接线端子，IGBT负母排和IGBT正母排之间设有绝缘板Ⅰ， IGBT正母排和IGBT交流母排之间设有绝缘板Ⅱ，IGBT负母排侧面设有绝缘膜Ⅱ，IGBT交流母排侧面设有绝缘膜Ⅲ。
所述IGBT负母排、IGBT正母排和IGBT交流母排的厚度均优选2mm，绝缘板Ⅰ和绝缘板Ⅱ厚度均优选1mm，绝缘膜Ⅱ和绝缘膜Ⅲ厚度均优选0.2mm。
所述电容复合母排包含电容负母排、电容正母排、中间过渡母排和电容正负母排接线端子，电容正母排和电容负母排之间设有绝缘板Ⅲ，电容负母排和中间过渡母排之间设有绝缘板Ⅳ，中间过渡母排侧面设有绝缘膜Ⅳ，电容正母排侧面设有绝缘膜Ⅴ。
所述电容负母排、电容正母排和中间过渡母排厚度均优选1.5mm。
本实用新型结构紧凑，工作可靠，便于拆卸和安装，适用范围广，其IGBT模块、驱动板、均压电阻和直流电源滤波器等发热器件均安装于IGBT散热器模块上，以利于能更好的利用散热器，保护器件及时散热。母排均采用正负母排叠加的复合母排结构，以利于有效减小杂散电感，防止过电压产生，保证功率变换单元可靠的运行。
附图说明
图1为本实用新型一实施例结构示意图；
图2为图1所示实施例IGBT散热器模块结构示意图；
图3为图1所示实施例IGBT复合母排结构示意图；
图4为图3所示IGBT复合母排Ⅰ处放大结构示意图；
图5为图1所示实施例电容复合母排结构示意图；
图6为图5所示电容复合母排Ⅱ处放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1，本实施例包括IGBT散热器模块20、吸收电容31、电容复合母排35和滤波电容23，IGBT散热器模块20背侧左右两端均设有支撑板Ⅰ25-1，IGBT散热器模块20通过支撑板Ⅰ25-1固定于托板32上，IGBT散热器模块20外侧固定有IGBT复合母排33，吸收电容31通过叠压母排30直接连接于IGBT模块19正负级之间，电容复合母排35和IGBT复合母排33固联，正负端子分别连接，实现电路回路；滤波电容23一端通过紧固螺钉与电容复合母排35固连，另一端固定于电容安装板24上，电容安装板24通过支撑板Ⅱ25-2固定在托板32上，电容复合母排35左端的交流端子和IGBT交流母排4固连，IGBT交流母排4外侧设有IGBT交流母排连接板34。为了使电容复合母排35和IGBT复合母排33与IGBT散热器模块20之间保持足够的电气间隙，IGBT散热器模块20外表面设有一层绝缘膜Ⅰ22。IGBT散热器模块20右上角和右下角均设有水嘴26。水嘴26外端固定有出线板28，出线板28上设有光纤孔29和电源插头孔27。底部托板32上设有通风孔，以利于形成风道，完成功率变换单元的风冷散热。
参照图2，所述IGBT模块19设于IGBT散热器模块20上，IGBT散热器模块20上还设有驱动板17、均压电阻18和直流电源滤波器21，即所有发热器件均安装于IGBT散热器模块20上，以利于能更好的利用散热器，保护器件及时散热。
参照图3和图4，所述IGBT复合母排33包括IGBT负母排2、IGBT正母排3、IGBT交流母排4和IGBT正负母排接线端子8，IGBT负母排2、IGBT正母排3和IGBT交流母排4的厚度均为2mm，IGBT负母排2和IGBT正母排3 之间设有绝缘板Ⅰ1，厚度为1mm，IGBT正母排3和IGBT交流母排4之间设有绝缘板Ⅱ7，厚度为1mm，IGBT负母排2侧面设有绝缘膜Ⅱ5，厚度为0.2mm，IGBT交流母排4侧面设有绝缘膜Ⅲ6，厚度为0.2mm，以利于与外届空气隔离，防止击穿空气，达不到所需的电气间隙。IGBT正负母排接线端子8用来与IGBT模块19正负级连接。IGBT正负母排叠加，有利于减小杂生电感，有效抑制IGBT开关状态产生的过电压。
参照图5和图6，电容复合母排35包含电容负母排11、电容正母排10、中间过渡母排13和电容正负母排接线端子16，电容负母排11、电容正母排10和中间过渡母排13的厚度均为1.5mm，电容正母排10和电容负母排11之间设有绝缘板Ⅲ9，电容负母排11和中间过渡母排13之间设有绝缘板Ⅳ12，中间过渡母排13是为了引出电容正负母排接线端子16，中间过渡母排13侧面设有绝缘膜Ⅳ14，电容正母排10侧面设有绝缘膜Ⅴ15，电容正负母排叠加作用和IGBT正负母排叠加作用一致，为了有效减小杂生电感。

Claims (9)

1. 一种兆瓦级功率变换组件，包括IGBT散热器模块、吸收电容、电容母排和滤波电容，其特征在于，IGBT散热器模块背侧左右两端均设有支撑板Ⅰ，IGBT散热器模块通过支撑板Ⅰ固定于托板上，IGBT散热器模块外侧固定有IGBT复合母排，吸收电容通过叠压母排直接连接于IGBT模块正负级之间，电容母排和IGBT复合母排固联，正负端子分别连接，滤波电容一端与电容母排固连，另一端固定于电容安装板上，电容安装板通过支撑板Ⅱ固定在托板上，电容母排左端的交流端子和IGBT交流母排固连，IGBT交流母排外侧设有IGBT交流母排连接板，IGBT散热器模块上设有水嘴，IGBT模块设于IGBT散热器模块上，IGBT散热器模块上还设有驱动板、均压电阻和直流电源滤波器。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述IGBT散热器模块外表面设有一层绝缘膜Ⅰ。
3.根据权利要求1或2所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述水嘴外端固定有出线板，出线板上设有光纤孔和电源插头孔。
4.根据权利要求1或2所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述托板上设有通风孔。
5.根据权利要求1或2所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述电容母排为电容复合母排。
6.根据权利要求1或2所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述IGBT复合母排包括IGBT负母排、IGBT正母排、IGBT交流母排和IGBT正负母排接线端子，IGBT负母排和IGBT正母排之间设有绝缘板Ⅰ， IGBT正母排和IGBT交流母排之间设有绝缘板Ⅱ，IGBT负母排侧面设有绝缘膜Ⅱ，IGBT交流母排侧面设有绝缘膜Ⅲ。
7.根据权利要求6所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述IGBT负母排、IGBT正母排和IGBT交流母排的厚度均为2mm，绝缘板Ⅰ和绝缘板Ⅱ厚度均为1mm，绝缘膜Ⅱ和绝缘膜Ⅲ厚度均为0.2mm。
8.根据权利要求5所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述电容复合母排包含电容负母排、电容正母排、中间过渡母排和电容正负母排接线端子，电容正母排和电容负母排之间设有绝缘板Ⅲ，电容负母排和中间过渡母排之间设有绝缘板Ⅳ，中间过渡母排侧面设有绝缘膜Ⅳ，电容正母排侧面设有绝缘膜Ⅴ。
9.根据权利要求8所述的兆瓦级功率变换组件，其特征在于，所述电容负母排、电容正母排和中间过渡母排厚度均为1.5mm。
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