CN203617886U - 一种igbt功率单元导向锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IGBT功率单元导向锁紧装置，其包括有IGBT功率单元底座上开设的导向管道，导向管道内穿设有导向锁紧杆，导向锁紧杆的一端连接于用于装载IGBT功率单元的箱体之上，并且该导向锁紧杆沿IGBT功率单元的装载方向向箱体内部空间延伸，导向锁紧杆的另一端穿过所述导向管道并且该端部螺合有锁紧螺母。当IGBT功率单元装入箱体之内时，该导向锁紧装置起到导向和锁紧作用，使得IGBT功率单元在变流器箱体内的移动和固定更加方便、快速，同时，本实用新型只需在IGBT功率单元的前方操作锁紧螺母，就能轻松实现锁紧或者解锁，简单实用，方便安装与检修。

Description

一种IGBT功率单元导向锁紧装置

技术领域

本实用新型涉及变频器功率单元，尤其涉及一种IGBT功率单元导向锁紧装置。

背景技术

随着轨道交通技术的迅速发展，IGBT功率单元相应也得到了广泛应用，目前IGBT功率单元的模块化设计已成大势所趋。模块化设计的优点是：产品互换性高，相同的功率单元可以互换，并且检修方便快捷，对于故障单元可以直接替换，不会因检修功率单元而造成列车停运。纵览国内轨道交通维修车间现状，在变流器箱体外部搬运IGBT功率单元不是难事，难的是功率单元在变流器箱体内的移动和固定，现有的IGBT功率单元中，是将直流支撑电容固定安装在功率单元的底座上，使得功率单元的重量较大，难以在变流器箱体内得以固定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种IGBT功率单元导向锁紧装置，当IGBT功率单元装入箱体之内时，该导向锁紧装置起到导向和锁紧作用，使得IGBT功率单元在变流器箱体内的移动和固定更加方便、快速。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种IGBT功率单元导向锁紧装置，其包括有IGBT功率单元底座上开设的导向管道，所述导向管道内穿设有导向锁紧杆，所述导向锁紧杆的一端连接于用于装载所述IGBT功率单元的箱体之上，并且该导向锁紧杆沿所述IGBT功率单元的装载方向向箱体内部空间延伸，所述导向锁紧杆的另一端穿过所述导向管道并且该端部螺合有锁紧螺母。

优选地，功率单元底座两侧分别固定有方梁，方梁开设导向管道。

优选地，箱体上固定有两个固定板，固定板的中间部向外隆起，并且该固定板的中间部开设有水平槽，水平槽的一端延伸至固定板的边缘处并且形成开口，该水平槽的另一端设有竖直槽，导向锁紧杆靠近箱体的一端设有挡板，导向锁紧杆沿水平槽滑至竖直槽之内，并且挡板卡在固定板与箱体之间。

优选地，导向锁紧杆靠近挡板的位置开设有两个相对设置的台阶面，两个台阶面分别抵挡于竖直槽的两个侧边。

优选地，方梁靠近固定板的一端固定有燕尾板，燕尾板向固定板方向弯折，固定板的中间部向其端部方向倾斜而形成倾斜部，燕尾板的弯折角度小于倾斜部的倾斜角度，并且该燕尾板与倾斜部弹性相抵。

本实用新型公开的IGBT功率单元导向锁紧装置，其包括有IGBT功率单元底座上开设的导向管道，导向管道内穿设有导向锁紧杆，导向锁紧杆的一端连接于用于装载IGBT功率单元的箱体之上，并且该导向锁紧杆沿所述IGBT功率单元的装载方向向箱体内部空间延伸，导向锁紧杆的另一端穿过所述导向管道并且该端部螺合有锁紧螺母。当IGBT功率单元装入箱体之内时，该导向锁紧装置起到导向和锁紧作用，使得IGBT功率单元在变流器箱体内的移动和固定更加方便、快速，同时，本实用新型只需在IGBT功率单元的前方操作锁紧螺母，就能轻松实现锁紧或者解锁，简单实用，方便安装与检修。

附图说明

图1为IGBT功率单元的立体图。

图2为图1中所示的局部放大图。

图3为IGBT功率单元第一安装状态的左视图。

图4为图3中所示的局部放大图。

图5为IGBT功率单元第二安装状态的左视图。

图6为图5中所示的局部放大图。

图7为IGBT功率单元的分解图。

图8为IGBT功率单元的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。

本实用新型公开了一种IGBT功率单元导向锁紧装置，结合图1和图2所示，IGBT功率单元通过该导向锁紧装置安装于箱体之内，该IGBT功率单元导向锁紧装置可以应用于变流器、逆变器等设备的箱体之内，以变流器箱体为例，该IGBT功率单元导向锁紧装置包括有IGBT功率单元底座16上开设的导向管道14，导向管道14内穿设有导向锁紧杆13，导向锁紧杆13的一端连接于用于装载所述IGBT功率单元的箱体之上，并且该导向锁紧杆13沿所述IGBT功率单元的装载方向向箱体内部空间延伸，导向锁紧杆13的另一端穿过所述导向管道14并且该端部螺合有锁紧螺母19，作为一种优选方式，功率单元底座16两侧分别固定有方梁15，方梁15开设导向管道14。当IGBT功率单元装入箱体之内时，该导向锁紧装置起到导向和锁紧作用，使得IGBT功率单元在变流器箱体内的移动和固定更加方便、快速，并且只需在IGBT功率单元的前方操作锁紧螺母，就能轻松实现锁紧或者解锁，简单实用，方便安装与检修。

作为一种优选的连接方式，箱体上固定有两个固定板12，所述固定板12的中间部向外隆起，使得该中间部与变流器箱体之间形成空间，并且该固定板12的中间部开设有水平槽121，所述水平槽121的一端延伸至固定板12的边缘处并且形成开口，该水平槽121的另一端设有竖直槽122，所述导向锁紧杆13靠近箱体的一端设有挡板132，所述导向锁紧杆13沿水平槽121滑至竖直槽122之内，使得导向锁紧杆13不会在水平方向滑动，并且挡板132卡在固定板12与箱体之间。安装时，先将导向锁紧杆13沿水平槽121滑至竖直槽，使得挡板132卡在固定板12与变流器箱体之间，再将导向管道14对准导向锁紧杆13的端部，令导向锁紧杆13穿过导向管道14，配合变流器箱体内设置的简易导轨，在导向锁紧杆13的导向作用下，可以将IGBT功率单元向变流器箱体方向推动，该导向锁紧杆13的端部穿过导向管道14之后，用锁紧螺母19螺合于导向锁紧杆13的端部，从而实现固定、锁紧，拆卸IGBT功率单元时，只需取下锁紧螺母即可，从而方便地将IGBT功率单元取出。

旋拧锁紧螺母19时，为了避免导向锁紧杆13随之转动，导向锁紧杆13靠近挡板132的位置开设有两个相对设置的台阶面131，两个台阶面131分别抵挡于竖直槽122的两个侧边，通过台阶面131与竖直槽122的抵挡作用来防止导向锁紧杆13转动。

结合图3至图6所示，方梁15靠近固定板12的一端固定有燕尾板151，燕尾板151向固定板12方向弯折，固定板12的中间部向其端部方向倾斜而形成倾斜部123，燕尾板151的弯折角度小于倾斜部123的倾斜角度，并且该燕尾板151与倾斜部123弹性相抵，利用该燕尾板151与倾斜部123的弹性抵紧作用，使得固定板12对燕尾板151产生反弹力，该反弹力以推力的方式传导至方梁15，使得IGBT功率单元在垂直方向受力平衡并且得以锁定，配合上述导向锁紧杆13，将IGBT功率单元在三个维度上进行锁定，同时，还保持IGBT功率单元与变流器箱体处于紧密连接状态。

本实用新型公开的IGBT功率单元导向锁紧装置，包括有固定于变流器箱体的两个固定板12以及分别固定于功率单元的底座16两侧的两个方梁15，固定板12的中间部向外隆起，并且该固定板12的中间部开设有水平槽121，水平槽121的一端延伸至固定板12的边缘处并且形成开口，该水平槽121的另一端设有竖直槽122，方梁15开设有导向管道14，导向管道14内穿设有导向锁紧杆13，导向锁紧杆13靠近变流器箱体的一端设有挡板132，导向锁紧杆13沿水平槽121滑至竖直槽122之内，并且挡板132卡在固定板12与变流器箱体之间，导向锁紧杆13的另一端穿过导向管道14并且该端部螺合有锁紧螺母19。当IGBT功率单元装入变流器箱体之内时，该导向锁紧装置起到导向和锁紧作用，使得IGBT功率单元在变流器箱体内的移动和固定更加方便、快速，本实用新型只需在IGBT功率单元的前方操作锁紧螺母，就能轻松实现锁紧或者解锁，简单实用，方便安装与检修。

带有上述导向锁紧装置的IGBT功率单元的具体结构参见如下实施例：

实施例1：

请参照图7和图8，该IGBT功率单元包括有底座16和固定于底座16上的散热器1，散热器1上固定有多个IGBT器件2，IGBT器件2的上方设有直流支撑电容3并且二者之间设有直流叠层母排9和交流叠层母排18，直流支撑电容3固定于底座16上，IGBT器件2与直流支撑电容3通过直流叠层母排9电性连接，由于直流层叠母排9能够有效减少线路中的杂散电感，使线路电感减少到最低程度，充分抑制回路尖峰电压，有效保护IGBT器件2，使其运行在可靠的工作范围内，该直流叠层母排9通过引出端10与外部模块、器件电气连接。

本实施例中，交流叠层母排18的一端电性连接于IGBT器件2，交流叠层母排18的另一端电性连接于交流铜排6，交流铜排6固定于电容盒的侧部，并且通过该交流铜排6与外部模块、器件电气连接。

关于直流支撑电容3的固定方式，底座16上固定连接有电容盒，直流支撑电容3位于电容盒之内，并且直流支撑电容3与电容盒固定连接，使得直流支撑电容3收容于电容盒之内。在此基础之上，IGBT器件2上固定有门极板17并且二者电性连接，电容盒的两个相对的侧板分别固定有门极驱动板5，门极驱动板5与门极板17通过线缆电性连接，该门极驱动板5上设有用于接插线缆的连接器插座51，该门极驱动板5与外部模块、器件的一种连接方式为：该连接器插座51通过线缆直接与外部模块、器件电气连接；另一连接方式为：当直流支撑电容3后侧的门极驱动板5因空间限制而无法直接连接时，电容盒上固定有门极驱动线连接器8，连接器插座51通过线缆连接于门极驱动线连接器8，由门极驱动线连接器8与外部模块、器件电气连接。

为了实现温度采集、控制，在散热器1上固定有温控元件，电容盒上固定有温控线连接器7，温控元件通过线缆连接于温控线连接器7，再通过该温控线连接器7电性连接于外部控制板等。

为了保证上述线缆的整齐有序，保持线路清晰明了，直流支撑电容3的上方设有多个线缆支架11，线缆支架11的两端分别与电容盒的两个相对的侧板固定连接，上述线缆可以分别沿线缆支架11走线，并且固定在线缆支架11上。

上述IGBT功率单元在装配过程中，散热器1安装在底座16上，其上安装有IGBT器件2和温控元件，底座16上安装直流支撑电容3，直流支撑电容3与IGBT器件2之间设有直流叠层母排9和交流叠层母排18，交流叠层母排18一端与IGBT器件2作导电连接，另一端与交流铜排6作导电连接，直流叠层母排9一端与IGBT器件2作导电连接，另一端与直流支撑电容3作导电连接，这样IGBT器件2就与直流支撑电容3以低感直流叠层母排9直接连接，使线路电感减少到最低程度，充分抑制回路尖峰电压，有效保护IGBT器件2，使其运行在可靠的工作范围内。同时，IGBT器件2上连接有门极板17，在直流支撑电容3的前后侧设有门极驱动板5，二者间以耐高温线缆连接，门极驱动板5上设有连接器插座51，可以直接与模块外的驱动线连接器插头连接，若直流支撑电容3后侧的门极驱动板因空间限制而无法直接连接时，也可以先用线缆将连接器插座51与另设的门极驱动线连接器8连接，然后再连接模块外的连接器插头，类似地，温控元件先通过线缆连接到温控线连接器7，再与模块外的相应连接器插头连接，这样，IGBT功率单元所要连接的线缆，除了功率电缆是通过母排配合螺栓的连接方式，其它控制、检测电缆全部是通过连接器连接，方便快捷。

该IGBT功率单元中，为减轻IGBT功率单元的重量，其上只装配了散热器1、IGBT器件2、直流支撑电容3、直流叠层母排9、门极板17、门极驱动板5、温控元件、交流叠层母排18，而将控制盒、门极板驱动电源、电压和电流传感器等器件从IGBT功率单元上移走，安装到变流箱的其它部位。整个IGBT功率单元对外接线只有交流、直流主回路电缆以及连接到门极驱动板5、温控元件的控制、检测电缆，并且这些控制、检测电缆通过门极驱动板5上内置的或另行设置的连接器连接，不但简化了IGBT功率单元的内部接线，也减少了功率单元对外接线的数量，从而解决了现有技术中的元器件数量较多、线路繁杂、费时费力、容易出错的缺陷。此外，在检修或模块互换时只需要拆卸／连接主回路电缆，断开／连接控制、检测电缆连接器，降低了维修工人的工作强度，提高工作效率。

以上只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种IGBT功率单元导向锁紧装置，其特征在于，包括有IGBT功率单元底座(16)上开设的导向管道(14)，所述导向管道(14)内穿设有导向锁紧杆(13)，所述导向锁紧杆(13)的一端连接于用于装载所述IGBT功率单元的箱体之上，并且该导向锁紧杆(13)沿所述IGBT功率单元的装载方向向箱体内部空间延伸，所述导向锁紧杆(13)的另一端穿过所述导向管道(14)并且该端部螺合有锁紧螺母(19)。

2.如权利要求1所述的IGBT功率单元导向锁紧装置，其特征在于，所述功率单元底座(16)两侧分别固定有方梁(15)，所述方梁(15)开设导向管道(14)。

3.如权利要求1或2所述的IGBT功率单元导向锁紧装置，其特征在于，箱体上固定有两个固定板(12)，所述固定板(12)的中间部向外隆起，并且该固定板(12)的中间部开设有水平槽(121)，所述水平槽(121)的一端延伸至固定板(12)的边缘处并且形成开口，该水平槽(121)的另一端设有竖直槽(122)，所述导向锁紧杆(13)靠近箱体的一端设有挡板(132)，所述导向锁紧杆(13)沿水平槽(121)滑至竖直槽(122)之内，并且挡板(132)卡在固定板(12)与箱体之间。

4.如权利要求3所述的IGBT功率单元导向锁紧装置，其特征在于，所述导向锁紧杆(13)靠近挡板(132)的位置开设有两个相对设置的台阶面(131)，两个台阶面(131)分别抵挡于竖直槽(122)的两个侧边。

5.如权利要求4所述的IGBT功率单元导向锁紧装置，其特征在于，所述方梁(15)靠近固定板(12)的一端固定有燕尾板(151)，所述燕尾板(151)向固定板(12)方向弯折，所述固定板(12)的中间部向其端部方向倾斜而形成倾斜部(123)，所述燕尾板(151)的弯折角度小于倾斜部(123)的倾斜角度，并且该燕尾板(151)与所述倾斜部(123)弹性相抵。

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