CN204559379U - 低压大功率变频器功率单元模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低压大功率变频器功率单元模块，包括柜体、三个单相功率单元的上桥模块、三个单相功率单元的下桥模块、散热单元以及叠层母排，其中：所述柜体上具有正、负直流端子和U、V、W三相输出端子，且所述散热单元位于该柜体内；所述叠层母排为片状，且该叠层母排电连接到柜体的正、负直流端子及U、V、W三相输出端子；所述三个单相功率单元的上桥模块、三个单相功率单元的下桥模块分别固定在所述柜体内并分别电连接到所述叠层母排，并通过所述散热单元散热。本实用新型通过以单管为单元的模块化设计，使每一单管模块的自重小于25kg，从而单人即可对兆瓦级大功率变频器中的功率单元模块进行维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种低压大功率变频器功率单元模块。
背景技术
变频器主要用于交流电动机转速的调节。随着中国经济的整体快速发展，市场对传动产品的要求逐渐提高，变频器调速以其自身所具有的调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点，在许多速度控制应用领域中发挥越来越重要的作用。相较于高压变频器，低压变频器在功率器件选型、杂散参数处理、绝缘、电磁干扰、散热冷却、器件的场域分析、能量控制、du/dt和di/dt的影响、暂态过程控制等方面极少出现问题且可轻易解决，因此低压变频器对系统来说更为可靠、简单，其应用也更为广泛。
图1是已有的低压大功率兆瓦级变频器中电机功率单元的结构示意图。该电机功率单元中，U、V、W三个单相功率单元模块11、12、13分别安装固定在三个单相风机模块14上方，每一单相功率单元模块均采用双管为单元的模块化设计，即每一单相功率单元模块均由上桥和和下桥两个功率模块组成(单相双管结构)。在对上述电机功率单元进行维护时，需单独拆卸单相功率单元模块，而由于上述单相双管结构的单相功率单元模块相对较重，维护时需要多人协同工作。
图2是现有的小车式单相功率单元模块的结构示意图。该小车式单相功率单元模块将双管功率单元模块21与单个风机24模块化，组成小车结构。维护时，单独将小车结构从变频器中拆下，即可对双管功率单元模块进行维护。虽然该结构的变频器中小车结构易于拆装，但由于小车式结构尺寸大，现场维护时需要足够的维护空间。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述低压大功率兆瓦级变频器中电机功率单元难于维护的问题，提供一种低压大功率变频器功率单元模块。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种低压大功率变频器功率单元模块，包括柜体、三个单相功率单元的上桥模块、三个单相功率单元的下桥模块、散热单元以及叠层母排，其中：所述柜体上具有正、负直流端子和U、V、W三相输出端子，且所述散热单元位于该柜体内；所述叠层母排为片状，且该叠层母排电连接到柜体的正、负直流端子及U、V、W三相输出端子；所述三个单相功率单元的上桥模块、三个单相功率单元的下桥模块分别固定在所述柜体内并分别电连接到所述叠层母排，并通过所述散热单元散热。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，同一单相功率单元的上桥模块和下桥模块分别位于叠层母排的两侧。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，所述叠层母排垂向设置，三个单向功率单元的上桥模块位于叠层母排的同一侧并从上至下依次排列，三个单相功率单元的下桥模块位于叠层母排的另一侧并从上至下依次排列。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，所述散热单元包括位于柜体内的主风道以及装设在柜体内的风机模块，所述风机模块的出风口与主风道的入口连通。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，每一所述上桥模块和下桥模块分别包括模块风道，所述模块风道的进风口与主风道连通、出风口与柜体外界连通，且该模块风道的进风口和出风口之间的气流通道内设有散热器。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，所述模块风道包括两个进风口，且所述两个进风口分别位于出风口的上下两侧；所述两个进风口和出风口之间形成两个相交的C形气流通道，所述散热器位于两个C形气流通道的交汇部分。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，所述主风道位于柜体的背部。
在本实用新型所述的低压大功率变频器功率单元模块中，所述上桥模块、下桥模块的模块风道的出风口分别位于主风道的两侧。
本实用新型的低压大功率变频器功率单元模块具有以下有益效果：通过以单管(上桥或下桥)为单元的模块化设计，使之在高振动场合机械应力得以分散，且每一单管模块的自重小于25kg，从而单人即可对兆瓦级大功率变频器中的功率单元模块进行维护。
附图说明
图1是现有低压大功率兆瓦级变频器中电机功率单元的结构示意图。
图2是现有的小车式单相功率单元模块的结构示意图。
图3是本实用新型低压大功率变频器功率单元模块实施例的示意图。
图4是图3中单管功率模块的结构示意图。
图5是图3中低压大功率变频器功率单元模块散热结构的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图3所示，是本实用新型低压大功率变频器功率单元模块实施例的示意图，该低压大功率变频器功率单元模块可用于实现逆变处理。本实施例中的低压大功率变频器功率单元模块包括柜体30、六个单管模块、散热单元以及叠层母排31，其中六个单管模块具体包括三个单相功率单元(即U、V、W相)的上桥模块32(即上桥臂)、三个单相功率单元(即U、V、W相)的下桥模块33(即下桥臂)；柜体30上具有正、负直流端子34和U、V、W三相输出端子35，且散热单元位于该柜体30内；叠层母排31为片状，且该叠层母排电连接到柜体30的正、负直流端子34及U、V、W三相输出端子35；三个单相功率单元的上桥模块32、三个单相功率单元的下桥模块33分别固定在柜体30内并分别电连接到叠层母排31，并通过散热单元散热。
上述叠层母排31包括正直流母线铜排、负直流母线铜排、U相电流铜排、V相电流铜排、W相电流铜排。六个单管模块与叠层母排31的电连接的拓扑结构与现有的逆变器相同。
与现有的采用单相双管模块的低压大功率变频器功率单元模块相比，上述低压大功率变频器功率单元将单相功率单元拆分成相互独立的上桥模块32和下桥模块33，使得可单独对单个上桥模块32或单个下桥模块33进行维护，维护时的模块重量相对减少，从而可以实现单人维护。
在上述的低压大功率变频器功率单元模块中，同一单相功率单元的上桥模块32和下桥模块33分别位于叠层母排的两侧。特别地，上述叠层母排31可垂向设置，三个单向功率单元的上桥模块32位于叠层母排31的同一侧并从上至下依次排列，三个单相功率单元的下桥模块33位于叠层母排的另一侧并从上至下依次排列。具体地，在图3所示的低压大功率变频器功率单元模块中，U相功率单元的上桥模块32和下桥模块33并列设置于叠层母排31的最上方，V相功率单元的上桥模块32和下桥模块33并列设置于叠层母排31的中部，W相功率单元的上桥模块32和下桥模块33并列设置于叠层母排31的最下方。
如图4所示，为实现低压大功率变频器功率单元模块的散热，散热单元具体可包括位于柜体30内的主风道37以及装设在柜体30内的风机模块36，其中风机模块36的出风口与主风道37的入口连通。
每一上桥模块32和下桥模块33分别包括模块风道。以下结合图5，以下桥模块33的模块风道为例，介绍模块风道的结构。如图5所示，模块风道的进风口333与主风道37连通、出风口331与柜体30的外界连通，且该模块风道的进风口333和出风口331之间的气流通道内设有散热器332。
特别地，上述模块风道包括两个进风口333，且该两个进风口333分别位于出风口331的上下两侧；两个进风口333和出风口331之间形成两个相交的C形气流通道，散热器332位于两个C形气流通道的交汇部分。
主风道37具体可为由钣金件围合而成的腔体(即主风道37的四个侧壁由钣金件构成)，且该主风道37的朝向柜体背面的侧壁为柜体30的背板。而模块风道的出风口331分别位于主风道37的两侧。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：包括柜体、三个单相功率单元的上桥模块、三个单相功率单元的下桥模块、散热单元以及叠层母排，其中：所述柜体上具有正、负直流端子和U、V、W三相输出端子，且所述散热单元位于该柜体内；所述叠层母排为片状，且该叠层母排电连接到柜体的正、负直流端子及U、V、W三相输出端子；所述三个单相功率单元的上桥模块、三个单相功率单元的下桥模块分别固定在所述柜体内并分别电连接到所述叠层母排，并通过所述散热单元散热。
2.根据权利要求1所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：同一单相功率单元的上桥模块和下桥模块分别位于叠层母排的两侧。
3.根据权利要求2所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：所述叠层母排垂向设置，三个单向功率单元的上桥模块位于叠层母排的同一侧并从上至下依次排列，三个单相功率单元的下桥模块位于叠层母排的另一侧并从上至下依次排列。
4.根据权利要求1所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：所述散热单元包括位于柜体内的主风道以及装设在柜体内的风机模块，所述风机模块的出风口与主风道的入口连通。
5.根据权利要求4所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：每一所述上桥模块和下桥模块分别包括模块风道，所述模块风道的进风口与主风道连通、出风口与柜体外界连通，且该模块风道的进风口和出风口之间的气流通道内设有散热器。
6.根据权利要求5所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：所述模块风道包括两个进风口，且所述两个进风口分别位于出风口的上下两侧；所述两个进风口和出风口之间形成两个相交的C形气流通道，所述散热器位于两个C形气流通道的交汇部分。
7.根据权利要求6所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：所述主风道位于柜体的背部。
8.根据权利要求7所述的低压大功率变频器功率单元模块，其特征在于：所述上桥模块、下桥模块的模块风道的出风口分别位于主风道的两侧。
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