CN205304620U - 一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器 - Google Patents

Abstract

一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器，位于整流柜中，包含若干布置在整流柜顶部与底部的整流单元，每个整流单元均包含交流母线、直流母线、若干整流二极管以及与整流二极管对应的水冷散热器和弹簧压接机构，变压器输出的交流电通过交流母线连接至整流二极管进行整流，整流后输出的直流电通过直流母线向外输出，所述整流二极管对称贴装在直流母线的两侧，并通过水冷散热器和弹簧压接机构压紧，本实用新型正负上下拉开布置结构，使正负极空气距离1米以上，保证了高电压下不会被击穿短路；整流单元采用双面轴式压装的方式，保证了直流母线不受其它应力，不变形，保证了元件在持续有效压力下的可靠运行；与交流母线间采用直排最短连接，大大降低了交流损耗。

Description

一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器

技术领域

本实用新型属于电力电子设备技术领域，特别涉及一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器。

背景技术

目前碳化硅行业整流器的运行电流大，大都采用同相逆并的结构形式，其有如下缺点：

1.结构复杂正负紧贴容易短路：由于采用同相逆并的结构形式正负紧贴，在大电流高电压下易产生短路事故，造成桥臂元件损坏甚至整个机组烧毁，殃及整流变压器的安全。

2.连接母线成扇形布置且比较长：连接母线长短不一，阻抗不均；而且连接母线及较长(一般在2米以上)，损耗增大，直接影响机组运行效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器，为一种安全节能的结构形式和压装及连接方案。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器，位于整流柜中，包含若干布置在整流柜顶部与底部的整流单元，每个整流单元均包含交流母线1、直流母线2、若干整流二极管3以及与整流二极管3对应的水冷散热器5和弹簧压接机构4，变压器输出的交流电通过交流母线1连接至整流二极管3进行整流，整流后输出的直流电通过直流母线2向外输出，所述整流二极管3对称贴装在直流母线2的两侧，并通过水冷散热器5和弹簧压接机构4压紧。

所述交流母线1位于整流柜中部，与各整流单元的纵向距离均相等。

所述直流母线2分为两部分，一部分为正极，一部分为负极，其中整流柜顶部整流单元中的直流母线2为正极，整流柜底部整流单元中的直流母线2为负极，正负极之间物理间距大于1米。

所述直流母线2上沿其长度方向有六个齿形孔，六个齿形孔在直流母线2的截面上呈两行三列的分布形式。

所述水冷散热器5包括主散热体51和导电体52，主散热体51为锥形空腔体，导电体52为长方体结构，主散热体51的长度方向的末端和导电体52的长度方向的前端通过斜面体55相连接，主散热体51内部设置有多个同心的环形结构的水冷通道53，多个水冷通道53之间由环形壁隔开，各环形壁上有连通口，从而形成沿环形壁弯折流动的通道，水冷通道53的出入口均在主散热体51长度方向的前端面上，导电体52上沿其厚度方向设置有6个连接孔54。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.结构布置简单安全：由于正负上下拉开布置结构，使正负极空气距离1米以上，保证了高电压下不会被击穿短路。

2.直流母线不变形：采用双面轴式压装的方式，保证了直流母线不受其它应力，不变形，保证了元件在持续有效压力下的可靠运行。

3.连接简单有效：与交流母线间采用直排最短连接，大大降低了交流损耗。

4.散热效果好：采用水冷母线和带环形通道的散热器，使得散热效果更好，还解决了通水腐蚀的问题。

附图说明

图1是本实用新型整流器的正面视图。

图2是图1的左视图。

图3是本实用新型一个整流单元的正面视图。

图4是本实用新型水冷散热器的结构示意图。

图5是图4的示意图。

图6是本实用新型与变压器的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

如图1和图2所示，一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器，位于整流柜中，包含若干布置在整流柜顶部与底部的整流单元，一个整流单元即一个整流臂，每个整流单元均包含交流母线1、直流母线2、若干整流二极管3以及与整流二极管3对应的水冷散热器5和弹簧压接机构4，变压器输出的交流电通过交流母线1连接至整流二极管3进行整流，整流后输出的直流电通过直流母线2向外输出。其中，所述交流母线1位于整流柜中部，与各整流单元的纵向距离均相等，即，交流母线1在整流柜中部横向设置，与各整流单元连接呈一一对应的直排连接方式，交流母线实现直排不打弯；可尽量靠近布置，降低交流损耗，效率得到提高。

直流母线2采用6063合金材质，其上沿长度方向有六个齿形孔，六个齿形孔在直流母线2的截面上呈两行三列的分布形式，孔中通入水实现水冷，既有足够的强度承受整流二极管3所需的压力；又有足够的通水流量，确保整流二极管3所需的散热能力。

直流母线2分为两部分，一部分为正极，一部分为负极，其中整流柜顶部整流单元中的直流母线2为正极，整流柜底部整流单元中的直流母线2为负极，正负极之间物理间距大于1米，保证了高电压下不会被击穿短路。

如图3所示，在一个整流单元中，各整流二极管3对称贴装在直流母线2的两侧，并通过水冷散热器5和弹簧压接机构4压紧，实现一种轴对称压装方式，构成一个完整的整流臂，整流臂可以自支撑或通过绝缘件或防磁材料固定在整流柜的壳体上。各整流二极管3的阻抗一样，受力一样，所以就在一定程度上避免了由于各整流二极管3的布置引起的均流系数下降问题。

如图4和图5所示，本实用新型水冷散热器5采用6063合金材质，可用模具一次精密铸造成型。其包括主散热体51和导电体52，主散热体51为锥形空腔体，导电体52为长方体结构，主散热体51的长度方向的末端和导电体52的长度方向的前端通过斜面体55相连接，主散热体51内部设置有多个同心的环形结构的水冷通道53，多个水冷通道53之间由环形壁隔开，各环形壁上有连通口，从而形成沿环形壁弯折流动的通道，水冷通道53的出入口均在主散热体51长度方向的前端面上，导电体52上沿其厚度方向设置有6个连接孔54。多环结构的水冷通道53可保证良好的散热效果，其出入口在顶部，方便水流的出入控制。

如图6所示，本实用新型中，变压器输出交流电和交流母线1相连，经过交流母线1到快速熔断器，再经过水冷散热器5到整流二极管3，由整流二极管3进行整流后，输出直流到直流母线2，最终由直流母线2向外输出直流电。

Claims (1)

1.一种双面轴式压装结构的碳化硅用整流器，位于整流柜中，包含若干布置在整流柜顶部与底部的整流单元，每个整流单元均包含交流母线(1)、直流母线(2)、若干整流二极管(3)以及与整流二极管(3)对应的水冷散热器(5)和弹簧压接机构(4)，变压器输出的交流电通过交流母线(1)连接至整流二极管(3)进行整流，整流后输出的直流电通过直流母线(2)向外输出，其特征在于，所述整流二极管(3)对称贴装在直流母线(2)的两侧，并通过水冷散热器(5)和弹簧压接机构(4)压紧，所述交流母线(1)位于整流柜中部，与各整流单元的纵向距离均相等，所述水冷散热器(5)包括主散热体(51)和导电体(52)，主散热体(51)为锥形空腔体，导电体(52)为长方体结构，主散热体(51)的长度方向的末端和导电体(52)的长度方向的前端通过斜面体(55)相连接，主散热体(51)内部设置有多个同心的环形结构的水冷通道(53)，多个水冷通道(53)之间由环形壁隔开，各环形壁上有连通口，从而形成沿环形壁弯折流动的通道，水冷通道(53)的出入口均在主散热体(51)长度方向的前端面上，导电体(52)上沿其厚度方向设置有6个连接孔(54)。