CN210469094U - 一种集约型旁路内置式功率单元 - Google Patents
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Abstract
一种集约型旁路内置式功率单元，包括壳体及壳体内部安装的电容组件、散热器组件和单元板卡组件，散热器组件包括散热器及其基板表面上依次安装的熔断器、整流桥和IGBT；还安装有旁路接触器和旁路驱动板；单元输出母排的U输出端母排和V输出端母排通过螺栓连接旁路接触器或不连接旁路接触器。在传统的高压变频器的集约式功率单元结构基础上，将旁路结构进行内置设计，在壳体内部提前为旁路接触器、旁路变压器、旁路驱动板做好位置，实现旁路功能与非旁路功能在结构设计上的统一，生产过程中只需要通过对输出母排的连接改变实现旁路与非旁路功能的转化。解决旁路与非旁路两种柜体不兼容问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压变频器技术领域，特别涉及一种集约型旁路内置式功率单元。
背景技术
高压变频器的发展主要体现在朝着大容量、高性能、冗余设计、可靠性等方面进行研究和产品升级。高压变频器作为节约电能，改善生产元器件性能，提高产品质量，改善运行环境的重要产品被广泛地应用在电力、冶金、钢铁、石化，煤矿等大、中型企业，拖动风机、泵类、压缩机等各种负载设备。采用高压变频器对负载进行速度控制，能够延长机组的使用寿命，在实际生产中取得了巨大的社会和经济效益。
功率单元作为高压变频器中的核心部件，对高压变频器的稳定运行起着至关重要的作用。功率单元的结构设计，直接决定了高压变频器的结构形式及外形。常见的功率单元结构复杂、体积较大，维护不便。传统功率单元只能实现单一的功能，若客户的需要提高变频器性能时，必须重新购买整套变频器。
以往设计的功率单元都是以实现单一目的为前提，如图7、图8所示，功率单元就是通过整流桥、电容、IGBT、熔断器等元器件通过导线的连接实现电流、电压的改变。若客户的需要增加旁路结构时，必须重新购买整套变频器。本功率单元的研发解决了客户这方面的困扰。如需要正常单元跟旁单元功能功能升级时，通过对元器件跟母排的连接改变就可以实现。大大降低了时间与生产成本。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本实用新型提供一种集约型旁路内置式功率单元，在传统的高压变频器的集约式功率单元结构基础上，将旁路结构进行内置设计，在壳体内部提前为旁路接触器、旁路变压器、旁路驱动板做好位置，实现旁路功能与非旁路功能在结构设计上的统一，生产过程中只需要通过对输出母排的连接改变实现旁路与非旁路功能的转化。解决旁路与非旁路两种柜体不兼容问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种集约型旁路内置式功率单元，包括壳体及壳体内部安装的电容组件、散热器组件和单元板卡组件；所述散热器组件包括散热器及其基板表面上依次安装的熔断器、整流桥和IGBT；所述的单元板卡组件包括绝缘垫板和PCB板卡。
本实用新型的改进之处在于如下：
(1)所述的散热器的基板表面上还安装有旁路接触器和旁路驱动板；旁路驱动板通过导线与旁路接触器的控制端连接。
IGBT的输出端连接单元输出母排：U输出端母排和V输出端母排，在U输出端母排和V输出端母排中部位置均预留有旁路接触器的螺栓连接孔，用于分别连接旁路接触器的一对主触点输入端和输出端。
在IGBT的输出端提供两种母排的连接方式：
第一种连接方式：当需要旁路功能时，U输出端母排和V输出端母排通过螺栓连接旁路接触器；此时，功率单元的两个输出端可通过旁路接触器的吸合进行电气短接，实现旁路功能；
第二种连接方式：当不需要旁路功能时，U输出端母排和V输出端母排不连接旁路接触器，生产安装时，可将旁路接触器拆除(不安装)或在螺栓连接处采用绝缘子进行绝缘安装。
通过母排的不同连接方式，将旁路接触器接入或不接入功率单元。
进一步地，还包括旁路变压器，所述的旁路变压器安装于电容组件的一侧。
(2)所述的单元板卡组件安装于壳体的侧封板上，在壳体内部侧立安装。
(3)所述的壳体的后端还设有RST输入插座，功率单元的主回路输入端接线通过RST输入插座以铜排插接的方式连接。所述的RST输入插座通过母排依次连接熔断器、整流桥和IGBT。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型在传统的高压变频器的集约式功率单元结构基础上，将旁路结构进行内置设计，在壳体内部提前为旁路接触器、旁路变压器、旁路驱动板做好位置，实现旁路功能与非旁路功能在结构设计上的统一，生产过程中只需要通过对连接母排的改变实现旁路与非旁路功能的转化；解决旁路与非旁路两种柜体不兼容问题，通用性强，便于批量生产。
2)单元板卡位于单元侧面，侧立安装方式驱动线短并解决板卡积灰问题，利于单元长期稳定运行；
3)RST输入采用插接式安装，缩短拆卸工时，维护方便快捷。结构紧凑、体积小，材料成本低。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2所示为本实用新型单元总装等轴侧示意图；
图3是本实用新型单元板卡结构爆炸示意图；
图4是本实用新型散热器组件及风道结构示意图；
图5是本实用新型电容等轴侧结构示意图；
图6是本实用新型旁路变压器及旁路驱动板结构示意图；
图7是现有技术公开的一种高压变频器的功率单元结构立体图(背景技术中)；
图8是图7的主视图(背景技术中)。
图中：1-单元壳体 2-电容组件 3-正、负极连排 4-电容连排 5-旁路变压器 6-把手 7-散热器封板 8-散热器组件 9-单元板卡组件 10-单元板卡 11-绝缘垫板 12-侧封板13-插座 14-散热器绝缘隔板 15-散热器 16-温度开关 17-IGBT 18-U输出铜排I 19-旁路接触器 20-V输出铜排II 21-旁路驱动板 22-IGBT正、负极排 23-整流桥 24-熔断器 25-电容 26-电容安装板 27-旁路变压器安装板 191-旁路接触器的螺栓连接孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1-2所示，一种集约型旁路内置式功率单元，是一种高压变频器的功率单元，包括壳体(1)及壳体(1)内部安装的电容组件(2)、散热器组件(8)和单元板卡组件(9)。散热器组件(8)和单元板卡组件(9)作为整体由左而右依次固定于单元壳体(1)内部。
见图3-4的散热器组件(8)图，所述散热器组件(8)包括散热器(15)及其表面上依次安装的熔断器(24)、整流桥(23)和IGBT(17)；所述的散热器(15)基板表面上还安装有旁路接触器(19)和旁路驱动板(21)。
旁路接触器(19)、旁路驱动板(21)、2个熔断器(24)和三相整流桥(23)通过螺栓依次紧固在散热器(15)的基板表面。IGBT(17)与整流桥(23)之间通过IGBT正、负极排(22)进行电气连接。散热器(15)和散热器封板(7)、散热器绝缘隔板(14)组成了密闭的散热风道，保证了功率单元持续稳定的运行。
IGBT(17)的输出端连接单元输出母排：U输出端母排(18)和V输出端母排(20)，在U输出端母排(18)和V输出端母排(20)中部位置均预留有旁路接触器的螺栓连接孔(191)，用于分别连接旁路接触器(19)的一对主触点输入端和输出端。
在IGBT(17)的输出端提供两种母排的连接方式：
第一种连接方式：当需要旁路功能时，U输出端母排(18)和V输出端母排(20)通过螺栓连接旁路接触器(19)；此时，功率单元的两个输出端可通过旁路接触器(19)的吸合进行电气短接，实现旁路功能；
第二种连接方式：当不需要旁路功能时，U输出端母排(18)和V输出端母排(20)不连接旁路接触器(19)，生产安装时，可将旁路接触器(19)拆除(不安装)或在螺栓连接处采用绝缘子进行绝缘安装。
通过母排的不同连接方式，将旁路接触器(19)接入或不接入功率单元。为客户提供不同的旁路功能。
如图1-4所示，所述的旁路驱动板(21)固定在散热器(15)基板上的旁路接触器(19)侧面位置，旁路驱动板(21)通过导线与旁路接触器(19)的控制端连接，还包括旁路变压器(5)，所述的旁路变压器(5)安装于电容组件(2)的一侧。
如图5所示，所述电容组件(2)由电容(25)和电容安装板(26)组成，电容(25)安装在电容安装板(26)上，电容组件(2)通过螺栓固定在单元壳体(1)上，电容组件(2)的多个电容之间通过电容连排(4)电气连接，电容组件(2)通过正、负极连排(3)与整流桥(23)输出端与IGBT(17)输入端之间的连接母排：IGBT正、负极母排(22)相连。
如图3所示，所述的壳体(1)的后端还设有RST输入插座(13)，功率单元的主回路输入端接线通过RST输入插座(13)以铜排插接的方式连接。所述的RST输入插座(13)通过母排依次连接熔断器(24)、整流桥(23)和IGBT(17)。
见图6，所述的单元板卡组件(9)包括绝缘垫板(11)和PCB板卡(10)。PCB板卡(10)、绝缘垫板(11)安装于侧封板(12)上，位于功率单元的侧面侧立安装，驱动线短并解决板卡积灰问题，利于单元长期稳定运行。
以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (6)
1.一种集约型旁路内置式功率单元，包括壳体及壳体内部安装的电容组件、散热器组件和单元板卡组件；所述散热器组件包括散热器及其基板表面上依次安装的熔断器、整流桥和IGBT；所述的单元板卡组件包括绝缘垫板和PCB板卡；
其特征在于，所述的散热器的基板表面上还安装有旁路接触器和旁路驱动板；
IGBT的输出端连接有单元输出母排：U输出端母排和V输出端母排，在U输出端母排和V输出端母排中部位置均预留有旁路接触器的螺栓连接孔，用于连接旁路接触器的一对主触点的两端；
当需要旁路功能时，U输出端母排和V输出端母排通过螺栓连接旁路接触器；
当不需要旁路功能时，U输出端母排和V输出端母排不连接旁路接触器。
2.根据权利要求1所述的一种集约型旁路内置式功率单元，其特征在于，还包括旁路变压器，所述的旁路变压器安装于电容组件的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种集约型旁路内置式功率单元，其特征在于，所述的旁路驱动板通过导线与旁路接触器的控制端连接。
4.根据权利要求1所述的一种集约型旁路内置式功率单元，其特征在于，所述的单元板卡组件安装于壳体的侧封板上，在壳体内部侧立安装。
5.根据权利要求1所述的一种集约型旁路内置式功率单元，其特征在于，所述的壳体的后端还设有RST输入插座，功率单元的主回路输入端接线通过RST输入插座以铜排插接的方式连接。
6.根据权利要求5所述的一种集约型旁路内置式功率单元，其特征在于，所述的RST输入插座通过母排依次连接熔断器、整流桥和IGBT。
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