CN214154348U - 一种t型三电平单元式变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种T型三电平单元式变频器，包括单元壳体、散热器、T型三电平叠层母线、快速连接器组件和二极管整流功率模块；所述二极管整流功率模块采用一体式封装二极管功率模块；所述二极管整流功率模块通过可拆卸件连接在散热器上部，二极管整流功率模块直流端与T型三电平叠层母线直流端可拆卸连接，二极管整流功率模块交流端与位于单元壳体上部的快速连接器组件可拆卸连接，通过拆装二极管整流功率模块实现T型三电平单元式变频器的可控拓扑和不可控拓扑。本实用新型在电气结构上兼容实现不可控/可控无缝对接，适应提升机电控系统多样化需求。

Description

一种T型三电平单元式变频器

技术领域

本实用新型涉及一种T型三电平单元式变频器，属于提升机电控系统领域。

背景技术

使用现有的201922412015.X一种交直交T型三电平提升机电控系统，功率单元在电气结构上无法形成一个具备完全功能的变频器功能，电流、电压传感器，控制板卡等都需要通过外接方式实现性能监测、控制；同时现有的电气结构只能实现整流器可控方式的拓扑原理性能，在电气结构上无法兼容实现不可控/可控无缝对接，需要多种结构产品才能适应现场多样化需求。

发明内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种T型三电平单元式变频器，在电气结构上兼容实现不可控/可控无缝对接，适应提升机电控系统多样化需求。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种T型三电平单元式变频器，包括单元壳体、散热器、T型三电平叠层母线、快速连接器组件和二极管整流功率模块；所述二极管整流功率模块采用一体式封装二极管功率模块；所述二极管整流功率模块通过可拆卸件连接在散热器上部，二极管整流功率模块直流端与T型三电平叠层母线直流端可拆卸连接，二极管整流功率模块交流端与位于单元壳体上部的快速连接器组件可拆卸连接，通过拆装二极管整流功率模块实现T型三电平单元式变频器的可控拓扑和不可控拓扑。

进一步，所述二极管整流功率模块通过螺栓安装在散热器上部；所述二极管整流功率模块的直流端通过搭接铜排并使用螺栓与T型三电平叠层母线的直流端连接；所述二极管整流功率模块的交流端通过搭接铜排并使用螺栓与快速连接器组件连接。

进一步，所述T型三电平叠层母线采用交直流一体式叠层结构。

进一步，所述T型三电平叠层母线与T型三电平桥臂功率模块、主支撑电容连接后形成一个完整T型三电平拓扑原理回路的整流器或逆变器；可控拓扑时T型三电平叠层母线与快速连接器组件连接，不可控拓扑时T型三电平叠层母线与二极管整流功率模块连接。

进一步，所述T型三电平桥臂功率模块安装在散热器下部，其交流端与单元壳体下部的快速连接器组件连接；所述T型三电平桥臂功率模块包括三组功率模块及驱动控制板；所述功率模块内部采用一个完整的T型三电平单桥臂回路，通过驱动控制板对功率模块进行触发、控制。

进一步，所述主支撑包括多个电容器，其安装在T型三电平叠层母线上。

进一步，还包括电压传感器和电流传感器；所述电压传感器通过导线与T型三电平叠层母线直流端连接，用以将采集直流母线电压提供给变频器控制系统；所述电流传感器通过导线与T型三电平桥臂功率模块交流端连接，用以将采集电流提供给变频器控制系统。

进一步，所述快速连接器组件由多个快速连接器和绝缘安装座相互安装组合构成。

进一步，还包括温度检测系统；所述温度检测系统包括PT100测温电阻和数据采集板，所述PT100测温电阻安装在散热器靠近功率器件位置，通过数据采集板反馈光纤信号到变频器控制系统。

进一步，还包括平衡电阻，其通过导线与T型三电平叠层母线直流端连接。

本实用新型有益效果：

本实用新型所述的T型三电平单元式变频器在实现可控T型三电平主回路拓扑原理时，不安装二极管整流功率模块；在实现不可控T型三电平主回路拓扑原理时，安装二极管整流功率模块，一套T型三电平单元式变频器即可实现整流、逆变功能的不可控T型三电平单元变频器；在电气结构上兼容实现不可控/可控无缝对接，适应提升机电控系统多样化需求。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1为本实用新型的T型三电平单元式变频器整体结构图；

图2为本实用新型的T型三电平单元式变频器局部图（不可控情况）；

图3为本实用新型的T型三电平单元式变频器局部图（可控情况）；

图4为本实用新型的T型三电平叠层母线结构图;

图5为可控T型三电平主回路拓扑原理图；

图6为不可控T型三电平主回路拓扑原理图。

附图标识：201-单元壳体，202-二极管整流功率模块，203-T型三电平叠层母线，204-T型三电平桥臂功率模块，205-电压传感器，206-电流传感器，207-变频器控制系统，208-散热器，209-散热器风机模块，210-主支撑电容，211-快速连接器组件，212-平衡电阻，213-温度检测系统，214-搭接铜排。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型公开了一种T型三电平单元式变频器，包括单元壳体201、二极管整流功率模块202、T型三电平叠层母线203、T型三电平桥臂功率模块204、电压传感器205、电流传感器206、变频器控制系统207、散热器208、散热器风机模块209、主支撑电容210、快速连接器组件211、平衡电阻212、温度检测系统213、搭接铜排214。

以下给出上述实施例关于单元壳体的一优选实施例：

继续参照图1所示，单元壳体201采用钣金件组合安装而成，包含单元箱体、上盖板、下盖板、侧板、风道板等合理的拼装而成，利用钣金件便于加工的特性，更加便于加工生产。

以下给出上述实施例关于二极管整流功率模块的一优选实施例：

继续参照图2、图3所示，二极管整流功率模块202采用一体式封装二极管功率模块，通过螺栓安装在散热器上部位置，二极管整流功率模块202直流端通过搭接铜排214使用螺栓与T型三电平叠层母线203直流端连接，二极管整流功率模块202交流端通过搭接铜排214使用螺栓与单元壳体201上部快速连接器组件211连接；二极管整流功率模块202在不可控拓扑时安装，可控拓扑时不安装。

以下给出上述实施例关于T型三电平叠层母线的一优选实施例：

继续参照图2、图3、图4所示，T型三电平叠层母线203采用交直流一体式叠层结构，保证了最佳的电流回路，解决了杂散电感问题，有效抑制系统过压对功率器件造成的损坏。

T型三电平叠层母线203直接连接三个T型三电平桥臂功率模块204、主支撑电容210，形成一个完整T型三电平拓扑原理回路的整流器或逆变器。

T型三电平叠层母线203直流端分为可控/不可控两种不同连接方式：可控拓扑通过搭接铜排214使用螺栓与直接与单元壳体201上部的快速连接器组件211连接；不可控拓扑通过搭接铜排214使用螺栓直接与二极管整流功率模块202直流端连接。

以下给出上述实施例关于T型三电平桥臂功率模块的一优选实施例：

继续参照图2、图3所示，T型三电平桥臂功率模块204包括三组功率模块及驱动控制板，功率模块内部采用一个完整的T型三电平单桥臂回路，通过驱动控制板对功率模块进行触发、控制。

T型三电平桥臂功率模块204通过螺栓安装在散热器208下部，交流端通过搭接铜排214使用螺栓与单元壳体201下部的快速连接器组件211连接。

以下给出上述实施例关于电压传感器、电流传感器、温度检测系统的一优选实施例：

继续参照图3所示，两个电压传感器205通过导线与T型三电平叠层母线203直流端连接，用以将采集直流母线电压提供给变频器控制系统207。

两个电流传感器206通过导线与T型三电平桥臂功率模块204交流端连接，用以将采集电流提供给变频器控制系统207。

温度检测系统包括PT100测温电阻和数据采集板，所述PT100测温电阻安装在散热器靠近功率器件位置，通过数据采集板反馈光纤信号到脉冲分配板。

需要说明的是，变频器控制系统207包含脉冲分配板、主控板、电源分配板等控制板卡组成，分别通过光纤、排线等方式连接驱动控制板、电压传感器205、电流传感器206、温度检测系统213等，实现数据采集、触发、转换、控制等功能。

以下给出上述实施例关于散热器风机模块、主支撑电容、快速连接器组件和平衡电阻的一优选实施例：

继续参照图1、图2、图3所示，散热器风机模块209包含三个直流风机、安装板，三个风机安装固定在安装板上，形成一个模组，可整体通过变频器单元壳体201前端面板开孔抽出变频器，方便后期维护更换。

主支撑电容210包含四个电容器，设计安装在T型三电平叠层母线203上，同时采用合理的结构方案，极大的减少T型三电平叠层母线203的母线过压。

快速连接器组件211数量为两个，每一个快速连接器组件211包含三个快速连接器、绝缘安装座，通过螺栓相互安装组合成快速连接器组件，使变频器对外实现快速插拔安装、维护。

两个平衡电阻212通过导线连接逆变器叠层母线203直流端。

综上，本实用新型所述的T型三电平单元式变频器在实现可控T型三电平主回路拓扑原理时，不安装二极管整流功率模块，采用两套T型三电平单元式变频器，一套用于T型三电平整流器、一套用于T型三电平逆变器，通过连接组装成一套四象限可控T型三电平单元式变频器，如图5所示。在实现不可控T型三电平主回路拓扑原理时，安装二极管整流功率模块，一套T型三电平单元式变频器即可实现整流、逆变功能的不可控T型三电平单元变频器，如图6所示；在电气结构上兼容实现不可控/可控无缝对接，适应提升机电控系统多样化需求。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

包括单元壳体、散热器、T型三电平叠层母线、快速连接器组件和二极管整流功率模块；

所述二极管整流功率模块采用一体式封装二极管功率模块；

所述二极管整流功率模块通过可拆卸件连接在散热器上部，二极管整流功率模块直流端与T型三电平叠层母线直流端可拆卸连接，二极管整流功率模块交流端与位于单元壳体上部的快速连接器组件可拆卸连接，通过拆装二极管整流功率模块实现T型三电平单元式变频器的可控拓扑和不可控拓扑。

2.根据权利要求1所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

所述二极管整流功率模块通过螺栓安装在散热器上部；

所述二极管整流功率模块的直流端通过搭接铜排并使用螺栓与T型三电平叠层母线的直流端连接；

所述二极管整流功率模块的交流端通过搭接铜排并使用螺栓与快速连接器组件连接。

3.根据权利要求1所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

所述T型三电平叠层母线采用交直流一体式叠层结构。

4.根据权利要求1所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

所述T型三电平叠层母线与T型三电平桥臂功率模块、主支撑电容连接后形成一个完整T型三电平拓扑原理回路的整流器或逆变器；

可控拓扑时T型三电平叠层母线与快速连接器组件连接，不可控拓扑时T型三电平叠层母线与二极管整流功率模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

所述T型三电平桥臂功率模块安装在散热器下部，其交流端与单元壳体下部的快速连接器组件连接；

所述T型三电平桥臂功率模块包括三组功率模块及驱动控制板；

所述功率模块内部采用一个完整的T型三电平单桥臂回路，通过驱动控制板对功率模块进行触发、控制。

6.根据权利要求4所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

所述主支撑包括多个电容器，其安装在T型三电平叠层母线上。

7.根据权利要求4所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

还包括电压传感器和电流传感器；

所述电压传感器通过导线与T型三电平叠层母线直流端连接，用以将采集直流母线电压提供给变频器控制系统；

所述电流传感器通过导线与T型三电平桥臂功率模块交流端连接，用以将采集电流提供给变频器控制系统。

8.根据权利要求1所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

所述快速连接器组件由多个快速连接器和绝缘安装座相互安装组合构成。

9.根据权利要求1所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

还包括温度检测系统；所述温度检测系统包括PT100测温电阻和数据采集板，所述PT100测温电阻安装在散热器靠近功率器件位置，通过数据采集板反馈光纤信号到变频器控制系统。

10.根据权利要求1所述的一种T型三电平单元式变频器，其特征在于：

还包括平衡电阻，其通过导线与T型三电平叠层母线直流端连接。

Images