CN214154355U

CN214154355U - 一种基于全控器件的pwm控制直流调速系统的功率单元

Info

Publication number: CN214154355U
Application number: CN202023268491.8U
Authority: CN
Inventors: 冯维; 胡书华; 单艳梅; 崔梦秋; 刘海宁
Original assignee: China Mining Drives and Automation Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Guochuan Electric Co ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2030-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，包括IGBT及驱动板、电容组件、风冷散热器、脉冲分配板、无感母线、单元外壳、屏蔽盒和快速连接装置；所述IGBT及驱动板安装在风冷散热器上形成功率器件组件；所述功率器件组件和电容组件并排安装在单元外壳中；所述快速连接装置固定安装在单元外壳上；所述无感母线与电容组件、IGBT及驱动板、快速连接装置相连接；所述脉冲分配板安装在屏蔽盒内；所述屏蔽盒安装在单元外壳上。本实用新型将功率器件设计成为了单元，简化了安装过程，并且后期维护只需更换功率单元即可，方便快捷。

Description

一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元

技术领域

本实用新型属于PWM控制直流调速系统，具体涉及一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元。

背景技术

目前的直流调调速系统的功率器件用的是可控硅，控制方式是检测三相交流电的过零点，然后控制可控硅的导通和关断，这种控制方式电压和电流相位不同步，谐波污染大，容易干扰别的电气设备运行。

交流电机的整流系统用的IGBT,这是一种全控功率器件，控制方式是PWM控制方式，这种功率器件和控制方式能在控压的同时实时控制电流和电压的相位，可以做到功率因数接近1。如果能把这种功率器件和控制方式用到直流调速系统上，可以接近直流系统谐波污染大的问题。

现有的直流调速系统的功率单元结构比较复杂，且无法扩容，给后期维护、使用带来了不便。

发明内容

本实用新型提出了一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，将功率器件设计成为了单元，简化了安装过程，并且后期维护只需更换功率单元即可，方便快捷。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，包括IGBT及驱动板、电容组件、风冷散热器、脉冲分配板、无感母线、单元外壳、屏蔽盒和快速连接装置；所述IGBT及驱动板安装在风冷散热器上形成功率器件组件；所述功率器件组件和电容组件并排安装在单元外壳中；所述快速连接装置固定安装在单元外壳上；所述无感母线与电容组件、IGBT及驱动板、快速连接装置相连接；所述脉冲分配板安装在屏蔽盒内；所述屏蔽盒安装在单元外壳上。

进一步，所述风冷散热器的数量为两个，所述IGBT及驱动板的数量为四个；两个风冷散热器上分别安装有两个IGBT及驱动板，以此构成两个功率器件组件；所述电容组件位于两个功率器件组件之间。

进一步，所述电容组件包括十二个电容；所述十二个电容排成四列，每一列有三个电容。

进一步，所述风冷散热器的数量为一个，所述IGBT及驱动板的数量为两个；风冷散热器上安装有一个IGBT及驱动板，以此构成一个功率器件组件。

进一步，所述电容组件包括六个电容；所述六个电容排成两列，每一列有三个电容。

进一步，所述快速连接装置的数量为多个，多个快速连接装置呈一字型排列固定在单元外壳的后板上。

进一步，所述无感母线水平放置在单元外壳中。

进一步，所述风冷散热器的进风口处在单元外壳的前板上，风冷散热器的出风口处在单元外壳的后板上。

进一步，所述无感母线上安装有铜排，用于对外连接。

进一步，所述屏蔽盒固定安装在无感母线上部的单元外壳的前板上。

本实用新型有益效果：

将功率器件设计成为了单元，简化了安装过程，一个功率单元安装了一组功率器件，为两电平整流器的一个桥臂；或者，一个功率单元安装了两组功率器件，为两电平逆变器的两个桥臂，这样容量也可以扩大；五个功率单元能够组成一个完整的直流调速系统主回路，体积更紧凑，功率密度大，并且后期维护只需更换功率单元即可，方便快捷。

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为本实用新型的功率单元的一种应用实施例结构图；

图2为图1的功率单元的俯视图；

图3为图1的功率单元的分解图；

图4为本实用新型的功率单元的另一种应用实施例结构图；

图5为图4的功率单元的分解图。

附图标识：1-IGBT及驱动板，2-电容组件，3-风冷散热器，4-无感母线，5-单元外壳，6-屏蔽盒，7-快速连接装置，8-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、图5所示，一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，包括IGBT及驱动板1、电容组件2、风冷散热器3、脉冲分配板、无感母线4、单元外壳5、屏蔽盒6和快速连接装置7；IGBT及驱动板1安装在风冷散热器3上形成功率器件组件；功率器件组件和电容组件2并排放置，通过螺栓安装在单元外壳5中；快速连接装置7通过螺栓安装在单元外壳5上；无感母线4上安装有铜排8；无感母线4与电容组件2、IGBT及驱动板1、快速连接装置7相连接，这样电容与IGBT的距离最近回路的杂散电感较小，也减少了二次连接等原因造成的电磁干扰等不利因素，并且使得铜排对外连接更加便捷；脉冲分配板通过螺栓安装在屏蔽盒6内；屏蔽盒6通过螺栓安装在单元外壳5上。

以下给出上述功率单元的作为逆变单元使用的应用实施例：

继续参照图3所示，风冷散热器3的数量为两个，IGBT及驱动板1的数量为四个；两个风冷散热器3上分别安装有两个IGBT及驱动板1，以此构成两个功率器件组件。

需要说明的是，电容组件2位于两个功率器件组件之间。

继续参照图3所示，电容组件2包括十二个电容；十二个电容排成四列，每一列有三个电容。

以下给出上述功率单元的作为整流单元使用的应用实施例：

继续参照图5所示，风冷散热器3的数量为一个，所述IGBT及驱动板1的数量为两个；风冷散热器3上安装有一个IGBT及驱动板1，以此构成一个功率器件组件。电容组件2包括六个电容；六个电容排成两列，每一列有三个电容。

继续参照图3、5所示，快速连接装置7的数量为多个，多个快速连接装置7呈一字型排列固定在单元外壳5的后板上，采用快速插拔式，更方便安装维护。

优选的方案：速连接装置7的数量为六个，其中第二个快速连接装置与第三个快速连接装置靠近在一起，第四个快速连接装置与第五个快速连接装置靠近在一起。

作为本实用新型的优化方案：无感母线4水平放置在单元外壳5中，有效的消除了母线与IGBT连接处的受力问题。

作为本实用新型的优化方案：风冷散热器3的进风口处在单元外壳5的前板上，风冷散热器3的出风口处在单元外壳5的后板上。

优选的方案：屏蔽盒6固定安装在无感母线4上部的单元外壳5的前板上。

综上，本实用新型将功率器件设计成为了单元，简化了安装过程，一个功率单元安装了一组功率器件，为两电平整流器的一个桥臂；或者，一个功率单元安装了两组功率器件，为两电平逆变器的两个桥臂，这样容量也可以扩大；五个功率单元能够组成一个完整的直流调速系统主回路，体积更紧凑，功率密度大，并且后期维护只需更换功率单元即可，方便快捷。

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

1.一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

包括IGBT及驱动板、电容组件、风冷散热器、脉冲分配板、无感母线、单元外壳、屏蔽盒和快速连接装置；

所述IGBT及驱动板安装在风冷散热器上形成功率器件组件；

所述功率器件组件和电容组件并排安装在单元外壳中；

所述快速连接装置固定安装在单元外壳上；

所述无感母线与电容组件、IGBT及驱动板、快速连接装置相连接；

所述脉冲分配板安装在屏蔽盒内；

所述屏蔽盒安装在单元外壳上。

2.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述风冷散热器的数量为两个，所述IGBT及驱动板的数量为四个；

两个风冷散热器上分别安装有两个IGBT及驱动板，以此构成两个功率器件组件；

所述电容组件位于两个功率器件组件之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述电容组件包括十二个电容；

所述十二个电容排成四列，每一列有三个电容。

4.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述风冷散热器的数量为一个，所述IGBT及驱动板的数量为两个；

风冷散热器上安装有一个IGBT及驱动板，以此构成一个功率器件组件。

5.根据权利要求4所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述电容组件包括六个电容；

所述六个电容排成两列，每一列有三个电容。

6.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述快速连接装置的数量为多个，多个快速连接装置呈一字型排列固定在单元外壳的后板上。

7.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述无感母线水平放置在单元外壳中。

8.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述风冷散热器的进风口处在单元外壳的前板上，风冷散热器的出风口处在单元外壳的后板上。

9.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述无感母线上安装有铜排，用于对外连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于全控器件的PWM控制直流调速系统的功率单元，其特征在于：

所述屏蔽盒固定安装在无感母线上部的单元外壳的前板上。