CN220022631U - 一种高压节容软启动功率单元结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源技术领域，公开了一种高压节容软启动功率单元结构。整流桥、连接件、薄膜电容组以及IGBT模块，整流桥与IGBT模块分别设置于薄膜电容组两侧，薄膜电容组上方设置有便于与整流桥与IGBT模块连接的复合母排，整流桥、薄膜电容组以及IGBT模块均通过连接件和/或复合母排连接，通过按照特定的空间布局集成在水平空间上，合理设计了功率单元内部元器件的布局，提升了整体的集成度。

Description

一种高压节容软启动功率单元结构

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种高压节容软启动功率单元结构。

背景技术

随着当今社会发展的需要，大型电机的应用越来越广泛。而在高压电机起动时，因对电网造成很大的电流冲击，常常需要采用软起动的方式调节电机的运行频率，改变电机的转速，使电机逐步起动到额定转速，从而有效地减小电机起动电流对电网的冲击，对电机和电网都起保护作用。高压节容软起动系统的核心是功率单元，它是实现高压变频调速的主要元器件，也是解决高压解决软起动的特性、体积的重要因素。

请参见图6，目前，传统的软启动功率单元种类繁多，但结构布局大同小异，以柜式为主，依据电路结构在柜式结构从前往后设置整流桥1以及IGBT模块2，并将薄膜电容组3设置于底部，普遍存在问题是因散热以及布局不合理导致的体积大、集成度低、内部空间利用率低、结构复杂、装配维修麻烦、电磁兼容性差等等。因此，亟需一种体积小、集成度高、功率密度大、结构简单、易安装维修的软启动功率单元结构。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高压节容软启动功率单元结构，以解决现有的软启动功率单元布局不合理以及散热差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：

本实用新型提供一种高压节容软启动功率单元结构，包括：呈平面布置的整流桥、连接件、薄膜电容组以及IGBT模块，所述整流桥与所述IGBT模块分别设置于所述薄膜电容组两侧，所述薄膜电容组上方设置有便于与所述整流桥与所述IGBT模块连接的复合母排，所述整流桥、薄膜电容组以及IGBT模块均通过所述连接件和/或所述复合母排连接。

通过上述设计，通过整流桥、连接件以及薄膜电容组按照特定的空间布局集成在水平空间上，同时采用复合母排在水平上来进行连接，零部件与零部件之间高度集成，避免了零部件之间的有限空间浪费，有效减小了功率单元的体积。

进一步的，所述整流桥、薄膜电容组以及IGBT模块外部设置有箱体，所述箱体内部对应所述整流桥、薄膜电容组以及IGBT模分为依次相邻排列的三个空间。

进一步的，所述箱体对应所述整流桥与所述IGBT模块的空间两侧开设有通风孔，所述整流桥与所述IGBT模块的插齿均朝向所述通风孔。

进一步的，所述整流桥、IGBT模块底部与所述箱体上方之间均设置有散热器，所述散热器包括整流桥散热器与IGBT散热器。

通过上述设计，通过箱体开设的通风孔以及整流桥与IGBT模块的插齿均朝向所述通风孔，有效提升了软启动单元的散热效果，在此基础上增加对应的散热器更进一步提升了软启动单元的散热效果。

进一步的，所述复合母排上方设置有PCB板，所述PCB板上下两面还设置有用于屏蔽电磁干扰的隔离板。

通过上述设计，通过隔离板将PCB板隔离电容与复合母排，在保证电气绝缘的同时，也将高、低压之间有效屏蔽开，降低了高低压之间的电磁干扰。

进一步的，所述PCB板上设置有控制板与电源板，所述控制板的对外接线端子设置于所述PCB板边缘朝外。

进一步的，所述连接件包括输入铜排、整流铜排以及输出铜排，所述输入铜排与所述整流桥的输入端相接，所述整流桥的输出端通过所述整流铜排与所述复合母排相接，所述薄膜电容组通过所述复合母排与所述IGBT模块的输入端相接，所述输出铜排与IGBT模块的输出端相接。

进一步的，所述输入铜排包括输入铜排a、输入铜排b以及输入铜排c，所述输入铜排a与输入铜排b通过熔断器与所述整流桥的输入端相接。

进一步的，所述整流铜排包括正整流铜排与负整流铜排，所述输出铜牌包括输出铜牌U与输出铜牌V，所述正整流铜排与负整流铜排连接有放电电阻。

进一步的，所述箱体四角设置有吊环。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种高压节容软启动功率单元结构，通过整流桥、连接件以及薄膜电容组按照特定的空间布局集成在水平空间上，同时采用复合母排在水平上来进行连接，零部件与零部件之间高度集成，避免了零部件之间的有限空间浪费，有效减小了功率单元的体积相较传统功率单元缩小了整体体积且变为扁平式，更有利于工作人员在安装时集成式安装，减小了整体软启动设备的占用空间。

在本实用新型的优选方案中，通过箱体内部开设的通风孔与对应设置的散热器，通过间隔设置以及将热损耗器件分开，分别对应形成各自的风道，能够快速有效的降温，同时也能对风道之间的空间所装载的电气元件起到散热效果，合理设计了功率单元内部元器件的布局，提升了整体的集成度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型优选实施例的高压节容软启动功率单元未装配箱体的立体的示意图；

图2为本实用新型优选实施例的高压节容软启动功率单元装配箱体的立体的示意图；

图3为本实用新型优选实施例的高压节容软启动功率单元未安装顶部隔离板的俯视图；

图4为本实用新型优选实施例的高压节容软启动功率单元未安装PCB板以及隔离板的俯视图；

图5为本实用新型优选实施例的高压节容软启动功率单元的侧面的示意图；

图6为背景技术中现有柜式软启动功率单元的立体示意图。

图中各标号表示：

1、整流桥；2、薄膜电容组；3、IGBT模块；4、复合母排；5、箱体；51、通风孔；521、整流桥散热器；522、IGBT散热器；6、PCB板；61、控制板；62、电源板；7、隔离板；8、输入铜排；9、整流铜排；10、输出铜排；81、输入铜排a；82、输入铜排b；83、输入铜排c；91、正整流铜排；92、负整流铜排；101、输出铜排U；102、输出铜排V；11、熔断器；12、吊环；13、放电电阻。

具体实施方式

下面对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

实施例1

请参见图1-5，本申请实施例提供一种高压节容软启动功率单元结构，包括：呈平面布置的整流桥1、连接件、薄膜电容组2以及IGBT模块3，整流桥1与IGBT模块3分别设置于薄膜电容组2两侧，薄膜电容组2上方设置有便于与整流桥1与IGBT模块3连接的复合母排4，整流桥1、薄膜电容组2以及IGBT模块3均通过连接件和/或复合母排4连接。

通过整流桥1、连接件以及薄膜电容组2按照特定的空间布局集成在水平空间上，同时采用复合母排4在水平上来进行连接，零部件与零部件之间高度集成，避免了零部件之间的有限空间浪费，有效减小了功率单元的体积相较传统功率单元缩小了整体体积且变为扁平式，更有利于工作人员在安装时集成式安装，减小了整体软启动设备的占用空间。

整流桥1、薄膜电容组2以及IGBT模块3外部设置有箱体5，箱体5内部对应整流桥1、薄膜电容组2以及IGBT模块3分为一项相邻排列的三个空间。

箱体5左右两侧对应整流桥1与IGBT模块3的空间两侧开设有通风孔51，整流桥1与IGBT模块3的插齿均朝向通风孔51。

整流桥1、IGBT模块3底部与箱体5上方之间均设置有散热器，散热器包括整流桥散热器521与IGBT散热器522。

通过箱体5开设的通风孔51以及整流桥1与IGBT模块3的插齿均朝向通风孔51，有效提升了软启动单元的散热效果，在此基础上增加对应的散热器更进一步提升了软启动单元的散热效果。

通过箱体5内部开设的通风孔51与对应设置的散热器，通过间隔设置以及将热损耗器件分开，分别对应形成各自的风道，能够快速有效的降温，同时也能对风道之间的空间所装载的电气元件起到散热效果，合理设计了功率单元内部元器件的布局，提升了整体的集成度。

复合母排4上方设置有PCB板6，PCB板6上下两面还设置有用于屏蔽电磁干扰的隔离板7。

通过隔离板7将PCB板6隔离电容与复合母排4，在保证电气绝缘的同时，也将高、低压之间有效屏蔽开，降低了高低压之间的电磁干扰，在实施时，还可在隔离板7下增加设置绝缘板以保证绝缘和耐压性能。

PCB板6上设置有控制板61与电源板62，控制板61的对外接线端子设置于PCB板6边缘朝外。

连接件包括输入铜排8、整流铜排9以及输出铜排10，输入铜排8与整流桥1的输入端相接，整流桥1的输出端通过整流铜排9与复合母排4相接，薄膜电容组2通过复合母排4与IGBT模块3的输入端相接，输出铜排10与IGBT模块3的输出端相接。

输入铜排8包括输入铜排a81、输入铜排b82以及输入铜排c83，输入铜排a81与输入铜排b82通过熔断器11与整流桥1的输入端相接。

整流铜排9包括正整流铜排91与负整流铜排92，输出铜排10包括输出铜排U101与输出铜排V102，正整流铜排91与负整流铜排92连接有放电电阻13。

箱体5四角设置有吊环12。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，包括：呈平面布置的整流桥(1)、连接件、薄膜电容组(2)以及IGBT模块(3)，所述整流桥(1)与所述IGBT模块(3)分别设置于所述薄膜电容组(2)两侧，所述薄膜电容组(2)上方设置有便于与所述整流桥(1)与所述IGBT模块(3)连接的复合母排(4)，所述整流桥(1)、薄膜电容组(2)以及IGBT模块(3)均通过所述连接件和/或所述复合母排(4)连接。

2.根据权利要求1所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述整流桥(1)、薄膜电容组(2)以及IGBT模块(3)外部设置有箱体(5)，所述箱体(5)内部对应所述整流桥(1)、薄膜电容组(2)以及IGBT模块(3)分为依次相邻排列的三个空间。

3.根据权利要求2所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述箱体(5)对应所述整流桥(1)与所述IGBT模块(3)的空间两侧开设有通风孔(51)，所述整流桥(1)与所述IGBT模块(3)的插齿均朝向所述通风孔(51)。

4.根据权利要求2或3所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述整流桥(1)、IGBT模块(3)底部与所述箱体(5)上方之间均设置有散热器，所述散热器包括整流桥散热器(521)与IGBT散热器(522)。

5.根据权利要求1所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述复合母排(4)上方设置有PCB板(6)，所述PCB板(6)上下两面还设置有用于屏蔽电磁干扰的隔离板(7)。

6.根据权利要求5所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述PCB板(6)上设置有控制板(61)与电源板(62)，所述控制板(61)的对外接线端子设置于所述PCB板(6)边缘朝外。

7.根据权利要求1所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述连接件包括输入铜排(8)、整流铜排(9)以及输出铜牌(10)，所述输入铜排(8)与所述整流桥(1)的输入端相接，所述整流桥(1)的输出端通过所述整流铜排(9)与所述复合母排(4)相接，所述薄膜电容组(2)通过所述复合母排(4)与所述IGBT模块(3)的输入端相接，所述输出铜牌(10)与IGBT模块(3)的输出端相接。

8.根据权利要求7所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述输入铜排(8)包括输入铜排a(81)、输入铜排b(82)以及输入铜排c(83)，所述输入铜排a(81)与输入铜排b(82)通过熔断器(11)与所述整流桥(1)的输入端相接。

9.根据权利要求8所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述整流铜排(9)包括正整流铜排(91)与负整流铜排(92)，所述输出铜牌(10)包括输出铜牌U(101)与输出铜牌V(102)，所述正整流铜排(91)与负整流铜排(92)连接有放电电阻(13)。

10.根据权利要求2所述的高压节容软启动功率单元结构，其特征在于，所述箱体(5)四角设置有吊环(12)。