一种大功率高压变频器功率单元制造技术

一种大功率高压变频器功率单元，其基体(1)、前面板(3)、后面板(4)和上盖板(2)组成封闭的箱体；散热器(11)由铝型材基板和位于基板上的翅片压接而成，翅片沿基板纵向排列；散热器(11)的基板固定在箱体内基体(1)的右侧；IGBT功率模块(12)、单向整流二极管(13)均布在散热器(11)基板的另一面；电解电容组(14)固定在箱体内基体(1)的左侧；单向整流二极管(13)、电解电容组(14)、IGBT功率模块(12)之间采用层叠母线系统(18)连接；滤波电容(17)连接在IGBT功率模块(12)输入端的层叠母线上；检测控制系统(15)安装在层叠母线系统(18)的上部。散热器(11)与前面板(3)和后面板(4)之间的空间形成对外的散热通道。

A Power Unit for High Power and High Voltage Inverter

The power unit of a high-power and high-voltage frequency converter consists of a closed box body composed of a base (1), a front panel (3), a rear panel (4) and an upper cover plate (2); a radiator (11) is formed by pressing aluminum profiles and fins on the base plate, which are arranged longitudinally along the base plate; a base plate of a radiator (11) is fixed on the right side of the base body (1); an IGBT power module (12) and a unidirectional rectifier diode (13) are all distributed in the box body. The radiator (11) is on the other side of the substrate; the electrolytic capacitor group (14) is fixed on the left side of the substrate (1) in the cabinet body; the one-way rectifier diode (13), the electrolytic capacitor group (14) and the IGBT power module (12) are connected by a cascaded bus system (18); the filter capacitor (17) is connected to the cascaded bus at the input end of the IGBT power module (12); and the detection control system (15) is installed on the upper part of the cascaded bus system (18). The space between the radiator (11) and the front panel (3) and the rear panel (4) forms an external heat dissipation channel.

【技术实现步骤摘要】
一种大功率高压变频器功率单元
本技术涉及一种大功率高压变频器功率单元。
技术介绍
在高压电机起动时，因对电网造成很大的电流冲击，常常需要采用高压变频器调节电机的运行频率，改变电机的转速，使电机逐步启动到额定转速，从而有效地减小电机启动电流对电网的冲击，对电机和电网都起到保护作用。高压变频器的核心是功率单元，它是实现高压变频调速的主要器件，也是解决高压变频器的特性、体积的重要因素。因此，在功率单元结构设计中，不仅要考虑它的布局合理、结构紧凑，还要考虑它的通风散热、运行可靠等诸多因素，这样才能使大功率高压变频器的各项性能指标提高，结构空间节约。现有功率单元结构设计中，功率器件与电解电容组等的电路采用电缆或者铜排连接，这种接线方式易形成很大的分布电感，分布电感是影响半导体器件可靠运行的重要因素。另外现有的功率单元结构设计布局已无法满足大功率高压变频器的散热要求，容易造成功率器件损坏和超温。因此，在电力电子行业采用功率模块日益普及的当前，大功率功率单元器件的散热问题成为诚待亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提出一种新的大功率高压变频器功率单元。本技术的大功率高压变频器功率单元布局合理、结构设计简单、散热效率高、母线分布电感影响小。本技术解决其技术问题采用的技术方案如下：本技术大功率高压变频器功率单元包括基体、前面板、后面板和上盖板。所述基体为一体化折弯的U型结构。基体、前面板、后面板和上盖板形成一个封闭的箱体。散热器由铝型材基板和位于基板上的翅片压接而成，翅片布置在基板的一面，沿基板纵向排列；散热器的铝型材基板固定在箱体内基体的右侧。IGBT功率模块、单向整流二极管均匀布置在散热器基板的另一面，单向整流二极管靠近前面板布置。电解电容组固定在箱体内基体的左侧，水泥电阻均匀布置在电解电容组的上部。单向整流二极管、电解电容组、IGBT功率模块之间采用层叠母线系统连接，滤波电容连接在IGBT功率模块输入端的层叠母线上。检测控制系统安装在层叠母线系统的上部。所述散热器与前面板和后面板之间的空间形成一个对外的散热通道，功率器件产生的热量由散热器基板传到翅片后，配合高压变频器整体的散热系统，能够快速有效地传出。所述层叠母线系统为BUSBAR复合层叠母线，相邻的两层复合层叠母线之间通过绝缘材料互相隔开。所述进线端子与出线端子设置于箱体外侧的前面板上，快熔串联在进线端子上。进线端子通过快熔与单向整流二极管的输入连接，IGBT功率器件的输出与出线端子连接。进线端子、出线端子、快熔在箱体的外侧，所述基体上设置有嵌入式拉手，所述前面板上设置有折叠活动拉手。附图说明图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术的箱体内正视结构示意图；图中，1基体、2上盖板、3前面板、4后面板、5折叠活动拉手、6嵌入式拉手、7出线端子、8进线端子、9快熔、11散热器、12IGBT功率模块、13单向整流二极管、14电解电容组、15检测控制系统、16水泥电阻、17滤波电容、18层叠母线系统。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式进一步说明本技术。如图1、图2所示，本技术大功率高压变频器功率单元包括基体1、前面板3、后面板4和上盖板2。基体1为一体化折弯的U型结构。基体1、前面板3、后面板4和上盖板2形成一个封闭的箱体。散热器11由铝型材基板和位于基板上的翅片压接而成，翅片布置在基板的一面，沿基板纵向排列。散热器11的铝型材基板固定在箱体内基体1的右侧。散热器11的翅片一端伸出箱体前面板3，另一端伸出箱体后面板4，形成一个直接对外的前后通道。IGBT功率模块12、单向整流二极管13均匀布置在散热器11基板的另一面，单向整流二极管13靠近前面板布置。功率器件产生的热量由散热器基板传到翅片后，配合高压变频器整体的散热系统，能够快速有效地传出。电解电容组14通过支架固定安装在箱体内基体1的左侧，水泥电阻16均匀布置在电解电容组14的上部。单向整流二极管13、电解电容组14、IGBT功率模块12之间采用层叠母线系统18连接，滤波电容17连接在IGBT功率模块12输入端的层叠母线18上。检测控制系统15安装在层叠母线系统18的上部，检测控制系统15与层叠母线系统18之间通过绝缘板隔离。在本实施例中，层叠母线系统18为BUSBAR复合层叠母线，相邻的两层复合层叠母线之间通过绝缘材料隔离。在本实施例中，三相输入进线端子8经过快熔9与单向整流二极管13的输入连接，IGBT功率器件12的输出与出线端子7连接。进线端子8、出线端子7、快熔9在箱体的外侧，方便进出线的连接及易损器件快熔9的更换。在本实施例中，箱体基体1安装有嵌入式拉手6，本实施例中为4个，前面板3安装有折叠活动拉手5，本实施例中为1个，便于运输维护过程中搬运、推拉，为装机和运输过程中提供方便。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率高压变频器功率单元，其特征在于：所述功率单元包括基体(1)、前面板(3)、后面板(4)和上盖板(2)；基体(1)为一体化折弯的U型结构；基体(1)、前面板(3)、后面板(4)和上盖板(2)形成一个封闭的箱体；散热器(11)由铝型材基板和位于基板上的翅片压接而成，翅片布置在基板的一面，沿基板纵向排列，基板固定在箱体内基体(1)的右侧；IGBT功率模块(12)、单向整流二极管(13)均布在散热器(11)基板的另一面；单向整流二极管(13)靠近前面板(3)布置；电解电容组(14)固定在箱体内基体(1)的左侧；水泥电阻(16)均匀布置在电解电容组(14)的上部；单向整流二极管(13)、电解电容组(14)、IGBT功率模块(12)之间采用层叠母线系统(18)连接；滤波电容(17)连接在IGBT功率模块(12)输入端的层叠母线系统(18)上；检测控制系统(15)安装在层叠母线系统(18)的上部。

【技术特征摘要】
1.一种大功率高压变频器功率单元，其特征在于：所述功率单元包括基体(1)、前面板(3)、后面板(4)和上盖板(2)；基体(1)为一体化折弯的U型结构；基体(1)、前面板(3)、后面板(4)和上盖板(2)形成一个封闭的箱体；散热器(11)由铝型材基板和位于基板上的翅片压接而成，翅片布置在基板的一面，沿基板纵向排列，基板固定在箱体内基体(1)的右侧；IGBT功率模块(12)、单向整流二极管(13)均布在散热器(11)基板的另一面；单向整流二极管(13)靠近前面板(3)布置；电解电容组(14)固定在箱体内基体(1)的左侧；水泥电阻(16)均匀布置在电解电容组(14)的上部；单向整流二极管(13)、电解电容组(14)、IGBT功率模块(12)之间采用层叠母线系统(18)连接；滤波电容(17)连接在IGBT功率模块(12)输入端的层叠母线系统(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张在杰，许洪华，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11