牵引功率模块制造技术

本发明专利技术提供一种牵引功率模块，包括多个IGBT，各IGBT与逆变复合母排的输入接口和输出接口电连接；多个突波电容，各突波电容与逆变复合母排的输入接口电连接；铜排，铜排的一端与逆变复合母排的输出接口电连接，铜排的另一端和接线端子排电连接；多个支撑电容，支撑电容与直流复合母排电连接，直流复合母排还与逆变复合母排的直流输入端电连接。本发明专利技术的牵引功率模块有效的将支撑电容集成到功率模块的内部，实现了牵引功率模块的模块化设计，牵引功率模块的高集成度使得逆变输出回路的杂散电感值降低，保证了牵引功率模块的性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机车牵引技术，尤其涉及一种牵引功率模块。
技术介绍
近几年来动力集中式牵引变流系统飞速发展，其将牵引控制系统、辅助电源系统、充电机电源系统集成到一个系统之中，形成一柜体一系统的产品模式。牵引控制系统的功率模块作为动力集中式牵引变流系统中最重要的组成部分，它的集成度直接影响到整个动力集中式牵引变流系统的可靠性。现有技术中的牵引控制系统的功率模块，也就是变流器的牵引功率模块，多数为半模块化设计，即牵引功率模块的组成主要包括IGBT、散热器、突波电容及复合母排，没有将支撑电容集成到一起，需要另将支撑电容与上述牵引功率模块连接。将上述半模块化的牵引功率模块与支撑电容连接起来的途径有两种，一种通过复合母排连接，另一种通过铜排连接，上述两种连接方式均会增加逆变回路的杂散电感，逆变回路过大的杂散电感直接影响整个牵引功率模块的性能和可靠性。
技术实现思路
本专利技术提供一种牵引功率模块，以克服现有技术中半模块化的牵引功率模块集成化低造成的牵引功率模块的性能和可靠性低的技术问题。本专利技术提供一种牵引功率模块，包括：多个IGBT，各所述IGBT与逆变复合母排的输入接口和输出接口电连接；多个突波电容，各所述突波电容与所述逆变复合母排的所述输入接口电连接；铜排，所述铜排的一端与所述逆变复合母排的所述输出接口电连接，所述铜排的另一端和接线端子排电连接；多个支撑电容，所述支撑电容与直流复合母排电连接，所述直流复合母排还与逆变复合母排的直流输入端电连接；所述直流复合母排，用于来自变流系统的前端回路的直流电的接入，使得所述支撑电容得以充电；所述IGBT，用于将所述直流电转换成交流电，所述交流电依次通过与所述输出接口连接的所述铜排、所述接线端子排，经把接在所述接线端子排上的线缆输出至牵引电机。如上所述的牵引功率模块，还包括：放电电阻，所述放电电阻与所述逆变复合母排的输入接口电连接。如上所述的牵引功率模块，还包括：电流传感器、电压传感器和控制线接插件；所述铜排穿过所述电流传感器，以使所述电流传感器检测所述逆变复合母排输出的交流电流；所述电流传感器的控制线和所述电压传感器的控制线均与所述控制线接插件电连接，所述电压传感器的正接口和所述直流复合母排的正接口连接，所述电压传感器的负接口和所述直流复合母排的负接口连接，所述电压传感器用于检测所述直流复合母排输入端的直流电压。如上所述的牵引功率模块，还包括：散热器，所述IGBT和所述放电电阻与所述散热器的基板连接。如上所述的牵引功率模块，所述散热器为铝制型材散热器或热管散热器。如上所述的牵引功率模块，还包括金属框架；所述接线端子排和所述控制线接插件把接在所述金属框架的第一安装面，所述金属框架的第一安装面和所述散热器的基板相对设置；所述金属框架的第二安装面和第三安装面分别与所述散热器的基板连接，所述金属框架的第二安装面和第三安装面相对设置；所述电流传感器与所述金属框架的第四安装面和第五安装面把接，所述第四安装面和所述第五安装面在所述第二安装面和所述第三安装面之间；所述电压传感器与所述金属框架的所述第一安装面把接。如上所述的牵引功率模块，还包括：驱动板推拉模块，所述驱动板推拉模块把接在所述金属框架的第二安装面上；所述驱动板推拉模块包括滑道挡板、IGBT驱动板和滑道，所述驱动板设置在所述滑道上，所述滑道挡板设置在所述滑道的一端，在更换IGBT驱动板时，拆下所述滑道挡板，从所述滑道内抽出所述IGBT驱动板。如上所述的牵引功率模块，所述放电电阻为薄膜陶瓷电阻。如上所述的牵引功率模块，所述IGBT的个数为8个。如上所述的牵引功率模块，还包括：两个推拉把手，所述两个推拉把手对称连接在所述散热器的基板上。本专利技术的牵引功率模块包括多个IGBT，各IGBT与逆变复合母排的输入接口和输出接口电连接，多个突波电容，各突波电容和逆变复合母排的输入接口电连接；铜排，铜排的第一端与逆变复合母排的输出接口电连接，铜排的第二端和接线端子排电连接；多个支撑电容，支撑电容与直流复合母排电连接，直流复合母排还与逆变复合母排的直流输入端电连接，有效的将支撑电容集成到功率模块的内部，实现了牵引功率模块的模块化设计，牵引功率模块的高集成度使得逆变输出回路的杂散电感值降低，保证了牵引功率模块的性能和可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的牵引功率模块的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的牵引功率模块的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的牵引功率模块的结构示意图三。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的牵引功率模块的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的牵引功率模块的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的牵引功率模块的结构示意图三。参见图1-图3，本专利技术实施例的牵引功率模块包括：多个IGBT101，各IGBT101与逆变复合母排102的输入接口和输出接口电连接；多个突波电容103，各突波电容103和逆变复合母排102的输入接口电连接；铜排104，铜排104的一端与逆变复合母排102的输出接口电连接，铜排104的另一端和接线端子排105电连接；多个支撑电容106，支撑电容106与直流复合母排107电连接，直流复合母排107还与逆变复合母排102的直流输入端电连接；直流复合母排107，用于来自变流系统的前端回路的直流电的接入，使得支撑电容106得以充电；IGBT，用于将直流电转换成交流电，交流电依次通过与IGBT101与逆变复合母排102电连接的输出接口连接的铜排104、接线端子排105，经把接在接线端子排105上的线缆输出至牵引电机。具体地，本实施例的牵引功率模块的工作过程为：来自变流系统前端回路的直流网压接入到直流复合母排107的直流输入端，使得直流复合母排107可以为其它功率器件或电器件提供直流电。与直流复合母排107连接的支撑电容106得以充电，支撑电容106用于稳定直流网压、对牵引控制系统进行无功补偿以及对IGBT101的开通瞬时电压进行补偿。同时，由于逆变复合母排102的直流输入端与直流复合母排107电连接，使得与逆变复合母排102的输入接口电连接的IGBT101和突波电容103与直流网压接通，IGBT101通过驱动板对其门极的逻辑控制，将直流电转化成交流电，实现三相交流输出及制动斩波，突波电容103吸收IGBT101关断时由于杂相电感引起的尖端电压，对IGBT101进行保护。IGBT101将直流电转化成交流电后，经逆变复合母排102的输出接口输出至铜排104，然后经把接在接线端子排105上的线缆输出至牵引电机。可选的，本实施例的牵引功率模块采用8个双管IGBT封装，通过程序控制使得牵引功率模块同时应用于2台牵引电机的控制及两路制动斩波回路的要求，即4个IGBT控制一台电机，实现了基于轴控的牵引功率模块的模块化设计。其中，支撑电容106通过直流复合母排107与逆变输出器件IGBT101和突波电容103连接起来，设置在牵引功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牵引功率模块，其特征在于，包括：多个IGBT，各所述IGBT与逆变复合母排的输入接口和输出接口电连接；多个突波电容，各所述突波电容与所述逆变复合母排的所述输入接口电连接；铜排，所述铜排的一端与所述逆变复合母排的所述输出接口电连接，所述铜排的另一端和接线端子排电连接；多个支撑电容，所述支撑电容与直流复合母排电连接，所述直流复合母排还与逆变复合母排的直流输入端电连接；所述直流复合母排，用于来自变流系统的前端回路的直流电的接入，使得所述支撑电容得以充电；所述IGBT，用于将所述直流电转换成交流电，所述交流电依次通过与所述输出接口连接的所述铜排、所述接线端子排，经把接在所述接线端子排上的线缆输出至牵引电机。

【技术特征摘要】
1.一种牵引功率模块，其特征在于，包括：多个IGBT，各所述IGBT与逆变复合母排的输入接口和输出接口电连接；多个突波电容，各所述突波电容与所述逆变复合母排的所述输入接口电连接；铜排，所述铜排的一端与所述逆变复合母排的所述输出接口电连接，所述铜排的另一端和接线端子排电连接；多个支撑电容，所述支撑电容与直流复合母排电连接，所述直流复合母排还与逆变复合母排的直流输入端电连接；所述直流复合母排，用于来自变流系统的前端回路的直流电的接入，使得所述支撑电容得以充电；所述IGBT，用于将所述直流电转换成交流电，所述交流电依次通过与所述输出接口连接的所述铜排、所述接线端子排，经把接在所述接线端子排上的线缆输出至牵引电机。2.根据权利要求1所述的牵引功率模块，其特征在于，还包括：放电电阻，所述放电电阻与所述逆变复合母排的输入接口电连接。3.根据权利要求1所述的牵引功率模块，其特征在于，还包括：电流传感器、电压传感器和控制线接插件；所述铜排穿过所述电流传感器，以使所述电流传感器检测所述逆变复合母排输出的交流电流；所述电流传感器的控制线和所述电压传感器的控制线均与所述控制线接插件电连接，所述电压传感器的正接口和所述直流复合母排的正接口连接，所述电压传感器的负接口和所述直流复合母排的负接口连接，所述电压传感器用于检测所述直流复合母排输入端的直流电压。4.根据权利要求2所述的牵引功率模块，其特征在于，还包括：散...

【专利技术属性】
技术研发人员：车向中，石运卓，李岩，王智鹏，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21