一种模块化风电变流器功率单元制造技术

一种模块化风电变流器功率单元包括：功率开关IGBT、IGBT驱动板、水冷板、叠层母排、滤波电容、吸收电容、交流连接铜排、交流引出铜排、绝缘隔板、水冷支撑板和绝缘支撑板。本实用新型专利技术结构新颖紧凑，部件搭接布局更加合理，节省了变流器的空间；水冷板散热效果稳定可靠；直流排叠层母排设计减小了杂散电感；单元模块化设计更便于维护安装。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化风电变流器功率单元
本技术涉及电机损坏时且生产车间工装紧凑时使用的辊床台面举升维修装置，具体涉及一种模块化风电变流器功率单元。
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到国家的重视，近些年来国家政策也大力扶持风电产业。而风电变流器作为风力发电机组不可缺少的能量变换单元，也得到了快速发展。随着风场发电功率的一再提升，风电变流器也趋向于大功率发展。但是出于诸多因素考虑行业内大功率变流器还是主要采用小功率并联的形式实现的，这就使得变流器功率变大，设备中功率开关IGBT、滤波电容等核心硬件数量也随之倍增，变流器内部结构会更加复杂，极大的增加车间的装配和现场的维护难度；而且变流器体积也会大幅增加，将占用风机塔底更多空间，增加了投入成本；功率等级加大也带来了变流器发热量的提升，再加上复杂的结构这也给为变流器设计高效散热系统增加了难度。为此我们通过长期对变流器技术不断的研究分析、结构试验论证发现变流器功率单元模块化能够解决这一系列难题，并开发了一种结构新颖，安全可靠，拆装方便而且散热高效稳定的模块化风电变流器功率单元。为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种模块化风电变流器功率单元，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。一种模块化风电变流器功率单元，其特征在于，包括：功率开关IGBT、IGBT驱动板、水冷板、叠层母排、滤波电容、吸收电容、交流连接铜排、交流引出铜排、绝缘隔板、水冷板支撑板和绝缘支撑板，所述功率开关IGBT安装在水冷板上，所述IGBT驱动板和交流连接铜排装在功率开关IGBT上，所述水冷板安装在水冷板支撑板上，所述叠层母排与功率开关IGBT和滤波电容连接，所述吸收电容安装在叠层母排对应功率开关IGBT的极点上，所述交流引出铜排与交流连接铜排连接，所述绝缘隔板设于IGBT驱动板和交流连接铜排之间，所述绝缘支撑板上装配水冷板支撑板和滤波电容。进一步，所述水冷板包括：基板、盖板和接头，所述基板上设有弯曲水路，所述基板通过功率开关IGBT连通进出水口，所述盖板与基板之间钎焊，所述接头配合密封圈和密封胶与基板进出口紧固连接。进一步，所述叠层母排包括：正极板、负极板、绝缘层和绝缘垫圈，所述叠层母排上设有正极板和负极板，所述正极板和负极板与绝缘层重叠布置，所述绝缘垫圈设于正极板上，所述绝缘垫圈设于正极板和负极板之间，所述负极板下面均垫有绝缘层。本技术的有益效果：本技术结构新颖紧凑，部件搭接布局更加合理，节省了变流器的空间；水冷板散热效果稳定可靠；直流排叠层母排设计减小了杂散电感；单元模块化设计更便于维护安装。附图说明：图1为本技术的结构示意图。图2为水冷板的结构示意图。图3为叠层母排的结构示意图。附图标记：功率开关IGBT100、IGBT驱动板200、水冷板300、基板310、盖板320和接头330。叠层母排400、正极板410、负极板420、绝缘层430和绝缘垫圈440。滤波电容500、吸收电容600、交流连接铜排700、交流引出铜排800、绝缘隔板900、水冷板支撑板1100和绝缘支撑板1200。具体实施方式以下结合具体实施例，对本技术作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本技术而非用于限定本技术的范围。实施例1图1为本技术的结构图。图2为水冷板的结构示意图。图3为叠层母排的结构示意图。如图1、图2和图3所示，一种模块化风电变流器功率单元包括：功率开关IGBT100、IGBT驱动板200、水冷板300、叠层母排400、滤波电容500、吸收电容600、交流连接铜排700、交流引出铜排800、绝缘隔板900、水冷板支撑板1100和绝缘支撑板1200，功率开关IGBT100安装在水冷板300上，IGBT驱动板200和交流连接铜排700装在功率开关IGBT100上，水冷板300安装在水冷板支撑板1100上，叠层母排400与功率开关IGBT100和滤波电容500连接，吸收电容600安装在叠层母排400对应功率开关IGBT100的极点上，交流引出铜排800与交流连接铜排700连接，绝缘隔板900设于IGBT驱动板200和交流连接铜排700之间，绝缘支撑板1200上装配水冷板支撑板1100和滤波电容500。水冷板300包括：基板310、盖板320和接头330，基板310上设有弯曲水路，基板310通过功率开关IGBT100连通进出水口，盖板320与基板310之间钎焊，接头330配合密封圈和密封胶与基板310进出口紧固连接。叠层母排400包括：正极板410、负极板420、绝缘层430和绝缘垫圈440，叠层母排400上设有正极板410和负极板420，正极板410和负极板420与绝缘层430重叠布置，绝缘垫圈440设于正极板410上，绝缘垫圈440设于正极板410和负极板420之间，负极板420下面均垫有绝缘层430。本技术的工作原理是，绝缘支撑板1200作为整个安装单元的底座，板上前端安装了水冷板支撑板1100，后端分两排三列布排6个滤波电容500，水冷板支撑板1100上安装了水冷板300，水冷板300安装面上并排安装一个或两个功率开关IGBT100，功率开关IGBT100的触发极点上对应装配IGBT驱动板200，交流连接铜排700则安装在功率开关IGBT100的交流极点上，交流引出铜排800作为交流连接铜排700的延展，采用薄铜片叠加组合的设计方式安装在交流连接铜排700上，能有效消除外接铜排或电缆装配连接对功率开关IGBT100产生的拉应力，绝缘隔板900卡在铜排与触发板之间，能更有效防止了铜排上强电对触发板的击穿和干扰，起到双重绝缘保护作用，功率单元在污染恶劣环境中的可靠性，叠层母排400分别对应安装在功率开关IGBT100和滤波电容500的正负极点上，与绝缘支撑板1200一起对滤波电容500形成夹装的方式，能缩小功率单元的占据空间，吸收电容600安装在叠层母排400对应功率开关IGBT100的正负极点上，能消除由于母排的杂散电感引起的尖峰电压，避免功率开关IGBT100的损坏。如图2所示，基板310上设有弯曲水路通过功率开关IGBT100安装区域并连通进出水口，当功率单元工作时，功率开关IGBT100发热，水流定压恒速从水冷板300进口流进经过回路从出口流出，能快速稳定高效的带走传导的热量。相比传统的翅片散热器和热管散热器，水冷板300体积更小，散热效率更高。如图3所示，叠层母排400设计极大的降低了杂散电感，降低了杂散电感，降低了由于IGBT关断带来的尖峰电压，而且叠层母排400的整体设计降低了装配尺寸误差带来的安装难度，更便于装配和维护。以上对本技术的具体实施方式进行了说明，但本技术并不以此为限，只要不脱离本技术的宗旨，本技术还可以有各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化风电变流器功率单元，其特征在于，包括：功率开关IGBT(100)、IGBT驱动板(200)、水冷板(300)、叠层母排(400)、滤波电容(500)、吸收电容(600)、交流连接铜排(700)、交流引出铜排(800)、绝缘隔板(900)、水冷板支撑板(1100)和绝缘支撑板(1200)，所述功率开关IGBT(100)安装在水冷板(300)上，所述IGBT驱动板(200)和交流连接铜排(700)装在功率开关IGBT(100)上，所述水冷板(300)安装在水冷板支撑板(1100)上，所述叠层母排(400)与功率开关IGBT(100)和滤波电容(500)连接，所述吸收电容(600)安装在叠层母排(400)对应功率开关IGBT(100)的极点上，所述交流引出铜排(800)与交流连接铜排(700)连接，所述绝缘隔板(900)设于IGBT驱动板(200)和交流连接铜排(700)之间，所述绝缘支撑板(1200)上装配水冷板支撑板(1100)和滤波电容(500)。

【技术特征摘要】
1.一种模块化风电变流器功率单元，其特征在于，包括：功率开关IGBT(100)、IGBT驱动板(200)、水冷板(300)、叠层母排(400)、滤波电容(500)、吸收电容(600)、交流连接铜排(700)、交流引出铜排(800)、绝缘隔板(900)、水冷板支撑板(1100)和绝缘支撑板(1200)，所述功率开关IGBT(100)安装在水冷板(300)上，所述IGBT驱动板(200)和交流连接铜排(700)装在功率开关IGBT(100)上，所述水冷板(300)安装在水冷板支撑板(1100)上，所述叠层母排(400)与功率开关IGBT(100)和滤波电容(500)连接，所述吸收电容(600)安装在叠层母排(400)对应功率开关IGBT(100)的极点上，所述交流引出铜排(800)与交流连接铜排(700)连接，所述绝缘隔板(900)设于IGBT驱动板(200)和交流连接铜排(700)之间，所述绝缘支撑板(1200)上装配水冷板支撑板...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫涛波，王春卫，温磊，蔡芸，周阳，姚希，沈明力，
申请(专利权)人：上海电气电力电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31