阻感一致性直流回路、变流器和轨道交通车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种变流器的阻感一致性直流回路，其特征在于，电容组件包括：具有直流支撑电容端子的直流支撑电容；变流器模块包括：IGBT器件组，IGBT器件组包括关于直流支撑电容端子的连线对称布置且并联的IGBT器件，IGBT器件组通过关于直流支撑电容端子的连线对称的线路与直流支撑电容端子串联；IGBT器件的直流侧均朝向同一侧。通过对柜体电容组件和变流器模块物理结构优化，采用全对称式回路设计，确保各并联IGBT器件支路的回路电阻和电感具有较高的一致性，保证回路低感的同时，有效提高IGBT并联时的静态均流性能，降低各IGBT器件输出电流和损耗的差异性，提高均温性。此外，本发明专利技术还公开了一种具有上述阻感一致性直流回路的变流器和轨道交通车辆。的变流器和轨道交通车辆。的变流器和轨道交通车辆。

【技术实现步骤摘要】
阻感一致性直流回路、变流器和轨道交通车辆


[0001]本专利技术涉及轨道交通车辆的
，特别涉及一种阻感一致性直流回路、变流器和轨道交通车辆。

技术介绍

[0002]随着轨道交通行业对兆瓦级大功率变流器的需求与日俱增，人们对IGBT的电流、电压和功率等级提出了更高的要求。为满足大功率电路设计的需求，通常直接选用大功率等级的IGBT或选用功率等级较小的IGBT通过串并联满足电路要求。前者将大大增加产品成本和驱动电路的复杂性，后者因市场货源充足、驱动功率低且驱动线路简单而广受追捧。因此，IGBT并联技术的研究应用有助于满足更大功率的需求。
[0003]IGBT器件并联运行时，由于各个模块参数的分散性、驱动电路设计不合理及电路布局不对称等，将会引起流过并联IGBT器件的电流分配不均匀，使各个器件输出的电流不一样，从而导致部分器件负荷过重，设备输出效果不理想，甚至造成器件和装置损坏。这将使系统的稳定性降低，会给运行带来严重的后果，而且IGBT模块自身的寿命也会大大缩短。
[0004]现有并联IGBT自身饱和压降为正温度系数，动态均流成为制约IGBT并联技术的主要难点，目前应用中更多关注的是动态均流，而静态均流渐渐被忽视。目前试验结果表明，IGBT并联电路中IGBT器件选型一致时，微小的集电极或发射极引线的等值电阻差异将引起静态均流的巨大差异，因此并联IGBT器件的布局和引线布置等对均流效果有重大影响。在考虑主电路对IGBT均流的影响时，既需要考虑动态均流，也要兼顾静态均流，实现动静态均流和均热的目的。r/>[0005]因此，如何提供一种变流器的阻感一致性直流回路，实现变流器模块内各并联支路电感和电阻的一致性，以降低IGBT并联的静态不均流性，是本
人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种变流器的阻感一致性直流回路，实现变流器模块内各并联支路电感和电阻的一致性，以降低IGBT并联的静态不均流性。此外还专利技术还提供了一种具有上述阻感一致性直流回路的变流器和轨道交通车辆。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种变流器的阻感一致性直流回路，包括安装在变流器柜体内的电容组件和与所述电容组件电连接的变流器模块，其，
[0009]所述电容组件包括：具有直流支撑电容端子的直流支撑电容；
[0010]所述变流器模块包括：IGBT器件组，所述IGBT器件组包括关于所述直流支撑电容端子的连线对称布置且并联的IGBT器件，所述IGBT器件组通过关于所述直流支撑电容端子的连线对称的线路与所述直流支撑电容端子串联；
[0011]所述IGBT器件的直流侧均朝向同一侧。
[0012]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述对称线路包括：
[0013]电容母排，所述电容母排与所述直流支撑电容端子串联，且所述电容母排关于所述直流支撑电容端子的连线对称；
[0014]IGBT母排，所述IGBT母排关于所述直流支撑电容端子的连线对称，所述IGBT母排串联所述IGBT器件组和所述电容母排。
[0015]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述IGBT母排的正极铜排和负极铜排均呈U型且叠放布置，所述电容母排为平板结构。
[0016]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述对称线路还包括：用于串联所述电容母排和所述IGBT母排的母排插刀，所述母排插刀的正极和负极关于所述直流支撑电容端子的连线对称布置。
[0017]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述母排插刀包括两个L型结构，且一者为正极一者为负极，并对称分布在所述直流支撑电容端子的两侧。
[0018]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述母排插刀通过螺栓固定连接在所述电容母排上，所述IGBT母排与所述IGBT器件通过螺栓固定连接，所述电容母排通过螺栓与所述直流支撑电容端子固定连接。
[0019]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述IGBT母排通过连接铜排与所述母排插刀串联，所述连接铜排的正极件和负极件对称布置。
[0020]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述母排插刀的正极和负极与所述连接铜排均通过快接器电连接。
[0021]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述快接器为弹片式快接器，所述连接铜排为L型铜排。
[0022]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述连接铜排与所述IGBT母排通过螺栓固定。
[0023]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述直流支撑电容端子与所述电容母排连接处正负极交错布置。
[0024]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述变流器模块还包括：双面散热器，所述双面散热器为关于所述直流支撑电容端子对称的散热器，且所述IGBT器件分布在所述双面散热器的两侧的散热面上。
[0025]优选的，上述的阻感一致性直流回路中，所述双面散热器采用抽拉的可滑动方式安装在所述变流器柜体内。
[0026]一种变流器，其包括上述任一项所述的阻感一致性直流回路。
[0027]一种轨道交通车辆，包括变流器，其中，所述变流器为上述所述的变流器。
[0028]本专利技术提供的一种变流器的阻感一致性直流回路，通过对柜体电容组件和变流器模块物理结构优化，采用全对称式回路设计，确保各并联IGBT器件支路的回路电阻和电感具有较高的一致性，保证回路低感的同时，有效提高IGBT并联时的静态均流性能，降低各IGBT器件输出电流和损耗的差异性，提高均温性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例中公开的阻感一致性直流回路的主视图；
[0031]图2为本专利技术实施例中公开的阻感一致性直流回路的侧视图；
[0032]图3为本专利技术实施例中公开的电容组件的主视图；
[0033]图4为本专利技术实施例中公开的电容组件的侧视图；
[0034]图5为本专利技术实施例中公开的电容组件的俯视图；
[0035]图6为本专利技术实施例中公开的变流器模块的主视图。
具体实施方式
[0036]本专利技术公开了一种变流器的阻感一致性直流回路，实现变流器模块内各并联支路电感和电阻的一致性，以降低IGBT并联的静态不均流性。此外，本专利技术还公开了一种具有上述阻感一致性直流回路的变流器和轨道交通车辆。
[0037]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，所描述的实施例仅仅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，都属于本专利技术保护的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变流器的阻感一致性直流回路，包括安装在变流器柜体内的电容组件和与所述电容组件电连接的变流器模块，其特征在于，所述电容组件包括：具有直流支撑电容端子的直流支撑电容(1)；所述变流器模块包括：IGBT器件组，所述IGBT器件组包括关于所述直流支撑电容端子的连线对称布置且并联的IGBT器件(7)，所述IGBT器件组通过关于所述直流支撑电容端子的连线对称的线路与所述直流支撑电容端子串联；所述IGBT器件(7)的直流侧均朝向同一侧。2.根据权利要求1所述的阻感一致性直流回路，其特征在于，所述对称线路包括：电容母排(2)，所述电容母排(2)与所述直流支撑电容端子串联，且所述电容母排(2)关于所述直流支撑电容端子的连线对称；IGBT母排(6)，所述IGBT母排(6)关于所述直流支撑电容端子的连线对称，所述IGBT母排(6)串联所述IGBT器件组和所述电容母排(2)。3.根据权利要求2所述的阻感一致性直流回路，其特征在于，所述IGBT母排(6)的正极铜排和负极铜排均呈U型且叠放布置，所述电容母排(2)为平板结构。4.根据权利要求2所述的阻感一致性直流回路，其特征在于，所述对称线路还包括：用于串联所述电容母排(2)和所述IGBT母排(6)的母排插刀(3)，所述母排插刀(3)的正极和负极关于所述直流支撑电容端子的连线对称布置。5.根据权利要求4所述的阻感一致性直流回路，其特征在于，所述母排插刀(3)包括两个L型结构，且一者为正极一者为负极，并对称分布在所述直流支撑电容端子的两侧。6.根据权利要求4所述的阻感一致性直流回路，其特征在于，所述母排插刀(3)通过螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕平，邵强，蒋云富，窦泽春，黄南，陈明翊，王嘉义，胡长风，谢雄波，杨见光，杨乐乐，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：