低感主回路交流变频调速器制造技术

一种低感主回路交流变频调速器，由六只一单元功率模块组成的三相输出逆变桥置于散热器上，纵向排列在散热器中线两侧。Ｕ、Ｖ、Ｗ相桥臂分别构成＊形结构。模块侧正极汇流排Ｐ↓［５］、负极汇流排Ｎ↓［４］与绝缘层Ｈ↓［３］构成一组分层导体低感结构，电容侧正极汇流排Ｐ↓［１］负极汇流排Ｎ↓［１］与绝缘层Ｈ↓［２］组成另一组分层导体低感结构。两主干之间连接有由ＨＬ↓［１］、ＢＸ↓［１］、ＦＬ↓［１］、Ｐ↓［２］、Ｎ↓［２］、中间层Ｈ↓［２］组成的过桥跨接单元。本装置的主回路形成了一个统一的低感结构体，最大限度地减小了回路的寄生电感，显著地降低了尖峰电压，提高了设备的可靠性。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低感主回路交流变频调速器本技术涉及一种低感主回路交流变频调速器，属于电器设备。在逆变技术中，晶体管功率器件上作在高电压大电流开关状态，尤其在关断时，因大的电流变化率和寄生电感的存在，将在回路上产生尖峰电压，此电压迭家在直流高压上，对本来余量不大的反向安全工作区极为不利，是功率晶体管损坏的主要原因之一，尖峰电压除采用缓冲吸收电路进行适当的抑制外，尽力减小线路的寄生电感，则是一种更为主动的办法。经验表明，变频器完善的功能，取决于电路软硬件的综合设计，而整机的可靠性，除合理的电路优质器件以及严格的工艺保证外，主回路的整体结构设计起着举足轻重的作用。国内部分厂家生产的变频器，功率器件损坏率较高，基本上与主回路结构设计有关，因线路中布局不当，致寄生电感过大，加之缓冲吸收电路或因数值选配不当，元件不佳，跨距过大终导致尖峰电压较高，在一定条件下，造成功率器件损坏。功率器件厂家对寄生电感的建议值也是较为苛刻的，如1200V300AIGBT，其寄生电感值要求不大于0.1MH。布线长度仅为20厘米，显然器件的空间体积与小的寄生电感的布线要求是矛盾。用常规概念布线难以解决此项矛盾，为此，渴望有低感的主回路出现。本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种功率器件呈双列形布置，分层导体采用最短路径联接，尖-->峰电压小，回路寄生电感低的低感主回路交流变频调速器。本技术的目的是这样实现的：它包括底板、分层导体主干、散热器，散热器安装在底板上，它的结构要点是：由六只一单元功率模快组成的三相输出逆变桥的三极管T1、T3、T5和T4、T6、T2置于散热器上，分别纵向排列在散热器中线两侧；T1、T4构成U相桥臂，其中T1的集电极与T4的发射极相对，分别接于正极汇流排P5、负极汇流排N4上，构成短距联接，T1的发射极与T4的集电极相对，通过输出汇流排Q1相连接，构成一组形结构；T3、T6构成V相桥臂，其中T3的集电极与T4的发射极相对，分别与正极汇流排P5和负极汇流排N4相连接，构成短距离联接，T3的发射极与T6的集电极相对，通过输出汇流排O2联接在一起，构成另一组形结构；T5、T2构成W相桥臂，其中T5的集电极与T2的发射极相对，分别与正极汇流排P5和负极汇流排N4相联接，构成短距联接，T5的发射极与T2的集电极C相对，通过输出汇流排O3联接在一起，T5、T2、O3构成第三组形结构；模块侧正极汇流排P5、负极汇流排N4与绝缘层H3构成一组分层导体低感结构，电容侧正极汇流排P1负极汇流排N1与绝缘层H2组成另一组分层导体低感结构；两主干之间连接有由霍尔元件HL1、快速熔断器BX1、分流器FL1、导电极P2、N2、中间层H2组成的过桥跨接单元。本技术的目的还可以通过以下技术措施来达到：各桥臂吸收回路直接跨接于各自的集电极与发射极之间，构成短路径连接。霍尔元件HL1、HL2相对接。分层导体主干与底板垂直放置，呈条状结构。分层导体主干还可与底板水平放置，呈板状结构。相比现有技术，本技术具有以下优点：-->1、回路寄生电感低，整体步局简洁有序，各部件联接牢固；2、尖峰电压低。尖峰电压在300A时仅为20余伏；3、电气性能良好，工作稳定可靠；4、板状或条状导体的中间夹有绝缘层，形成良好的分层导体低感结构。附图图面说明：图1为本技术主回路电原理图；图2为本技术条状结构的GTR功率器件变频器结构示意图。图3为本技术板状结构的IGBT功率器件变频器结构示意图。下面结合附图实施例详述本技术：本技术的结构分为两种形式，一种是分层导体主干与底板垂直布置，为条状结构，图2是这种结构的俯视图实施例。适用于GTR功率器件变频器。如图2所示的散热器(1)安装在底板(2)上。具体结构：模块侧由六只一单元功率模块组成的三相输出逆变桥的晶体三极管T1、T2、T3和T4、T6、T2置于散热器(2)上，分布于散热器(2)中线两侧做纵向排列。其中晶体三极管T1-T6为GTR功率模块。T1、T4构成U相桥臂。功率模块T1的集电极C与T4的发射极E相对，分别接于正极汇流排P5和负极汇流排N4上，构成短距联接，T1的发射极与T4的集电极C相对，且通过输出汇流排Q1相连接，使晶体三极管T1T4与输出汇流排O1一起形成一个形结构。T3、T6构成V相桥臂，其中T3的集电极C与T6的发射极E相对，分别接在正极汇流排P5和负极汇流排N4上，形成短距联接。T3的发射极E与T6的集电极C相对，且通过输出汇流排O2相联接，使T3T6与O2形成另一个形结构。晶体管T5、T2构成W相桥臂，其中T5的集电极C与T2的发射极E相对，-->分别接在正极汇流排P5和负极汇流排N4上，形成短距联接。T5的发射极E与T2的集电极C相对接，并通过输出汇流排O3联接，使T5、T2与O3形成第三个形结构。如图1各桥臂吸收回路直接跨接在各自的集电极与发射极之间，构成短路径联接，V相臂的吸收回路由吸收电容CS1，快恢复二极管VDS1，吸收电阻RS1组成，吸收电容CS1与恢复二极管VDS1、吸收电阻RS1相连接后跨接在三极管T1的集电极C、T2的发射极E之间。V相臂的吸收回路由吸收电容CS2、快恢复二极管VDS2、吸收电阻RS2组成，CS2、VDS2、RS2相连接后跨接在三极管T3、T6的集电极C、发射极E之间。吸收电容CS3与快恢复二极管VDS3、电阻RS3相连接后跨接在晶体三极管T5的集电极C、T2的发射极E之间构成笫三条吸收回路。分流器FL1连接在回路上与地线相连接，用于负载接地保护。快速熔断器BX1与霍尔元件HL1相串接后连接在回路上。HL1的作用是用于电流检测，过流短路保护。回路中还连接有电源滤波电容VCC。如图2、图3两列模块中线上方即是由正极汇流排P5、负极汇流排N4与绝缘层H3共同组成的分层导体低感汇流主干，构成一组分层导体低感结构。电容侧正极汇流排P1、负极汇流排N1与绝缘层H2组成另一组分层导体低感结构。图2所示的是GTR功率器件变频器的俯视图实施例，它的分层导体主干与底板(L)相垂直，为条状结构。高压电容侧：由正极汇流排P1、负极汇流排N4、中性板M1和绝缘层H1组成另一组分层导体主干，安装于电容器的上方，形成电容侧汇流主干。分层导体低感汇流主干与电容侧汇流主干之间，由霍尔元件HL1、快速熔断器BX1、分流器FL1(IGBT功率器件变频器使用霍尔元件HL2)-->和导电极P2、N2等它们的中间夹有绝缘层H2，一起组成过桥跨接单元。图3中，霍尔元件HL1、HL2采用分流导体方式，目的是减小霍尔元件的容量等级及结构尺寸，为分层导体低感方式创造条件。图3适于IGBT功率器件变频器，它的分层导体主干与底板(2)水平布置，为板状结构。GTR、IGBT功率器件变频器均可用在图2或图3中。本技术的工作原理：由VCC提供的直流高压电流加在P、N两端，当功率器件T1、T3、T5、T4、T6、T2按SPWM三相顺序导通或截止时，UVW将输出三相交流电压。各桥臂上将有大的电流变化率。因本技术采用了前述结构上的各种措施，使寄生电感很小，基本上消除了尖峰电压，使将很小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低感主回路交流变频调速器，包括底板、分层导体主干、散热器，散热器安装在底板上，其特征在于：ａ、由六只一单元功率模块组成的三相输出逆变桥的三极管Ｔ↓［１］、Ｔ↓［３］、Ｔ↓［５］和Ｔ↓［４］、Ｔ↓［６］、Ｔ↓［２］置于散热器上，分别纵 向排列在散热器中线两侧；ｂ、Ｔ↓［１］、Ｔ↓［４］构成Ｕ相桥臂，其中Ｔ↓［１］的集电极与Ｔ↓［４］的发射极相对，分别接于正极汇流排Ｐ↓［５］、负极汇流排Ｎ↓［４］上，构成短距联接，Ｔ↓［１］的发射极与Ｔ↓［４］的集电极相对，通过输出汇流 排Ｑ↓［１］相连接，构成一组П形结构；ｃ、Ｔ↓［３］、Ｔ↓［６］构成Ｖ相桥臂，其中Ｔ↓［３］的集电极与Ｔ↓［４］的发射极相对，分别与正极汇流排Ｐ↓［５］和负极汇流排Ｎ↓［４］相连接，构成短距离联接，Ｔ↓［３］的发射极与Ｔ↓［６］的集电极 相对，通过输出汇流排Ｏ↓［２］联接在一起，构成另一组П形结构；ｄ、Ｔ↓［５］、Ｔ↓［２］构成Ｗ相桥臂，其中Ｔ↓［５］的集电极与Ｔ↓［２］的发射极相对，分别与正极汇流排Ｐ↓［５］和负极汇流排Ｎ↓［４］相联接，构成短距联接，Ｔ↓［５］的发射 极与Ｔ↓［２］的集电极Ｃ相对，通过输出汇流排Ｏ↓［３］联接在一起，Ｔ↓［５］、Ｔ↓［２］与Ｏ↓［３］构成第三组П形结构；ｅ、模块侧正极汇流排Ｐ↓［５］、负极汇流排Ｎ↓［４］与绝缘层Ｈ↓［３］构成一组分层导体低感结构，电容侧正极汇流排Ｐ↓ ［１］负极汇流排Ｎ↓［１］与绝缘层Ｈ↓［２］组成另一组分层导体低感结构；ｆ、两主干之间连接有由霍尔元件ＨＬ↓［１］、快速熔断器ＢＸ↓［１］、分流器ＦＬ↓［１］、导电极Ｐ↓［２］、Ｎ↓［２］、中间层Ｈ↓［２］组成的过桥跨接单元。...

【技术特征摘要】
1、一种低感主回路交流变频调速器，包括底板、分层导体主干、散热器，散热器安装在底板上，其特征在于：a、由六只一单元功率模快组成的三相输出逆变桥的三极管T1、T3、T5和T4、T6、T2置于散热器上，分别纵向排列在散热器中线两侧；b、T1、T4构成U相桥臂，其中T1的集电极与T4的发射极相对，分别接于正极汇流排P5、负极汇流排N4上，构成短距联接，T1的发射极与T4的集电极相对，通过输出汇流排Q1相连接，构成一组形结构；c、T3、T6构成V相桥臂，其中T3的集电极与T4的发射极相对，分别与正极汇流排P5和负极汇流排N4相连接，构成短距离联接，T3的发射极与T6的集电极相对，通过输出汇流排O2联接在一起，构成另一组形结构；d、T5、T2构成W相桥臂，其中T5的集电极与T2的发射极相对，分别与正极汇流排P5和负极汇流排N4相联接，构成短距联接，T5的发射极与T...

【专利技术属性】
技术研发人员：边文志，
申请(专利权)人：唐山市普发电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]