大容量高密度膜电容功率单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大容量高密度膜电容功率单元，它包括单元主壳体、散热器、功率半导体器件、电容安装板、直流电容器、直流母线排、变压器、支撑横梁、控制驱动板、输出铜排、输入铜排、快熔，功率半导体器件为整流桥、IGBT模块安装于散热器基板背面，散热器竖向固定在单元主壳体左侧上端；直流电容器并排安装在电容安装板上，直流母线排与直流电容器连接，实现直流电容器的串并联，直流母线排通过IGBT连接排与IGBT模块连接，直流母线排通过整流桥连接排与整流桥连接，控制驱动板安装在支撑横梁上，变压器与控制驱动板连接，该功率单元具有结构紧凑、布局合理的特点。布局合理的特点。布局合理的特点。

【技术实现步骤摘要】
大容量高密度膜电容功率单元


[0001]本技术涉及高压变频技术设备领域，具体为用于大功率、高压交流异步电动机变频调速的电力变换装置，尤其涉及一种大容量高密度膜电容功率单元。

技术介绍

[0002]随着现代电力电子技术的迅速发展，促进了功率半导体技术的发展。传统高压变频器功率单元模块由整流模块、IGBT、滤波储能电容器等构成，需要功率半导体器件多，散热器尺寸大，功率器件间通过铜排等进行连接，安装复杂，整体结构存在布局不合理问题，造成整个功率单元模块成本高、功率密度小、体积大。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供了一种大容量高密度膜电容功率单元，该功率单元模块具有结构紧凑、功率密度高、便于安装维护的特点。
[0004]为实现以上专利技术目的，本技术所采取的技术方案为：
[0005]一种大容量高密度膜电容功率单元，它包括单元主壳体、散热器、功率半导体器件、电容安装板、直流电容器、直流母线排、变压器、支撑横梁、控制驱动板、输出铜排、输入铜排、快熔，功率半导体器件为整流桥、IGBT模块安装于散热器基板背面，散热器竖向固定在单元主壳体左侧上端；
[0006]直流电容器并排安装在电容安装板上，电容安装板竖向固定在单元主壳体左侧，散热器正下方；
[0007]直流母线排与直流电容器连接，实现直流电容器的串并联，每个直流电容器都并联一个水泥电阻，直流母线排通过IGBT连接排与IGBT模块连接，直流母线排通过整流桥连接排与整流桥连接；
[0008]进一步地，IGBT连接排在正负连接排之间增加绝缘纸，保证IGBT连接排的排与排之间的电气间隙要求，降低母排杂散电感；
[0009]控制驱动板安装在支撑横梁上，支撑横梁固定在单元主壳体右侧上方，变压器安装在单元主壳体后侧，控制驱动板后方，变压器与控制驱动板连接，为控制驱动板提供隔离、降压电源，控制驱动板的作用与上级主控系统通讯，控制功率半导体器件的运行、检测、保护。
[0010]输入铜排、输出铜排分别与整流器、IGBT模块连接，输入铜排为整流桥提供三相整流电源，输出铜排连接IGBT的逆变输出；输出铜排、输入铜排与单元主壳体前侧面板连接处采用绝缘子支撑，保证电气间隙要求以及保证铜排受力时不发生形变。
[0011]所述的直流电容器为18个，呈三串六并的形式横向安装在电容安装板上。
[0012]所述的快熔设置在机箱主壳体前侧面板外侧，与输入铜排连接，主壳体前侧面板下侧设置有把手。
[0013]所述的输出铜排设置在机箱主壳体前侧面板上端，输入铜排上方。
[0014]本技术的有益效果为：该大容量高密度膜电容功率单元整体布局合理，结构紧凑，具有安装效率高、功率密度高、集成化高的特点。
附图说明
[0015]图1 为本技术的结构示意图；
[0016]图2为本技术的外形示意图；
[0017]图3为本技术的直流母线排结构示意图；
[0018]图4为本技术的直流母线排连接示意图
[0019]1‑
单元主壳体，2
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散热器，31
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整流桥，32
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IGBT模块，41
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整流桥连接排，42
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IGBT连接排，5
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绝缘纸，6
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电容安装板，7
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直流电容器，8
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直流母线排，9
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水泥电阻，10
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变压器，11
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支撑横梁，12
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控制驱动板，13
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输出铜排，14
‑
输入铜排，15
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快熔，16
‑
绝缘子，17
‑
把手。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术做进一步说明：
[0021]如图所示，一种大容量高密度膜电容功率单元，它包括单元主壳体1、散热器2、功率半导体器件、电容安装板6、直流电容器、直流母线排8、变压器10、支撑横梁11、控制驱动板12、输出铜排13、输入铜排14、快熔15，功率半导体器件为整流桥31、IGBT模块32安装于散热器2的基板背面，散热器2竖向固定在单元主壳体1左侧上端；
[0022]直流电容器7并排安装在电容安装板6上，电容安装板6竖向固定在单元主壳体1左侧，散热器2正下方；
[0023]直流母线排8与直流电容器连接，实现直流电容器7的串并联，每个直流电容器都并联一个水泥电阻9，直流母线排8通过IGBT连接排42与IGBT模块32连接，直流母线排8通过整流桥连接排41与整流桥31连接；
[0024]进一步地，IGBT连接排42在正负连接排之间增加绝缘纸5，保证IGBT连接排42的排与排之间的电气间隙要求，降低母排杂散电感；
[0025]控制驱动板12安装在支撑横梁11上，支撑横梁11固定在单元主壳体1右侧上方，变压器10安装在单元主壳体1后侧，控制驱动板12后方，变压器10与控制驱动板12连接，为控制驱动板12提供隔离、降压电源，控制驱动板12的作用与上级主控系统通讯，控制功率半导体器件的运行、检测、保护。
[0026]输入铜排14、输出铜排13分别与整流器、IGBT模块32连接，输入铜排14为整流桥31提供三相整流电源，输出铜排13连接IGBT的逆变输出；输出铜排13、输入铜排14与单元主壳体1前侧面板连接处采用绝缘子16支撑，保证电气间隙要求以及保证铜排受力时不发生形变。
[0027]所述的直流电容器为18个，呈三串六并的形式横向安装在电容安装板6上。其中附图3中标记71的所述6个单元并联后的负极与72所述6个单元并联后的正极连接，72所述6个单元并联后的负极与73所述6个单元并联后的正极连接。71所述6个电容并联后的正极与整流桥31正极连接，73所述6个电容并联后的负极与整流桥31负极连接；71所述6个电容并联后的正极与IGBT正极连接，73所述6个电容并联后的负极与IGBT负极连接。直流电容器7将整流电路的输出电压平波，将交流分量减小到最小。为后面的逆变器提供“纯直流电压”，以
减小逆变器输出的交流电压波形失真。
[0028]述的快熔设置在机箱主壳体前侧面板外侧，与输入铜排14连接，起保护作用，主壳体前侧面板下侧设置有把手17。
[0029]所述的输出铜排13设置在机箱主壳体前侧面板上端，输入铜排14上方。
[0030]本技术的有益效果为：该大容量高密度膜电容功率单元整体布局合理，结构紧凑，具有安装效率高、功率密度高、集成化高的特点。
[0031]以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大容量高密度膜电容功率单元，其特征在于：它包括单元主壳体、散热器、功率半导体器件、电容安装板、直流电容器、直流母线排、变压器、支撑横梁、控制驱动板、输出铜排、输入铜排、快熔，功率半导体器件为整流桥、IGBT模块安装于散热器基板背面，散热器竖向固定在单元主壳体左侧上端；直流电容器并排安装在电容安装板上，电容安装板竖向固定在单元主壳体左侧，散热器正下方；直流母线排与直流电容器连接，实现直流电容器的串并联，每个直流电容器都并联一个水泥电阻，直流母线排通过IGBT连接排与IGBT模块连接，直流母线排通过整流桥连接排与整流桥连接；控制驱动板安装在支撑横梁上，支撑横梁固定在单元主壳体右侧上方，变压器安装在单元主壳体后侧，控制驱动板后方，变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万伟，高兆申，戚鹏，尹逊春，高海军，李禄，
申请(专利权)人：山东泰开自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：