【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低地板及调车机车牵引变流器领域，尤其涉及一种变流器模块及变流器。
技术介绍
1、中小功率变流器模块由于应用范围分布广，个性化定制需求高的特点，针对不同的应用需求，通常对变流器模块的某一性能方面，如功率密度、寿命、可靠性、成本等，提出更高的要求。而变流器模块是变流器中核心的电路部分，因此，设计一个简统化的中小功率变流器模块平台，可以解决功率密度、寿命、可靠性和成本等不同的功能需求问题。
2、目前国内在轨道交通车辆中的低地板车与机车领域的调机车辆这两个领域的项目需求量大，但单个项目需求量小，且个性化定制要求高，变流器模块需要设计一个简统化模块平台，在简统化模块平台的基础上，针对不同功能需求，通过对igbt、驱动板、dcu(驱动控制单元)、支撑电容等关键部件进行不同组合配置，使模块能够满足不同项目的功能需求，增大中小功率变流器模块通用性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种新型的igbt多功能变流器模块及变流器。
2、本专利技术的第一方面提供了一种变流器模块，包括堆叠组装的第一基础单元和第二基础单元，所述第一基础单元包括散热器、igbt组件、交流铜排、水平低感母排、垂直低感母排及支撑螺杆，所述第二基础单元包括支撑电容器、立柱、控制单元及dc/dc电源模块，其中，所述第一基础单元包括多个igbt组件安装位，用以配置不同规格和数量的igbt组件以实现牵引或辅逆功能。
3、在一个实施方式中，所述igbt组件包括igbt
4、在一个实施方式中，所述igbt组件固定在所述散热器上，所述igbt组件底部涂覆有导热硅脂。
5、在一个实施方式中，所述散热器上还固定有交流接线座与直流接线座，所述交流铜排一端固定在所述igbt组件上，另一端搭接在所述交流接线座上，所述水平低感母排末端与所述直流接线座连接，所述垂直低感母排一端与所述水平低感母排固定连接，另一端固定在支撑电容器上。
6、在一个实施方式中，所述第一基础单元还包括防护板，所述防护板通过支撑螺柱固定在所述散热器上，以对所述igbt组件中的所述门极驱动单元进行防护，所述防护板上设置有绑线孔。
7、在一个实施方式中，所述igbt器件包括电流规格为600a和/或800a的器件。
8、在一个实施方式中，所述支撑电容器包括多个圆筒电容安装位，以配置不同规格和数量的圆筒电容，多个圆筒电容之间并联连接。
9、在一个实施方式中，所述变流器模块的设置有8只igbt组件，所述8只igbt组件配置为包括两路三相牵引逆变单元和两路斩波单元，所述三相牵引逆变单元采用单管驱动；或所述8只igbt组件配置为包含一路三相牵引逆变单元和两路斩波单元，其中所述三相牵引逆变单元采用每两只igbt组件并联驱动。
10、在一个实施方式中，所述变流器模块设置有12只igbt组件，所述12只igbt组件配置为两路三相牵引逆变单元，所述三相牵引逆变单元采用每两只igbt组件并联驱动。
11、在一个实施方式中，所述变流器模块设置有14只igbt组件，所述14只igbt组件配置为包含四路牵引逆变单元和两路斩波单元，所述牵引逆变单元采用单管输出；或所述14只igbt组件配置为包含两路牵引逆变单元和两路斩波单元，所述牵引逆变单元采用每两只igbt组件并联输出；或所述14只igbt组件配置为包含两路三相牵引逆变单元、两路dc/dc单元、一路能馈单元和两路斩波单元，所述三相牵引逆变单元采用单管输出，所述能馈单元及dc/dc单元均采用每两只igbt组件并联。
12、在一个实施方式中，所述变流器模块设置有14只igbt组件，所述14只igbt组件配置为包含三路三相辅逆单元、两路dc/dc单元及一路斩波单元，所述三相辅逆单元采用单管输出，所述dc/dc单元采用每两只igbt组件并联；或所述14只igbt组件配置为包含两路可控整流单元、两路辅逆单元及两路斩波单元，所述辅逆单元采用单管输出，所述可控整流单元采用每两只igbt器件并联输出。
13、在一个实施方式中，所述第二基础单元还包括至少2路pt100，所述pt100固定在所述散热器上，以在所述散热器的台面超温时，对变流器模块进行超温保护。
14、在一个实施方式中，所述支撑电容器固定在环氧布板和电容支架上，所述环氧布板固定在电容支架上，所述电容支架通过电容器支座安装在所述立柱上，电容支架和电容器支座以及电容器支座和立柱之间均通过螺钉紧固。
15、在一个实施方式中，所述第二基础单元还包括控制层支撑架，所述控制层支撑架安装在所述电容器支座上，所述控制单元和dc/dc电源模块通过固定在所述控制层支撑架上，所述控制层支撑架上还设置有拉手，以便于所述模块控制层的安装拆卸。
16、在一个实施方式中，所述立柱上设置有便于变流器模块搬运的立柱拉手。
17、本专利技术的第二方面提供了一种变流器，包括上述的变流器模块。
18、与现有技术相比，本专利技术的变流器模块具有以下优点：
19、1.采用统一外形结构，在散热器上布局预设14个igbt组件位置，可根据不同需求配置不同规格和数量的igbt器件，以满足牵引和辅逆等功能，变流器模块采用叠层安装方式，自下而上，依次安装，简单方便，便于维护。
20、2.通过对散热器、igbt、驱动板、支撑电容、dcu(包含软件)等关键部件进行不同组合配置，能够满足低地板领域和调车机车领域不同项目的功能需求；
21、3.变流器模块支撑电容采用多个圆筒电容并联的方案，可根据不同参数需求配置圆筒电容的规格和数量，有效提升模块的通用性并降低成本；
22、4.变流器模块采用驱动检测一体板，一体板焊接安装在igbt器件上，节省模块空间；
23、5.模块集成dcu，通过配置不同的控制软/硬件满足不同的电路功能需求.
24、上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够实现本专利技术的目的。
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1.一种变流器模块，其特征在于，包括堆叠组装的第一基础单元和第二基础单元，所述第一基础单元包括散热器、IGBT组件、交流铜排、水平低感母排、垂直低感母排及支撑螺杆，所述第二基础单元包括支撑电容器、立柱、控制单元及DC/DC电源模块，其中，所述第一基础单元包括多个IGBT组件安装位，用以配置不同规格和数量的IGBT组件以实现牵引或辅逆功能。
2.根据权利要求1所述的变流器模块，其特征在于，所述IGBT组件固定在所述散热器上，所述IGBT组件包括IGBT器件和门极驱动单元，所述门极驱动单元与所述IGBT器件的形状相匹配，并嵌入贴合在IGBT器件上，所述IGBT器件和所述门极驱动单元通过焊接电连接。
3.根据权利要求2所述的变流器模块，其特征在于，所述散热器上还固定有交流接线座与直流接线座，所述交流铜排一端固定在所述IGBT组件上，另一端搭接在所述交流接线座上，所述水平低感母排末端与所述直流接线座连接，所述垂直低感母排一端与所述水平低感母排固定连接，另一端固定在支撑电容器上。
4.根据权利要求3所述的变流器模块，其特征在于，所述第一基础单元还包括防护
5.根据权利要求3所述的变流器模块，其特征在于，所述IGBT组件底部涂覆有导热硅脂，多个IGBT组件采用驱动检测一体板，所述驱动检测一体板焊接在多个IGBT组件上。
6.根据权利要求5所述的变流器模块，其特征在于，所述IGBT器件包括电流规格为600A和/或800A的器件。
7.根据权利要求6所述的变流器模块，其特征在于，所述支撑电容器包括多个圆筒电容安装位，以配置不同规格和数量的圆筒电容，多个圆筒电容之间并联连接。
8.根据权利要求7所述的变流器模块，其特征在于所述变流器模块的设置有8只IGBT组件，所述8只IGBT组件配置为包括两路三相牵引逆变单元和两路斩波单元，所述三相牵引逆变单元采用单管驱动；或所述8只IGBT组件配置为包含一路三相牵引逆变单元和两路斩波单元，其中所述三相牵引逆变单元采用每两只IGBT组件并联驱动。
9.根据权利要求7所述的变流器模块，其特征在于，所述变流器模块设置有12只IGBT组件，所述12只IGBT组件配置为两路三相牵引逆变单元，所述三相牵引逆变单元采用每两只IGBT组件并联驱动。
10.根据权利要求7所述的变流器模块，其特征在于，所述变流器模块设置有14只IGBT组件，所述14只IGBT组件配置为包含四路牵引逆变单元和两路斩波单元，所述牵引逆变单元采用单管输出；或所述14只IGBT组件配置为包含两路牵引逆变单元和两路斩波单元，所述牵引逆变单元采用每两只IGBT组件并联输出；或所述14只IGBT组件配置为包含两路三相牵引逆变单元、两路DC/DC单元、一路能馈单元和两路斩波单元，所述三相牵引逆变单元采用单管输出，所述能馈单元及DC/DC单元均采用每两只IGBT组件并联。
11.根据权利要求7所述的变流器模块，其特征在于，所述变流器模块设置有14只IGBT组件，所述14只IGBT组件配置为包含三路三相辅逆单元、两路DC/DC单元及一路斩波单元，所述三相辅逆单元采用单管输出，所述DC/DC单元采用每两只IGBT组件并联；或所述14只IGBT组件配置为包含两路可控整流单元、两路辅逆单元及两路斩波单元，所述辅逆单元采用单管输出，所述可控整流单元采用每两只IGBT器件并联输出。
12.根据权利要求1～11任一项所述的变流器模块，其特征在于，所述第二基础单元还包括至少2路PT100，所述PT100固定在所述散热器上，以在所述散热器的台面超温时，对变流器模块进行超温保护。
13.根据权利要求12所述的变流器模块，其特征在于，所述支撑电容器固定在环氧布板和电容支架上，所述环氧布板固定在电容支架上，所述电容支架通过电容器支座安装在所述立柱上，电容支架和电容器支座以及电容器支座和立柱之间均通过螺钉紧固。
14.根据权利要求13所述的变流器模块，其特征在于，所述第二基础单元还包括控制层支撑架，所述控制层支撑架安装在所述电容器支座上，所述控制单元和DC/DC电源模块通过固定在所述控制层支撑架上，所述控制层支撑架上还设置有拉手，以便于模块控制层的安装拆卸。
15.根据权利要求14所述的变流器模块，其特征在于，所述立柱上设置有便于变流器模块搬运的立柱拉手。
16.一种变流器，其特征在于，包括权利要求1～15任一项所述的变流器模块。
...【技术特征摘要】
1.一种变流器模块，其特征在于，包括堆叠组装的第一基础单元和第二基础单元，所述第一基础单元包括散热器、igbt组件、交流铜排、水平低感母排、垂直低感母排及支撑螺杆，所述第二基础单元包括支撑电容器、立柱、控制单元及dc/dc电源模块，其中，所述第一基础单元包括多个igbt组件安装位，用以配置不同规格和数量的igbt组件以实现牵引或辅逆功能。
2.根据权利要求1所述的变流器模块，其特征在于，所述igbt组件固定在所述散热器上，所述igbt组件包括igbt器件和门极驱动单元，所述门极驱动单元与所述igbt器件的形状相匹配，并嵌入贴合在igbt器件上，所述igbt器件和所述门极驱动单元通过焊接电连接。
3.根据权利要求2所述的变流器模块，其特征在于，所述散热器上还固定有交流接线座与直流接线座，所述交流铜排一端固定在所述igbt组件上，另一端搭接在所述交流接线座上，所述水平低感母排末端与所述直流接线座连接，所述垂直低感母排一端与所述水平低感母排固定连接，另一端固定在支撑电容器上。
4.根据权利要求3所述的变流器模块，其特征在于，所述第一基础单元还包括防护板，所述防护板通过支撑螺柱固定在所述散热器上，以对所述igbt组件中的所述门极驱动单元进行防护，所述防护板上设置有绑线孔。
5.根据权利要求3所述的变流器模块，其特征在于，所述igbt组件底部涂覆有导热硅脂，多个igbt组件采用驱动检测一体板，所述驱动检测一体板焊接在多个igbt组件上。
6.根据权利要求5所述的变流器模块，其特征在于，所述igbt器件包括电流规格为600a和/或800a的器件。
7.根据权利要求6所述的变流器模块，其特征在于，所述支撑电容器包括多个圆筒电容安装位，以配置不同规格和数量的圆筒电容，多个圆筒电容之间并联连接。
8.根据权利要求7所述的变流器模块，其特征在于所述变流器模块的设置有8只igbt组件，所述8只igbt组件配置为包括两路三相牵引逆变单元和两路斩波单元，所述三相牵引逆变单元采用单管驱动；或所述8只igbt组件配置为包含一路三相牵引逆变单元和两路斩波单元，其中所述三相牵引逆变单元采用每两只igbt组件并联驱动。
9.根据权利要求7所述的变流器模块，其特征在于，所述变流器...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦泽春，傅航杰，田森，丁云，谢岳城，廖军，王子强，陈明翊，王雄，魏海山，
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：
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