矩阵变换器制造技术

技术编号:7088730 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种矩阵变换器,其具备:第1~第3AC电抗器,分别串联连接于3相交流电源的第1~第3相的输出;及第1冷却风扇,产生用于使第1~第3AC电抗器冷却的冷却风,第1~第3AC电抗器并列配置在与冷却风的流动方向交叉的方向上。

【技术实现步骤摘要】

所公开的实施方式涉及一种矩阵变换器
技术介绍
2009年4月9日公开的日本国公开公报特开2009-77518号公报记载了一种电力变换器。在该电力变换器的框体中,在IGBTansulated Gate Bipolar Transistor)模块的输入侧设置有构成AC滤波器的3个AC电抗器。而且,在框体上设置有向外部排出框体内部的热量的冷却风扇。3个AC电抗器沿由冷却风扇产生的冷却风的流动方向依次排列。通常,使3个AC电抗器沿冷却风的流动方向依次排列时,更为下游侧的AC电抗器的冷却效率变差,其温度上升。在此,AC电抗器的电感具有在超过某个一定的温度时极端变小的温度特性。因此,在电力变换器中为了不超过该温度,而选择温度上存在富余的尺寸大的AC电抗器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使AC电抗器的尺寸小型化的矩阵变换器。本专利技术的一个观点为,矩阵变换器具备第1 第3AC电抗器,分别串联连接于3 相交流电源的第1 第3相的输出;及第1冷却风扇,产生用于使所述第1 第3AC电抗器冷却的冷却风。所述第1 第3AC电抗器并列配置在与所述冷却风的流动方向交叉的方向上。根据本专利技术,与不采用本专利技术的结构相比,能够使AC电抗器小型化。附图说明图1 (A)是第1实施方式所涉及的矩阵变换器的内部接线图,⑶是㈧所示的一部分IGBT模块的详细的接线图。图2是表示第1实施方式所涉及的矩阵变换器的内部结构的立体图。图3是从与图2不同的角度观察第1实施方式所涉及的矩阵变换器的内部的立体图。图4是表示第1实施方式所涉及的矩阵变换器的内部结构的平面图。图5是表示第1实施方式所涉及的矩阵变换器的内部结构的侧剖视图。图6是表示第1实施方式所涉及的矩阵变换器的内部结构的前部剖视图。图7是表示第2实施方式所涉及的矩阵变换器所具有的第2冷却风扇的安装的立体图。图8是表示第2实施方式所涉及的矩阵变换器的内部结构的侧剖视图。具体实施方式参照附图说明使本专利技术具体化的实施方式。另外,为了便于说明,定义图2 图8 所示的上方A、下方B、左方C、右方D、前方E、后方F。但是,根据矩阵变换器的实际使用状态,设置方法在各图中不同,例如存在如下情况,使图2 图8所示的上方为前方,下方为后方,前方为下方,后方为上方。而且,在各图中,存在与说明无关的部分省略图示的情况。本专利技术第1实施方式所涉及的矩阵变换器10能够将所输入的3相交流电力变换为频率、电压不同的交流电力。矩阵变换器10的容量例如为160kW。如图1 (A)所示,矩阵变换器10具备第1 第3AC电抗器Li、L2、L3、电容器Cl、 C2、C3及IGBT模块(半导体开关模块的一个例子)Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9,可对马达M进行驱动。第1 第3AC电抗器Li、L2、L3分别串联连接于3相交流电源11的R相、S相及 T相的输出。电容器C1、C2、C3在第1 第3AC电抗器L1、L2、L3的输出侧相对于R相、S相及 T相进行Y联结(星形联结)。通过第1 第3AC电抗器Ll、L2、L3及电容器Cl、C2、C3构成输入滤波器。电容器C1、C2、C3实际上是分别并联连接多个AC电容器而构成(在图KA)中并未详细示出)的。1681~模块01、02、03、04、05、06、07、08、09连接于第 1 第 3AC 电抗器 L1、L2、L3 的输出侧。各IGBT模块Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9例如具有树脂成型的半导体双向开关及设置在上部的外围电路基板。1681~模块01、02、03、04、05、06、07、08、09的半导体双向开关通过未图示的控制电路而被控制为接通、断开,输出U相、V相及W相的电压。如图 1 (B)所示,在IGBT模块Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9上连接有缓冲模块SM0缓冲模块 SM的内部设置有多个用于构成缓冲电路的二极管及电容器,该缓冲电路吸收因半导体双向开关的开关动作所产生的电涌电压。另外,在缓冲模块SM上连接外部的放电电路14。如图2 图5所示,在矩阵变换器10的框体15内设置有第1 第3AC电抗器 L1、L2、L3 ;多个 AC 电容器模块 CM11、CM12、CM13、CM21、CM22、CM23、CM31、CM32、CM33 ;多个 IGBT模块Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9 ;多个缓冲模块SM ;及冷却风扇17、18 (分别是第1及第3冷却风扇的一个例子)。第1 第3AC电抗器L1、L2、L3、AC电容器模块CMl 1、 CMl2、CMl3、CM21、CM22、CM23、CM31、CM32、CM33 及 IGBT 模块 Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、 Q9通过铜条而电连接。在框体15内的后部大致水平地设置有第1隔板(第1固定部件的一个例子)21。 在框体15内的除后部以外的部分上设置有第2隔板(第2固定部件的一个例子)22及位于第2隔板22右侧的第3隔板(第3固定部件的一个例子)23。框体15内部的空间通过第1 第3隔板21、22、23而被部分地上下隔开。第1及第3隔板21、23与第2隔板22分别被设置为上下方向的位置不同,第1隔板21被设置在第1上下方向位置Hl上(参照图 5)。第2隔板22被设置在比第1上下方向位置Hl低的第2上下方向位置H2上。第3隔板23被设置在第1上下方向位置Hl上(参照图6)。另外,只要是比第2上下方向位置H2 高的位置,则第3隔板23也可以被设置在与第1上下方向位置Hl不同的位置上。而且,在框体15内的除后部以外的部分上设置有第4隔板M,其从框体15的底板 25向上方延伸,部分地左右隔开框体15内部的空间(参照图3及图6)。在第4隔板对上5结合有第2隔板22的右端部及第3隔板23的左端部。下面,对收容在框体15内的冷却风扇17、18、第1 第3AC电抗器Li、L2、L3、AC 电容器模块0111、0112、0113、0121、0122、0123、0131、0132、〇103 及 IGBT 模块 Q1、Q2、Q3、 Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9详细地进行说明。冷却风扇17、18能够产生用于冷却框体15内部的冷却风。通过所产生的冷却风向框体15的后方排出框体15内的热量。附带说一下,根据矩阵变换器10的使用状态,有时向上方排出热量。如图5所示,冷却风扇17配置在框体15内的后端部上侧,冷却风扇18 配置在冷却风扇17的下侧。第1 第3AC电抗器L1、L2、L3固定在第1隔板21上,配置在框体15的前后方向中央的偏后侧。而且,如图4所示,第1 第3AC电抗器Li、L2、L3并列配置在相对于由冷却风扇17产生的冷却风的流动方向例如在70 110度的范围内交叉的方向上。因而,由于在第1 第3AC电抗器L1、L2、L3上实质上均等地接触冷却风,因此冷却效率被保持为良好。另外,冷却风的流动方向和第1 第3AC电抗器L1、L2、L3的配置方向以如下程度进行交叉即可,即不必因冷却效率恶化而选择温度上存在富余的更大尺寸的AC电抗器的程度。第1 第3AC电抗器Li、L2、L3 一体地构成。在第1 第3AC电抗器L1、L2、L3上具有向前侧突出,分别上下设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矩阵变换器,其特征在于,具备:第1~第3AC电抗器,分别串联连接于3相交流电源的第1~第3相的输出;及第1冷却风扇,产生用于使所述第1~第3AC电抗器冷却的冷却风,所述第1~第3AC电抗器并列配置在与所述冷却风的流动方向交叉的方向上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:岸本一孝古城真人内野贵裕
申请(专利权)人:株式会社安川电机
类型:发明
国别省市:JP

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