逆变器模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种逆变器模块，具体而言，一种用于换流器的逆变器模块10，其实施成，从直流电压中产生交流电压，该逆变器模块10包括：多个半导体模块16以用于产生交流电压；带有控制部62的控制电路板42，控制部62实施成，控制半导体模块16；以及分别用于每个半导体模块16的连接电路板40。连接电路板40实施成，使控制电路板42与相关联的半导体模块16电地相连接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于机车(Triebwagen)的换流器(Stromrichter)的逆变器模块(Wechselrichtermodul)。
技术介绍
火车(例如短途运输火车(Nahverkehrszug))的火车头或机车常常包括一个或多个电机，通过换流器为这些电机供应来自交流电压网(Wechselspannungsnetz)的电流。交流电压网通常为单相的并且包括上部滑接线(Oberleitung)，火车头可通过集电器(Stromabnehmer)接合(zugreifen)到上部滑接线上。在此，机车可包括这样的换流器，即，其利用直流换流器(Gleichrichter)从单相的交流电压中产生直流电压，该直流电压为直流电压电路(Gleichspannungskreis)供电，另一方面多个逆变器(Wechselrichter)可联接到该直流电压电路处，逆变器产生用于火车头的马达的多相的交变电流。在此，对于每个相或多个相，逆变器中的每一个可包括逆变器模块，其从直流电压中产生交流电压。尤其地对于火车来说，应可简单地更换并可简单地维护该逆变器模块。此外，应如此构建逆变器模块，即，使得其经受在机车中的环境条件。
技术实现思路
本技术的目的为提供一种逆变器模块，其设计成在非常小的部件数量上尽可能简单地装配。通过根据本专利技术的用于换流器的逆变器模块来实现该目的逆变器模块实施成，从直流电压中产生交流电压，该逆变器模块包括多个半导体模块以用于产生交流电压；带有控制部的控制电路板，其实施成，控制半导体模块；分别用于每个半导体模块的连接电路板，其中，连接电路板实施成，使控制电路板与相关联的半导体模块电地相连接。本技术的一方面涉及一种用于换流器、例如用于火车的机车的换流器的逆变器模块。在此，机车可为带有专用的驱动的火车头或车厢。换流器通常将单相的交变电流整流成用于机车的每个电机的多相的交变电流。在此，根据本技术的一种实施形式，逆变器模块实施成，从直流电压中产生交流电压。在此，直流电压可来自于直流电压中间电路(Gleichspannungszwischenkreis)。根据本技术的一种实施形式，逆变器模块包括半导体模块以用于产生交流电压，半导体模块例如分别包括刚刚提及的半导体开关中的一个；带有控制部(Steuerung)(也就是说“门驱动”)的控制电路板，该控制部实施成，控制半导体模块(具体而言，半导体开关)；以及用于每个半导体模块的连接电路板，其中，连接电路板实施成，使控制电路板与相关联的半导体模块电地且可选地机械地相连接。换句话说，连接电路板中置(zwischenschalten)在控制部和半导体模块的相应的一个之间，从而特定的 (spezifisch)与半导体模块和尤其地半导体开关相关的、用于调整半导体开关的开关性能的部件可扩展(auslagern)到连接电路板上。根据本技术的一种实施形式，在连接电路板上安装电的和/或电子的部件，通过该部件可操控相关联的半导体模块。以这种方式，如有可能仅仅提供不同的连接电路板以用于不同的半导体模块，并且控制电路板的结构可保持不变。根据本技术的一种实施形式 ，电的和/或电子的组件包括一个或多个门电阻(Gatewiderstand)、一个或多个门箝位二极管(Gate-Clampdiode)、一个或多个门电容(Gatekondensator)和/或一个或多个过压保护元件。尤其地，这些部件可取决于半导体模块或半导体开关的制造商而变化。根据本技术的一种实施形式，控制部实施成，控制逆变器模块的所有半导体模块。换句话说，逆变器模块可包括刚好一个用于所有(四个)半导体模块或半导体开关的控制电路板。根据本技术的一种实施形式，控制电路板和连接电路板通过插拔连接件(Steckverbindung)机械地且电地相互连接。以这种方式，可利用一个工作步骤将控制电路板插到已经与半导体模块相连接的连接电路板上，以用于将控制部联接到半导体模块处并且将控制电路板机械地固定在逆变器模块处。根据本技术的一种实施形式，控制电路板例如具有孔，并且连接电路板具有用于插入该孔中的凸出部，通过其建立在控制电路板和连接电路板之间的电的和机械的连接。根据一种实施形式，逆变器模块还包括冷却板，例如通过两个冷却软管为该冷却板供水。两个半导体模块可安装在冷却板的第一侧上，并且两个导体模块可安装在冷却板的第二侧上。例如，逆变器分支(Wechselrichterzweig)的两个半导体模块分别相对地安装在冷却板处，从而用于通过两个半导体模块产生的交流电压的联接部可分别在冷却板的端部处从逆变器中引导出来。根据本技术的一种实施形式，逆变器模块包括第一加强板，其布置成垂直于冷却板并且与冷却板相连接。第一加强板可防止冷却板和布置在其上的半导体模块的弯曲，尤其地在火车中在运行中(在其中可出现强烈的垂直的振动)应防止该弯曲。根据本技术的一种实施形式，控制电路板布置在第一加强板的一侧上并且冷却板布置在第一加强板的另一侧上。由此，在维护时可在不必移除第一加强板的情况下接近控制电路板。同样控制电路板空间上与半导体模块分离，并且更好地被保护免于受到半导体模块的故障功能(例如爆炸)的影响。根据本技术的一种实施形式，连接电路板伸延穿过在第一加强板中的凹口(Aussparung)。逆变器模块可以这种方式紧凑地保持在垂直的方向上。根据本技术的一种实施形式，控制电路板布置成基本上平行于第一加强板，并且连接电路板布置成基本上垂直于第一加强板。在此，第一加强板和控制电路板可机械地相互连接，例如旋拧在一起，由此通过第一加强板支撑控制电路板。在该情况中，第一加强板具有两个功能，支撑冷却板和控制电路板。根据本技术的一种实施形式，在第一加强板上布置两个电流传感器，两个用于交流电压的导体伸延穿过该电流传感器。由此，第一加强板也还可为电流传感器的载体，电流传感器可检测通过逆变器模块的交变电流联接部的交变电流。在此，电流传感器通常与控制电路板相连接。根据本技术的一种实施形式，逆变器模块包括第二加强板，其以与第一加强板相对的方式布置成垂直于冷却板。由此，第二强化板提供冷却板的进一步支撑，并且此外可用作母线汇流条(Busverschienung)的机械的支撑,利用该母线汇流条逆变器模块可与直流电压中间电路相连接。根据本技术的一种实施形式，逆变器模块包括母线汇流条以用于将半导体模块与直流换流器连接。母线汇流条可U形地包围冷却板和布置在冷却板上的半导体模块。以这种方式母线汇流条可直接地接触半导体模块的触点。附图说明下面参考附图详细地描述本技术的实施例。图I显示了根据本技术的实施形式的逆变器模块的三维的视图，图2示意性地显示了图I中的逆变器模块的电路设计。原则上，相同的或相似的构件设有相同的参考标号。具体实施方式图I显示了逆变器模块10，其可插入用于市郊火车(Vorortszug)的牵引换流器中。逆变器模块10也可称为PEBB(“功率电子建立积木式部件(Power electronic buildingblock)”)。这可理解为，“模块”可理解为组件(Baugruppe)。组件的部件可例如机械地刚性地相互连接。逆变器模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于换流器的逆变器模块， 其中，所述逆变器模块(10)实施成，从直流电压中产生交流电压， 所述逆变器模块(10)包括 多个半导体模块(16)以用于产生交流电压， 带有控制部￠2)的控制电路板(42)，所述控制部￠2)实施成，控制所述半导体模块(16), 分别用于每个半导体模块(16)的连接电路板(40)，其中，所述连接电路板(40)实施成，使所述控制电路板(42)与相关联的半导体模块(16)电地相连接。2.根据权利要求I所述的逆变器模块，其特征在于，在所述连接电路板(40)上安装电的和/或电子的部件，通过所述部件可操控相关联的半导体模块(16)。3.根据权利要求2所述的逆变器模块，其特征在于，所述电的和/或电子的部件包括至少ー个门电阻、至少ー个门电容、至少ー个门箝位ニ极管和/或至少ー个过压保护元件。4.根据权利要求I或2所述的逆变器模块，其特征在于，所述控制部￠2)实施成，控制所述逆变器模块(10)的所有半导体模块(16)。5.根据权利要求I至3中任一项所述的逆变器模块，其特征在于，所述控制电路板(42)和所述连接电路板(40)通过插拔连接件(46)机械地且电地相互连接。6.根据权利要求I至3中任一项所述的逆变器模块，所述逆变器模块(10)还包括 冷却板(12)， 其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·威特维尔，G·克纳普，L·蒙托亚，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：