本發明專利技術為一種疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元，解決了傳統的電纜連接方式對外輸出外形凌亂、不易擴容、當電流增大無法布局和連接等問題。本發明專利技術包括風冷散熱器、框架、復合母排、安裝板、三個IGBT、八個支撐電容、三個吸收電容、三個驅動電路板和兩個放電電阻，本發明專利技術以風冷散熱器為基礎，采用了多種母排層疊式模塊化設計。本發明專利技術采用模塊化設計，節省空間，便于維護更換，降低維護成本；本發明專利技術采用多種類型復合母排組合使用技術，提高主電路的可靠性，完全避免線纜在狹窄的空間繞行的困難，且結構緊湊，便于更大功率的擴展，也能減小因故障造成的運營損失和維修成本。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術為一種疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元，解決了傳統的電纜連接方式對外輸出外形凌亂、不易擴容、當電流增大無法布局和連接等問題。本專利技術包括風冷散熱器、框架、復合母排、安裝板、三個IGBT、八個支撐電容、三個吸收電容、三個驅動電路板和兩個放電電阻，本專利技術以風冷散熱器為基礎，采用了多種母排層疊式模塊化設計。本專利技術采用模塊化設計，節省空間，便于維護更換，降低維護成本；本專利技術采用多種類型復合母排組合使用技術，提高主電路的可靠性，完全避免線纜在狹窄的空間繞行的困難，且結構緊湊，便于更大功率的擴展，也能減小因故障造成的運營損失和維修成本。【專利說明】疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元
本專利技術涉及機車交流
，具體是一種疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元。
技術介紹
隨著機車交流技術的發展，采用大功率IGBT為開關元件的變流器應用日益廣泛，為了方便主電路的維護，將一種主電路的多個IGBT器件進行安裝集成，形成功率模塊單元，主要功能包括主電路的連接、器件的開關驅動控制和散熱。 電力機車輔助逆變功率單元是機車輔助供電系統裝置的核心部件，它從機車的中間直流回路取電，經過功率模塊上IGBT組成的三相電路進行逆變后，為列車的輔助用電設備供電。散熱方面采用了強迫風冷的鋁散熱器。 現有的機車輔助逆變功率電路在結構上不獨立，主電路間采用普通銅排和電纜連接。這樣設計的缺點有:1)功率電路的結構未采用獨立的功率單元形式，功率電路出現故障時，不利于維護和更換；2)電路寄生電感大，功率器件容易損壞，電路可靠性差、效率低； 3)采用普通銅排連接，整個主電路結構臃腫，占據空間大，電氣間隙距離要求大。 現有的輔助逆變功率電路對外電連接普遍使用電纜或銅排。這樣設計的缺點為:功率電路對外電連接使用電纜或銅排時，不但在走線布局、端子連接上占據大量的空間，而且在電纜面積變大、主回路電流變大的情況下，線纜在狹窄的空間中無法折彎，功率模塊維護更換時工作量大，耗時長，可能會影響機車正常運營。
技術實現思路
本專利技術為一種疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元。解決如下問題:1)解決電路雜散電感大，功率器件容易損壞，電路可靠性差的問題；2)解決主電路電纜連接多，布局復雜、成本高、質量不可靠的問題；3)減小系統體積、重量，并且方便主電路的維修維護。 本專利技術是通過如下技術方案實現的:一種疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元，包括風冷散熱器、框架、復合母排、安裝板、三個IGBT、八個支撐電容、、三個吸收電容、三個驅動電路板和兩個放電電阻；框架安裝于風冷散熱器頂部，復合母排安裝在框架內左右框壁之間；三個IGBT安裝于風冷散熱器基板的表面，并且分別與復合母排連接；八個支撐電容通過絕緣支撐板安裝于框架內位于后框壁與復合母排之間的位置，八個支撐電容分為上下兩排，每排四個支撐電容，支撐電容的導電端子與復合母排的相應導電端子通過設置在支撐電容上的柱頭螺栓緊密連接；三個吸收電容分別與復合母排連接；三個驅動電路板通過絕緣子安裝在框架內的前框壁上；兩個放電電阻分別與復合母排連接；安裝板固定于框架的左框壁或右框壁外側的底部，安裝板上安裝有五個銅插針連接器，其中，前兩個銅插針連接器分別通過DC-噴涂母排和DC+噴涂母排與復合母排連接，后三個銅插針連接器通過疊層噴涂復合母排分別與三個IGBT連接；兩個放電電阻分別與復合母排連接。 進一步地，復合母排包括三個形狀為扁平狀且疊放在一起的母排，三個母排為DC+母排、DC-母排以及位于中間層的M母排，相鄰的母排之間設有聚酯薄膜；DC+母排、DC-母排和M母排的右側側邊上各設有一個放電電阻連接部，三個放電電阻連接部上下錯開布置，其中一個放電電阻的一端與DC+母排上的放電電阻連接部連接、另一端與M母排上的放電電阻連接部連接，其中另一個放電電阻的一端與DC-母排上的放電電阻連接部連接、另一端與M母排上的放電電阻連接部連接；DC+母排和DC-母排的左側側邊上各設有一個輸入端連接部，兩個輸入端連接部上下錯開布置，其中DC-母排上的輸入端連接部與安裝板上的第一個銅插針連接器連接，DC+母排上的輸入端連接部與安裝板上的第二個銅插針連接器連接；DC+母排和DC-母排的底邊上各設有三個IGBT連接部，并且DC+母排上的三個IGBT連接部和DC-母排上的三個IGBT連接部交叉布置，形成三組IGBT連接部，三個IGBT分別與三組IGBT連接部連接；三個母排作為一個整體，在其整體的水平中線上開設有三個貫穿母排整體的窗口，每個窗口的兩側分別設有一個吸收電容連接部，每個窗口上的兩個吸收電容連接部一個與DC+母排連接、一個與DC-母排連接，三個吸收電容分別安裝在三個窗口上，并與該窗口上的兩個吸收電容連接部連接；三個母排作為一個整體，在其整體的水平中線上方的位置設有四組支撐電容端子組，每組支撐電容端子組包括兩個支撐電容端子，從左至右第一、三、六、八個支撐電容端子與M母排連接，第二、四個支撐電容端子與DC+母排連接，第五、七個支撐電容端子與DC-母排連接；三個母排作為一個整體，在其整體的水平中線下方的位置設有四組支撐電容端子組，每組支撐電容端子組包括兩個支撐電容端子，從左至右第二、四、五、七個支撐電容端子與M母排連接，第六、八個支撐電容端子與DC+母排連接，第一、三個支撐電容端子與DC-母排連接；上排的四個支撐電容分別與上排的四組支撐電容端子組連接，下排的四個支撐電容分別與下排的四組支撐電容端子組連接(即支撐電容的導電端子與支撐電容端子緊密連接)。 疊層噴涂復合母排包括由下而上層疊設置、表面電解鍍錫且長度遞減的T、S、R三層銅排，相鄰銅排之間粘附有聚酯薄膜；T、S、R三層銅排均通過一端上下對齊，且T、S、R三層銅排的對齊端端部各設有一個輸出端連接孔，三個輸出端連接孔錯開布置且分別與安裝板上的后三個銅插針連接器連接；T、S、R三層銅排的非對齊端的側邊向外延設有帶IGBT連接孔的連接部，T、S、R三層銅排通過其上的IGBT連接孔分別與三個IGBT連接。 框架內左右框壁之間固定有上下兩個絕緣支撐條，兩個絕緣支撐條位于前框架和復合母排之間并且緊貼復合母排設置，上方的絕緣支撐條與復合母排上排的四組支撐電容端子組對齊設置，下方的絕緣支撐條與復合母排下排的四組支撐電容端子組對齊設置；設置在支撐電容前端的兩根柱頭螺栓先后穿過復合母排上對應的支撐電容端子組以及絕緣支撐條后用螺母緊固，實現支撐電容前端的固定；絕緣支撐板固定于框架內左右框壁之間位于支撐電容末端與后框壁之間的位置，絕緣支撐板的兩端分別通過固定在左右框壁上的U型安裝架實現與框架的固定，支撐電容的末端設有柱頭螺栓，柱頭螺栓上通過螺母緊固有L型安裝架，L型安裝架固定在絕緣支撐板上，實現支撐電容(6)后端的固定。 本專利技術設計的功率變換單元實現了直流電壓支撐、過電壓吸收、IGBT驅動與保護、功率器件散熱等功能，并最終實現將輸入的直流電逆變為三相交流電輸出。電路結構及原理圖如圖5所示，從圖5中可知: 一、主電路部分:V1-V3為IGBT，三只雙管IGBT通過外部復合母排和RST三相輸出疊層噴涂復合母排連接后形成本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種疊層噴涂排與復合母排混合使用的新型功率變換單元，其特征在于：包括風冷散熱器（1）、框架（2）、復合母排（3）、安裝板（4）、三個IGBT（5）、八個支撐電容（6）、三個吸收電容（7）、三個驅動電路板（8）和兩個放電電阻；框架（2）安裝于風冷散熱器（1）頂部，復合母排（3）安裝在框架（2）內左右框壁之間；三個IGBT（5）安裝于風冷散熱器（1）基板的表面，并且分別與復合母排（3）連接；八個支撐電容（6）通過絕緣支撐板（10）安裝于框架（2）內位于后框壁與復合母排（3）之間的位置，八個支撐電容（6）分為上下兩排，每排四個支撐電容（6），支撐電容（6）的導電端子與復合母排（3）的相應導電端子通過設置在支撐電容（6）上的柱頭螺栓緊密連接；三個吸收電容（7）分別與復合母排（3）連接；三個驅動電路板（8）通過絕緣子安裝在框架（2）內的前框壁上；兩個放電電阻分別與復合母排（3）連接；安裝板（4）固定于框架（2）的左框壁或右框壁外側的底部，安裝板（4）上安裝有五個銅插針連接器（11），其中，前兩個銅插針連接器（11）分別通過DC?噴涂母排（12）和DC+噴涂母排（13）與復合母排（3）連接，后三個銅插針連接器（11）通過疊層噴涂復合母排（14）分別與三個IGBT（5）連接。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳宏，冷麗英，劉革莉，尹梅，趙一潔，
申請(專利權)人：永濟新時速電機電器有限責任公司，
類型：發明
國別省市：山西;14
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