[实用新型]一种超大功率高压变频软起动功率单元

说明书

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，具体涉及一种超大功率高压变频软起动功率单元。

背景技术

在高压电机起动时，因对电网造成很大的电流冲击，常常需要采用软起动的方式调节电机的运行频率，改变电机的转速，使电机逐步起动到额定转速，从而有效地减小电机起动电流对电网的冲击，对电机和电网都起保护作用。高压变频软起动系统的核心是功率单元，它是实现高压变频调速的主要元器件，也是解决高压变频软起动的特性、体积的重要因素。因此，在高压变频软起动功率单元结构设计中，不仅要考虑它的布局合理、结构紧凑，还要考虑它的通风散热、运行可靠等诸多因素。

现有功率单元结构设计中，尤其是小功率单元，把功率器件、线路板、散热器等集合在一个独立的箱子内，散热器均采用平放的形式，功率器件安装在散热器的上部，翅片安装在散热器的下部，位于器件与箱体底板之间，同一电路的各电缆或铜排是独立分开的。这种布置形式对小功率高压变频系统而言基本能满足使用要求，但对大功率，尤其是超大功率高压变频系统，已无法满足散热要求，容易造成功率器件损坏和超温。而且这种电缆或铜排的连接方式会形成很大的分布电感，母排的分布电感是影响超大功率高压变频软起动系统中半导体器件可靠运行的重要因素。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供的一种结构布局合理、散热效率高、母排分布电感影响小的超大功率高压变频软起动用功率单元。

本实用新型目的是这样实现的：一种超大功率高压变频软起动功率单元，包括箱体、散热器、单相整流桥、IGBT、电解电容组和铜排，其特征是：箱体前端面板上设置有通风孔、熔断器、铜排进口和铜排出口；散热器侧立安装在箱体的后端口，翅片纵向排列，单相整流桥、IGBT均匀布局安装在散热器朝向箱体内的基板上，电解电容组安装在箱体内底板上，单相整流桥、IGBT和电解电容组之间通过铜排联接。

所述箱体端面板上部设置有至少一排通风孔，中部安装有2-3个熔断器，下部设置有1-3个输入铜排进口和1-2个输出铜排出口。

所述铜排为BUSBAR层压母排。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、散热效率高。由于本实用新型的散热器侧立安装在箱体的后端口，翅片纵向排列，形成一个上下通道，这样IGBT产生的热量由散热器基板传到翅片后，根据热风向上扩散的原理，再配合箱体端面板上设置的通风孔，以及高压变频软起动整体散热系统，能有效地把热量带走，保证功率单元安全工作。

2、母排的分布电感影响小。由于本实用新型的整流电路、滤波电路和桥式逆变电路之间的连接全部采用BUSBAR层压母排联接，而BUSBAR层压母排具有低电感系数，能很好地减小母排分布电感的影响，同时，BUSBAR层压母排还具有最小的阻抗、压降，能减小电压尖峰对元器件的损害，延长和提高大功率器件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为图1的A-A纵向截面结构示意图；

图3为图1的B-B纵向截面结构示意图；

图4为图1的C-C横向截面结构示意图；

图5为图1的D-D横向截面结构示意图。

图中，箱体1、散热器2、通风孔3、熔断器4、铜排进口5、铜排出口6、输入铜排7、输出铜排8、单相整流桥9、单相整流桥铜排10、IGBT11、IGBT铜排12、电解电容组13、电解电容组铜排14、水泥电阻15、滤波电容16、绕线电阻17、螺栓18。

具体实施方式

以下实施例结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型一种超大功率高压变频软起动功率单元，其输入采用三相全桥整流带滤波电路，输出采用由IGBT组成的单相H型桥式逆变电路。三相全桥整流电路包括三只单相整流桥9，滤波电路包括一个电解电容组13、十八只水泥电阻15和二只滤波电容16，单相H型桥式逆变电路包括八只单管IGBT11和四个绕线电阻17。