[实用新型]地铁牵引逆变斩波功率单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及地铁牵引系统技术领域，具体是一种地铁牵引逆变斩波功率单元。

背景技术

随着大功率半导体器件IGBT制造技术、驱动技术的突飞猛进，作为地铁牵引系统中牵引变流器的核心部件，牵引逆变功率单元也得到了快速发展，朝着高频小型化、高可靠性的方向发展。

牵引逆变斩波功率单元的输入来自地铁电网的直流电压，选择IGBT作为开关器件，通过逆变方式，达到输出三相交流电压的目的，进而控制地铁牵引电机实现牵引功能。同时在牵引变流器控制系统配合下，还可以实现制动斩波功能。

现有技术一：1）牵引逆变功率单元主电路各器件之间采用普通铜排连接，IGBT吸收电路复杂；2）驱动板直接安装在IGBT上或独立安装在IGBT的上一层。

现有技术一的缺点为：1）电路采用普通铜排连接，电气间隙增大，导致整个功率单元体积增大，占用变流器的空间增大；另外普通铜排杂散电感大，需要加装很多吸收电路，导致电路结构复杂，附件增多，使整个功率单元可靠性降低。2）驱动板直接安装在IGBT上或独立安装在IGBT上一层，造成功率单元维护不方便，更换IGBT器件或驱动板时，需要拆除的配件较多，不仅烦琐费时，而且维护后的可靠性不能保证。

现有技术二：制动斩波单元单独设置，与牵引逆变功率单元是相对独立的。

现有技术二的缺点为：两者独立，需要两套散热器，占用车辆空间大。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种地铁牵引逆变斩波功率单元。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种地铁牵引逆变斩波功率单元，包括散热器、IGBT器件、IGBT配置板、IGBT驱动板、二极管器件、吸收电容和复合母排；散热器上安装有支撑框架，支撑框架上设有六个绝缘子；IGBT器件的个数为七个，二极管器件的个数为一个，七个IGBT器件和一个二极管器件分两排贴附设置在散热器上，一排为四个IGBT器件、另一排为一个二极管器件和三个IGBT器件，一排的三个IGBT器件与另一排的三个IGBT器件对齐设置，一排的剩余一个IGBT器件与另一排的二极管器件对齐设置；IGBT配置板的个数为七个，七个IGBT配置板安装在相应的IGBT器件上；复合母排覆盖贴附设置在七个IGBT器件和一个二极管器件上，复合母排由三层母排叠压而成，且各层母排之间设置有绝缘材料，第一层母排和第二层母排为一块面积相同的长方形铜板，第三层母排包括四块分铜板，四块分铜板依次相邻的贴附在第二层母排的长方形铜板上；两块长方形铜板和四块分铜板分别引出有一个连接部，六个连接部与支撑框架上的六个绝缘子连接；复合母排上还设置有若干个与不同层母排连接且用于连接电路器件的接线端子；吸收电容的个数为六个，六个吸收电容两两一组共分三组，每组的两个吸收电容上下紧贴布置，三组吸收电容依次相邻的贴附设置在复合母排上且与复合母排上的接线端子连接；IGBT驱动板的个数为四个，四个IGBT驱动板依次相邻的贴附设置在基板上，四个IGBT驱动板与基板组成了驱动板组件，基板覆盖设置在复合母排外侧并且固定在散热器的支撑框架上。

本实用新型的主电路结构：本实用新型功率单元由三相逆变器 、制动斩波电路组成。主要功能是把电网输入的1500V直流电逆变为三相交流电，进而控制牵引电机实现地铁牵引功能；同时该功率单元中还提供一个实现地铁列车制动特性的IGBT斩波开关。包含IGBT器件、二极管器件、吸收电容、IGBT驱动板、IGBT配置板、复合母排、支撑框架、散热器等。采用散热器将发热器件IGBT器件及二极管器件粘贴在散热器上，通过散热器将器件工作时产生的热量带走。本实用新型功率单元在结构上采用层叠式安装，主回路采用一块叠层复合母排进行连接；驱动板组件（由四个IGBT驱动板和基板组成）布置在模块外侧，调试更换方便。