[实用新型]适用于标准化动车组牵引功率模块的整流复合母排

说明书

技术领域

本实用新型涉及作为功率单元构成部件的复合母排，具体为适用于标准化动车组牵引功率模块的整流复合母排。

背景技术

大功率变频电源的功率器件在开关过程中，由于主电路部件之间采用电缆或铜排连接，从直流储能电容至IGBT模块之间的直流母线上的寄生电感和IGBT模块自身电感的影响，会产生很高的尖峰电压，这种尖峰，会使通过器件的电流增大，最终导致器件过热，甚至有时使IGBT失控并超过器件的额定安全工作区而损坏。目前高速动车组普遍采用的都是单一的功率单元，在系统中两两组合通过单一复合母排或电缆连接形成的一个整流单元，集成度不高，该结构的整流单元电路杂散电感大，功率器件容易损坏，电路可靠性差、效率低；主电路器件之间用电缆或单一复合母排连接时，电路的杂散电感较大，在主电路开关过程中，将在IGBT器件上产生较高的电压尖峰，对功率器件有一定的冲击，影响功率器件的寿命，从而降低了功率变换电路的可靠性；且单一的复合母排技术借鉴于国外的成熟产品或技术，容易侵犯知识产权，并且在发生故障时，找不到问题所在，只能进行更换，不能彻底解决问题；集成度低，成本高，占据空间大。

发明内容

本实用新型为了解决整流功率单元主电路利用电缆或单一复合母排连接时存在主电路电缆或铜排杂散电感大、集成度低、成本高和占据空间大的问题，提供了适用于标准化动车组牵引功率模块的整流复合母排。

本实用新型是采用如下的技术方案实现的：适用于标准化动车组牵引功率模块的整流复合母排，包括左复合母排和右复合母排，左复合母排和右复合母排都由正母排、负母排和交流母排叠成，左复合母排和右复合母排结构上左右镜像对称，且正母排、负母排和交流母排结构为扁平状。

该复合母排可作为整流单元的构成部件，其中左复合母排上可设置整流桥臂，右复合母排上可设置整流桥臂，这样减少了系统功率单元数量，减小了系统体积，重量和噪音，并且方便主电路的维修和维护；另外由电磁场理论知，把连线做成扁平截面，在同样截面下做的越薄越宽，它的寄生电感越小，相邻导线内流过相反的电流，其磁场抵消，也可使寄生电感减小，而且相邻导体间距离越小，寄生电感越小，根据以上理论，本实用新型将主电路中的电缆或单一复合母排做成整体复合母排，满足主电路低感的要求。

本实用新型带来的有益效果是：

1）减小回路电感和主电路振荡，提高IGBT工作的可靠性；

2）结构简单，降低了生产难度，节省了成本；

3）减小系统体积及重量。

附图说明

图1为整流功率单元主电路原理图。

图2为整流复合母排结构示意图。

图3为左复合母排电气接口图。

图4为右复合母排电气接口图。

具体实施方式

适用于标准化动车组牵引功率模块的整流复合母排，包括左复合母排和右复合母排，左复合母排和右复合母排都由一个正母排、一个负母排和交流母排叠成，左复合母排和右复合母排结构上左右镜像对称，且正母排、负母排和交流母排结构为扁平状，如图2所示。

具体实施时，本实用新型通过复合母排完成整流单元电气连接，主电路原理如图1所示。根据电路原理图可知，H1aIGBT与H2aIGBT并联，B1aIGBT与B2aIGBT 并联组成整流桥臂，H1bIGBT与H2bIGBT并联，B1bIGBT与B2bIGBT并联组成整流桥臂，两整流桥臂连接形成双管并联的整流电路，S(+)与S(-)为直流输出端，S(A)与S(B)作为四象限单相整流输入。

本整流复合母排为左右镜像对称结构，它是将图1中的导线部分分为两部分，每一部分都为一个独立的四象限功率母排。从结构来说，是由一块左复合母排和一块右复合母排共同组成一个完整的整流母排，包括一个直流正母排S（+），一个直流负母排S（-）和交流母排分别为S3(A)，S4(B)，具体结构如图3、图4所示。

根据电路原理，该整流母排的每一个复合母排都分为三层，即正母排、负母排和单相交流输入母排。此复合母排采用3mm厚的铜排，铜排表面电解镀锡8um（100%锡），最大交流电流为1000A，直流工作电压为3600V，绝缘耐压为9600V。最小爬电距离：≥50mm，最小电气间隙：≥26mm。