[实用新型]一种串压结构的大功率变频器功率柜

说明书

本实用新型涉功率半导体应用及电流源型电气传动技术领域，特别是涉及一种串压结构的大功率变频器功率柜，包括柜体，所述柜体内布置有功率桥安装架、主回路铜母排、进出线母排接口以及串压结构的全控整流单元、全控逆变单元；所述柜体顶部设有大功率冷却风机；所述串压结构的全控整流单元和全控逆变单元在回路上形成串联连接，并列安装于功率桥安装架上，通过主回路铜母排连接形成完整主回路；所述全控整流单元包括串压结构的全控功率桥模组，所述全控功率桥模组的压接形式为“I”字形串压压接。通过本功率柜，能有效解决安装空间要求高以及故障、检修困难的问题。

技术领域

本实用新型涉功率半导体应用及电流源型电气传动技术领域，特别是涉及一种串压结构的大功率变频器功率柜。

背景技术

电流源型大功率变频器（LCI）被广泛应用于大型燃气轮机组，抽水蓄能机组，大容量调相机组的软启动中，实现大型同步电机快速启动及并网。其应用原理主要是通过晶闸管全控桥的整流和逆变实现电源的交-直-交变换，将工频交流电源转换成频率可调的交流电输送到同步电机定子侧，配合转子励磁将电机拖动到额定转速或自持转速。

大功率变频器的功率单元因其高电压、大电流和高发热量等特点，需要在结构设计上考虑绝缘要求和散热能力等诸多因素。常规的设计方式主要通过扩大柜体尺寸或将功率单元分柜布置等形式实现，存在制造成本高、安装尺寸大、现场安装空间要求高以及故障和检修困难等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种串压结构的大功率变频器功率柜，能有效解决安装空间要求高以及故障、检修困难的问题。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种串压结构的大功率变频器功率柜，包括柜体，其特征在于：所述柜体内布置有功率桥安装架、主回路铜母排、进出线母排接口以及串压结构的全控整流单元、全控逆变单元；所述柜体顶部设有大功率冷却风机；所述串压结构的全控整流单元和全控逆变单元在回路上形成串联连接，并列安装于功率桥安装架上，通过主回路铜母排连接形成完整主回路；所述全控整流单元包括串压结构的全控功率桥模组，所述全控功率桥模组的压接形式为“I”字形串压压接。

所述串压结构的全控功率桥模组包括压接螺栓、碟形弹簧、压接螺杆、上绝缘柱、上支撑钢垫块、软连接铜排、晶闸管散热器模块、下支撑钢垫块和下绝缘柱；所述晶闸管散热器模块包括铝制散热器、大功率晶闸管以及定位销。

所述柜体分为前室和后室，所述前室通过结构设计形成一个独立密闭空间，整个独立密闭空间形成由晶闸管散热器叶片缝隙作为的进风通道和冷却风机排风口作为出风通道的冷却风道回路；所述后室作为前室的进风通道，与外部环境连通。

所述全控整流单元还包括阻容保护器、脉冲放大器、绝缘安装组件和桥堆定位组件。

所述全控功率桥模组中软连接铜排的端部扩大。

所述“I”字形全控功率桥模组的定位方式，通过晶闸管和散热器的定位孔、安装于定位孔之间的定位销以及散热器前后用于定位的绝缘安装组件实现。

每一个大功率晶闸管配备独立的阻容保护器和脉冲放大器，脉冲触发回路信号采用光传输电触发。

所述全控整流单元侧进线接口和全控逆变单元侧出线接口在柜内成对称布置，分别布置于柜体后室的右侧和左侧；全控整流单元的直流母排正端连接外部电抗器输入侧，电抗器输出侧连接全控逆变单元的母排负端，形成完整的功率回路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：

1、本实用新型中，通过“I”字形功率桥模组的结构设计，将两个大功率整流桥安装于一个功率柜的柜体内，通过铜母排实现了主回路可靠连接并预留主回路对外接口，结构紧凑、功率密度和空间利用率高。同时，功率桥模组为模块化设计，便于拆装和检修。