[实用新型]一种四象限变频器功率单元结构

说明书

本实用新型提供一种四象限变频器功率单元结构，包括壳体、风冷散热器、整流IGBT模块、逆变IGBT模块、电容器组件、单元输入母排、单元输出母排和单元控制板卡，风冷散热器安装在壳体内后部，整流IGBT模块和逆变IGBT模块并列固定在风冷散热器上，单元输入母排和单元输出母排同侧并排布置在风冷散热器的后端，单元输入母排与整流IGBT模块连接，单元输出母排与逆变IGBT模块连接；电容器组件安装在壳体内前部下端，单元控制板卡安装在壳体内前部上端；电容器组件位于风冷散热器的进风侧。输入输出均为母排结构，单元输入母排、单元输出母排布置于同侧，减小了功率单元的整体体积，结构紧凑、布局合理、方便维修且满足散热条件。

技术领域

本实用新型涉及变频技术领域，特别涉及一种四象限变频器功率单元结构。

背景技术

随着电力电子信息技术、计算机技术及自动控制技术的高速发展，促进了电气传动技术的快速发展。变频器作为传动技术的重要产品被广泛的应用于电力能源、市政供水、火力发电、矿业生产等行业。而作为变频器的核心部件，功率单元本身的设计直接影响着变频器的能效高低、结构形式、尺寸大小等，其对变频器的稳定运行起着至关重要的作用。

目前常见的功率单元结构布置分散、体积较大，电流的输入输出在不同方向。导致功率单元本身空间利用率低，从而影响变频器的总体结构布置。结构分散不均，提高了材料和制造的成本，同时对安装和运输也有着不利的影响。电流输入输出在不同方向，当功率单元的局部或某个器件发生故障障时，检修也需将整个功率单元从变频器中拆出，造成维修困难，不利维修。

四象限变频器的整流部分采用IGBT整流替代二极管整流，实现能量的双向流动，使变频器具有四象限功能，用IGBT整流，由于IGBT体积小，则为四象限变频器的功率单元的结构布局设计提供了新的设计灵感。

如果将整流IGBT与逆变IGBT两模块集成于一块散热器组件内，并列布置，同时单元输入母排、单元输出母排也布置于同侧，则能减小功率单元的整体体积，也便于维护。公开号为CN 203590049 U的中国专利公开了一种四象限功率单元装置及包括该装置的高压变频器，虽然将整流IGBT与逆变IGBT两模块集成于一块散热器组件内，但是其输入端采用电缆结构，没有采用母排结构，不利于整机的安装维护，并且其整体布局是散热器与电容组件为左右布置结构，而散热器风道为前后方向，空间利用率不高。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种四象限变频器功率单元结构，将整流IGBT与逆变IGBT两模块集成于一块散热器组件内，同时输入输出均为母排结构，并且单元输入母排、单元输出母排布置于同侧，减小了功率单元的整体体积，结构紧凑、各组件布局合理、方便维修且满足散热条件。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种四象限变频器功率单元结构，包括壳体、风冷散热器、整流IGBT模块、逆变IGBT模块、电容器组件、单元输入母排、单元输出母排和单元控制板卡，所述的风冷散热器安装在壳体内后部，整流IGBT模块和逆变IGBT模块并列固定在风冷散热器上，构成散热器组件；单元输入母排和单元输出母排同侧并排布置在风冷散热器的后端，单元输入母排与整流IGBT模块连接，单元输出母排与逆变IGBT模块连接；

所述的电容器组件安装在壳体内前部下端，所述的单元控制板卡安装在壳体内前部上端；风冷散热器的风道方向为前后方向，电容器组件位于风冷散热器的进风侧。

进一步地，还包括后风道板，后风道板固定在风冷散热器风道出风侧，单元输入母排和单元输出母排通过绝缘子固定于后风道板上。

进一步地，所述的单元控制板卡上安装有整流控制板卡和逆变控制板卡，整流控制板卡和逆变控制板卡上下层叠布置。

进一步地，所述的电容器组件的结构为：电容负极板、电容正极板、简易母排绝缘隔板三者于薄膜电容顶部通过层叠的方式与薄膜电容进行连接，实现并联。