专利名称：直流支撑电容单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于IGBT技术的电力电子功率模块单元中的元件组合单 元，尤其涉及是直流支撑电容单元。
背景技术：
基于IGBT技术的电力电子功率模块单元一般包括有主电路、驱动电路、控制电 路、散热系统以及机架等部分组成。目前的大多数的电力电子功率模块单元的设计上缺乏 模块化或组件式和方便性的考虑，在其制造过程中，大部分的零部件必须集中统一组装，各 功能部分的检测、调试必须在整机状态下统一进行，这样给模块单元的组装、检测与调试带 来了诸多的不便；同时，在售后服务的维护或维修中常常为了要检测或维修其中的一个部 件或元器件而不得不拆卸很多其它的部件或元器件，甚至要拆卸下整个模块单元返厂维 修。尤其是直流支撑电容由于是易损件，需要经常更换，这样，除了更换工作量大以外，还因 为某些元器件或部件因过多的不必要的拆卸次数而造成其可靠性或使用寿命的降低。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种便于电力电子功率模块单元组装、检测、调试和 安装维护且能确保电气器件工作稳定可靠和结构紧凑的直流支撑电源单元。本实用新型提供的这种直流支撑电容单元，包括柱形电容器和电容箱，所述电容 箱的底部有V型定位槽用于柱形电容器的定位，电容箱的上部是电容箱盖，该电容箱盖上 装有用于固定柱形电容器的缓冲压杆和调节紧定螺钉，通过缓冲压杆的下压固定V型定位 槽中的柱形电容器。鉴于所述柱形电容器与均压电阻之间的连线较短，在所述电容箱盖上装有隔离安 装块和隔热挡板，均压电阻安装在隔热挡板上。为保证柱形电容器的接线柱上的铜排的绝缘安全和减轻柱形电容器爆裂的危害， 柱形电容器的接线柱一端还套装了一层绝缘挡板以及为了调整绝缘板在柱形电容器轴向 方向的安装位置用的绝缘垫板。同时为防止柱形电容器爆裂，在绝缘挡板和绝缘垫板上对 应每个柱形电容器的安全泄压孔的位置开设了用于泄压的让孔。本实用新型由于将所有的直流支撑电容即柱形电容，单独放置在电容箱中形成一 个独立的单元，当要更换其中某个电容时只要取下该单元便能方便更换，不需要拆卸其它元 件，一方面减少了更换的工作量，另一方面不会对其它元件造成损伤。此外本实用新型由于采 用了 V型定位槽与缓冲压杆和调节紧定螺钉组成的可调节的三点式夹紧固定结构，不论是在 直流支撑电容单元组装过程中还是在直流支撑电容单元安装在电力电子功率模块单元以 后，都可以随时松开调节紧定螺钉以便于个别柱形电容器的更换或安装位置的微调。
图1是本实用新型的结构示意图；[0009]图2是图1中移去铜排、连接片和绝缘挡板、绝缘垫板后的正面结构示意图；图3是图1沿A-A线的剖视图。
具体实施方式
附图给出了本实用新型的一个实例。如图1-3所示，本实用新型主要包括由以串 联、并联方式混合联接的柱形电容器11构成的直流支撑电容组合、均压电阻12、隔离安装 块12a、隔热挡板12b、电容箱体13、V型定位槽14、电容箱盖15、缓冲压杆16、调节紧定螺 钉17、加强板18、绝缘挡板19以及绝缘垫板19a。电容箱体13为一 U形结构件，其底部内 侧具有与单排柱形电容器11数量相同的V形槽14，柱形电容器11则按接线柱朝向外侧地 侧向安放在各V型定位槽14中。V型定位槽块可以根据柱形电容器11的高度情况做成沿 柱形电容器11轴向方向尺寸较大的整体型，也可以做成沿柱形电容器11轴向方向尺寸很 小的由两件或两件以上组合的分体组合型，这样更利于柱形电容器11的通风散热，以确保 电容器11工作的稳定性和延长期使用寿命。在电容箱体13中，还安装有加强板18以增加 U型电容箱体13的稳定性，该加强板18固定在U型电容箱体13的两侧壁上。同时，在加 强板18上开有柱形电容器安装的避让孔18a，以保证尽量减小直流支撑电容单元于柱形电 容器11轴向方向的结构尺寸，并方便柱形电容器11轴向方向的安装与调节。电容箱盖15 与电容箱体13联接在一起，且电容箱盖15内侧有由四处立边1 而构成的导向滑槽15b， 立边1 根据电容箱盖15的材质不同可以是在电容箱盖15上直接用钣金冲压方式制出， 也可以是采用焊接或粘接或机械联接方式固定在电容箱盖15上。在柱形电容器11 一侧的 电容箱盖15的导向滑槽15b内安装有一根为了不损伤柱形电容器11而具有缓冲效果的缓 冲压杆16，通过旋转调节安装于电容箱盖15上的两个调节紧定螺钉17可以轻松地调节缓 冲压杆从径向对柱形电容器11压紧的程度，这样就构成了由V型定位槽14与缓冲压杆16 从两侧由径向对柱形电容器11形成稳定、可靠和易于调节的三点式定位夹紧结构。缓冲压 杆16可以是整体结构，也可以是刚性压杆16a与缓冲压块16b组合在一起的组合式结构。 均压电阻12则安装在电容箱盖15的外表面，这样可以尽量缩短均压电阻12与柱形电容器 11间的连接导线。为尽量减小从均压电阻12产生的热量以传导和辐射的方式对电容箱体 13内的柱形电容器11的影响，均压电阻12是通过隔离安装块12a以架空的方式安装在电 容箱盖15的外表面，并在均压电阻12与电容箱盖15之间加装了一个隔热挡板12b，隔离 安装块1 可以是绝缘子或其它热的不良导体材料。直流支撑电容组合中的各柱形电容器 11的串联、并联连接是通过结构简单的正连接铜排11a、负连接铜排lib及连接片Ilc来实 现的，并通过正铜排lid、负铜排lie与电力电子功率模块的IGBT的正极和负极连接。为便 于正连接铜排11a、负连接铜排lib和连接片Ilc与柱形电容器11间的正确安装，可以调节 两个调节紧定螺钉17松开缓冲压杆16对柱形电容器11的侧向压紧，以便于调整柱形电容 器11的轴向位置和径向正反偏转的角度至最合适状态，并在安装固定好正连接铜排11a、 负连接铜排lib和连接片Ilc后重新拧紧两个调节紧定螺钉17以压紧柱形电容器11。为 保证电容箱体13与连接IGBT的正铜排lid、负铜排lie之间的绝缘安全和减轻柱形电容器 爆裂的危害，在柱形电容器11的接线柱一端还套装了一层绝缘挡板19以及为了调整绝缘 挡板19在柱形电容器11轴向方向的安装位置用的绝缘垫板19a，并在绝缘挡板19和绝缘 垫板19a上对应每个柱形电容器11的安全泄压孔的位置开设了让孔19b，以保证柱形电容器11因工作异常导致内压增高时的安全泄压，从而可尽量避免电解电容类的柱形电容器 11的爆裂事故。整个直流支撑电容单元可以在全部组装和检测完毕后通过电容箱盖15上 的安装孔15c用螺钉直接安装在电力电子功率模块单元整体结构中的机架上。
具有上述特征的直流支撑电容单元，可以预先组装成一个独立的单元后备用，整 个直流支撑电容单元在电力电子功率模块单元中的安装、调整与拆卸均十分方便。由于采 用了 V型定位槽14与缓冲压杆16和调节紧定螺钉17组成的可调节的三点式夹紧固定结 构，不论是在直流支撑电容单元组装过程中还是在直流支撑电容单元安装在电力电子功率 模块单元以后，都可以随时松开调节紧定螺钉17以便于个别柱形电容器11的更换或安装 位置的微调。加强板18确保了电容箱体13的稳定性，且其避让孔18a减小了直流支撑电 容单元于柱形电容器11轴向方向的结构尺寸并方便柱形电容器11轴向方向的安装与调 节。均压电阻12的安装结构降低了其发热对柱形电容器11的影响，并且十分便于安装与 维护，这些工作均可在不需要拆下整个直流支撑电容单元的情况下来完成。安装的绝缘挡 板19保证了直流母排的绝缘安全和减轻柱形电容器爆裂的危害，同时绝缘挡板19与绝缘 垫板19a上的让孔19b确保了柱形电容器因工作异常而导致内压升高后的顺利泄压，避免 了柱形电容器11的爆裂事故。
权利要求1.一种直流支撑电容单元，其特征在于该单元包括柱形电容器(11)和电容箱(13)， 所述电容箱的底部有V型定位槽(14)用于柱形电容器的定位，电容箱的上部是电容箱盖 (15)，该电容箱盖上装有用于固定柱形电容器的缓冲压杆(16)和调节紧定螺钉(17)，通过 缓冲压杆(16)的下压固定V型定位槽(14)中的柱形电容器(11)。
2.根据权利要求1所述的直流支撑电容单元，其特征在于电容箱盖(15)上装有隔离安 装块(12a)和隔热挡板(12b)，均压电阻(12)安装在隔热挡板(12b)上。
3.根据权利要求1或2所述的直流支撑电容单元，其特征在于柱形电容器(11)的接线 柱一端还套装了一层绝缘挡板(19)以及为了调整绝缘挡板在柱形电容器轴向方向的安装 位置用的绝缘垫板(19a)。
4.根据权利要求3所述的直流支撑电容单元，其特征在于是在绝缘挡板(19)和绝缘垫 板(19a)上对应每个柱形电容器的安全泄压孔的位置开设了用于泄压的让孔(19b)。
专利摘要本实用新型公开了一种直流支撑电容单元，包括柱形电容器和电容箱，所述电容箱的底部有V型定位槽用于柱形电容器的定位，电容箱的上部是电容箱盖，该电容箱盖上装有用于固定柱形电容器的缓冲压杆和调节紧定螺钉，通过缓冲压杆的下压固定V型定位槽中的柱形电容器。本实用新型作为基于IGBT技术的电力电子功率模块单元中的一个独立单元，其电容的更换是非常快捷而轻松的，并且在更换时不会使其它元件因现有技术中的被迫拆卸而受损，延长了电力电子功率模块单元的使用寿命。
文档编号H01G2/14GK201910330SQ20102012948
公开日2011年7月27日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者刘宏超, 彭正洪, 胡楷, 邓名高, 金维宇 申请人:长沙威胜能源产业技术有限公司