基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，特别是关于一种基于集成门极换流晶闸管的三电平模块。

背景技术：

集成门极换流晶闸管(Integrated Gate Commutated Thyristors，IGCT)是一种高效率、可靠性高的电力半导体器件，它由门极关断晶闸管(Gate Turn-off Thyrisitor，GTO)发展而来。IGCT在开通时是一个门极可关断晶闸管(GTO)，而在关断时是一个晶体管，兼具晶体管开关速度快、开关损耗低和晶闸管导通损耗低、阻断电压高、输出电流大的特点，所以它集绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的高速开关特性和GTO的高阻断电压及低导通损耗特性于一体。

中点箝位(Electro-magnetic Interference，NPC)三电平电路是目前最为成熟的三电平电路，具有结构简单、使用功率器件少、技术成熟可靠的优点，无需通过串联器件即可实现变频器的高压大功率输出。IGCT具有开关速度快、损耗低、阻断电压高、输出电流大等优点，将IGCT应用到中点箝位三电平电路中，其功率相模块将具有大功率的输出能力。完整的三电平IGCT相模块包括IGCT、续流二极管、箝位二极管、吸收回路及散热组件等，通过合理的相模块内器件布局，可保证必须的电气性能，降低换流回路的杂散电感，保证器件的散热能力以及良好的工程维护效果。

随着海上风电和大吨位船舶的逐步发展，技术层面加大了对中压变频方案的需求，IGCT中压变频器在功率以及电能传输方面的特性使得其在海上风电和大吨位船舶具有良好的应用前景，然而，两个行业现场环境的空间较小，对变频器机组尺寸有严格限制，且现场环境伴有振动等现象，因此，设计一种紧凑型三电平模块以降低现有变频器机组的尺寸和提高模块运行的可靠性具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种集成门极换流晶闸管的三电平模块，可可有效降低三相整流或逆变单元的总体积。

本发明提供一种基于集成门极换流晶闸管的三电平模块，包括：第一相模块、第二相模块、第三相模块与压装装置，所述第一相模块、第二相模块与第三相模块均包括集成门极换流晶闸管、续流二极管、中点箝位二极管及吸收二极管，所述压装装置包括压装组件与压装框架，所述第一相模块、第二相模块与第三相模块通过所述压装组件沿所述压装框架的高度方向依次压装在所述压装框架内，所述第一相模块、第二相模块及第三相模块中的集成门极换流晶闸管沿所述压装框架的高度方向构成第一压装串，所述第一相模块、第二相模块及第三相模块中的续流二极管沿所述压装框架的高度方向构成第二压装串，所述第一相模块、第二相模块及第三相模块中的中点箝位二极管和吸收二极管沿所述压装框架的高度方向构成第三压装串。

进一步的，所述第一相模块、第二相模块、第三相模块的压装结构相同，所述第二相模块的摆放方向与所述第一相模块和所述第三相模块的摆放方向相反，所述第一压装串、第二压装串及第三压装串在不同模块的部分之间设有绝缘垫块。

进一步的，所述压装框架包括上压板、下压板和多根支撑柱，所述多根支撑柱的两端分别穿过所述上压板和所述下压板并通过螺母紧固。

进一步的，每个所述集成门极换流晶闸管、续流二极管、中点箝位二极管及吸收二极管的上下两侧均分别设有一个散热器，所述多根支撑柱包括进水支撑柱与出水支撑柱，所述散热器与所述进水支撑柱及出水支撑柱连接，所述进水支撑柱与位于所述压装框架下方的主进水管连接，所述出水支撑柱与位于所述压装框架上方的主出水管连接。

进一步的，位于所述第一压装串、第二压装串及第三压装串上对应高度的散热器之间通过直线式短接母排电气连接，所述直线式短接母排在与散热器连接的区域之间设有柔性过渡区。

进一步的，还包括多个第一定位结构及多个第二定位结构，所述集成门极换流晶闸管与上方紧邻的散热器通过所述第一定位结构定位在所述第一压装串中，所述第二压装串上的散热器与所述第三压装串上位于相同高度的散热器通过所述第二定位结构共同定位。

进一步的，还包括门驱抗震组件，所述门驱抗震组件包括上固定架、下固定架与固定板，所述上固定架与所述下固定架分别固定在所述上压板和所述下压板上，所述门驱固定板的两端分别固定在所述上固定架与所述下固定架上，所述集成门极换流晶闸管的门极驱动通过螺栓固定在所述门驱固定板上。

进一步的，所述第一压装串、第二压装串及第三压装串的底部分别设有垫块组件，所述垫块组件包括垫块与定位销，所述垫块的底部中心设有凸出的球面，所述定位销设置于所述垫块的轴线上且凸出于所述球面，所述下压板设有与所述球面配合的凹面以及与所述定位销配合的定位孔，所述凹面与所述球面的一部分相贴合。

进一步的，所述压装组件包括导柱、球头螺栓、簧板、弹性件及压力传递块，所述导柱沿轴线方向设有通孔段与内螺纹孔段，所述球头螺栓穿过所述通孔段并与所述内螺纹段配合而伸出所述导柱的底部，所述导柱穿设于所述上压板上的定位孔中而位于对应压装串的上方，所述簧板将所述弹性件定位在所述上压板的下表面与所述导柱的底部凸缘之间，所述压力传递块的顶部与所述球头螺栓的球头部相抵，所述压力传递块的底部与对应压装串顶端的绝缘垫块面接触。

进一步的，所述压装组件还包括卡环与载荷保持螺母，所述载荷保持螺母与所述导柱的顶部螺纹配合，所述载荷保持螺母在首次压装或重新压装对应压装串时将所述卡环压紧在所述上压板的上表面以保持压装载荷。

进一步的，所述中点箝位二极管与上下紧邻的散热器之间设有散热器防损钼片。

进一步的，第一相模块、第二相模块、第三相模块对外的电气连接母排包括直流正母排、直流负母排、交流输出母排和直流中性点母排，所述对外的电气连接母排均设有柔性过渡区。

进一步的，所述第一相模块、第二相模块与第三相模块均包括四个集成门极换流晶闸管、四个续流二极管、两个中点箝位二极管及两个吸收二极管，所述第一压装串、第二压装串及第三压装串之间呈“品”字形摆放。

本发明的实施例中，第一相模块、第二相模块与第三相模块通过压装组件沿压装框架的高度方向依次压装在压装框架内，通过将三个相模块集成在一个压装框架中，可大幅度降低由三个独立相模块组成的整流或逆变单元的体积。同时，每个相模块中的器件分别压装成三个压装串，布局简洁，电路走向清晰，有利于降低杂散电感。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的电路拓扑图。

图2为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的正视图。

图4为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的右视图。

图5为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的左视图(未示出吸收电容)。

图6为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的俯视图。

图7为本发明实施例中第一定位结构的结构示意图。

图8为本发明实施例中第二定位结构的结构示意图。

图9为本发明实施例中对外连接母排的结构示意图。

图10为本发明实施例中直线式短接母排的结构示意图。

图11为本发明实施例中压装组件的结构示意图。

图12为本发明实施例中压装组件的结构剖视示意图。

图13为本发明实施例中垫块组件的结构剖视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的电路拓扑图。如图1所示，本发明实施例的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块对应的三电平电路包括第一相11、第二相12及第三相13，因此可作为三相整流单元或三相逆变单元使用，第一相11、第二相12及第三相13具有相同的功率组件且电路结构相同，所述功率组件包括四个集成门极换流晶闸管(以下称“IGCT”)V1、V2、V3、V4，四个续流二极管D1、D2、D3、D4，两个中点箝位二极管D5、D6，两个吸收二极管D7、D8，两组箝位吸收电容C1、C2。其中，续流二极管D1的阳极与续流二极管D2的阴极电性相连，续流二极管D2的阳极与续流二极管D3的阴极电性相连，续流二极管D3的阳极与续流二极管D4的阴极电性相连，四个IGCT V1、V2、V3、V4依次串联连接于续流二极管D1的阴极和续流二极管D4的阳极之间，中点箝位二极管D5的阴极电性连接于续流二极管D1的阳极与续流二极管D2的阴极之间的节点，中点箝位二极管D5的阳极与中点箝位二极管D6的阴极电性相连，中点箝位二极管D6的阳极电性连接于续流二极管D3的阳极与续流二极管D4的阴极之间的节点，吸收二极管D7的阳极与续流二极管D1的阴极电性相连，吸收二极管D7的阴极依次通过箝位吸收电容C1、C2与吸收二极管D8的阳极电性相连，吸收二极管D8的阴极与续流二极管D4的阳极电性相连。

图2为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的结构示意图。图3为本发明实施例提供的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块的正视图。如图2与图3所示，本发明实施例的基于集成门极换流晶闸管的三电平模块(以下称“三电平模块”)包括第一相模块21、第二相模块22、第三相模块23与压装装置，压装装置包括多个压装组件60与压装框架30，第一相模块21包括图1中第一相11的功率组件，第二相模块22包括图1中第二相12的功率组件，第三相模块23包括图1中第三相13的功率组件，第一相模块21、第二相模块22与第三相模块23通过该多个压装组件60沿压装框架30的高度方向依次压装在压装框架30内，其中，第一相模块21、第二相模块22及第三相模块23中的IGCT沿压装框架30的高度方向构成第一压装串51，第一相模块21、第二相模块22及第三相模块23中的续流二极管沿压装框架30的高度方向构成第二压装串52，第一相模块21、第二相模块22及第三相模块23中的中点箝位二极管和吸收二极管沿压装框架30的高度方向构成第三压装串53。

本发明实施例通过将三电平模块中的三个相模块集成在一个压装框架内，相比当前行业内三相整流或逆变单元中三个相模块独立压装且串联摆放的方式，可大幅度降低三相整流或逆变单元的总体积，便于功率柜以及变频器整体结构尺寸的缩小，从而有助于适应海上风电和船舶等现场空间较小的场合。

请继续参考图2与图3，压装框架30包括上压板31、下压板32和多根支撑柱33，支撑柱33的两端分别穿过上压板31和下压板32并通过螺母紧固从而形成一框架结构，在本实施例中，支撑柱33为四根且分别设置在上压板31与下压板32的四个角之间，多个压装组件60穿设于上压板31的定位孔(图未示)中以将对应的压装串固定在压装框架30中，优选的，上压板31和下压板32使用铝合金，支撑柱33为不锈钢材质的无缝钢管，从而有利于降低重量。在本实施例中，支撑柱33还可作为冷却水管以进一步简化结构，所述支撑柱33包括进水支撑柱331、332与出水支撑柱333、334(请参图4与图5)，其中，进水支撑柱331、332与位于压装框架30下方的主进水管41连接，出水支撑柱333、334与位于压装框架30上方的主出水管42连接，该主进水管41在下和主出水管42在上的布局有利于水流更均匀地遍及模块内的任一个支路以保证所有器件的散热效果。进一步的，压装框架30还可包括两片上支撑板35与两片下支撑板36，两片上支撑板35分别穿过相邻的两根支撑柱33的端部后固定在上压板31的上方，两片下支撑板36分别穿过相邻的两根支撑柱33的端部后固定在下压板32的下方，主进水管41与主出水管42分别从下支撑板36与上支撑板35穿出，从而提高压装框架30的结构强度与稳定性。

请参图2、图4与图5，第一压装串51自上而下依次为第一压装串上端绝缘垫块511、第一相模块21的四个IGCT、第一模块间绝缘垫块512、第二相模块22的四个IGCT、第二模块间绝缘垫块513、第三相模块的四个IGCT、第一压装串下端绝缘垫块514以及多个散热器515。第一相模块21、第二相模块22、第三相模块23对应第一压装串51部分的压装结构完全一致，请结合图1，以第一相模块21对应的部分为例，第一相模块21对应部分自上而下依次为散热器515、IGCT516(V1)、散热器515、IGCT516(V2)、散热器515、IGCT516(V3)、散热器515、IGCT516(V4)、散热器515。优选的，本实施例中第二相模块22与第一相模块21、第三相模块23的摆放方向相反以降低第二相模块22与第一相模块21、第三相模块23位置相邻处的电压差，从而可降低第一模块间绝缘垫块512与第二模块间绝缘垫块513的厚度以缩短第一压装串51的长度，达到进一步减小三电平模块的总体积的目的，因此，第二相模块22对应部分自上而下依次为IGCT V4-IGCT V1。在本实施例中，第一压装串51的散热器515的一端通过毛细水管517与进水支撑柱332连接，另一端通过毛细水管518与出水支撑柱333连接。

进一步的，请结合图7，IGCT516与上方紧邻的散热器515通过第一定位结构55定位在第一压装串51中。具体的，第一定位结构55包括定位结构本体551、形成于定位结构本体551上的定位爪552、散热器接口553、IGCT导向槽554以及IGCT定位卡槽(图未示)，所述IGCT定位槽位于定位结构本体551上相对定位爪552的一侧，第一定位结构55通过定位爪552与进水支撑柱332、出水支撑柱333实现类似“孔轴”配合的结构，通过设计合适的过盈量以实现第一定位结构55在压装框架30中水平面内的定位和适当夹紧，定位爪552的开口式圆弧有利于第一定位结构55与支撑柱332、333的多次装拆操作，上方紧邻IGCT516的散热器515从定位爪侧通过与散热器接口553的孔轴配合快速定位，IGCT516从定位爪552的相对侧插入IGCT导向槽554快速定位，并与IGCT定位卡槽卡合限位。第一定位结构55结构简单、使用方便，可大幅度提高装配时IGCT器件在第一压装串51中的定位效率，克服装配时IGCT器件因门极驱动重力矩导致的倾斜，避免相邻器件通过传统的定位销定位方式导致的累计定位误差，保持第一压装串51上端的稳定性，保证压装前整个压装串中所有器件处于正确的位姿以保证后续压装质量，并有助于第一压装串51上的器件维护。优选的，整个第一定位结构55采用改性PA材质，从而使第一定位结构55具有良好的绝缘性能、力学性能和成型性能。

进一步的，请继续参考图2，压装框架30在对应第一压装串51的一侧设有门驱抗震组件70，用于保证IGCT门极驱动的抗振性能，进而保证IGCT工作的可靠性。具体的，门驱抗震组件70包括上固定架71、下固定架72与固定板73，上固定架71与下固定架72分别固定在上压板31和下压板32上，门驱固定板73的两端分别固定在上固定架71与下固定架72上，IGCT516的门极驱动519通过螺栓固定在门驱固定板73上，门驱固定板73在对应相邻两个门极驱动519的中间位置处设有凸起结构74。在本实施例中，上固定架71与下固定架72采用不锈钢材质以具有较好的刚性，门驱固定板73采用较厚的环氧布板且设有凸起结构74，由于相邻IGCT的门极驱动的外壳在工作中电压差有效值可达到2500V，因此，选用环氧布板材质以及设计凸起结构可保证必要的绝缘性能。

请继续参考图4，第二压装串52自上而下依次为第二压装串上端绝缘垫块521、第一相模块21的四个续流二极管、第三模块间绝缘垫块522、第二相模块22的四个续流二极管、第四模块间绝缘垫块523、第三相模块23的四个续流二极管、第二压装串下端绝缘垫块524以及多个散热器525。第一相模块21、第二相模块22、第三相模块23对应第二压装串52部分的压装结构完全一致，请结合图1，以第一相模块21对应的部分为例，第一相模块21对应部分自上而下依次为散热器525、续流二极管526(D1)、厚度补偿铜排529、散热器525、续流二极管526(D2)、散热器525、续流二极管526(D3)、散热器525、厚度补偿铜排529、续流二极管526(D4)和散热器525。与第一压装串51相同，由于第二相模块22与第一相模块21和第三相模块23的摆放方向相反，可降低第三模块间绝缘垫块522、第四模块间绝缘垫块523的厚度以缩短第二压装串52的长度，因此，第二相模块21对应部分自上而下依次为续流二极管D4-续流二极管D1。在本实施例中，第二压装串52的散热器525的一端通过毛细水管527与出水支撑柱334连接，另一端通过毛细水管与第三压装串53上的相同高度的散热器连接。此外，厚度补偿铜排529的作用是补偿第二压装串52与第三压装串53之间因第三压装串53中中点箝位二极管和吸收二极管间绝缘垫块引起的高度差。

请参图2与图5(图中未示出电容组件)，第三压装串53自上而下依次为第三压装串上端绝缘垫块531、第一相模块21吸收二极管与箝位二极管、第五模块间绝缘垫块532、第二相模块22吸收二极管与箝位二极管、第六模块间绝缘垫块533、第三相模块23吸收二极管与箝位二极管、第三压装串下端绝缘垫块534。第一相模块21、第二相模块22、第三相模块23对应第三压装串53部分的压装结构完全一致，请结合图1，以第一相模块21对应的部分为例，第一相模块21对应部分自上而下依次为散热器535、吸收二极管(D7)、正吸收母排、吸收母排绝缘垫块536、散热器535、散热器防损钼片、中点箝位二极管(D5)、散热器防损钼片、散热器535、散热器防损钼片、中点箝位二极管(D6)、散热器防损钼片、散热器535、吸收母排绝缘垫块536、负吸收母排、吸收二极管(D8)和散热器535，其中，所述散热器防损钼片的主要作用是防止在中点箝位二极管发生击穿时产生的熔融物质对散热器535的损坏，避免对难以维护的散热器535进行更换，降低维护难度。与第一压装串51相同，由于第二相模块22与第一相模块21和第三相模块23的摆放方向相反，从而可降低第五模块间绝缘垫块532、第六模块间绝缘垫块533的厚度以缩短第三压装串53的长度，因此，第二相模块22对应部分中吸收二极管与箝位二极管的顺序与第一相模块21和第二相模块22正好相反。在本实施例中，第三压装串53的散热器535一端通过毛细水管537与进水支撑柱331连接，另一端通过另一根毛细水管与第二压装串52中对应高度上的散热器525连接。

进一步的，请结合图4、图5与图8，第二压装串52与第三压装串53上位于相同高度的散热器525、535通过第二定位结构56共同定位。具体的，第二定位结构56包括定位结构本体561、形成于定位结构本体561上的两个定位爪562、第二压装串散热器接口563与第三压装串散热器接口564，第二压装串散热器接口563与第三压装串散热器接口564分别设置在与两个定位爪562对应的位置处，第二定位结构56通过定位爪561与进水支撑柱331、出水支撑柱334实现类似“孔轴”配合的结构，通过设计合适的过盈量以实现第二定位结构56在压装框架30中水平面内的定位和适当夹紧，定位爪561的开口式圆弧有利于第二定位结构56与支撑柱331、334的多次装拆操作，上方紧邻吸收二极管、箝位二极管或续流二极管的散热器从定位爪562的相对侧通过与对应的散热器接口的孔轴配合快速定位。如此，由于第二压装串52中的厚度补偿铜排529补偿了第三压装串53中吸收母排绝缘垫块536与吸收母排引起的厚度差，保持了第二压装串52和第三压装串53对应器件之间的高度一致，从而便于三个压装串间的母排连接以及第二定位结构56与对应高度散热器的配合。第二定位结构56结构简单、使用方便，可避免第二压装串52与第三压装串53上相邻器件通过传统的定位销定位方式导致的累积定位误差，保持各压装串上端的稳定性，保证压装前整个压装串中所有器件处于正确的位置以保证后续压装质量。此外，第二定位结构56同时对第二压装串52和第三压装串53上对应高度的两个散热器进行定位，提高了定位结构的利用效率，结构更加紧凑。

进一步的，请参图6，在本实施例中，第一压装串51、第二压装串52及第三压装串53之间呈“品”字形摆放，也即，三个压装串对应的压装组件60之间的连线为等腰三角形。如此，使得整个压装框架30在压装时变形均匀，有利于各压装串中器件均匀受载，且压装串间的距离小，压装串间的连接母线短，有利于降低杂散电感。

从图2至图6可以看出，本发明实施例的三电平模块中第一相模块21、第二相模块22、第三相模块23的压装结构相同，第二相模块22的摆放方向与第一相模块21和第三相模块23的摆放方向相反，也即，第二相模块22相对第一相模块21与第三相模块23为倒置形式，第一压装串51、第二压装串52及第三压装串53在对应不同模块的部分之间设有模块间绝缘垫块，请结合图1，通过将第二模块22倒置可降低第二相模块22与第一相模块21、第三相模块23位置相邻处的电压差，从而可降低模块间绝缘垫块的厚度，以进一步降低三电平模块的整体高度，有助于推动整个大功率变频器机组体积的降低，更好满足船舶和海上风电对变频器体积的要求。

承上述，请参图1、图2、图5与图9，三电平模块的对外连接母排主要包括DC+对外连接母排81(即直流正母排)、PH对外连接母排82(即交流输出母排)、DC-对外连接母排83(即直流负母排)以及NP对外连接母排84(即直流中性点母排)，其中，C2吸收电容85由两个电容并联而成，上端与正吸收母排86连接，下端与NP对外连接母排84连接，C1吸收电容88由两个电容并联而成，下端与负吸收母排87连接，上端与NP对外连接母排84连接。优选的，上述对外连接母排均使用基于压实焊接工艺的薄铜片制作而成，同时，各对外连接母排在不同连接区域811、813之间设有软连接过渡814，便于模块和变频器主电路间的电路对接。其中，DC+对外连接母排81、PH对外连接母排82和DC-对外连接母排83通过螺栓固连在第一压装串51对应的散热器515上，NP对外连接母排84通过螺栓固连在第三压装串53对应的散热器535上。

请进一步参考图10，三个压装串间对应器件的电气连接是通过直线式短接母排58将对应高度的散热器进行连接的，其同样使用基于压实焊接工艺的薄铜片制作而成，且在第一压装串散热器连接区域582、第二压装串散热器连接区域583、第三压装串散热器连接区域581设有柔性过渡区584，从而在三个压装串对应散热器在高度上有小偏差时也便于连接，同时也有利于压装串中的器件更换。

请参图11与图12，压装组件60包括导柱61、球头螺栓62、簧板63、弹性件64及压力传递块65，导柱61沿轴线方向设有通孔段611与内螺纹孔段612，球头螺栓62穿过通孔段611并与内螺纹孔段612配合而伸出导柱61的底部，导柱61穿设于上压板31上的定位孔(图未示)中而位于对应压装串的上方，簧板63将弹性件64定位在上压板31的下表面与导柱底部的凸缘613之间，压力传递块65的顶部与球头螺栓62的头部相抵，通过扳手驱动球头螺栓62尾部的扳手驱动接口621旋转球头螺栓62带动弹性件64变形，可将载荷逐步施加到对应的压装串上，压力传递块65的底部与对应压装串顶端的绝缘垫块面接触，其锥形结构有利于载荷的均匀传递。在本实施例中，弹性件64为碟簧，数量为6个，从而可降低压装串热胀冷缩引起的碟簧变形量对压装载荷波动的影响，保持压装载荷稳定。进一步的，压装组件60还包括卡环66与载荷保持螺母67，载荷保持螺母67与导柱61的顶部螺纹配合，载荷保持螺母67在首次压装或重新压装对应压装串时将卡环66压紧在上压板31的上表面以保持压装载荷。

压装串首次压装时，在压装串中放置压力传感器，通过扳手驱动球头螺栓62将载荷施加在压装串上，当压装力达到所需大小时，停止驱动球头螺栓62，将卡环66贴着上压板31卡进导柱61，手动将载荷保持螺母67旋转到与卡环65紧密接触时即可，当回旋球头螺栓62时，即可保持碟簧64的变形量，从而可撤掉传感器进行后续的实际压装串压装，该压装方式通过传感器实时反馈压装力大小，压装力控制准确性高。需要重新压装压装串时，先将卡环65放入载荷保持螺母67和上压板31之间，然后将载荷保持螺母67沿导柱61往下旋直至其贴着卡环65，此时，可将球头螺栓62旋出来以进行重新压装，球头螺栓62重新旋进去时，当旋到卡环65可以抽出来时即可停止旋动球头螺栓62，这时的压装力和重新压装之前是一致的。

请参图13，第一压装串51、第二压装串52及第三压装串53的底部分别设有垫块组件90。具体的，垫块组件90包括垫块91与定位销92，垫块91的底部中心设有凸出的球面911，定位销92设置于垫块91的轴线上且凸出于球面911，下压板32设有与球面93配合的凹面以及与定位销92配合的定位孔，凹面与球面911的一部分相贴合，也即，垫块91的下端面与下压板32的上表面之间不贴合。当球头螺栓62的载荷施加方向和器件轴线方向存在角度偏移和平行偏移而引起压装载荷分布不均匀时，由于垫块91通过球面911与下压板32接触，而球面接触区域小，有利于缩小载荷中心线和器件轴线的偏移，从而可提高压装载荷在器件接触面上分布的均匀性。同时，通过定位销92对垫块91进行定位，可避免垫块91在外界作用下发生倾斜。

综上，本发明实施例的三电平模块至少具有以下有益效果：

(1)通过将三个相模块集成在一个压装框架中，可大幅度降低整流或逆变单元的体积；

(2)通过将第二相模块倒置，降低了相模块间的绝缘距离，可进一步降低三电平模块的体积；

(3)使用刚性较好的门驱抗震组件，可提高三电平模块适应海上风电以及船舶等有振动工况环境下的抗振能力；

(4)使用第一定位结构和第二定位结构对压装串中的器件进行定位，可提高器件装配效率，避免传统定位方式的累积定位误差，保持压装串上端的稳定性；

(5)在压装串的底部采用垫块底部具有球面的垫块组件，有利于提高压装载荷在器件接触面上分布的均匀性；

(6)采用散热器防损钼片，在不影响散热及导电情况下，可有效防止散热器受到相邻二极管击穿时产生的熔融物质侵害，最大程度避免散热器的维护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。