矿用桥臂并联单元式变频器功率单元、变流柜及变频器的制作方法

1.本实用新型涉及变频器技术领域，具体涉及一种矿用桥臂并联单元式变频器功率单元。


背景技术：

2.现有的矿用三电平变频器结构比较复杂，安装过程比较繁琐，后期维护也非常不便。为了维护方便，为了维护方便目前变频器中的变流多采用单元式结构，但是现有的变流柜中功率单元的单元式结构是通过母线伸出单元与变流柜后部的铜排直接螺栓连接，在变流柜出现故障后，其仍然需要去柜体后部拆螺栓，才能将功率单元拆除，无法实现功率单元的便捷维护。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种矿用桥臂并联单元式变频器功率单元，体积更紧凑，功率密度更大。
4.本实用新型按以下技术方案实现：
5.本实用新型公开了一种矿用桥臂并联单元式变频器功率单元，包括单元外壳、igbt及驱动板、电容组件、风冷散热器、无感母线、屏蔽盒、快速连接装置、脉冲分配电路板和电源分配电路板；所述igbt及驱动板的数量为六个，每三个为一组；所述风冷散热器的数量为两个；三个igbt及驱动板安装在一个风冷散热器上形成功率器件组件，两个功率器件组件与电容组件在单元外壳内并排放置，且电容组件处在两个功率器件组件的中间；所述快速连接装置安装在单元外壳的后板上；所述无感母线与电容组件、igbt及驱动板、快速连接装置相连接；所述脉冲分配电路板安装在屏蔽盒内，所述屏蔽盒安装在单元外壳的前板上；所述电源分配电路板安装在功率器件组件上。
6.进一步的方案：所述无感母线水平放置在单元外壳中。
7.进一步的方案：所述风冷散热器的进风口处在单元外壳的正面，出风口处在单元外壳的背面。
8.进一步的方案：所述无感母线上安装有铜排，用于对外连接。
9.进一步的方案：所述风冷散热器采用组合型材式风冷散热器。
10.进一步的方案：所述快速连接装置通过螺栓固定在单元外壳的后板上。
11.进一步的方案：所述屏蔽盒通过螺栓固定在单元外壳的前板上。
12.本实用新型还公开了一种变流柜，包括柜体，所述柜体中自上而下分为六个存放区域，每一个存放区域放置有上述的矿用桥臂并联单元式变频器功率单元；其中，三组功率单元为整流，三组功率单元为逆变。
13.进一步的方案：所述柜体后部放置两个放电电阻；所述功率单元通过滑轨的方式安装在柜体中。
14.本实用新型还公开了一种变频器，包括调节柜和上述的变流柜。
15.本实用新型有益效果：
16.相比于之前的单元式变频器，本实用新型将两个桥臂设计在一个功率单元里，可以将两个桥臂并联一起使用，这样变频器的功率可以做的更大，而且还保留了单元式的安装便携性。
附图说明
17.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
18.在附图中：
19.图1为本实用新型的矿用桥臂并联单元式变频器功率单元的分解图；
20.图2为本实用新型的矿用桥臂并联单元式变频器功率单元的分解图；
21.图3为本实用新型的变流柜的结构图；
22.图4为本实用新型的变频器的结构图。
23.附图标识：1-单元外壳、2-igbt及驱动板、3-电容组件、4-风冷散热器、5-无感母线、6-屏蔽盒、7-快速连接装置、8-电源分配电路板、9-上盖、10-左侧板、11-右侧板、100-变流柜、200-调节柜。
24.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.如图1、图2所示，一种矿用桥臂并联单元式变频器功率单元，包括单元外壳1、igbt及驱动板2、电容组件3、风冷散热器4、无感母线5、屏蔽盒6、快速连接装置7、脉冲分配电路板、电源分配电路板8。一个功率单元为三电平整流或者逆变器的两个桥臂。六个单元可组成一个完整的三电平交流调速系统主回路。
29.igbt及驱动板2的数量为六个，每三个为一组；风冷散热器4的数量为两个；三个
igbt及驱动板2安装在一个风冷散热器4上形成功率器件组件，两个功率器件组件与电容组件3在单元外壳1内并排放置，通过螺栓紧固在单元外壳1上，电容组件3处在两个功率器件组件的中间；快速连接装置7通过螺栓安装在单元外壳1的后板上；无感母线5通过螺栓与电容组件3、igbt及驱动板2、快速连接装置7相连接，这样电容组件3与igbt的距离最近回路的杂散电感较小，也减少了二次连接等原因造成的电磁干扰等不利因素，并且使得交流和直流铜排对外连接更加便捷；脉冲分配电路板安装在屏蔽盒6内，屏蔽盒6通过螺栓安装在单元外壳1的前板上；电源分配电路板8安装在功率器件组件上。
30.进一步的方案，单元外壳1通过左侧板10、右侧板11和上盖9连接构成一个矩形箱体。
31.进一步的方案，无感母线5水平放置在单元外壳1中，有效的消除了母线与igbt连接处的受力问题。
32.进一步的方案，风冷散热器4的进风口处在单元外壳的正面，出风口处在单元外壳的背面。
33.进一步的方案，风冷散热器4采用组合型材式风冷散热器，散热面积更大，散热效率更高。
34.需要说明的是，快速连接装置7采用表带式柔性触指连接，其特点为节省安装空间、便于产品小型化集成化、方便安装维护易于快速断开和接通、抗振动、持久恒定的导电接触力、滑动力小便于产品的频繁运动、多点接触载流能力好。本实用新型使用快速连接装置与之前的acd1000的连接装置相同，载流能力为1000a，本实用新型需要的电流为2000a，所以有用2个连接装置并联在一起即可达到载流要求，并且与之前产品的连接装置相同，方便产品型号的统一。这样设计的好处在于后期需要更大电流要求的产品时易于扩展。
35.如图3所示，本实用新型还公开了一种变流柜100，包括柜体，柜体尺寸为1200*2000*1000mm（宽*高*深），柜体中自上而下分为六个存放区域，每一个存放区域放置有上述的矿用桥臂并联单元式变频器功率单元，其中，三组功率单元为整流，三组功率单元为逆变。柜体后部放置两个放电电阻；功率单元通过滑轨的方式安装在柜体中。变流柜100采用柜顶离心式风机来统一为六个功率单元散热，并且风机选用静音风机，噪声小，风力强。
36.如图4所示，本实用新型还公开了一种变频器，包括调节柜200和上述的变流柜100；调节柜200包括柜体，柜体尺寸为600*2000*1000mm（宽*高*深），柜门上装有触摸屏、指示灯和操作按钮。柜体内装有机笼一个、单相变压器一台、三相干式变压器一台、三相同步变压器一台、开关电源八支、ups一套、微型断路器六支、继电器十三支、接线端子一百五十个。上面所述器件通过螺栓、安装板等连接方式分别组成了5个模块并固定安装在控制柜内的相应位置。
37.综上所述，本实用新型在空间体积上设计更加合理、紧凑，同时采用功率单元模块化设计，各个单元完全一样可相互替换，并且单独具备散热能力，实现低成本、高性能、稳定可靠的矿用单元式变频器的结构。
38.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
39.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例
中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本技术所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。
40.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型方案的范围内。