单相功率单元及变流器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种单相功率单元及变流器。
【背景技术】
[0002]风力发电机组是将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能的机械设备。风能是低密度能源，具有不稳定和随机性的特点，因此通过风力发电机组产生的未经调制的电能不稳定，不能直接接入电网。为了解决这一问题，现有技术中在风力发电机组与电网之间加设变流器，变流器将不断变化的电能转换为频率、电压恒定的交流电馈入电网，以保证风力发电机组稳定可靠的并网运行。
[0003]随着风力发电技术的发展和提升，风力发电机组的输出功率越来越大，相应地，风电变流器的功率等级也在不断提升，变流器的功率单元作为其关键部件，重量和体积也相应增加。
[0004]现有的风电变流器为减小支撑电容纹波电流，采用三相功率单元，但是随着功率的不断增加，用的三相功率单元体积、重量也会不断增加，不利于维护、维修。另外，在运行过程中若三相功率单元其中一个元件损坏则需进行整个模块的拆卸和更换，造成维修困难和维修成本高的问题。单相功率单元由于其具有重量轻、拆解方便、易于维护等特点在变流器上得到了广泛应用。现有的单相功率单元的元件之间、模块之间采用普通的直流排进行连接，在工作时，由于相与相之间换流会引起谐振，进而增加模块内直流支撑电容的纹波，增大直流支撑电容的发热量。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的实施例提供一种单相功率单元及变流器，以解决现有技术中采用单相功率单元内直流支撑电容发热量大的问题。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种单相功率单元，其包括:IGBT模块；直流支撑电容，直流支撑电容通过第一连接件与IGBT模块电气连接，第一连接件为复合母排。
[0007]进一步地，单相功率单元具有与第一连接件连接的直流输出排，直流输出排为复合母排。
[0008]进一步地，单相功率单元还包括驱动测量保护模块，驱动测量保护模块与IGBT模块的控制口电气连接。
[0009]进一步地，单相功率单元还包括吸收电容，吸收电容与IGBT模块并联。
[0010]进一步地，单相功率单元具有散热模块，IGBT模块固定设置在散热模块上。
[0011]进一步地，散热模块为风冷模块或水冷模块或热管散热模块。
[0012]根据本实用新型的实施例的另一方面提供一种变流器，其包括依次连接的至少三个单相功率单元，至少三个单相功率单元中至少一个为上述的单相功率单元。
[0013]进一步地，至少三个单相功率单元均具有直流输出排，相邻两个单向功率单元的直流输出排通过第二连接件电气连接，第二连接件为复合母排。
[0014]进一步地，变流器还包括主正母排和主负母排，单相功率单元的直流输出排分别与主正母排和主负母排连接。
[0015]进一步地，变流器包括柜体，至少三个单相功率单元依次沿柜体的高度方向可拆卸地设置。
[0016]本实用新型的实施例的单相功率单元采用复合母排连接IGBT模块和直流支撑电容，以减小杂散电感，进而降低直流支撑电容的发热量。
【附图说明】
[0017]图1为根据本实用新型的实施例的单相功率单元的立体结构示意图；
[0018]图2为根据本实用新型的实施例的单相功率单元的主视图；
[0019]图3为根据本实用新型的实施例的单相功率单元的电路示意图；
[0020]图4为根据本实用新型的实施例的单相功率单元的另一视角的立体结构示意图；
[0021]图5为根据本实用新型的实施例的另一方面的变流器的两个单相功率单元连接的主视图。
[0022]附图标记说明:
[0023]10、单相功率单元；11、IGBT模块；12、直流支撑电容；13、第一连接件；14、直流输出排；15、驱动测量保护模块；16、吸收电容；17、水冷散热管；18、交流输出排；19、控制接口 ；21、第二连接件；91、固定位置。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型实施例的单相功率单元和变流器进行详细描述。
[0025]名词解释:
[0026]IGBT:英文为Insulated Gate Bipolar Transistor，中文为绝缘栅双极型晶体管。
[0027]参见图1所示，根据本实用新型的实施例，单相功率单元包括IGBT模块11和直流支撑电容12，直流支撑电容12通过第一连接件13与IGBT模块11电气连接，第一连接件13为复合母排。由于复合母排采用正负极平行层叠分布的结构形式，其可以降低线路分布电感，从而降低功率元件两端的反向尖峰电压，降低功率器件对电压保护吸收电路的要求，提高功率器件运行的可靠性和稳定性，同时可以提高电路的集成度，便于维修维护。采用复合母排连接IGBT模块11与直流支撑电容12可以减小杂散电感，提高单相功率单元的性能，减少直流支撑电容12的发热量，进而提高直流支撑电容12的使用寿命。
[0028]参见图2所示，单相功率单元还包括壳体(图中未标示)，壳体用于承载其它部件，且当单相功率单元应用至变流器中时用于固定到其它固定物上。壳体上设置有至少两个固定位置91，以通过连接件与固定物连接，连接件可以为螺钉、螺母等。
[0029]参见图1及图2，单相功率单元还包括直流输出排14，该直流输出排14固定在壳体上，其与第一连接件13连接，用于对外输出直流电。在本实施例中，该直流输出排14为复合母排，作为单相功率单元的直流母线的对外接口。采用复合母排作为直流输出排14的单相功率单元在与其它的单相功率单元连接进行相与相之间换流时，可以减少换流路径上的杂散电感，进而减少单相功率单元内的直流支撑电容12上的谐振电流，以降低直流支撑电容12的纹波，减少直流支撑电容12的发热量，提高直流支撑电容12的使用寿命，进而增加单相功率单元的使用寿命和系统的稳定性。
[0030]继续参见图2，单相功率单元还包括交流输出排18，其用于输出交流电，该交流输出排18连接在IGBT模块11上，且一端伸出壳体。单相功率单元还包括控制接口 19，用于接收控制信号以便对单相功率单元进行控制，控制接口 19固定在壳体上，其类型可以根据需求选择不同的接口类型。