一种新型牵引逆变功率单元的制作方法_2

文档序号:9189628阅读:来源:国知局
0]2)层叠式模块化设计可以缩小整个功率单元的体积,节省空间,提高维修效率,进而提高地铁列车的利用率,节省运营成本。
【附图说明】
[0041]图1本实用新型所述功率单元的电路原理图。
[0042]图2本实用新型的整体结构示意图。
[0043]图3本实用新型去掉驱动板组建后的整体结构示意图。
[0044]图4本实用新型去掉母排及电流传感器后的整体结构示意图。
[0045]图5正、负叠压复合母排结构示意图。
[0046]图6三相交流复合母排结构示意图。
[0047]图7绝缘母排和电流传感器安装结构。
[0048]1-支撑框架,2-热管散热器,3-配置板,4-正、负叠层复合母排,5-三相交流复合母排,6-绝缘母排,7-支撑绝缘子,8-驱动板支撑板,9-驱动板,10-电源转换板,11-低压连接器。
【具体实施方式】
[0049]—种新型牵引逆变功率单元,包括一个支撑框架1,支撑框架I上安装有热管散热器2 ;热管散热器2表面安装牵引逆变主电路组件;所述牵引逆变主电路组件包含共同构成标准的三相逆变器主电路开关的6个IGBT器件Ul、V1、Wl、U2、V2、W2和3个温度检测热敏电阻THU、THV、THW,每个IGBT器件的侧边辅助端子上均安装一块配置板3 ;6个IGBT器件上面共同覆盖固定有正、负叠层复合母排4,正、负叠层复合母排4上方固定三个三相交流复合母排5以及分别连接在三个三相交流复合母排上的三个绝缘母排6,三个绝缘母排6上分别固定有一个电流传感器,三个电流传感器分别为CTUl、CTVl、CTWl ;所述正、负叠层复合母排4上设有三组正负端子;三相逆变器主电路U、V、W三个交流输出端子分别与正、负叠层复合母排4的三组正负端子相邻并固定在支撑框架I上;支撑框架I上固定有分别用于安装正、负叠层复合母排4正负端子及三相逆变器主电路U、V、W交流输出端子的支撑绝缘子7 ;
[0050]新型牵引逆变功率单元最上层为驱动板组件,包括一个安装在支撑框架I上的驱动板支撑板8以及安装在驱动板支撑板8外侧面上的3块驱动板9、I块电源转换板10以及低压连接器11 ;
[0051]一个桥臂的两个IGBT器件配备一块驱动板9,每个IGBT器件配备一块配置板3 ;所述CTUl、CTVl、CTWl三个电流传感器分别接在三相逆变器主电路的u、v、w交流输出端子上。
[0052]所述热管散热器2由上下两段组成,热管散热器2采用多根L型热管,每根热管的一端直接嵌入散热基板内部,另一端由散热基板内部伸出后和热管散热器2的散热翅片相连。
[0053]所述支撑框架I竖直放置,开口的法线沿水平方向;所述热管散热器2安装在支撑框架I的框架边上。
[0054]如图2所示:新型牵引逆变功率单元以支撑框架I为基础,首先安装有高效的热管散热器2,热管散热器采用多根L型热管,与传统热管不同,每根热管的一端不是直接焊接在散热基板表面,而是直接嵌入散热基板内部,另一端伸出,和散热翅片相连,由于热管散热器质量较重,为便于组装和运输,设计采用上下两段结构,两段散热器在生产制造和运输时都是各自独立的,在功率模块组装时才通过框架将它们拼在一起。散热器表面安装牵引逆变主电路组件,包含6个IGBT器件U1-W2,3个温度检测热敏电阻THU、THV、THff (分别紧邻Ul、V1、W1三个IGBT器件的配置板安装),支撑绝缘子和线架若干;IGBT侧边辅助端子上安装配置板,每个IGBT安装一块;
[0055]IGBT上面覆盖正、负叠层复合母排(图5),考虑该母排端子承受的电流密度,将正、负端子分为三组,并联使用;然后是三相交流复合母排(图6),以及与之连接的绝缘母排,通过各相电流传感器(图3),将逆变后的交流电压输出到模块支撑框架的支撑绝缘子上。
[0056]功率单元最上层为驱动板组件,3块驱动板和I块电源转换板、低压连接器、线架等安装在驱动板支撑板上。驱动板与牵引逆变装置控制单元采用光纤连接,电源转换板输入、热敏电阻测量信号输出、电流传感器电源输入以及测量信号输出全部通过低压连接器与牵引逆变装置相连。功率单元支撑框架四周有四个安装孔,通过四根紧固螺栓安装在变流柜上,安装拆卸方便。低压连接器与牵引逆变装置相连,为电源转换板和三个电流传感器提供电源信号,同时将三个热敏电阻和三个电流传感器的测量信号输出到牵引逆变装置控制单元。
【主权项】
1.一种新型牵引逆变功率单元,其特征在于,包括一个支撑框架(I ),支撑框架(I)上安装有热管散热器(2);热管散热器(2)表面安装牵引逆变主电路组件;所述牵引逆变主电路组件包含共同构成标准的三相逆变器主电路开关的6个IGBT器件U1、V1、Wl、U2、V2、W2和3个温度检测热敏电阻THU、THV、THW,每个IGBT器件的侧边辅助端子上均安装一块配置板(3) ;6个IGBT器件上面共同覆盖固定有正、负叠层复合母排(4),正、负叠层复合母排(4)上方固定三个三相交流复合母排(5)以及分别连接在三个三相交流复合母排(5)上的三个绝缘母排(6 ),三个绝缘母排(6 )上分别固定有一个电流传感器,三个电流传感器分别为CTUl、CTVl、CTWl ;所述正、负叠层复合母排(4)上设有三组正负端子;三相逆变器主电路U、V、W三个交流输出端子分别与正、负叠层复合母排(4)的三组正负端子相邻并固定在支撑框架(I)上;支撑框架(I)上固定有分别用于安装正、负叠层复合母排(4)正负端子及三相逆变器主电路U、V、W交流输出端子的支撑绝缘子(7); 新型牵引逆变功率单元最上层为驱动板组件,包括一个安装在支撑框架(I)上的驱动板支撑板(8)以及安装在驱动板支撑板(8)外侧面上的3块驱动板(9)、1块电源转换板(10)以及低压连接器(11); 一个桥臂的两个IGBT器件配备一块驱动板(9),每个IGBT器件配备一块配置板(3);所述CTUl、CTVl、CTWl三个电流传感器分别接在三相逆变器主电路的U、V、W交流输出端子上。2.如权利要求1所述的一种新型牵引逆变功率单元,其特征在于,所述热管散热器(2)由上下两段组成,热管散热器(2)采用多根L型热管,每根热管的一端直接嵌入散热基板内部,另一端由散热基板内部伸出后和热管散热器(2)的散热翅片相连。3.如权利要求1或2所述的一种新型牵引逆变功率单元,其特征在于,所述支撑框架(I)竖直放置,开口的法线沿水平方向;所述热管散热器(2)安装在支撑框架(I)的框架边上。
【专利摘要】本实用新型涉及地铁牵引系统,具体为一种新型牵引逆变功率单元。解决了目前牵引逆变功率单元结构复杂,电气机械附件增多,可靠性降低;不利于维护等技术问题。本实用新型设计的功率单元电路由3相逆变器电路组成。主要功能是在系统控制单元控制下,把电网输入的750V直流电逆变为三相交流电,进而控制牵引电机实现地铁牵引功能。包含IGBT器件、驱动板、配置板、复合母排、支撑框架、高效热管散热器、电流传感器等。功率单元设有过热保护功能,采用安装在散热器表面的热敏电阻进行温度检测;功率单元结构上采用层叠式安装,正负母排采用一块低感叠层复合母排进行连接;电流传感器检测3相逆变器交流输出电流;驱动板布置在模块外侧,调试更换方便。
【IPC分类】H02M7/00, H05K7/20
【公开号】CN204859007
【申请号】CN201520658796
【发明人】刘革莉, 代全业, 赵一洁, 牛勇, 陈宏
【申请人】永济新时速电机电器有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月28日
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