一种模块化有源电力滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模块化有源电力滤波器，包括：箱体、第一组件、第二组件、第三组件、散热器、前安装板、后安装板、风扇组件、对外接线端子、触摸屏。所述模块化有源电力滤波器通过设置前安装板和后安装板，将箱体内部分隔成上部空间和下部空间，上部空间放置第一组件、第二组件，下部空间放置第三组件、散热器、风扇组件。上部空间和下部空间相互连通；上部空间通过自然风冷散热，下部空间通过安装的散热器和风扇组件强迫风冷散热；所述第一组件、第二组件及对外接线端子通过铜排和线缆连接；所述第二组件与所述第三组件通过铜柱连接。本实用新型具有结构紧凑、装配和维护方便、故障点减少、散热效果好等特点。
【专利说明】
一种模块化有源电力滤波器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电力装置，特别是涉及一种模块化有源电力滤波器。
【背景技术】
[0002]有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，广泛应用于电力系统中，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。目前的APF按体积分为机柜式和模块化两种模式，而模块化APF由于限于有限的空间，安装有大量的元器件、功率密度高等特点，导致内部线缆连接众多，功率流走向错综复杂，器件安装复杂，生产工序繁多，现场维护性差，易产生线缆接触不良、老化失效等故障点。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提出一种模块化有源电力滤波器，以解决上述现有技术存在的内部线缆连接众多，功率流走向错综复杂，器件安装复杂，生产工序繁多，现场维护性差，易产生线缆接触不良、老化失效故障点等技术问题。
[0004]为此，本实用新型提出一种模块化有源电力滤波器，包括:箱体3，安装于同一平面将所述箱体3分隔成上部空间5和下部空间8的前安装板13、后安装板7，放置在所述上部空间5的第一组件2、第二组件4，放置在所述下部空间8的第三组件10、散热器11、风扇组件12，安装于所述箱体3外部的触摸屏I和对外接线端子6;所述上部空间和所述下部空间相互连通;所述前安装板13与所述风扇组件12和所述散热器11基板用螺钉固定;所述第一组件2与所述散热器11接触;所述后安装板7与所述前安装板13用螺钉固定;所述第一组件2和所述第二组件4通过第一铜排14和线缆电连接，所述第二组件4和所述对外接线端子6通过第二铜排15电连接，所述第二组件4与所述第三组件10通过铜柱9电连接，所述触摸屏I与所述第二组件4通过线缆电连接。
[0005]优选地，所述前安装板13和所述后安装板7上分别设置有通孔。
[0006]进一步优选地，所述前安装板13上的通孔设置在所述第一组件2与所述散热器11之间，作为所述第一组件2与所述散热器11的接触通道;所述后安装板7上的通孔设置在所述第二组件4和所述第三组件10之间，作为连接所述第二组件4和所述第三组件10的所述铜柱9的通过通道。
[0007]优选地，所述第一组件2为功率模块，包括:功率开关模块、母线电容、功率开关驱动器、控制接口、采样接口和辅助电源接口，安装于所述前安装板13上;所述功率开关模块分别与所述母线电容和所述功率开关驱动器连接;所述采样接口、辅助电源接口、控制接口分别与所述第二组件4的采样接口、电源接口以及第二组件4上的主控模块的控制接口通过线缆连接。
[0008]优选地，所述第二组件4为采样模块，包括保险熔丝、继电器、辅助电源模块、主控模块，安装于所述后安装板7上;所述保险熔丝分别与所述继电器和所述对外接线端子6连接，所述主控模块与所述辅助电源模块连接;所述主控模块包括控制接口、采样接口、电源接口和人机交互界面接口 ；所述控制接口、采样接口、电源接口分别与第一组件2上的控制接口、采样接口、辅助电源接口连接，所述人机交互界面接口与所述触摸屏I连接。
[0009]优选地，所述箱体3包含前面板305、后面板302、盖板301、主机框303、散热器支架304 ；所述主机框303包括用螺钉固定的底板和两个侧面;所述主机框303的两内侧面与所述前面板305、所述后面板302以及所述盖板301的内侧面分别用螺钉固定；所述散热器支架304设置在所述主机框303的两内侧面下部;所述前面板305和所述后面板302下部设有通风孔，所述主机框303两侧面上端设有通风孔。
[0010]进一步优选地，所述第三组件10包括电抗器、电容，所述电抗器与所述电容连接，安装于所述主机框303的底板上。
[0011]进一步优选地，所述散热器11设置在所述风扇组件12后端，放置在所述主机框303内侧面的散热器支架304上，用于所述第一组件2的功率开关模块散热。
[0012]更进一步优选地，所述散热器11底部与所述主机框303底板设有20?50mm间隔。
[0013]优选地，所述触摸屏I可以根据所述模块化有源电力滤波器的安装方式安装在不同位置:当所述模块化有源电力滤波器机架式安装时，所述触摸屏I安装在所述箱体3的所述前面板305上；当所述模块化有源电力滤波器壁挂式安装时，所述触摸屏I安装所述箱体3的所述盖板301上。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型的模块化有源电力滤波器通过安装于同一平面的前安装板和后安装板，将箱体内部分隔成上部空间和下部空间，上部空间和下部空间相互连通;下部空间设置有散热器和风扇组件，上部空间通过自然风冷散热，下部空间通过强迫风冷散热。这样的散热分配，既满足了热量及时有效的排出，又对粉尘、油渍敏感的组件起到一定的隔离作用，同时机器内部布局比较简洁。铜柱通过后安装板的通孔将第二组件与第三组件连接起来，第二组件与第三组件的连接不用任何线缆，因此在设计中涉及到后安装板等结构简单，生产装配少了装配线缆工序，减少工时，提高生产效率；同时，少了线缆的连接，减少了故障点。
[0016]在本实用新型的优选方案中，还具有如下有益效果:将第一组件安装于前安装板上，第二组件安装于后安装板上，对第二组件正下方的第三组件维护时，只需拆开第二组件和后安装板，避免了第一组件拆卸甚至整机拆卸的麻烦。风扇组件维护时，只需拆下前面板便能轻易对风扇清理、更换，使装配和维护更加方便。
[0017]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型第一组件与第二组件以及第二组件与对外接线端子的电气连接图。
[0020]图3是本实用新型通风风道示意图。
[0021]图4是本实用新型箱体示意图。
[0022]其中，1-触摸屏；2-第一组件；3-箱体;4-第二组件；5-上部空间；6_对外接线端子;7-后安装板;8-下部空间；9-铜柱；10-第三组件；11-散热器；12-风扇组件；13-前安装板；14-第一铜排；15-第二铜排;301-盖板;302-后面板;303-主机框;304-散热器支架;305-前面板。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0024]如图1和图4所示，本实用新型实施例的模块化有源电力滤波器包括:箱体3、第一组件2、第二组件4、第三组件10、散热器11、铜柱9、第一铜排14、第二铜排15、前安装板13、后安装板7、风扇组件12、对外接线端子6、触摸屏I。所述箱体3包含前面板305、后面板302、盖板301、主机框303、散热器支架304。
[0025]通过安装在同一平面的前安装板13和后安装板7，将箱体3内部分隔成上部空间5、下部空间8;前安装板13与风扇组件12和散热器11基板用螺钉固定，后安装板7与前安装板13、主机框303两内侧面及前面板305、后面板302和盖板301内侧面均用螺钉固定。在前安装板13和后安装板7上设置有通孔，因此上部空间5中放置在前安装板13的第一组件2上的功率开关模块底座与下部空间8中放置在散热器支架304上的散热器11基板接触，即前安装板13上的通孔用于第一组件2上的功率开关模块通过;上部空间5中放置在后安装板7上的第二组件4与下部空间8中放置在主机框303底部支撑柱上第三组件10通过铜柱9电连接，即后安装板7上的通孔为了铜柱9通过。上部空间5和下部空间8中的元器件没有任何线缆的连接，使得后安装板7减少了开孔，结构强度加强，结构简单;减少了工序，提高生产效率的同时，又避免了因线缆老化和触点氧化引发的故障。
[0026]如图1和图2所示，在上部空间5中，第一组件2放置在前安装板13上，第二组件4放置在后安装板7上;第一组件2与第二组件4通过第一铜排14电连接，第二组件4的主控模块与第二组件4其他元器件和第一组件2通过线缆电连接;第二组件4与对外接线端子6通过第二铜排15电连接。触摸屏I与第二组件4上的主控模块通过线缆电连接。对在上部空间5中的第一组件2和第二组件4进行维护时，只需拆开盖板301、第一铜排14、第二铜排15做更换维护，如第一组件2上功率开关模块，第二组件4的熔丝、继电器、辅助电源。
[0027]如图1和图3所示，在下部空间8中，前面板305下端和后面板302下端均设有通风孔，前面板305下端和后面板302下端之间形成风道;风扇组件12设置前述的风道前端，散热器11设置在风扇组件12后端，放置在主机框303的散热器支架304上，散热器11与主机框303底部设有20?50mm间隔，冷风从风扇吹向散热器11的同时，部分冷风不经过散热器而经过散热器11与主机框303底部间隔直接对第三组件10散热，这样不至于风压过小及避免经过散热器11加热，对第三组件10温度控制起到明显效果。对在下部空间8的第三组件10进行维护时，只需拆开盖板301、第一铜排14、第二铜排15、第二组件4、后安装板7，如第三组件10上电阻和电抗器。风扇组件12的风扇维护，将前面板305拆下，就能直接对风扇进行清理、更换的维护。
[0028]以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种模块化有源电力滤波器，其特征在于:包括:箱体(3)，安装于同一平面将所述箱体(3)分隔成上部空间(5)和下部空间(8)的前安装板(13)、后安装板(7)，放置在所述上部空间(5)的第一组件(2)、第二组件(4)，放置在所述下部空间(8)的第三组件(10)、散热器(11)、风扇组件(12)，安装于所述箱体(3)外部的触摸屏(I)和对外接线端子(6);所述上部空间和所述下部空间相互连通;所述前安装板(13)与所述风扇组件(12)和所述散热器(11)基板用螺钉固定;所述第一组件(2)与所述散热器(11)接触;所述后安装板(7)与所述前安装板(13)用螺钉固定;所述第一组件(2)和所述第二组件(4)通过第一铜排(14)和线缆电连接，所述第二组件(4)和所述对外接线端子(6)通过第二铜排(15)电连接，所述第二组件(4)与所述第三组件(10)通过铜柱(9)电连接，所述触摸屏(I)与所述第二组件(4)通过线缆电连接。2.如权利要求1所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述前安装板(13)和所述后安装板(7)上分别设置有通孔。3.如权利要求2所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述前安装板(13)上的通孔设置在所述第一组件(2)与所述散热器(11)之间，作为所述第一组件(2)与所述散热器(11)的接触通道;所述后安装板(7)上的通孔设置在所述第二组件(4)和所述第三组件(10)之间，作为连接所述第二组件(4)和所述第三组件(10)的所述铜柱(9)的通过通道。4.如权利要求1所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述第一组件(2)为功率模块，包括:功率开关模块、母线电容、功率开关驱动器、控制接口、采样接口和辅助电源接口，安装于所述前安装板(13)上;所述功率开关模块分别与所述母线电容和所述功率开关驱动器连接;所述采样接口、辅助电源接口、控制接口分别与所述第二组件(4)的采样接口、电源接口以及第二组件(4)上的主控模块的控制接口通过线缆连接。5.如权利要求1所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述第二组件(4)为采样模块，包括保险熔丝、继电器、辅助电源模块、主控模块，安装于所述后安装板(7)上;所述保险熔丝分别与所述继电器和所述对外接线端子(6)连接，所述主控模块与所述辅助电源模块连接;所述主控模块包括控制接口、采样接口、电源接口和人机交互界面接口 ；所述控制接口、采样接口、电源接口分别与第一组件(2)上的控制接口、采样接口、辅助电源接口连接，所述人机交互界面接口与所述触摸屏(I)连接。6.如权利要求1所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述箱体(3)包含前面板(305)、后面板(302)、盖板(301)、主机框(303)、散热器支架(304);所述主机框(303)包括用螺钉固定的底板和两个侧面;所述主机框(303)的两内侧面与所述前面板(305)、所述后面板(302)以及所述盖板(301)的内侧面分别用螺钉固定;所述散热器支架(304)设置在所述主机框(303)的两内侧面下部;所述前面板(305)和所述后面板(302)下部设有通风孔，所述主机框(303)两侧面上端设有通风孔。7.如权利要求6所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述第三组件(10)包括电抗器、电容，所述电抗器与所述电容连接，安装于所述主机框(303)的底板上。8.如权利要求6所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述散热器(11)设置在所述风扇组件(12)后端，放置在所述主机框(303)内侧面的散热器支架(304)上，用于第一组件(2)的功率开关模块散热。9.如权利要求8所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述散热器(11)底部与所述主机框(303)底板设有20?50mm间隔。10.如权利要求6所述的模块化有源电力滤波器，其特征在于:所述触摸屏(I)可以根据所述模块化有源电力滤波器的安装方式安装在不同位置:当所述模块化有源电力滤波器机架式安装时，所述触摸屏(I)安装在所述箱体(3)的所述前面板(305)上；当所述模块化有源电力滤波器壁挂式安装时，所述触摸屏(I)安装所述箱体(3)的所述盖板(301)上。
【文档编号】H02B1/56GK205544274SQ201521140962
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】刘福红, 雷仕建, 蒋成明, 傅俊寅
【申请人】深圳青铜剑科技股份有限公司