专利名称：一种逆变器无感母线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种逆变器无感母线。
背景技术：
无感母线为大功率逆变器所使用直流系统连接母线。所述无感母线还是大功率逆变器中链接电解电容器的母线。所述无感母线应用于大功率逆变中可大幅度降低逆变器中 IGBT模块开断时集电极和发射极两端所承受的尖峰电压。所述无感母线等效电感低，电气结构安全可靠。所述无感母线结构和工艺简单，易于生产，可降低大功率逆变的生产成本。在大功率逆变器设计中，合理排布母线降低分布电感对于保护逆变器中IGBT元件免遭瞬态过电压击穿及其重要。因此无感母线的结构设计及制造是大功率逆变器的关键技术之一。现有的无感母线虽能基本满足小功率逆变器的实用要求，但是一方面有些无感母线结构工艺简单当应用于高压高频领域时，难以很好的起到抑制瞬态过电压的作用；另一方面有些无感母线虽然在结构上设计可靠，但是由于工艺复杂往往还需要加工专用的模具，从而增加了逆变器的生产成本。
实用新型内容本实用新型提供了一种逆变器无感母线，当其应用在高压高频领域时，完全可以起到抑制瞬态过电压的作用，且结构简单、生成成本低。本实用新型所采用的技术方案是一种逆变器无感母线，包括叠层放置的正极母线、短接母线、负极母线、多个绝缘层、将上述正极母线、短接母线、负极母线以及绝缘层压紧的紧固件、用于将无感母线与电容器连接的多个短接连接件，以及包裹在正极母线、短接母线、负极母线、多个绝缘层边缘位置的绝缘密封条；其中，所述正极母线、短接母线、负极母线和绝缘层的放置顺序为绝缘层/正极母线/绝缘层/短接母线/绝缘层/负极母线/绝缘层，所述紧固件和短接连接件分别贯穿正极母线上层的绝缘层至负极母线下层的绝缘层。所述紧固件包括紧固螺栓和紧固螺母，所述紧固螺栓的外周设置有三个第一绝缘支柱，该三个第一绝缘支柱分别设置在正极母线与紧固螺栓相交的位置、短接母线与紧固螺栓相交的位置、负极母线与紧固螺栓相交的位置，所述三个第一绝缘支柱的厚度分别与正极母线、短接母线，以及负极母线的厚度相等；所述多个短接连接件包括将正极母线与电容器正极连接的第一短接连接件、将负极母线与电容器负极连接的第二短接连接件，以及将短接母线分别与电容器正极和负极相连的一对第三短接连接件；所述第一短接连接件、第二短接连接件以及第三短接连接件均包括短接螺栓，所述第一短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第一导电支柱和两个第二绝缘支柱，其中，所述第一导电支柱设置在正极母线上层的第一绝缘层与短接螺栓相交的位置，所述第一导电支柱的厚度与正极母线上层的第一绝缘层的厚度相等，所述两个第二绝缘支柱分别设置在短接母线与短接螺栓相交的位置以及负极母线与短接螺栓相交的位置，所述两个第二绝缘支柱的厚度分别与短接母线的厚度和负极母线的厚度相等；所述第二短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第二导电支柱和两个第三绝缘支柱，其中，所述第二导电支柱设置在负极母线下层的第一绝缘层与短接螺栓相交的位置，第二导电支柱的厚度与负极母线下层的第一绝缘层的厚度相等，所述两个第三绝缘支柱分别设置在短接母线与短接螺栓相交的位置和正极母线与短接螺栓相交的位置，所述两个第三绝缘支柱的厚度分别与短接母线和正极母线的厚度相等；所述一对第三短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第三导电支柱和两个第二绝缘层，其中，所述第三导电支柱设置在正极母线和短接母线之间的第一绝缘层位置，所述第三导电支柱的厚度与正极母线和短接母线之间的第一绝缘层的厚度相等；所述两个第二绝缘层分别设置在正极母线位置和负极母线位置，所述两个第二绝缘层的厚度分别与正极母线和负极母线的厚度相等；所述正极母线、负极母线和短接母线采用均匀铜质母排；所述第一绝缘层、第二绝缘层、第一绝缘支柱、第二绝缘支柱和第三绝缘支柱均采用环氧树脂材料，绝缘支柱高度与绝缘层厚度相同，绝缘支柱为中空柱体；所述绝缘密封条采用硅胶材质；所述第一导电支柱、第二导电支柱以及第三导电支柱均为金属材质且中空内有螺纹；所述第一绝缘层的边缘超出正极母线、短接母线和负极母线并形成凹槽。本实用新型逆变器无感母线至少具有以下优点本实用新型无感母线应用于大功率逆变中可大幅度降低逆变器中IGBT模块开断时集电极和发射极两端所承受的尖峰电压。所述无感母线等效电感低，电气结构安全可靠。所述无感母线结构和工艺简单，易于生产，可降低大功率逆变的生产成本。
图I是本实用新型无感母线剖面结构图；图2是本实用新型无感母线的正极母线与电容器正极的连接剖面图；图3是本实用新型无感母线负极母线与电容器负极的连接剖面图；图4是本实用新型无感母线短接母线与电容器的连接剖面图；图5是本实用新型无感母线紧固螺栓结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型逆变器无感母线做详细描述请参阅图I所示，一种逆变器无感母线，包括叠层放置的正极母线2、短接母线5、 负极母线6、多个第一绝缘层4、将上述正极母线2、短接母线5、负极母线6以及第一绝缘层 4压紧的紧固件、用于将无感母线与电容器连接的多个短接连接件，以及包裹在正极母线
2、短接母线5、负极母线6、多个第一绝缘层4边缘位置的绝缘密封条12 ;其中，所述正极母线2、短接母线5、负极母线6和第一绝缘层4的放置顺序为第一绝缘层4/正极母线2/第一绝缘层4/短接母线5/第一绝缘层4/负极母线6/第一绝缘层4，所述紧固件和短接连接件分别贯穿正极母线2上层的第一绝缘层至负极母线下层的第一绝缘层。[0024]请参阅图5所示，所述紧固件包括紧固螺栓10和紧固螺母9，所述紧固螺栓10的外周设置有三个第一绝缘支柱7，该三个第一绝缘支柱7分别设置在正极母线与紧固螺栓 10相交的位置、短接母线与紧固螺栓10相交的位置、负极母线与紧固螺栓10相交的位置， 所述三个第一绝缘支柱7的厚度分别与正极母线2、短接母线5，以及负极母线6的厚度相
坐寸ο所述多个短接连接件包括将正极母线2与电容器正极连接的第一短接连接件、将负极母线6与电容器负极连接的第二短接连接件，以及将短接母线5分别与电容器正极和负极相连的一对第三短接连接件；所述第一短接连接件、第二短接连接件以及第三短接连接件均包括短接螺栓1，请参阅图2所示，所述第一短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第一导电支柱3和两个第二绝缘支柱11，其中，所述第一导电支柱3设置在正极母线上层的第一绝缘层4与短接螺栓相交的位置，所述第一导电支柱3的厚度与正极母线上层的第一绝缘层的厚度相等，所述两个第二绝缘支柱11分别设置在短接母线与短接螺栓相交的位置以及负极母线与短接螺栓相交的位置，所述两个第二绝缘支柱11的厚度分别与短接母线的厚度和负极母线的厚度相等。请参阅图3所示，所述第二短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第二导电支柱13和两个第三绝缘支柱14，其中，所述第二导电支柱13设置在负极母线下层的第一绝缘层4与短接螺栓相交的位置，第二导电支柱13的厚度与负极母线下层的第一绝缘层的厚度相等，所述两个第三绝缘支柱14分别设置在短接母线与短接螺栓相交的位置以及正极母线与短接螺栓相交的位置，所述两个第三绝缘支柱14的厚度分别与短接母线和正极母线的厚度相等。请参阅图4所示，所述一对第三短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第三导电支柱16和两个第二绝缘层15，其中，所述第三导电支柱16设置在正极母线和短接母线之间的第一绝缘层位置，所述第三导电支柱16的厚度与正极母线和短接母线之间的第一绝缘层的厚度相等；所述两个第二绝缘层15分别设置在正极母线位置和负极母线位置，所述两个第二绝缘层的厚度分别与正极母线和负极母线的厚度相等。所述正极母线2、负极母线6和短接母线5采用均匀铜质母排；所述第一绝缘层4、 第二绝缘层15、第一绝缘支柱7、第二绝缘支柱11和第三绝缘支柱14均采用环氧树脂材料，各个绝缘支柱的高度以及各个绝缘层的厚度相同，且各个绝缘支柱为中空柱体；所述绝缘密封条12采用硅胶材质；所述第一导电支柱3、第二导电支柱13以及第三导电支柱16均为金属材质且中空内有螺纹；所述第一绝缘层4的边缘超出正极母线2、短接母线5和负极母线6并形成3 4mm凹槽。请参阅图I所示，本实用新型逆变器用无感母线中多层母线采用叠层放置的结构以消除寄生电感；无感母线的上下表面均有第一绝缘层4作为绝缘防护；正极母线2、短接母线5和负极母线6均采用第一绝缘层4绝缘隔离；如图I所示，所述逆变器用无感母线的边缘由绝缘密封条12包裹。如图2、图3以及图4所示，本实用新型逆变器用无感母线用于连接电容器8并实现电容器间的串、并联。图2所示为无感母线与电容器正极间的连接方式，短接螺栓I贯穿正极母线2、短接母线5、负极母线6和三层第一绝缘层4与电容器8的电极上的螺孔紧密连接；图2中最上层的第一绝缘层4中镶嵌有第一导电支柱3，第一导电支柱3内有螺纹可与短接螺栓I紧密连接，通过使短接螺栓I与母线紧固可使第一导电支柱3与正极母线压紧；短接母线5和负极母线6中镶嵌有第二绝缘支柱11以保证短接螺栓I与短接母线5、负极母线6间的绝缘。图3所示为无感母线与电容器负极间的连接方式，短接螺栓I贯穿正极母线2、短接母线5、负极母线6和三层第一绝缘层4与电容器8的电极上的螺孔紧密连接；图3中最下层的第一绝缘层4中镶嵌有第二导电支柱13,第二导电支柱13内有螺纹可与短接螺栓I 紧密连接，通过使短接螺栓I与母线紧固可使第二导电支柱13与负极母线压紧；短接母线 5和正极母线2中镶嵌有第三绝缘支柱14以保证短接螺栓I与短接母线5、正极母线2间的绝缘。图4所示为多个电容器通过无感母线实现串联的连接方式，所述无感母线进一步设置有一对用于将无感母线的短接母线与电容器的正极和负极连接的第三短接连接件，一对第三短接连接件上的两只短接螺栓I分别贯穿正极母线2、短接母线5、负极母线6和三层第一绝缘层4分别与两个不同的电容器8的电极上的螺孔紧密连接；图4中短接母线上一层的第一绝缘层4中镶嵌有第三导电支柱16,第三导电支柱16内有螺纹可与短接螺栓I 紧密连接，通过使短接螺栓I与母线紧固可使第三导电支柱16与短接母线压紧；图4中短接螺栓I周围的正极母线2和负极母线6中镶嵌有第二绝缘层15，第二绝缘层15 —方面以保证短接螺栓I与正极母线2负极母线6间的绝缘，另一方面在短接螺栓I紧固时对第一绝缘层4、正极母线2、负极母线6和短接母线5提供机械支撑。如图5所示，紧固螺栓10用于使无感母线各层紧密接触，并保证无感母线的机械强度；紧固螺栓10贯穿正极母线2、短接母线5、负极母线6和三层第一绝缘层4与紧固螺母9紧密连接；图5中正极母线2、负极母线6和短接母线中第一绝缘支柱7以保证紧固螺栓10与短接母线5、正极母线2、负极母线6间的绝缘。在本实用新型无感母线结构中，所述短接螺栓I以及紧固螺栓10均为金属螺栓， 与短接螺栓I以及紧固螺栓10匹配的短接螺母以及紧固螺母为金属螺母，短接螺母以及紧固螺母分别与短接螺栓以及紧固螺栓的尺寸相匹配，短接螺母的厚度与绝缘层厚度相同。以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1 一种逆变器无感母线，其特征在于包括叠层放置的正极母线(2)、短接母线(5)、负极母线(6)、多个第一绝缘层(4)、将上述正极母线(2)、短接母线(5)、负极母线(6)以及第一绝缘层(4)压紧的紧固件、用于将无感母线与电容器连接的多个短接连接件，以及包裹在正极母线(2)、短接母线(5)、负极母线(6)、多个第一绝缘层(4)边缘位置的绝缘密封条； 其中，所述正极母线(2)、短接母线(5)、负极母线(6)和第一绝缘层(4)的放置顺序为第一绝缘层(4)/正极母线(2)/第一绝缘层(4)/短接母线(5)/第一绝缘层(4)/负极母线(6)/第一绝缘层(4)，所述紧固件和短接连接件分别贯穿正极母线(2)上层的第一绝缘层至负极母线下层的第一绝缘层。
2.如权利要求I所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述紧固件包括紧固螺栓(10)和紧固螺母(9)，所述紧固螺栓(10)的外周设置有三个第一绝缘支柱(7)，该三个第一绝缘支柱(7)分别设置在正极母线与紧固螺栓(10)相交的位置、短接母线与紧固螺栓(10) 相交的位置、负极母线与紧固螺栓(10)相交的位置，所述三个第一绝缘支柱(7)的厚度分别与正极母线、短接母线，以及负极母线的厚度相等。
3.如权利要求2所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述多个短接连接件包括将正极母线与电容器正极连接的第一短接连接件、将负极母线与电容器负极连接的第二短接连接件，以及将短接母线分别与电容器正极和负极相连的一对第三短接连接件；所述第一短接连接件、第二短接连接件以及第三短接连接件均包括短接螺栓(I)，所述第一短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第一导电支柱(3)和两个第二绝缘支柱(11)，其中， 所述第一导电支柱(3)设置在正极母线上层的第一绝缘层与短接螺栓相交的位置，所述第一导电支柱的厚度与正极母线上层的第一绝缘层的厚度相等，所述两个第二绝缘支柱(11) 分别设置在短接母线与短接螺栓相交的位置以及负极母线与短接螺栓相交的位置，所述两个第二绝缘支柱(11)的厚度分别与短接母线的厚度和负极母线的厚度相等。
4.如权利要求3所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述第二短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第二导电支柱(12)和两个第三绝缘支柱(13)，其中，所述第二导电支柱(12)设置在负极母线下层的第一绝缘层与短接螺栓相交的位置，第二导电支柱(12)的厚度与负极母线下层的第一绝缘层的厚度相等，所述两个第三绝缘支柱(13)分别设置在短接母线与短接螺栓相交的位置以及正极母线与短接螺栓相交的位置，所述两个第三绝缘支柱(13)的厚度分别与短接母线和正极母线的厚度相等。
5.如权利要求4所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述一对第三短接连接件的短接螺栓的外周设置有一个第三导电支柱(15)和两个第二绝缘层(14)，其中，所述第三导电支柱(15)设置在正极母线和短接母线之间的第一绝缘层位置，所述第三导电支柱(15)的厚度与正极母线和短接母线之间的第一绝缘层的厚度相等；所述两个第二绝缘层(14)分别设置在正极母线位置和负极母线位置，所述两个第二绝缘层的厚度分别与正极母线和负极母线的厚度相等。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述正极母线、负极母线和短接母线采用均匀铜质母排。
7.如权利要求5中任意一项所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述第一绝缘层、第二绝缘层、第一绝缘支柱、第二绝缘支柱和第三绝缘支柱均采用环氧树脂材料，绝缘支柱高度与绝缘层厚度相同，绝缘支柱为中空柱体。
8.如权利要求I至5中任意一项所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述绝缘密封条米用娃胶材质。
9.如权利要求5中任意一项所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述第一导电支柱、第二导电支柱以及第三导电支柱均为金属材质且中空内有螺纹。
10.如权利要求I至5中任意一项所述的一种逆变器无感母线，其特征在于所述第一绝缘层的边缘超出正极母线、短接母线和负极母线并形成凹槽。
专利摘要本实用新型提供了一种逆变器无感母线，包括叠层放置的正极母线、短接母线、负极母线、绝缘层，以及将上述正极母线、短接母线、负极母线、绝缘层压紧的紧固件和用于将无感母线与电容器连接的短接连接件，其中，所述正极母线、短接母线、负极母线和绝缘层的放置顺序为绝缘层/正极母线/绝缘层/短接母线/绝缘层/负极母线/绝缘层，所述紧固件和短接连接件分别贯穿正极母线上层的绝缘层至负极母线下层的绝缘层。本实用新型无感母线应用在高压高频领域时，完全可以起到抑制瞬态过电压的作用，且结构简单、生成成本低。
文档编号H02M1/00GK202353441SQ201120493038
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者张杭, 白云飞 申请人:中国西电电气股份有限公司