一种功率模块化的变频电源的制作方法

文档序号:14215620阅读:424来源:国知局

本实用新型涉及一种功率模块化的变频电源。



背景技术:

大功率变频电源是将市电中的交流电经过AC-DC,DC-AC两级转换,输出纯净正弦波,输出频率和电压一定范围内可调的电源。

市场上现有的大功率变频电源单机容量固定。由隔离变压器、AC-DC变换器、DC-AC、储能电感和滤波器构成。AC-DC变换器和DC-AC变换器采用IGBT模块,安装在大体积散热器上。母线电容采用大体积的螺栓电容,储能电感为单个大体积电感,由一到两块控制板控制整个电源工作,各部分之间用导线连接,所有器件安装在一个大机柜内。由于所用器件体积都较大,导致大功率变频电源体积庞大、功率密度低、成本高、接线复杂、可靠性低。



技术实现要素:

针对现有大功率变频电源的缺点,本实用新型提供了一种功率模块化的变频电源,实现上述大功率变频电源的所有功能。

为实现上述目的本实用新型的具体方案如下:

一种功率模块化的变频电源,包括依次电性连接的三相市电输入端子、三相输入断路器、三相输入滤波器、三相隔离变压器、功率模块、三相输出滤波器、三相输出断路器以及三相交流输出端子;

所述功率模块包括一个以上的功率模块单元,功率模块单元之间并联,每个所述功率模块单元包括依次电性连接的第一继电器、AC-DC变换器、母线电容、DC-AC变换器以及第二继电器,其中所述第一继电器与所述三相隔离变压器电性连接,所述第二继电器与所述三相输出滤波器电性连接。

优选的,所述功率模块还包括控制板,所述第一继电器、AC-DC变换器、 DC-AC变换器及/或所述第二继电器分别与所述控制板电性连接。

优选的,还包括监控单元,所述三相输入断路器、控制板及/或所述三相输出断路器分别与所述监控单元电性连接。

本实用新型将AC-DC变换器、DC-AC变换器、储能电感和母线电容做成高功率密度的功率模块。单机容量由功率模块的个数决定,可根据客户的要求配置不同容量的模拟器,也方便客户扩容或减小容量,以实现最高效率运行。同时功率变换器采用IGBT单管并联,布局更灵活,可使用更小的散热器散热,母线电容采用小电容并联。与市场上现有大功率变频电源相比,具有体积更小,成本更低,功率密度和可靠性更高,可制造性更强,单机容量可变等优点。可应用于变频电源、电网模拟器、双向变频电源、可回馈式交流负载等领域。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型的不当限定,在附图中:

图1为本实用新型实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示,本实用新型是针对上述背景技术存在的缺陷而提供的一种新型大功率变频电源。本实用新型大功率变频电源由三相市电输入端子10、三相输入断路器20、三相输入滤波器30、三相隔离变压器40、功率模块、控制板、监控单元80、三相输出滤波器90、三相输出断路器100、三相交流输出端子110构成。所述三相市电输入端子10电性连接于三相输入断路器20,所述三相输入断路器20电性连接于三相输入滤波器30,所述三相输入断路器 20同时电性连接于监控单元80,所述三相输入滤波器30电性连接于三相隔离变压器40,所述三相隔离变压器40电性连接于功率模块,本实施例中的功率模块包括8个功率模块单元,8个功率模块单元电性并联接在一起。每一个功率模块电源均由第一继电器51、AC–DC变换器52、母线电容53、DC-AC 变换器54、第二继电器55及控制板56构成。所述三相隔离变压器40电性连接于第一继电器51,所述第一继电器51电性连接于AC–DC变换器52,所述第一继电器51同时电性连接于控制板56,所述AC-DC变换器52电性连接于母线电容53,所述AC-DC变换器52同时电性连接于控制板56,所述母线电容53电性连接于DC-AC变换器54,所述DC-AC变换器54电性连接于第二继电器55,所述DC-AC变换器54同时电性连接于控制板56,所述第二继电器55电性连接于三相输出滤波器90,所述继电器55同时电性连接于控制板56。

传统大功率变频电源的AC–DC变换器和DC-AC变换器由体积庞大的 IGBT模块构成,需要安装在大体积的散热器上。本实用新型的AC–DC变换器和DC-AC变换器由IGBT单管并联构成,相比于传统大功率变频电源的变换器,布局更灵活,所使用的散热器体积更小,使得变换器的体积更小,成本更低。传统双向大功率变频电源的母线电容一般由大体积大容量的螺栓电容构成,体积庞大,成本高。本实用新型的母线电容由小体积、小容量的电容并联构成。使得电容布局更灵活,体积更小,成本更低。由于变换器和母线电容体积更小,所以便于做成高功率密度的功率模块。所述所有功率模块以并联方式电性连接,只需安装不同数量的功率模块就可改变单机的容量,满足客户对单机容量的多种需求,方便客户扩容,也避免研发部门的重复开发。且功率模块化后,可制造性更强,对生产工人的技术要求更低。倘若其中有模块故障,不影响其他模块正常工作,使得大功率变频电源的可靠性更高。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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