一种三电平高压大功率变频器输出滤波电容器装置的制作方法

本实用新型涉及一种电容器装置，特别是公开一种三电平高压大功率变频器输出滤波电容器装置。

背景技术：

目前，变频调速技术在现代工业中有着广泛的应用。由于高速开关器件的使用使变频器输出PWM波的dv/dt很高，一方面会引起高达数兆赫兹的电磁干扰问题，另一方面在使用长线电缆传输时，由于行波反射而引起电机端过电压，使电机绝缘损坏，电缆爆裂。能同时解决以上问题的有效方法是在变频器的输出端加装LC正弦波滤波器，将PWM波形滤成近似正弦电压波形，输出电压的THD值可以低于5%。小功率的逆变电源因为开关频率较高，基波和PWM载波频率相距较远，电流小，性能优越的LC低通滤波器很容易设计。100kw以上的大功率变频器，因为电流大，开关频率一般为4kHz以下，传统的LC低通滤波器无法达到正弦波的衰减要求。目前常规的三电平高压大功率变频器输出滤波电容器装置存在以下问题：输出峰值电压高，电压变化率dv/dt大，电容器多为散装形式，占用空间大，安全性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种三电平高压大功率变频器输出滤波电容器装置，将多个电容器集中设计在一起，采用一体化设计，占用面积小，安全性能高，结构紧凑，布局合理，零部件通用，维修成本低，输出电压变化率dv/dt减小，输出峰值电压低。

本实用新型是这样实现的：一种三电平高压大功率变频器输出滤波电容器装置，其特征在于：所述滤波电容器装置包括箱体及设置在箱体内的第一电容器组、第二电容器组和第三电容器组，所述第一电容器组、第二电容器组和第三电容器组依次串联，所述第一电容器组的一端连接第一铜绞线，所述第一电容器组的另一端通过第一均流紫铜排连接所述第二电容器组的一端，所述第二电容器组的另一端通过第二均流紫铜排连接所述第三电容器组的一端，所述第三电容器组的另一端连接第二铜绞线，每组电容器组均包括四个电容器，四个电容器先两两并联后再并联组成一组电容器组。

所述第一均流紫铜排和第二均流紫铜排上均设有四个螺丝孔，一个螺丝孔固定两个并联的电容器。所述电容器为无极性电容器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能和电感组成LC滤波器，装在三电平高压大功率变频器的输出端，使整个滤波电路在载波频段呈现非常低的阻抗，大大增强了LC滤波器在特定频段的滤波效果，变频器输出电压的高次谐波得到了较好的抑制，使得变频器能输出近似正弦波波形。本实用新型将多个电容器集中设计在一起，采用一体化设计，占用面积小，安全性能高，结构紧凑，布局合理，零部件通用，维修成本低。本实用新型先将四个电容器先两两并联后再并联组成一组电容器组，然后将三组电容器组通过两个均流紫铜排串联，使得经过每个电容器的电流都保持一致，能使本实用新型输出电压变化率dv/dt减小，输出峰值电压低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型应用在三电平高压大功率变频器中的结构示意图。

图中：1、滤波电容器装置； 2、变频器； 3、电机； 4、电感； 5、电容器； 6、第一铜绞线； 7、第二铜绞线； 8、第一均流紫铜排； 9、第二均流紫铜排。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

根据附图1，本实用新型为一种三电平高压大功率变频器输出滤波电容器装置，包括箱体及设置在箱体内的第一电容器组、第二电容器组和第三电容器组，所述第一电容器组、第二电容器组和第三电容器组依次串联，所述第一电容器组的一端连接第一铜绞线6，所述第一电容器组的另一端通过第一均流紫铜排8连接所述第二电容器组的一端，所述第二电容器组的另一端通过第二均流紫铜排9连接所述第三电容器组的一端，所述第三电容器组的另一端连接第二铜绞线7，每组电容器组均包括四个电容器5，四个电容器5先两两并联后再并联组成一组电容器组。

所述第一均流紫铜排8和第二均流紫铜排9上均设有四个螺丝孔，一个螺丝孔固定两个并联的电容器5。所述电容器5为无极性电容器。

所述滤波电容器装置1按635.7Kvar的功率容量、5.1KV的额定电压、140A的额定电流设计。所述滤波电容器装置1主要由十二个电容器5组成，先将四个电容器5先两两并联后再并联组成一组电容器组，然后将三组电容器组通过两个均流紫铜排串联，使得经过每个电容器5的电流都保持一致，每个电容器5的电容容量是37.5uF，耐压是2KV，三组电容器组串联后的电容容量是37.5´4/3=50uF，耐压是6KV，即滤波电容器装置1的电容容量是50 uF，耐压是6KV。

所述第一铜绞线6和第二铜绞线7外均缠绕有编织带，两根铜绞线均由3´19根铜线组成，铜线直径为0.4毫米，即一根电极引出线的有效截面积约为7.16平方毫米。两根铜绞线分别连接至所述滤波电容器装置1外部的两个端子上。

所述第一均流紫铜排8和第二均流紫铜排9采用了定制的标准3´30毫米的紫铜排，长100毫米，宽30毫米，厚度3毫米，截面积90平方毫米，能满足额定电流140A的过流量。

根据附图2，本实用新型能和电感4组成LC滤波器，装在三电平高压大功率变频器2的输出端，使整个滤波电路在载波频段呈现非常低的阻抗，大大增强了LC滤波器在特定频段的滤波效果，变频器2输出电压的高次谐波得到了较好的抑制，使得变频器2能输出近似正弦波波形，变频器2通过LC滤波器连接电机3。所述LC滤波器包括六个滤波电容器装置1和六个电感4，六个滤波电容器装置1分成三组，每一组设有两个并联的滤波电容器装置1，三组的一端分别通过一个电感4连接变频器2的输出端（经过了电感4）的三相，三组的另一端以Y型接法全都连接成中心点。

上述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，应理解，在阅读了本实用新型阐述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作不同形式但效果相同的各种改动或修改，这些等同形式修改同样落于本申请权利要求书所限定保护的范围之内。