一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置的制作方法

本技术涉及风力发电，尤其涉及一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置。

背景技术：

1、随着年限的增加，变频系统中功率单元模块故障占系统故障90％以上，发电量损失严重，风电机组不能安全稳定运行，同时增加了机组的运行维护成本。

2、在传统风电变频系统整流逆变回路一般采用三相桥式全控电路，每个单相桥臂设计成一个功率单元模块，整个主电路三相桥臂由三个功率单元模块组成。每个单相桥臂分别由两个单管功率器件串联组成，功率器件采用大功率的igbt功率管，每个igbt功率管分别为单相桥臂的上管和下管。目前大功率的igbt功率管采购成本比较高，采购渠道较少而且采购周期长，不经济；功率单元的交流侧和直流侧设计成一块叠层复合母排连接,易产生交直流电磁干扰和回路电感，同时若发生故障，也不易分区分段排查故障。

技术实现思路

1、本实用新型针对上述现有的问题的一个或多个，提出一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置。

2、根据本实用新型的第一方面，提供一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，包括具有功率单元的驱动板，功率单元包括具有适配板的3个并联设置的igbt功率管，三个igbt功率管的交流侧并联连接在同一根交流母排上，三个igbt功率管的正、负极直流侧分别对应并联连接在正负直流母排上。

3、优选地，正负直流母排为直流叠层复合母排，直流叠层复合母排的上端设置有个6直流支撑电容，直流支撑电容通过电容卡箍及第四钣金件固定在散热器。

4、优选地，直流支撑电容和散热器之间设计安装有第三绝缘板，第三绝缘板连接第四钣金件和第三钣金件，并通过第三钣金件固定在散热器上。

5、优选地，散热器通过第二钣金件固定在第二绝缘板。

6、优选地，依靠在散热器表面的第四绝缘板、第二钣金件及第二绝缘板三个面形成u型凹面，并安装在设置的固定支架上，固定支架为u型凸面支架，其上端通过第二绝缘板在u型导轨内固定。

7、优选地，散热器右下角安装铜排,铜排与机柜通过螺栓连接。

8、优选地，还包括母线电容均压板，母线电容均压板通过螺柱固定在直流叠层复合母排上。

9、优选地，母线电容均压板与直流叠层复合母排之间、交流母排与散热器之间均设计安装有第二绝缘纸和第一绝缘纸。

10、优选地，驱动板通过第五绝缘板固定在交流母排上。

11、本实用新型的有益效果是：

12、1、本申请的风冷功率单元装置，结构布局直观、清晰、紧凑，采用三个小电流igbt功率管并联使用构成三相桥式全控电路主回路中的一个单相桥臂功率单元，其采购渠道宽、采购周期短，大大降低了采购成本；

13、2、igbt模块交流侧直流侧的母排分开独立设计，交流侧采用公共母排设计，直流侧正负母排优化设计成直流叠层复合母排，安装方便，大大降低了交直流电磁干扰和回路电感，同时若发生故障，易分区分段进行故障排除。

技术特征：

1.一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，包括具有功率单元的驱动板(13)，所述功率单元包括具有适配板的3个并联设置的igbt功率管(14)，三个igbt功率管的交流侧并联连接在同一根交流母排(9)上，三个igbt功率管的正、负极直流侧分别对应并联连接在正负直流母排(17)上。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，所述正负直流母排(17)为直流叠层复合母排，所述直流叠层复合母排的上端设置有6个直流支撑电容(2)，所述直流支撑电容(2)通过电容卡箍(3)及第四钣金件(18)固定在散热器(7)。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，所述直流支撑电容和散热器之间设计安装有第三绝缘板(5)，第三绝缘板(5)连接第四钣金件(18)和第三钣金件(6)，并通过第三钣金件(6)固定在所述散热器(7)上。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，所述散热器通过第二钣金件(4)固定在第二绝缘板(1)。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，依靠在散热器(7)表面的第四绝缘板(12)、第二钣金件(4)及第二绝缘板(1)三个面形成u型凹面，并固定安装在设置固定支架上，所述固定支架的上端通过第二绝缘板(1)定在u型导轨内。

6.根据权利要求2所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，所述散热器右下角安装铜排(10)，所述铜排(10)与机柜通过螺栓连接。

7.根据权利要求2所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，还包括母线电容均压板(15)，所述母线电容均压板(15)通过螺柱固定在所述直流叠层复合母排上。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，所述母线电容均压板(15)与直流叠层复合母排之间、交流母排(9)与散热器之间均设计安装有第二绝缘纸(16)和第一绝缘纸(8)。

9.根据权利要求1所述的一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，其特征在于，所述驱动板(13)通过第五绝缘板(11)固定在交流母排(9)上。

技术总结
本技术公开了一种风力发电大电流低成本的风冷功率单元装置，包括具有功率单元的驱动板，功率单元包括具有适配板的3个并联设置的IGBT功率管，三个IGBT功率管的交流侧并联连接在同一根交流母排上，三个IGBT功率管的正、负极直流侧分别对应并联连接在正负直流母排上。本申请结构布局直观、紧凑，采用三个小电流IGBT功率管并联使用构成三相桥式全控电路主回路中的一个单相桥臂功率单元，其采购渠道宽、采购周期短，大大降低了采购成本；IGBT模块交流侧直流侧的母排分开独立设计，交流侧采用公共母排设计，直流侧正负母排优化设计成直流叠层复合母排，安装方便，大大降低了交直流电磁干扰和回路电感，同时若发生故障，易分区分段进行故障排除。

技术研发人员：安在顺,赵世雄,马强,唐海峰
受保护的技术使用者：江苏国科智能电气有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/13