[实用新型]一种变流器功率模块结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源发电领域，具体涉及一种变流器功率模块结构。

背景技术

风力发电是在我国有较多应用的一种新能源发电形式。风电变流器是风力发电的关键设备之一，其中的功率模块组件通过控制功率元件的开通和关断来实现交流和直流之间的转换，起到了整流和逆变的作用，是整个装置的核心部分。此外，风电变流器的工作环境对其体积有严格要求，因此设计一款具有良好安装和维护特性，体积紧凑的功率模块十分必要。

实用新型内容

本实用新型涉及一种变流器功率模块结构，包括长方体形壳体和设置于壳体内部的支撑电容阵列（6）、叠层母排（12）、功率元件IGBT及其驱动组件（13）、水冷散热器（18）、电流测量元件（14）、均流电抗（16）以及控制单元（5）；

所述支撑电容阵列（6）位于所述壳体内部的上方，所述均流电抗（16）位于所述壳体内部的下方，所述控制单元（5）、所述水冷散热器（18）和所述功率元件IGBT及其驱动组件（13）从左到右依次排列并且位于所述支撑电容阵列（6）和所述均流电抗（16）之间；三个所述功率元件IGBT及其驱动组件（13）固定在所述水冷散热器（18）表面，构成一个三相桥臂；

所述叠层母排（12）为板状，位于所述支撑电容阵列（6）和所述功率元件IGBT及其驱动组件（13）的右侧，所述叠层母排（12）分别与所述支撑电容阵列（6）和所述功率元件IGBT及其驱动组件（13）的IGBT的正负极连接。

本实用新型提供的第一优选实施例中：述变流器功率模块的顶部设有正极铜排（8）和负极铜排（9）；

所述叠层母排（12）包括正、负极各一层薄铜板以及根据耐压要求设计的绝缘层；

所述正极铜排（8）和负极铜排（9）分别与所述叠层母排（12）的正、负极铜板相连，作为所述变流器功率模块的直流正、负极连接端。

本实用新型提供的第二优选实施例中：所述正极铜排（8）和所述负极铜排（9）之间通过绝缘块（7）隔离。

本实用新型提供的第三优选实施例中：所述壳体内部还包括电流测量元件（14）、铜母线（15）和三相输出端（17）；

所述均流电抗（16）的三相输入端分别通过一根铜母线（15）与一个所述功率元件IGBT及其驱动组件（13）的IGBT的交流端相连，每根所述铜母线（15）穿过一个用来实时监测每相电流的电流测量元件（14）；

所述三相输出端（17）为所述均流电抗（16）的三相输出端，所述三相输出端（17）作为所述变流器功率模块的交流连接端。

本实用新型提供的第四优选实施例中：所述壳体包括骨架（11）和固定在骨架（11）上的面板（1）、侧板（10）以及背板（22）；

所述骨架设置于所述长方体形壳体的十二条边的位置，所述面板（1）为所述壳体的前面，所述侧板（10）为所述壳体的左右两个面，所述背板（22）为所述壳体的后面。

本实用新型提供的第五优选实施例中：所述壳体内部还设有板状的电容安装板（19）、散热器固定板（20）和电抗安装板（21）；

所述电容安装板（19）平行于所述壳体的左右侧板（10），设置于所述壳体与所述支撑电容阵列（6）之间；所述支撑电容阵列（6）固定在所述电容安装板（19）上，所述电容安装板（19）通过螺钉安装在所述骨架（11）上；

所述散热器固定板（20）包括两块，分别设置于所述控制单元（5）上下两侧，所述控制单元（5）通过螺钉与所述散热器固定板（20）固定，再通过螺钉固定在所述骨架（11）上；

所述电抗安装板（21）设置于所述变流器功率模块的底部，所述均流电抗（16）安装在所述电抗安装板（21）上，再通过螺钉固定在所述骨架（11）上。

本实用新型提供的第六优选实施例中：所述壳体的面板（1）上有出水口（2）和进水口（3），所述出水口（2）和所述进水口（3）焊接在所述水冷散热器（18）上，伸出于所述面板（1），与所述变流器功率模块外部的水管相连。

本实用新型提供的第七优选实施例中：所述壳体的面板（1）上的一侧设有用于与所述变流器功率模块外部通讯的电气及其光纤接口。

本实用新型提供的第八优选实施例中：所述面板（1）上安装了拉手（4）。

本实用新型提供的一种变流器功率模块结构的有益效果包括：