[发明专利]用于变频控制装置的单相变频模块

说明书

技术领域

本发明涉及防爆变频技术领域，具体而言，特别涉及一种用于变频控制装置的单相变频模块。

背景技术

矿用变频控制装置在煤矿井下采、掘、运等机械设备和井上通、压、排、提等四大件的应用中发挥了良好的调速性能和节能降耗的作用。随着矿用变频控制装置的电压及功率等级的不断升高，多叠层母排的高压绝缘问题日益突出，必要的电气间距与变频控制装置体积小型化之间的矛盾日益激化。在对高压大功率矿用变频控制装置的主电路进行设计时，如果单相变频模块的多叠层母排设计不合理，可能会出现下面几个问题：

1）功率器件排布不紧凑，内部空间利用率低，导致变频器整体体积大；

2）母排杂散电感过大，换流过程容易出现尖峰过电压，进而对功率器件的安全带来威胁，影响系统正常运行，同时也会加重系统电磁兼容性等问题；

3）系统过热，尖峰过电压的出现增加系统开关损耗、导致系统发热加剧；

4）母排防护不够，随着灰尘、潮气的侵入，导致绝缘失效。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构紧凑、绝缘性能好的用于变频控制装置的单相变频模块。

根据本发明实施例的用于变频控制装置的单相变频模块，包括：多叠层母排，所述多叠层母排包括由上至下依次层叠的正负极层、互连层、零层以及交流连接层，其中所述正负极层、互连层、零层以及交流连接层之间的每相邻两层之间分别设有层间绝缘层，所述正负极层的上表面铺设有第一绝缘包覆层，所述交流连接层的下表面铺设有第二绝缘包覆层；金属支撑部，所述金属支撑部间隔设置在所述多叠层母排的下方；以及绝缘附件，所述绝缘附件设在所述金属支撑部的一侧且与所述多叠层母排和所述金属支撑部连接。

根据本发明实施例的用于变频控制装置的单相变频模块，在多叠层母排与金属支撑部之间增设绝缘附件，通过控制绝缘附件的长度来增加多叠层母排与金属支撑部之间的爬电距离，进而使多叠层母排与金属支撑部之间间距减小到绝缘附件的厚度，从而使单相变频模块不必受电气间距影响，由此，提高了单相变频模块的结构紧凑度，减小了变频控制装置的体积。另外，将多叠层母排的层数增加至四层，可使单相变频模块适用于大功率变频控制装置。

根据本发明上述实施例的用于变频控制装置的单相变频模块还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明一个实施例，所述交流连接层的邻近所述绝缘附件的一端具有多个间隔分布的第一连接端子，所述第一连接端子与所述绝缘附件连接。由此，便于多叠层母排与绝缘附件以及其他电器元件连接。

具体地，所述第一连接端子包括：平直部，所述平直部从所述交流连接层延伸出且与所述交流连接层位于同一平面上；以及与所述平直部垂直连接的折弯部，所述折弯部与所述绝缘附件连接。更具体地，所述折弯部与所述绝缘附件通过螺栓连接。

根据本发明一个实施例，所述零层上沿宽度方向的一端设有第二连接端子，所述正负极层上沿宽度方向上的一端设有两个间隔分布的第三连接端子，以便于所述多叠层母排与其它电器元件连接。由此，便于多叠层母排与其他电器元件连接。

进一步地，所述多叠层母排还包括：绝缘条，其中所述正负极层、互连层以及交流连接层中的每一层均设有所述绝缘条，由此，增加了多叠层母排与电器元件之间的电气间距，增大了爬电距离，提高了多叠层母排整体绝缘性能；以及导电柱，其中所述正负极层、互连层、零层以及交流连接层中每一层上均铆接有多个所述导电柱，其中每层上的所述多个导电柱与其他层通过绝缘垫圈电气隔离。由此，可以通过绝缘垫圈切断多叠层母排与相应的电器元件之间的连接关系，从而减小了多叠层母排内部电流形成的环路面积，降低了多叠层母排杂散电感。

根据本发明一些实施例，所述多叠层母排的所述正负极层、互连层、零层以及交流连接层均由厚度为1.5mm-2.5mm的紫铜板折制而成，所述多叠层母排的所述正负极层、互连层、零层以及交流连接层的表面均进行镀锡处理，镀层厚度大于5μm。由此，提高了紫铜板的抗氧化能力。

可选地，所述金属支撑部的上表面粗糙度要求低于1.6um-3.2um，平面度要求低于0.1mm/m。由此，可使电器元件与金属支撑部之间有良好的接触效果，便于在金属支撑部上设置水冷单元，以对多叠层母排上的电器元件进行散热。