[发明专利]功率单元和包含其的交流器

说明书

本发明提出了一种功率单元和包含其的交流器。该功率单元包括构造为盒式的壳体；设置在所述壳体的内腔中并与所述壳体的背板固定连接的散热器；设置在所述散热器的表面上的IGBT元件；设置在所述壳体的内腔中并与所述壳体的背板固定连接的直流支撑电容，所述直流支撑电容与所述IGBT元件电气连接；与所述壳体的内腔连通的冷风源。该功率单元散热效率高，运行稳定。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，尤其是涉及一种功率单元和包含其的交流器。

背景技术

随着变流器功率等级的不断提升，其重量和体积也相应增加。为减小变流器支撑电容纹波电流，常采用三相功率单元，但是随着功率的不断增加，用的三相功率单元体积、重量也会不断增加，不利于维护、维修。另外，在运行过程中若三相功率单元其中一个元件损坏则需进行整个模块的拆卸和更换，造成维修困难和维修成本高的问题。

从而，单相功率单元由于其具有重量轻、拆解方便、易于维护等特点在变流器上得到了广泛应用。然而，现有技术中的单相功率单元内部往往缺少散热考虑，致使直流支撑电容温升过高而寿命急剧下降，降低了单相功率单元的稳定性和寿命。

因此，设计运行稳定的功率单元和包含其的交流器是必要的。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种功率单元和包含其的交流器。该功率单元散热效率高，运行稳定。

根据本发明的一方面，提出了一种功率单元，包括：

构造为盒式的壳体，

设置在壳体的内腔中并与壳体的背板固定连接的散热器，

设置在散热器的表面上的IGBT元件，

设置在壳体的内腔中并与壳体的背板固定连接的直流支撑电容，直流支撑电容与IGBT元件电气连接，

与壳体的内腔连通的冷风源。

在一个实施例中，在背板上设置基板，基板与散热器对接以将壳体的内腔在竖直方向上分为第一空间和第二空间，其中，直流支撑电容通过基板固定在背板上，且直流支撑电容的固定端子位于第一空间内而电极端子位于第二空间内，IGBT元件位于第二空间内，

第一空间和第二空间均与冷风源连通。

在一个实施例中，壳体的上板、下板、前板、左板和右板中的相互连接的连接处均为密封式连接。

在一个实施例中，冷风源为设置在壳体的下板上的直流冷风机，并且在第一空间和第二空间内均设置有直流冷风机。

在一个实施例中，在背板的上端设置与壳体的内腔连通的通风口。

在一个实施例中，直流支撑电容通过第一复合母排与IGBT元件电气连接。

在一个实施例中，第一复合母排的铜排设置有散热翅片。

在一个实施例中，在第一空间的散热器的表面上设置驱动检测板，驱动检测板与IGBT元件电气连接。

根据本发明的另一方面，提供一种交流器，包括三个单功率单元，并且至少一个单功率单元为上述的功率单元，三个单功率单元的直流侧均采用第二复合母排连接。

在一个实施例中，三个单功率单元依次连接，并且相邻的两个单功率单元为可拆卸式连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于，在功率单元的壳体的内腔中不仅设置有散热器，以为IGBT元件进行散热，还连通有冷风源以为IGBT元件和直流支撑电容等发热件进行散热，从而降低了IGBT元件和直流支撑电容的发热量，提高了功率单元的可靠性和使用寿命。

附图说明