[实用新型]双桥臂功率单元模组

说明书

本实用新型涉及一种双桥臂功率单元模组，所述双桥臂功率单元模组包括：散热水冷板、大功率全控型功率器件、单桥臂交流叠层母线、直流支撑叠层母线、直流支撑电容、监控模组、扰流风机、单元壳体组件；所述双桥臂功率单元模组先进的背靠背三电平交直交变频方式，双桥臂功率单元模组采用三电平主回路拓扑结构，产生5阶输出线电压，电流畸变率低，电磁噪音小，动静态性能优良，且开关频率低，损耗小、效率高，实现真正意义上的主动四象限运行。

技术领域

本实用新型涉及一种变频器，具体涉及一种双桥臂功率单元模组，属于电气控制结构部件技术领域。

背景技术

目前大功率变频器应用技术（CN201420283871.4发明专利）已经比较成熟，大多数都可以实现相应的模块化设计，为了提高功率元器件的散热效率也正在逐步采用日渐完善的水冷散热方式，极大的提升了整机的输出功率，但是当输出功率提升到一定程度后，变频器整体结构体积严重超过现场使用环境需求：现有技术的散热水冷版采用传统的单流道串联结构，散热效率较低、损耗大；传统的变频器单个功率单元模组内部一般采用单桥臂模式，现有技术的三电平上下桥臂是分开安装在一块水冷板的双侧，每项功率单元模组只能实现单一桥臂的变频功能，所以需要2套功率单元模组才能实现一个桥臂的三电平交直交整流、逆变变频器功能，导致现有的变频器结构体积太大；每项功率元器件的控制、触发、信号传输、远程监控、供电等功能都需要单独采用一组光纤和电源线，所以每项功率单元模组对外都需要连接大量的光纤和电源线，导致整体接线混乱；而采用多台变频器并联方式时，由于功率单元模组相互间并联距离相对较远，因为内部元器件参数的分散性，有可能在多台变频器之间形成危害很大的环流，无法有效地抑制母线过压，直接影响系统的安全性；因为缺少有效的监控保护手段，无法实时检测水冷板、功率元器件工作状态，而导致功率管频频损坏。因此急需一种新的设计方案解决这些技术问题。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种功率单元模组，功率单元模组采用三电平双桥臂结构，整体设计更紧凑；所述双桥臂功率单元模组通过双桥臂功率单元模组内部左右桥臂并联、双桥臂功率单元模组并联等不同方式、数量进行组合，灵活多样化实现变频器多种输出功率的拓展，适应不同输出功率需求的应用场合；在空间占有率、成本对比、性能稳定可靠、输出功率扩容等方面都占据了极大的性能优势，进一步提高了产品输出功率的应用范围。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种双桥臂功率单元模组，所述功率单元模组包含单元壳体组件8以及设置在壳体内部的散热水冷板1、功率器件2、两项单桥臂交流叠层母线3、直流支撑叠层母线4和直流支撑电容5,所述散热水冷板两侧，每侧均布一个桥臂的功率器件2，安装一项单桥臂交流叠层母线，单独设计成一项三电平变频器桥臂；分别实现单桥臂的整流、逆变功能；需要扩展变频器输出功率时，左右侧桥臂可以进行桥臂并联，单独实现整流或者逆变功能，采用单元内桥臂并联方式，有效地抑制母线过压、系统环流，极大的提升了系统的安全性，所述直流支撑叠层母线4安装在两项单桥臂交流叠层母线3上部，连接两项单桥臂交流叠层母线3直流侧，直流支撑电容5安装在直流支撑叠层母线4上，使整个单元具备完整的单桥臂交直交变频功能。所述双桥臂功率单元模组先进的背靠背三电平交直交变频方式，双桥臂功率单元模组采用三电平主回路拓扑结构，产生5阶输出线电压，电流畸变率低，电磁噪音小，动静态性能优良，且开关频率低，损耗小、效率高，实现真正意义上的主动四象限运行。

作为本实用新型的一种改进，所述散热水冷板1内采用新型的三流道并联方式，流道内采用细齿式结构。

作为本实用新型的一种改进，所述功率器件2为大功率全控型功率器件。

作为本实用新型的一种改进，所述单桥臂交流叠层母线3为低电感叠层母线结构。

作为本实用新型的一种改进，所述直流支撑叠层母线4为低电感叠层母线结构。

作为本实用新型的一种改进，所述直流支撑电容5为圆柱形直流薄膜电容。