一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，所述疊層母排為三件疊層母排組成的層數(shù)為兩層的母排。該母排為一種用于三電平中壓風(fēng)電變流器功率轉(zhuǎn)換部分而設(shè)計(jì)的新型疊層母排，疊層母排層數(shù)控制在兩層，在保證電氣性能的情況下，方便了加工和安裝，并且降低了成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力存儲(chǔ)【技術(shù)領(lǐng)域】的方法，具體講涉及一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量越來(lái)越大，功率密度越來(lái)越高，傳統(tǒng)的兩電平變流器已很難滿足大容量風(fēng)電機(jī)組的要求。
[0003]近年來(lái)多電平變流器成為人們研究的熱點(diǎn)課題，三電平電路是多電平電路中最簡(jiǎn)單又最實(shí)用的一種，三電平電路和傳統(tǒng)的二電平電路相比，器件具有2倍的正向阻斷電壓能力，并能減少諧波和降低開(kāi)關(guān)頻率，從而使器件損耗減小，使低壓開(kāi)關(guān)器件應(yīng)用更廣泛。另外，三電平電路可以有效提高電壓等級(jí)，便于提升變流器的容量。
[0004]大功率中壓三電平風(fēng)電變流器中運(yùn)用的IGBT的電壓和電流等級(jí)都較高，并且三電平電路連線復(fù)雜，因而疊層母排設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到功率回路的運(yùn)行可靠性和安裝便利性。
[0005]疊層母排又稱復(fù)合母排，廣泛應(yīng)用于大功率電力電子裝置中，用于減少線路的雜散電感，從而可以降低IGBT的關(guān)斷過(guò)電壓，保證器件安全可靠運(yùn)行。在大功率三電平中壓風(fēng)電變流器中，由于核心功率器件之間的連線多、配線復(fù)雜，并且電壓等級(jí)高、流過(guò)電流大，層疊母排的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于三電平中壓風(fēng)電變流器功率轉(zhuǎn)換部分而設(shè)計(jì)的一種新型疊層母排。
[0007]實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為:
[0008]一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其改進(jìn)之處在于:所述疊層母排為三件疊層母排組成的層數(shù)為兩層的母排。
[0009]進(jìn)一步的，單件層的母排為“凸”字形疊層母排，所述“凸”字形疊層母排由平行設(shè)于兩片PEM板間的長(zhǎng)銅板和短銅板構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步的，所述短銅板的外側(cè)設(shè)有交流出線端；
[0011]所述長(zhǎng)銅板的外側(cè)的中間位置設(shè)有兩個(gè)接線端，所述接線端分別與所述雙件層的母排的接線端對(duì)稱，接線端均為支撐電容接線端；
[0012]所述長(zhǎng)銅板的兩側(cè)邊對(duì)稱設(shè)有一個(gè)引腳，所述引腳分別與雙件層的母排的相應(yīng)位置的引腳配對(duì)，形成吸收電容接線端。
[0013]進(jìn)一步的，所短銅板和長(zhǎng)銅板上分別設(shè)有六對(duì)孔洞和八對(duì)孔洞。
[0014]進(jìn)一步的，所述孔洞分別包括接線柱和大孔，所述長(zhǎng)銅板上的接線柱用于連接二極管，大孔用于通過(guò)雙件層的母排的接線柱；所述短銅板上的接線柱用于連接IGBT，大孔用于通過(guò)螺栓。[0015]進(jìn)一步的，雙件層的母排均為方形的疊層母排，均包括間隔壓制的三片PEM板和兩塊銅板；
[0016]所述雙件層的母排分別包括與單件層的母排對(duì)應(yīng)的七對(duì)孔洞，及對(duì)應(yīng)于單件層母排的短板左右缺口處的三對(duì)孔洞。
[0017]進(jìn)一步的，所述雙件層的母排中與單件層的母排相近的銅板上的七對(duì)孔洞均包括兩個(gè)大孔，缺口處的孔洞分別包括大孔和接線柱，所述大孔用于通過(guò)單件層的母排和另一塊銅板上的接線柱；
[0018]所述雙件層的母排的另一塊銅板上的十對(duì)孔洞分別包括大孔和接線柱，與長(zhǎng)銅板對(duì)應(yīng)的六個(gè)接線柱用于連接IGBT接線端子，與短銅板對(duì)應(yīng)的四個(gè)接線柱用于連接二極管端子。
[0019]進(jìn)一步的，所述雙件層的母排的支撐電容接線端和吸收電容接線端均設(shè)于與單件層的母排相近的銅板上。
[0020]進(jìn)一步的，所述支撐電容接線端為L(zhǎng)形連接端，所述連接端通過(guò)彎折壓制，連接端面與母排垂直連接；所述吸收電容連接端為L(zhǎng)形連接端，所述吸收電容連接端通過(guò)彎折壓制，連接端面與母排在同一水平面。
[0021]進(jìn)一步的，螺栓通過(guò)所述三件疊層母排的接線柱連接至IGBT的螺紋孔上將三片母排固定。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023](I)本發(fā)明的疊層母排將整疊層組疊層母排分為三部分，并且疊層母排層數(shù)控制在2層，在保證電氣性能的情況下，方便了加工和安裝，并且降低了成本。
[0024](2)本發(fā)明的疊層母排在保證系統(tǒng)電氣特性的情況下，具有安裝維護(hù)方便、雜散電感小、成本低、結(jié)構(gòu)清晰的特點(diǎn)。
[0025](3)本發(fā)明的疊層母排可以保證較小的雜散電感，便于系統(tǒng)抑制關(guān)斷過(guò)電壓；且方便了功率單元的模塊化設(shè)計(jì)，并且使整組疊層母排的可靠性得到很大提升。
[0026](4)本發(fā)明的疊層母排具有低阻抗、抗干擾、可靠性好、節(jié)省空間、裝配簡(jiǎn)潔快捷等特點(diǎn)，可以有效地提高大功率三電平中壓風(fēng)電變流器中功率器件的運(yùn)行可靠性和安全性。
[0027](5)本發(fā)明的疊層母排有效的減小了疊層母排的孔與孔之間的累積誤差，使公差控制在合理范圍內(nèi)，對(duì)于其本身的安裝和與其連接件的安裝都提供了裕量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為疊層母排結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2為置層母排后視圖；
[0030]圖3為母排一的后視圖；
[0031]圖4為母排二的正視圖；
[0032]圖5為母排三的正視圖；
[0033]圖6為疊層母排爆破圖；
[0034]附圖標(biāo)記:1-母排一 ；2_母排二 ；3_母排三；4_長(zhǎng)銅板；5_短銅板；6_PEM板；7-銅板一 ；8_銅板二 ；9-PEM板；10_銅板三；11_銅板四；12_PEM板；13_接線柱；14_大孔；15-交流出線端；16-接線端；17-吸收電容接線端；18_支撐電容接線端；19-螺栓。【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]如圖1、2所示，圖1分別為疊層母排結(jié)構(gòu)圖和后視圖；本申請(qǐng)的疊層母排分為三部分，層數(shù)均為2層，每一部分為獨(dú)立的個(gè)體。疊層母排包括有三片可拆卸的母排一、母排二和母排三。第一層包括母排一，為“凸”字形母排；第二次包括母排二和母排三，均為方形母排。母排一、母排二和母排三均為疊層母排。
[0037]母排一的短板外側(cè)邊設(shè)有交流出線端15。母排一的長(zhǎng)板兩端分別設(shè)有引腳，兩個(gè)引腳分別與母排二、三的引腳配對(duì)形成用來(lái)連接吸收電容的兩個(gè)吸收電容接線端17。母排一的長(zhǎng)板的外側(cè)的中間位置設(shè)有兩個(gè)接線端，該接線端分別與所述母排二、三相應(yīng)位置的接線端對(duì)稱，所述接線端均為用來(lái)連接支撐電容的支撐電容接線端18。
[0038]所述支撐電容接線端為L(zhǎng)形連接端，所述連接端通過(guò)彎折壓制，連接端面與母排垂直連接；所述吸收電容連接端為L(zhǎng)形連接端，所述吸收電容連接端通過(guò)彎折壓制，連接端面與母排在同一水平面。
[0039]如圖3所示，圖3為母排一的正視圖；母排一包括兩片PEM板及PEM中間的長(zhǎng)銅板4和短銅板5 ;長(zhǎng)銅板4外側(cè)設(shè)有支撐電容相連接的接線端18，長(zhǎng)銅板的兩端分別設(shè)有引腳，為吸收電容接線端17。短銅板外側(cè)設(shè)有一個(gè)用于交流輸出的交流出線端15。
[0040]長(zhǎng)銅板上設(shè)有八對(duì)孔洞，所述孔洞分別包括一個(gè)接線柱和一個(gè)大孔，接線柱用于和二極管相接，大孔用于過(guò)母排二和母排三上的接線柱。
[0041]短銅板上設(shè)有六對(duì)孔洞，孔洞分別包括一個(gè)連接柱和一個(gè)大孔，接線柱用于連接IGBT，大孔用于通過(guò)螺栓。
[0042]如圖4所示，圖4為母排二的正視圖；母排二包括銅板一 7和銅板二 8以及三片PEM板9壓接而成，兩塊銅板分別位于相鄰PEM板中間，上述與吸收電容和支撐電容相連接的接線端在銅板一 7上。
[0043]銅板一 7上與母排一的孔洞相對(duì)應(yīng)的孔洞均為大孔，位于母排一缺口處的設(shè)有三對(duì)孔洞，分別包括一個(gè)接線柱和一個(gè)大孔。銅板一 7上有3個(gè)接線柱和17個(gè)大孔，所述17個(gè)大孔包括與母排一的孔洞對(duì)應(yīng)的14個(gè)大孔和位于母排一缺口處的3個(gè)大孔。3個(gè)接線柱用于和IGBT的端子相接，17個(gè)大孔用于過(guò)母排一和銅板二 8上的接線柱。接線柱用于連接IGBT的接線端子，大孔用于通過(guò)銅板二上的接線柱。
[0044]銅板二 8上有10個(gè)接線柱和10個(gè)大孔，右側(cè)的6個(gè)接線柱用于和IGBT接線端子相接，左側(cè)的4個(gè)接線柱用于和二極管端子相接。
[0045]如圖5所示，圖5為母排三的正視圖；
[0046]母排三與母排二結(jié)構(gòu)相似。母排三包括銅板三10和銅板四11以及三片PEM板壓接而成，兩塊銅板分別位于相鄰PEM板中間，上述與吸收電容和支撐電容相連接的接線端在銅板三10上。
[0047]銅板三10設(shè)有與母排一的孔洞對(duì)應(yīng)的孔洞，均為大孔，位于母排一缺口處設(shè)有三對(duì)孔洞，分別包括一個(gè)接線柱和一個(gè)大孔。銅板三10上有3個(gè)接線柱和17個(gè)大孔，所述17個(gè)大孔包括與母排一的孔洞對(duì)應(yīng)的14個(gè)大孔和位于母排一缺口處的3個(gè)大孔。3個(gè)接線柱用于和IGBT相接，大孔用于通過(guò)過(guò)母排一和銅板四11的接線柱。接線柱用于連接IGBT，大孔用于通過(guò)銅板四上的接線柱。
[0048]銅板四11上有10個(gè)接線柱和10個(gè)大孔，右側(cè)的6個(gè)接線柱用于和IGBT接線端子相連，左側(cè)的4個(gè)接線柱用于和二極管相連。
[0049]螺栓通過(guò)所述母排一、母排二和母排三的接線柱連接至IGBT的螺紋孔上將三片母排固定。
[0050]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非對(duì)其保護(hù)范圍的限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請(qǐng)后依然可對(duì)申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于:所述疊層母排為三件疊層母排組成的層數(shù)為兩層的母排。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于:單件層的母排為“凸”字形疊層母排，所述“凸”字形疊層母排由平行設(shè)于兩片PEM板間的長(zhǎng)銅板和短銅板構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于: 所述短銅板的外側(cè)設(shè)有交流出線端； 所述長(zhǎng)銅板的外側(cè)的中間位置設(shè)有兩個(gè)接線端，所述接線端分別與所述雙件層的母排的接線端對(duì)稱，接線端均為支撐電容接線端； 所述長(zhǎng)銅板的兩側(cè)邊對(duì)稱設(shè)有一個(gè)引腳，所述引腳分別與雙件層的母排的相應(yīng)位置的引腳配對(duì)，形成吸收電容接線端。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于:所短銅板和長(zhǎng)銅板上分別設(shè)有六對(duì)孔洞和八對(duì)孔洞。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于: 所述孔洞分別包括接線柱和大孔，所述長(zhǎng)銅板上的接線柱用于連接二極管，大孔用于通過(guò)雙件層的母排的接線柱`；所述短銅板上的接線柱用于連接IGBT，大孔用于通過(guò)螺栓。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于: 雙件層的母排均為方形的疊層母排，均包括間隔壓制的三片PEM板和兩塊銅板； 所述雙件層的母排分別包括與單件層的母排對(duì)應(yīng)的七對(duì)孔洞，及對(duì)應(yīng)于單件層母排的短板左右缺口處的三對(duì)孔洞。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于: 所述雙件層的母排中與單件層的母排相近的銅板上的七對(duì)孔洞均包括兩個(gè)大孔，缺口處的孔洞分別包括大孔和接線柱，所述大孔用于通過(guò)單件層的母排和另一塊銅板上的接線柱； 所述雙件層的母排的另一塊銅板上的十對(duì)孔洞分別包括大孔和接線柱，與長(zhǎng)銅板對(duì)應(yīng)的六個(gè)接線柱用于連接IGBT接線端子，與短銅板對(duì)應(yīng)的四個(gè)接線柱用于連接二極管端子。
8.如權(quán)利要求3所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于: 所述雙件層的母排的支撐電容接線端和吸收電容接線端均設(shè)于與單件層的母排相近的銅板上。
9.如權(quán)利要求8所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于: 所述支撐電容接線端為L(zhǎng)形連接端，所述連接端通過(guò)彎折壓制，連接端面與母排垂直連接；所述吸收電容連接端為L(zhǎng)形連接端，所述吸收電容連接端通過(guò)彎折壓制，連接端面與母排在同一水平面。
10.如權(quán)利要求3所述的一種用于大功率三電平中壓風(fēng)電變流器的疊層母排，其特征在于:螺栓通過(guò)所述三件疊層母排的接線柱連接至IGBT的螺紋孔上將三片母排固定。
【文檔編號(hào)】H01B5/00GK103514982SQ201310472889
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】翟志華, 苗亞, 陳海榮, 王彤, 田雷, 周輝, 吳福保 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院