專利名稱：一種模塊化的變流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種變流器，具體地說是涉及一種模塊化了的變流器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，變流器作為一種快速有效的功率轉(zhuǎn)換設(shè)備被廣泛使用。交_直流變換的相 關(guān)裝置主要包含整流器和逆變器兩類。前者是將交流變?yōu)橹绷鳎笳呤菍⒅绷髯優(yōu)榻涣?。?過兩個交_直變換還可達到交_交變換的目的。 目前變流器的器件主要有半控器件(晶閘管)和全控器件(M0SFET、 IGBT、 IGCT 等)，不可控的二極管一般用以做成普通整流器。由晶閘管或全控器件組成的常規(guī)交_直變 流器分為電壓型與電流型兩類。電壓型變流器適用于采用逆導(dǎo)型全控型器件，電流型變流 器適用于采用逆阻型全控型器件。全控型開關(guān)變流器還可實現(xiàn)臺階波型控制、脈沖頻率調(diào) 制等常見開關(guān)控制調(diào)節(jié)方式，應(yīng)用于多種電路情況。 由于制作工藝及變流器結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的局限性，變流模塊普遍與寄生電容間隔 距離遠，由此產(chǎn)生寄生電感，影響變流效果，增大損耗。泄漏電流通過寄生電容容易進入到 電纜、電動機繞組等用電設(shè)備。為了減少電子開關(guān)器件引起的電流紋波和噪聲等，元件的開 關(guān)速度已加以改進，電壓變化率也已提高，但也引出了相關(guān)問題。比如，對地電壓的突然改 變產(chǎn)生電磁波，干擾其它電子設(shè)備等。此外，變流器不盡合理的走線方式會引起電路分布參 數(shù)變化，形成駐
波并且把電壓浪^^^ffi電設(shè)備，同時造成電流密度與磁場密度分布不均。這
會產(chǎn)生相當高的i及^，并在極短時間內(nèi)把高電壓加到部分繞組，造成繞組絕
緣惡化。變流器都必須解決變流過程中功率器件因損耗而產(chǎn)生的散熱問題，以確保功率器 件工作在允許的溫度環(huán)境。找到合適的冷卻方法，實現(xiàn)低成本的散熱方式，避免變流器體積 龐大，都是值得考慮之處。 為改善上述缺點，可減小開關(guān)速度，但這一方法增加了開關(guān)損耗。增加額外的諧振 或濾波電路也可減少影響，但增加了變流器的復(fù)雜性及制作成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠縮短變流其與寄生電容的電氣距離，減少寄生 電感的模塊化的變流器。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案 本實用新型包括變流模塊及位于變流模塊上的輸出電流檢測互感器；上述的變流 模塊通過銅排III與吸收電容相連接，且在變流模塊上設(shè)有散熱片；在變流模塊的下方設(shè) 有絕緣板1、絕緣板II和儲能電容組，上述的絕緣板I上設(shè)有開關(guān)繼電器、放電開關(guān)及其放 電電阻；上述的絕緣板II上設(shè)有保險熔絲和充電電阻。 上述的變流模塊通過針排連接觸發(fā)電路板，觸發(fā)電路板與功率開關(guān)模塊相連接。 上述的儲能電容組分為上下兩層，各層的儲能電容之間通過銅排串聯(lián)或并聯(lián)。[0011 ] 上述的散熱片上設(shè)有風扇。 采用上述技術(shù)方案的本實用新型，通過創(chuàng)新的變流器模塊化結(jié)構(gòu)，將吸收電容通 過銅排與變流模塊相連接，縮短了變流模塊與寄生電容的電氣距離，大大減小了寄生電感， 降低損耗并確保用電設(shè)備正常工作。在變流器結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮了電流方向和走線形 式，改善了普遍存在的渦流效應(yīng)現(xiàn)象并降低了由
此產(chǎn)生的雜散損耗。采用銅排連接方式，集膚效應(yīng)程度大^低^合理的模塊
化結(jié)構(gòu)使得電流密度與磁場密度分布均勻合理，抑制了高值及^的產(chǎn)生，減
少了電壓過高現(xiàn)象對繞組絕緣性的影響。另外，優(yōu)化的模塊化結(jié)構(gòu)提高了電路過流及過壓 能力，有效提高功率器件壽命。在不增大變流器體積的情況下，實現(xiàn)了低成本的散熱方式， 使變流器在正常溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。同時，為使變流器從正面看上去美觀化，正視方向除 在散熱片處裝散熱風扇外，其它沒有加任何器件。變流器四面沒有任何密封板，以便于透風 散熱和裝卸。
圖1為本實用新型的主視圖 圖2為本實用新型的后視圖 圖3為本實用新型的俯視圖 圖4為本實用新型的側(cè)視圖
圖5為本實用新型中電容與銅排線的連接示意圖 附圖標記說明
互感器
1-輸出電流檢效 4-變流模塊 7-絕緣柱 10-銅排III 13-保險絲 16-針排 19-充電電阻
2_散熱片 5_銅排I 8-觸發(fā)電路板 11-放電電阻 14-開關(guān)繼電器 17-托板
20-繼電器導(dǎo)通開關(guān)
3_風扇
6-銅排II 9-吸收電容
12-儲能電容組 15-放電開關(guān) 18-功率開關(guān)模塊
具體實施方式如圖1所示，本實用新型包括變流模塊4及位于變流模塊4上的輸出電流檢測互
感器1。在本實用新型中，變流模塊4通過銅排niio與吸收電容9相連接，其中，吸收電 容9用以消除線路寄生電感對變流模塊4的沖擊，這樣縮短了變流模塊與寄生電容的電氣 距離，大大減小了寄生電感，降低損耗并確保用電設(shè)備正常工作。采用銅排III10，其集膚效 應(yīng)程度也大大降低了。另外，在變流模塊4上設(shè)有散熱片2，提高變流器4的散熱性能。為 更好地配合散熱片2提高散熱性能，散熱片2上設(shè)有風扇3。 如圖2、圖3、圖4所示，在變流模塊的下方設(shè)有絕緣板1、絕緣板II和儲能電容組 12。其中，絕緣板I上設(shè)有開關(guān)繼電器14及其繼電器導(dǎo)通開關(guān)20、放電開關(guān)15及其放電電 阻ll，需要說明的是，放電電阻11在特殊的情況下也可以作為負荷用于放電，便于檢查和 維修。絕緣板II上設(shè)有保險熔絲13和充電電阻19。[0028] 如圖3、圖4所示，變流模塊4通過針排16連接觸發(fā)電路板8，且觸發(fā)電路板8通 過絕緣柱7固定在變流模塊4上。另外，觸發(fā)電路板8與功率開關(guān)模塊18相連接。需要說 明的是，觸發(fā)電路板8和功率開關(guān)模塊18各有兩個。 如圖1 、圖2、圖4、圖5所示，儲能電容組共有16個，分為上下兩層，每層各8個，各 層的儲能電容之間通過銅排串聯(lián)或并聯(lián)。在串聯(lián)時，通過銅排I 5相連接，并聯(lián)時，通過銅 排II 6相連接。 值得指出的是，此變流器在正視方向除在散熱片處加裝了散熱風扇3夕卜，沒有其 它任何器件，便于從正面看上去美觀化。四面沒有任何密封板，便于透風、散熱和裝卸。所 以，在側(cè)視、俯視圖中可以看到一部分相同的器件。 本實用新型的制備步驟如下 ①用16個電容分2組，8個一組，每一組用串聯(lián)的方式以銅排I 5相連，做兩塊鐵 板，每一組各固定在一塊鐵板上；②做一個體積為220X530X630mm的架子，25X25mm的角鐵； ③把一組電容固定在架子的底部，在高度235mm的位置固定第二組； 在散熱片3上固定好變流模塊4，變流模塊4上以銅排III10相連，裝好吸收電
容9 ; ⑤在絕緣板I固定好開關(guān)繼電器14及其繼電器導(dǎo)通開關(guān)20、放電開關(guān)15及其放 電電阻ll，在絕緣板II上固定保險熔絲13和充電電阻19。然后在它們的背面裝好，絕緣 板以各自的占用空間定大小； 接線。 需要說明的是，本實用新型中為提及的電氣元件的電路連接關(guān)系，均為本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。另外，應(yīng)理解的是，多種變型、修改和附加實施例都是有可能的， 因此所有變型、修改設(shè)實施例都將視作處于本發(fā)明申請的精神范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種模塊化的變流器，其特征在于它包括變流模塊(4)及位于變流模塊(4)上的輸出電流檢測互感器(1)；所述的變流模塊(4)通過銅排III(10)與吸收電容(9)相連接，且在變流模塊(4)上設(shè)有散熱片(2)；在變流模塊的下方設(shè)有絕緣板I、絕緣板II和儲能電容組(12)，所述的絕緣板I上設(shè)有開關(guān)繼電器(14)、放電開關(guān)(15)及其放電電阻(11)；所述的絕緣板II上設(shè)有保險熔絲(13)和充電電阻(19)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化的變流器，其特征在于所述的變流模塊(4)通過針 排(16)連接觸發(fā)電路板(8)，觸發(fā)電路板(8)與功率開關(guān)模塊(18)相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化的變流器，其特征在于所述的儲能電容組分為上下 兩層，各層的儲能電容之間通過銅排串聯(lián)或并聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊化的變流器，其特征在于所述的散熱片(2)上設(shè)有風 扇(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種模塊化的變流器，它包括變流模塊及位于變流模塊上的輸出電流檢測互感器；變流模塊通過銅排III與吸收電容相連接，且在變流模塊上設(shè)有散熱片；在變流模塊的下方設(shè)有絕緣板I、絕緣板II和儲能電容組，絕緣板I上設(shè)有開關(guān)繼電器、放電開關(guān)及其放電電阻；絕緣板II上設(shè)有保險熔絲和充電電阻。本實用新型通過創(chuàng)新的變流器模塊化結(jié)構(gòu)，將吸收電容通過銅排與變流模塊相連接，縮短了變流模塊與寄生電容的電氣距離，大大減小了寄生電感，降低損耗并確保用電設(shè)備正常工作。在變流器結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮了電流方向和走線形式，改善了普遍存在的渦流效應(yīng)現(xiàn)象并降低了由此產(chǎn)生的雜散損耗。采用銅排連接方式，集膚效應(yīng)程度大大降低。
文檔編號H02M1/00GK201466962SQ20092009184
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者史謙東, 張延遲, 張振興, 彭曉華, 楊宏釗, 楚金甫, 解大, 龍翔 申請人:河南森源電氣股份有限公司