交流銅排的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種交流銅排，其一個(gè)端板上形成有一第一腰圓孔和兩個(gè)第二腰圓孔；第一腰圓孔的中心位于所述端板的中軸線上，直邊垂直于中軸線且到所述端板的邊緣為23.5毫米，第一腰圓孔的圓弧直徑為5至6毫米，第一腰圓孔的長(zhǎng)度范圍為一第一長(zhǎng)度到所述第一長(zhǎng)度減去4毫米；兩個(gè)第二腰圓孔分別位于所述中軸線的兩側(cè)，第二腰圓孔的直邊到所述端板的邊緣為17毫米，第二腰圓孔的圓弧的直徑為5至6毫米，第二腰圓孔的長(zhǎng)度為16.5至19.5毫米。本實(shí)用新型彌補(bǔ)了現(xiàn)有交流銅排并聯(lián)IGBT模塊交流輸出端的阻抗不一致的不足，通過(guò)在交流銅排上挖孔的方式重新分配電流路徑，解決了阻抗不一致帶來(lái)的不均流現(xiàn)象，滿足了工業(yè)需求。
【專利說(shuō)明】交流銅排
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種交流銅排。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，變頻器正向大容量發(fā)展。目前常采用多個(gè)IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊直接并聯(lián)在交流銅排上以提高變頻器的功率等級(jí)。然而多個(gè)IGBT模塊并聯(lián)存在電流分配不均現(xiàn)象，嚴(yán)重制約大功率變頻器的發(fā)展。不均的原因一方面和IGBT模塊本身參數(shù)的不一致性有關(guān)，另一方面和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不同步有關(guān)，再有就是和IGBT模塊直接并聯(lián)的交、直流銅排阻抗參數(shù)不一致有關(guān)。
[0003]對(duì)于現(xiàn)有的用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流銅排1，參見(jiàn)圖1和圖2，所述交流銅排為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括一第一端板11和一與所述第一端板11固定連接的第二端板12,所述第一端板11與所述第二端板12采用一體成型。所述第一端板11為圓角矩形，所述第一端板11的一側(cè)用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流端子，所述三組IGBT模塊的交流端子分別通過(guò)圓孔111和112、圓孔113和114、圓孔115和116設(shè)置在所述第一端板11上。圓孔111-116的中心在一條直線上，所述直線平行于所述第一端板11靠近圓孔111-116的一側(cè)的邊緣117。所述第二端板12以90度彎折的矩形，所述第二端板12的一側(cè)用于連接負(fù)載，所述負(fù)載通過(guò)圓孔121和122設(shè)置在所述第二端板12上，所述第二端板12的另一側(cè)與所述第一端板11固定連接。
[0004]當(dāng)所述交流銅排I與負(fù)載、三組IGBT模塊連接而接入電力系統(tǒng)時(shí)，所述交流銅排I流過(guò)基波為50Hz且疊加紋波為2kHz至4kHz的交流電流。所述交流銅排I的寄生電感與基波電流分量的頻率有關(guān)，而頻率僅為50Hz時(shí)，所述寄生電感很小，可以忽略不計(jì)，所述交流銅排I的寄生電阻成為影響所述交流銅排I的均流的主要因素。由于每個(gè)IGBT模塊連通的電流路徑不同，從而導(dǎo)致阻抗不均衡度高，不能達(dá)到均流的效果。
[0005]現(xiàn)有的用于并聯(lián)四組IGBT模塊的交流銅排2，參見(jiàn)圖3，與用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流銅排I結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于，交流銅排2的第一端板21的一側(cè)用于并聯(lián)四組IGBT模塊的交流端子，所述四組IGBT模塊的交流端子分別通過(guò)圓孔211和212、圓孔213和214、圓孔215和216、圓孔217和218設(shè)置在所述第一端板21上。所述交流銅排2與負(fù)載、四組IGBT模塊連接后，同樣存在阻抗不均衡度高的問(wèn)題，影響了變頻器的功率等級(jí)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有的交流銅排輸出阻抗不一致的缺陷，提供了一種輸出阻抗的不均衡度低、加工簡(jiǎn)單的交流銅排。
[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的:
[0008]一種交流銅排，其一個(gè)端板的一側(cè)用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流端子，每組IGBT模塊的交流端子分別通過(guò)兩個(gè)圓孔設(shè)置在所述端板上，其特點(diǎn)是，所述端板上形成有一第一腰圓孔和兩個(gè)第二腰圓孔；所述第一腰圓孔的中心位于所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的中軸線上且所述第一腰圓孔的直邊垂直于所述中軸線，所述第一腰圓孔靠近所述圓孔的直邊到所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的距離為23.5毫米，所述第一腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的范圍為5至6毫米，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于一第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去4毫米，所述第一長(zhǎng)度為用于設(shè)置一組IGBT模塊的兩個(gè)圓孔的中心距與用于設(shè)置相鄰的兩組IGBT模塊的四個(gè)圓孔中相鄰的兩個(gè)圓孔的中心距之和；兩個(gè)所述第二腰圓孔分別位于所述中軸線的兩側(cè)，所述第二腰圓孔的直邊垂直于所述中軸線，所述第二腰圓孔靠近所述圓孔的直邊到所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的距離為17毫米，所述第二腰圓孔的垂直于所述直邊的中軸線與所述交流銅排的中軸線之間的垂直距離等于所述第一腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度與所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度之和的1/2再加上一預(yù)設(shè)常量，所述預(yù)設(shè)常量的范圍為13.75到15.25毫米，所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的范圍為5至6毫米，所述第二腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度的范圍為16.5至19.5毫米。
[0009]所述交流銅排在設(shè)置了所述第一腰圓孔、第二腰圓孔后，形狀發(fā)生了變化，從而使得流過(guò)的電流的路徑也發(fā)生了變化，經(jīng)檢測(cè)，所述交流銅排的阻抗不均衡度在4%以內(nèi)，滿足了電力設(shè)備對(duì)交流銅排的阻抗不均衡度的要求。另外，需要說(shuō)明的是，所述交流銅排的材質(zhì)并不僅僅是銅，本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，用于設(shè)置IGBT模塊的交流銅排表面還需經(jīng)過(guò)鍍錫、壓鉚等絕緣處理。
[0010]較佳的，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去3毫米。經(jīng)檢測(cè)，本技術(shù)方案的交流銅排的阻抗不均衡度在3%以內(nèi)。
[0011]較佳的，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去2毫米。經(jīng)檢測(cè)，本技術(shù)方案的交流銅排的阻抗不均衡度在2%以內(nèi)。
[0012]較佳的，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米。經(jīng)檢測(cè)，本技術(shù)方案的交流銅排的阻抗不均衡度更優(yōu)于所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去2毫米的技術(shù)方案。
[0013]較佳的，所述第二腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度的范圍為18.5至19.5毫米。經(jīng)檢測(cè)，本技術(shù)方案的交流銅排的阻抗不均衡度在3%以內(nèi)。
[0014]較佳的，所述第二腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度等于19.5毫米。經(jīng)檢測(cè)，本技術(shù)方案的交流銅排的阻抗不均衡度在2%以內(nèi)。
[0015]較佳的，所述第一腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑和所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑均為6毫米。本技術(shù)方案的交流銅排的阻抗不均衡度最低。
[0016]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)施例。
[0017]一種交流銅排，其一個(gè)端板的一側(cè)用于并聯(lián)四組IGBT模塊的交流端子，每組IGBT模塊的交流端子分別通過(guò)兩個(gè)圓孔設(shè)置在所述端板上，其特點(diǎn)是，所述端板上形成有一第三腰圓孔；所述第三腰圓孔的中心位于所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的中軸線上且所述第三腰圓孔的直邊垂直于所述中軸線，所述第三腰圓孔靠近所述圓孔的直邊到所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的距離為23.5毫米，所述第三腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的范圍為5至6毫米，所述第三腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第三腰圓孔兩邊的圓弧直徑的長(zhǎng)度等于用于設(shè)置一組IGBT模塊的兩個(gè)圓孔的中心距與用于設(shè)置相鄰的兩組IGBT模塊的四個(gè)圓孔中相鄰的兩個(gè)圓孔的中心距之和的2倍。
[0018]所述交流銅排在設(shè)置了所述第三腰圓孔后，形狀發(fā)生了變化，從而使得流過(guò)的電流的路徑也發(fā)生了變化。經(jīng)檢測(cè)，所述交流銅排的阻抗不均衡度滿足了電力設(shè)備對(duì)交流銅排的阻抗不均衡度的要求。
[0019]較佳的，所述第三腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑為6毫米。此時(shí)的阻抗不均衡度最低。
[0020]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型通過(guò)在交流銅排的一個(gè)端板上挖孔的方式重新分配電流路徑，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)三組或四組IGBT模塊交流輸出端的阻抗一致，從而解決了阻抗不一致帶來(lái)的不均流現(xiàn)象，滿足了工業(yè)需求。本實(shí)用新型的交流銅排還具有加工簡(jiǎn)單、適合批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為現(xiàn)有的用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流銅排的立體圖。
[0022]圖2為現(xiàn)有的用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流銅排的主視圖。
[0023]圖3為現(xiàn)有的用于并聯(lián)四組IGBT模塊的交流銅排的主視圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流銅排的立體圖。
[0025]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例1的用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流銅排的主視圖。
[0026]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例1的仿真時(shí)交流銅排的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例2的用于并聯(lián)四組IGBT模塊的交流銅排的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1
[0029]參見(jiàn)圖4和圖5，本實(shí)施例的交流銅排I’是在現(xiàn)有的交流銅排I的第一端板11上設(shè)置一第一腰圓孔和兩個(gè)第二腰圓孔后得到的，而現(xiàn)有的交流銅排I的形狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)在【背景技術(shù)】中進(jìn)行了說(shuō)明，故不再贅述，在此只補(bǔ)充相關(guān)的具體參數(shù)(圖中的交流銅排I’與所述交流銅排I相同且在圖1和圖2中已經(jīng)標(biāo)注的部分沿用圖1和圖2中的附圖標(biāo)記)。
[0030]所述第一端板11在垂直于所述交流銅排I’的中軸線方向上的長(zhǎng)度為139毫米，在平行于所述中軸線方向上的長(zhǎng)度為40毫米，厚度為5毫米。圓孔111-116的直徑均為6.5毫米，圓孔111和112、圓孔113和114、圓孔115和116的中心距均為22毫米，圓孔112和113、圓孔114和115的中心距為28毫米。所述第二端板12彎折后的平行于所述第一端板11的端面在平行于所述中軸線方向上的長(zhǎng)度為80毫米，在垂直于所述中軸線方向上的長(zhǎng)度寬度為40毫米，厚度為5毫米。圓孔121和122的直徑均為9毫米，兩者的中心距為22毫米，兩者的中心到所述第二端板12的匯流面123’的距離均為15毫米。[0031]下面說(shuō)明一下所述交流銅排I’的所述第一腰圓孔118’和兩個(gè)所述第二腰圓孔119’的位置和尺寸。
[0032]參見(jiàn)圖4和圖5，所述第一腰圓孔118’的中心位于所述第一端板21靠近圓孔111-116的一側(cè)的邊緣117的中軸線上且所述第一腰圓孔118’的直邊垂直于所述中軸線。所述第一腰圓孔118’靠近圓孔111-116的直邊到所述邊緣117的距離為23.5毫米。所述第一腰圓孔118’的兩邊的圓弧的直徑D1為6毫米，所述第一腰圓孔118’的L1的長(zhǎng)度等于一第一長(zhǎng)度減去I毫米，其中,L1為所述第一腰圓孔118’的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑D1，所述第一長(zhǎng)度為用于設(shè)置一組IGBT模塊的兩個(gè)圓孔的中心距與用于設(shè)置相鄰的兩組IGBT模塊的四個(gè)圓孔中相鄰的兩個(gè)圓孔的中心距，針對(duì)本實(shí)施例，所述第一長(zhǎng)度等于圓孔111與圓孔113的中心距等于50毫米，即所述第一腰圓孔118’的L1等于49毫米。
[0033]兩個(gè)所述第二腰圓孔119’分別位于所述中軸線的兩側(cè)，所述第二腰圓孔119’的直邊垂直于所述中軸線。所述第二腰圓孔119’靠近圓孔111-116的直邊到所述第一端板11的邊緣117的距離為17毫米。所述第二腰圓孔119’的垂直于所述直邊的中軸線與所述交流銅排I’的中軸線之間的垂直距離等于所述第一腰圓孔118’的兩邊的圓弧的直徑D1與所述第一腰圓孔118’的直邊的長(zhǎng)度之和的1/2再加上一預(yù)設(shè)常量，其中所述預(yù)設(shè)常量的范圍為13.75到15.25毫米，本實(shí)施例的預(yù)設(shè)常量取值為13.75毫米，那么，本實(shí)施例中所述第二腰圓孔119’的垂直于所述直邊的中軸線與所述交流銅排I’的中軸線之間的垂直距離等于38.25毫米。所述第二腰圓孔119’的兩邊的圓弧的直徑D2為6毫米，所述第二腰圓孔119’的L2為19.5毫米，L2為所述第二腰圓孔119’的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔119’的兩邊的圓弧的直徑D2。
[0034]本領(lǐng)域人員都知道，在現(xiàn)有技術(shù)中往往不是采用直接將其接入到電網(wǎng)或其它電力系統(tǒng)的方法來(lái)檢測(cè)交流銅排的阻抗不均衡度，這是因?yàn)檫@種方法成本高、難度大、容易影響其它設(shè)備的運(yùn)行。通用的檢測(cè)交流銅排的阻抗不均衡的的方法是采用LCR電橋(一種使用微處理器技術(shù)的用于測(cè)量電感、電容、電阻、阻抗的方法)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，但鑒于對(duì)LCR表(一種用于測(cè)量電感、電容、電阻、阻抗的儀器)測(cè)量精度要求較高，一般很難測(cè)量準(zhǔn)確。采用MAXWELL軟件(一種有限元分析軟件，常用于交流/直流磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)以及瞬態(tài)電磁場(chǎng)等方面的分析)對(duì)交流銅排進(jìn)行靜電場(chǎng)仿真。
[0035]具體的，本實(shí)施例的交流銅排I’的仿真方法為:在所述匯流面123’上施加300A的直流電流作為激勵(lì)源；通過(guò)在交流銅排I’上設(shè)置銅片的方式檢測(cè)流入圓孔111-116上設(shè)置的IGBT模塊的電流，例如，參見(jiàn)圖6，在圓孔111-116上分別貼一正方形的銅片111’ -116 ’，每個(gè)所述銅片的中心均有一與所述圓孔111大小相同的圓孔，銅片111’ -116’分別與圓孔111-116的中心對(duì)齊，且銅片111’-116’互不接觸。這樣，所述激勵(lì)源模擬了實(shí)際應(yīng)用中的負(fù)載，流過(guò)每個(gè)銅片 的電流即為流入各IGBT模塊的電流。通過(guò)測(cè)量流過(guò)銅片111'-116’的電流，計(jì)算交流銅排I’的阻抗不均衡度，得到以下結(jié)果:
[0036]表1
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種交流銅排，其一個(gè)端板的一側(cè)用于并聯(lián)三組IGBT模塊的交流端子，每組IGBT模塊的交流端子分別通過(guò)兩個(gè)圓孔設(shè)置在所述端板上，其特征在于，所述端板上形成有一第一腰圓孔和兩個(gè)第二腰圓孔； 所述第一腰圓孔的中心位于所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的中軸線上且所述第一腰圓孔的直邊垂直于所述中軸線，所述第一腰圓孔靠近所述圓孔的直邊到所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的距離為23.5毫米，所述第一腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的范圍為5至6毫米，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于一第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去4毫米，所述第一長(zhǎng)度為用于設(shè)置一組IGBT模塊的兩個(gè)圓孔的中心距與用于設(shè)置相鄰的兩組IGBT模塊的四個(gè)圓孔中相鄰的兩個(gè)圓孔的中心距之和； 兩個(gè)所述第二腰圓孔分別位于所述中軸線的兩側(cè)，所述第二腰圓孔的直邊垂直于所述中軸線，所述第二腰圓孔靠近所述圓孔的直邊到所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的距離為17毫米，所述第二腰圓孔的垂直于所述直邊的中軸線與所述交流銅排的中軸線之間的垂直距離等于所述第一腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度與所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度之和的1/2再加上一預(yù)設(shè)常量，所述預(yù)設(shè)常量的范圍為13.75到15.25毫米，所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的范圍為5至6毫米，所述第二腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度的范圍為16.5至19.5毫米。
2.如權(quán)利要求1所述的交流銅排，其特征在于，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去3毫米。
3.如權(quán)利要求2所 述的交流銅排，其特征在于，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度小于或等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米且大于或等于所述第一長(zhǎng)度減去2毫米。
4.如權(quán)利要求3所述的交流銅排，其特征在于，所述第一腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述直徑的長(zhǎng)度等于所述第一長(zhǎng)度減去I毫米。
5.如權(quán)利要求1所述的交流銅排，其特征在于，所述第二腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度的范圍為18.5至19.5毫米。
6.如權(quán)利要求5所述的交流銅排，其特征在于，所述第二腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的長(zhǎng)度等于19.5毫米。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的交流銅排，其特征在于，所述第一腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑和所述第二腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑均為6毫米。
8.一種交流銅排，其一個(gè)端板的一側(cè)用于并聯(lián)四組IGBT模塊的交流端子，每組IGBT模塊的交流端子分別通過(guò)兩個(gè)圓孔設(shè)置在所述端板上，其特征在于，所述端板上形成有一第三腰圓孔； 所述第三腰圓孔的中心位于所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的中軸線上且所述第三腰圓孔的直邊垂直于所述中軸線，所述第三腰圓孔靠近所述圓孔的直邊到所述端板靠近所述圓孔的一側(cè)的邊緣的距離為23.5毫米，所述第三腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑的范圍為5至6毫米，所述第三腰圓孔的直邊的長(zhǎng)度加上所述第三腰圓孔兩邊的圓弧直徑的長(zhǎng)度等于用于設(shè)置一組IGBT模塊的兩個(gè)圓孔的中心距與用于設(shè)置相鄰的兩組IGBT模塊的四個(gè)圓孔中相鄰的兩個(gè)圓孔的中心距之和的2倍。
9.如權(quán)利要求8所述的交流銅排，其特征在于，所述第三腰圓孔的兩邊的圓弧的直徑為6毫 米。
【文檔編號(hào)】H01R25/16GK203734086SQ201420063596
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】張盛, 段杰芳 申請(qǐng)人:上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司, 上海辛格林納新時(shí)達(dá)電機(jī)有限公司