用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置的功率模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種抽屜式的功率模塊，具體是用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置(以下簡(jiǎn)稱電能質(zhì)量治理裝置)是基于電壓源逆變器的新型電力電子諧波濾除及無(wú)功補(bǔ)償裝置，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)中由非線性負(fù)載產(chǎn)生的電流波形，分離基波電流和諧波電流，并通過(guò)IGBT逆變器輸出反向補(bǔ)償電流，實(shí)現(xiàn)濾除諧波、無(wú)功補(bǔ)償?shù)入娔苜|(zhì)量治理的功能。
[0003]現(xiàn)有的功率發(fā)生裝置的IGBT —般都是采用螺絲直接固定在散熱器上，由于該功率發(fā)生裝置是安裝在隔爆柜體內(nèi)，有隔爆要求，散熱是一個(gè)很大的問(wèn)題。由于電網(wǎng)電壓及電能質(zhì)量治理要求不同，不同電能質(zhì)量治理裝置的功率發(fā)生裝置也不同，不能互相替換。而且，由于該功率發(fā)生裝置是安裝在隔爆柜體內(nèi)，一旦IGBT及配套電路損壞或者需要維護(hù)時(shí)，拆裝將非常麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有電能質(zhì)量治理裝置存在的不足，提供一種電能質(zhì)量治理裝置的功率模塊，對(duì)功率發(fā)生部分進(jìn)行模塊化，使之便于安裝、方便維護(hù)、提高散熱性能。
[0005]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述的功率模塊包括抽屜框架和抽屜面板，在抽屜框架內(nèi)安裝有儲(chǔ)能電容、控制電路板、IGBT, IGBT驅(qū)動(dòng)板、銅排、放電電阻、導(dǎo)熱板、導(dǎo)柱、彈簧、疊層母排，儲(chǔ)能電容通過(guò)螺絲固定在疊層母排上，放電電阻通過(guò)導(dǎo)線并聯(lián)在儲(chǔ)能電容上，導(dǎo)熱板通過(guò)導(dǎo)柱及彈簧固定在抽屜框架上，IGBT通過(guò)螺栓固定在導(dǎo)熱板上，IGBT驅(qū)動(dòng)板通過(guò)錫焊接固定在IGBT上，IGBT 一端通過(guò)螺栓與銅排連接，IGBT另一端通過(guò)螺栓與疊層母排連接；控制電路板通過(guò)導(dǎo)線連接IGBT驅(qū)動(dòng)板。所述導(dǎo)熱板安裝在抽屜背部，抽屜框架跟導(dǎo)熱板之間由彈簧間隔。
[0006]所述導(dǎo)熱板上固定有電容盒，儲(chǔ)能電容并排放置在電容盒中。
[0007]多個(gè)功率模塊組裝使用時(shí)通過(guò)銅排互相連接。
[0008]本實(shí)用新型將功率發(fā)生部分整合成一個(gè)抽屜式的功率模塊，該功率模塊具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1.解決了隔爆柜體內(nèi)大功率開(kāi)關(guān)器件的散熱問(wèn)題；
[0010]2.不同的電能質(zhì)量治理設(shè)備之間的功率模塊可相互替換使用，批量生產(chǎn)時(shí)，可以大大提高生產(chǎn)效率；
[0011]3.設(shè)備在安裝及維護(hù)時(shí)更為方便。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0015]圖4是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0016]圖5是功率模塊的電路原理圖。
[0017]圖6是660V功率模塊組裝示意圖。
[0018]圖7是1140V功率模塊組裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的整體外形為方形抽屜型，包括抽屜框架I和抽屜面板2，抽屜框架I的側(cè)面和頂面開(kāi)有多個(gè)散熱孔1-1，抽屜面板2通過(guò)螺栓固定在抽屜框架I上，抽屜面板2上具有把手2-1。
[0021]如圖2?4所示，功率模塊內(nèi)部包括:儲(chǔ)能電容3、控制電路板4、IGBT驅(qū)動(dòng)板5、銅排6、放電電阻7、導(dǎo)熱板8、導(dǎo)柱9、彈簧10、疊層母排11、電容盒12、IGBT 13。儲(chǔ)能電容3通過(guò)螺絲固定在疊層母排11上，放電電阻7通過(guò)導(dǎo)線并聯(lián)在儲(chǔ)能電容3上，導(dǎo)熱板8通過(guò)導(dǎo)柱9及彈簧10固定在抽屜框架I上，IGBT 13通過(guò)螺栓固定在導(dǎo)熱板8上，IGBT驅(qū)動(dòng)板5通過(guò)錫焊接固定在IGBT 13上，IGBT 13 一端通過(guò)螺栓與銅排6固定并電連接，IGBT 13另一端通過(guò)螺栓與疊層母排11固定并電連接；控制電路板4通過(guò)螺栓固定在抽屜框架I上，控制電路板4通過(guò)導(dǎo)線連接IGBT驅(qū)動(dòng)板5。所述導(dǎo)熱板8上固定有電容盒12，儲(chǔ)能電容3并排放置在電容盒12中。
[0022]所述導(dǎo)熱板8安裝在抽屜背部，導(dǎo)熱板8通過(guò)導(dǎo)柱9及彈簧10固定在抽屜框架上I上，抽屜框架I跟導(dǎo)熱板8之間由彈簧10間隔，由于抽屜框架I跟導(dǎo)熱板8之間增加了彈簧10，使導(dǎo)熱板8跟框架之間的連接成為了可活動(dòng)連接，這一設(shè)計(jì)可以很好的解決導(dǎo)熱板跟隔爆柜體上的熱管散熱器之間的貼合問(wèn)題，可以大大提升IGBT的散熱效果。
[0023]如圖5所示，單個(gè)功率模塊的電路結(jié)構(gòu)包括4個(gè)IGBT 13組成的全橋逆變電路，以及與全橋逆變電路并聯(lián)的放電電阻7和多個(gè)儲(chǔ)能電容3。
[0024]多個(gè)功率模塊組裝使用時(shí)通過(guò)銅排6互相連接。2個(gè)功率模塊串聯(lián)是通過(guò)均壓來(lái)提高整體支路電壓，在不超過(guò)功率模塊本身硬件耐壓條件下，逆變后輸出的電壓是可以設(shè)定的。如圖6所示為3個(gè)本發(fā)明的抽屜式功率模塊插在機(jī)架中組裝成660V功率發(fā)生裝置，圖7為6個(gè)抽屜式功率模塊插在機(jī)架中組裝成1140V功率發(fā)生裝置。660V、1140V是設(shè)備實(shí)用場(chǎng)所的電網(wǎng)電壓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置的功率模塊，其特征是，包括抽屜框架(I)和抽屜面板(2)，在抽屜框架(I)內(nèi)安裝有儲(chǔ)能電容(3)、控制電路板(4)、IGBT(13)、IGBT驅(qū)動(dòng)板(5)、銅排(6)、放電電阻(7)、導(dǎo)熱板(8)、導(dǎo)柱(9)、彈簧(10)、疊層母排(11)，儲(chǔ)能電容(3)通過(guò)螺絲固定在疊層母排(11)上，放電電阻(7)通過(guò)導(dǎo)線并聯(lián)在儲(chǔ)能電容(3)上，導(dǎo)熱板(8)通過(guò)導(dǎo)柱(9)及彈簧(10)固定在抽屜框架(I)上，IGBT (13)通過(guò)螺栓固定在導(dǎo)熱板(8)上，IGBT驅(qū)動(dòng)板(5)通過(guò)錫焊接固定在IGBT (13)上，IGBT (13)—端通過(guò)螺栓與銅排(6)連接，IGBT (13)另一端通過(guò)螺栓與疊層母排(11)連接；控制電路板(4)通過(guò)導(dǎo)線連接IGBT驅(qū)動(dòng)板(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置的功率模塊，其特征是，所述導(dǎo)熱板(8)安裝在抽屜背部，抽屜框架(I)跟導(dǎo)熱板(8)之間由彈簧(10)間隔。
3.如權(quán)利要求1所述的用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置的功率模塊，其特征是，所述導(dǎo)熱板(8)上固定有電容盒(12)，儲(chǔ)能電容(3)并排放置在電容盒(12)中。
4.如權(quán)利要求1所述的用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置的功率模塊，其特征是，多個(gè)功率模塊組裝使用時(shí)通過(guò)銅排(6 )互相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于礦用隔爆型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼有源電力濾波裝置的功率模塊，其包括抽屜框架和抽屜面板，在抽屜框架內(nèi)安裝有儲(chǔ)能電容、控制電路板、IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)板、銅排、放電電阻、導(dǎo)熱板、導(dǎo)柱、彈簧、疊層母排，儲(chǔ)能電容通過(guò)螺絲固定在疊層母排上，放電電阻通過(guò)導(dǎo)線并聯(lián)在儲(chǔ)能電容上，導(dǎo)熱板通過(guò)導(dǎo)柱及彈簧固定在抽屜框架上，IGBT通過(guò)螺栓固定在導(dǎo)熱板上，IGBT驅(qū)動(dòng)板通過(guò)錫焊接固定在IGBT上，IGBT一端通過(guò)螺栓與銅排連接，IGBT另一端通過(guò)螺栓與疊層母排連接；控制電路板通過(guò)導(dǎo)線連接IGBT驅(qū)動(dòng)板。多個(gè)功率模塊組裝使用時(shí)通過(guò)銅排互相連接。本實(shí)用新型解決了隔爆柜體內(nèi)大功率開(kāi)關(guān)器件的散熱問(wèn)題；且便于不同的電能質(zhì)量治理設(shè)備之間的功率模塊相互替換使用。
【IPC分類】H02J3-01, H02J3-18, H05K7-20, H02M7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204538707
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520252832
【發(fā)明人】劉小東, 袁博, 喬相杰
【申請(qǐng)人】無(wú)錫軍工智能電氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月23日