[实用新型]一种高压大功率电机的功率逆变器的电气结构

说明书

技术领域

本实用新型属于电机控制领域，涉及一种高压大功率电机的功率逆变器电 气结构。

背景技术

电机控制的功率逆变器是电机驱动的重要部分，包括滤波器，3路桥臂，支 撑电容和驱动电路等，目前现状一般采用并列平铺的方式，以利于安装散热。 对于高压直流大功率的电机驱动，受器件的限制，其功率逆变器只能采用分立 的功率管，支撑电容容量大耐压也高，所有器件体积都很大，并列平铺的结构 使得整个功率逆变器的在长度和高度上都很难满足机载产品的要求；同时各个 器件之间连线长，杂散电感大，驱动波形不好；更重要的是市场上现有的电容 都只有正负各一路出线，逆变器的3路功率管到支撑电容的距离不均匀，电容 吸收电压电流尖峰的效果不平衡，影响逆变器的可靠性。

随着多电飞机概念的提出，电机驱动代替液压和气动能的应用得到推广， 功率也越来越高，而飞机对控制器的体积重量存在限制，对功重比和可靠性同 时要求高。本设计即针对于机载高压大功率的电机驱动的功率逆变器的电气结 构。

发明内容

本实用新型的目的：为解决上述问题，设计了一种体积结构紧凑，杂散电 感小，驱动波形好，可靠性高，用于高压大功率电机的功率逆变器的电气结构。

本实用新型的技术方案：一种高压大功率电机的功率逆变器的电气结构， 其特征在于：包括第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)、滤波 器(4)、集成母排(5)、支撑电容(6)、驱动电路板(7)、冷板(8)；将第一 功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)并列安装在冷板(8)上；滤 波器(4)并排装于冷板(8)上；集成母排(5)安装在并列安装在冷板(8) 上第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)的上方，通过螺钉和功 率管固定在一起；支撑电容(6)安装在集成母排(5)的上方，两端的两对出 线分别和第一功率管(1)和第三功率管(3)相连；驱动电路板(7)垂直方向 安装在第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)后方壳体上，其引 出线与第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)之间以最短距离相 连。

支撑电容(6)，包含两端各有一正一负的两对出线，可以分别和下方两端 的两路功率管相连。

本实用新型的有益效果：方案采用了层叠与并列结合的方式，采用了电气 叠加母排，特别设计了两正两负共四根出线的电容结构和出线方式，使得逆变 器3路桥臂到电容的距离均匀，滤波器和驱动电路到功率管的距离最短，高压 强电线路的杂散电感小，电压和电流尖峰的缓冲吸收效果好，在有限的体积里， 充分利用壳体和冷板对滤波器、功率管和驱动电路板进行散热。整个电气结构 的设计大大减小了逆变器的体积，提升了高压下大功率逆变器的可靠性。主要 运用于机载环境下采用分立功率管构成逆变器的大功率高压电机驱动，具有电 气性能和可靠性提升，结构紧凑，节约体积和散热性能好等优点。随着电驱动 代替液压气动能得到越来越多的民用和军用市场，特别是军用领域受体积重量 限制，强调功重比和可靠性，该电气结构的设计具有一定的应用前景。

附图说明

图1功率逆变器电气结构的长度方向结构示意图；

图2功率逆变器电气结构宽度方向的结构示意图；

具体实施方式

下面结合说明书附图1和2对本发明作进一步的详细说明。逆变器的三路 第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)底部涂抹导热硅脂直接贴 装于冷板(8)上，通过安装螺钉固定；集成母排(5)由正负两层叠压的铜板 夹绝缘层组成，正负铜板分别与下方第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三 功率管(3)的正负电源接线端子通过螺钉连接；滤波器(4)并排固定在旁边 的冷板(8)上；其正负线通过接线片与第一功率管(1)、第二功率管(2)、第 三功率管(3)和母排(5)的正负接线端子相连；驱动电路板(7)垂直安装在 第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)后方的侧板壳体上，一方 面驱动电路板(7)上的电源可以贴在壳体上散热，另一方面驱动板(7)上的 控制引线和第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)的控制引脚之 间能以最短距离相连；利用第一功率管(1)、第二功率管(2)、第三功率管(3) 在冷板(8)上的安装孔，通过长螺柱固定，支撑电容(6)安装在第一功率管 (1)、第二功率管(2)、第三功率管(3)的上方，支撑电容(6)特别设计成 两正两负的四根出线方式，两头各有一对正负引出线，通过接线片分别和功率 管(1)和功率管(3)的正负端子相连。