[发明专利]一种户内高压大功率水冷变频器功率单元

说明书

本发明公开一种户内高压大功率水冷变频器功率单元，采用水冷散热方式，包括单元壳体、整流逆变模块、薄膜电容、逆变叠层母排、单元控制模块、熔断器和扩展电容模块，整流逆变模块和薄膜电容均安装在单元壳体底座上，并且整流逆变模块上端面和薄膜电容上端面平齐；逆变叠层母排安装在整流逆变模块和薄膜电容上方；单元控制模块安装在单元壳体前端，扩展电容模块安装在功率单元后侧，逆变叠层母排与扩展电容模块中的扩展电容母排对接。本发明散热效率高，布局合理，能够减小杂散电感，降低电压尖峰。

技术领域

本发明涉及一种户内高压大功率水冷变频器技术领域，特指采用纯水散热器的户内高压大功率水冷变频器功率单元。

背景技术

近年来，随着大型负载不断增多，对高压大功率变频器的需求量也不断增多。目前高压变频器的散热方式主要是风冷散热和水冷散热。风冷散热由于经济型较好，是目前主流的散热方式。由于许多变频器现场环境恶，风沙、湿气、腐蚀性气体等是影响变频器故障率的主要因素之一，风冷散热会极大降低产品的可靠性。高压大功率器件发热量较大，普通风冷散热已经不能满足变频器的散热需求，需采用纯水冷却的散热方式。

大功率变频器功率单元要比小功率变频器功率单元故障率高，故障率主要集中在控制部分，结构设计需要重点考虑控制部分维护检修。目前最常用的设计方式是把控制部分安装在单元内侧，维护检修时需要将功率单元在整机上拆下来，由于大功率单元较重，拆卸极不方便。

大功率变频器电流较大、使用的器件较多，合理的结构布局，如何尽量减小杂散电感，降低电压尖峰是需要攻克的难题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明公开一种户内高压大功率水冷变频器功率单元，散热效率高，布局合理，能够减小杂散电感，降低电压尖峰。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种户内高压大功率水冷变频器功率单元，采用水冷散热方式，包括单元壳体、整流逆变模块、薄膜电容、逆变叠层母排、单元控制模块、熔断器和扩展电容模块，

整流逆变模块和薄膜电容均安装在单元壳体底座上，并且整流逆变模块上端面和薄膜电容上端面平齐；逆变叠层母排安装在整流逆变模块和薄膜电容上方；

单元控制模块安装在单元壳体前端，扩展电容模块安装在功率单元后侧，逆变叠层母排与扩展电容模块中的扩展电容母排对接。

进一步的，整流逆变模块包括水冷板、IGBT、上绝缘支架、整流连接排、下绝缘支架、整流桥和整流叠层母排，IGBT、上绝缘支架安装在水冷板正面，整流桥、整流叠层母排、下绝缘支架安装在水冷板背面，整流连接排安装在水冷板侧面，上绝缘支架用于固定整流连接排，并且上绝缘支架上开有定位孔，实现整流连接排与整流叠层母排的连接，整流连接排与逆变叠层母排相连。

进一步的，单元控制模块包括绝缘子、控制安装板、单元控制板和开关电源，控制安装板竖直安装在单元壳体前端，单元控制板和开关电源安装在控制安装板前端，绝缘子安装在控制安装板上端。

进一步的，单元控制模块安装在整流逆变模块前端，靠近IGBT并相对IGBT成90°放置。

进一步的，控制安装板下部挖空，三相输入铜排和熔断器均安装在该挖空部并通过固定横梁固定，三相输入铜排与整流叠层母排相连，三相输出铜排位于整理逆变模块上方，三相输出铜排与逆变叠层母排相连。

进一步的，扩展电容模块包括扩展电容底座、薄膜电容、扩展叠层母排，扩展电容底座连接在单元壳体底座后侧，薄膜电容位于扩展电容底座上方，扩展叠层母排位于薄膜电容上方，扩展叠层母排与逆变叠层母排相连。

进一步的，单元壳体底座为Z字形，采用一张钢板弯折一次成型。

进一步的，三相输入铜排、三相输出铜排的接线端子全部朝向单元前方。

进一步的，快速水接头安装在水冷板前端。