[发明专利]逆变器驱动系统、汇流条及组件

说明书

本发明涉及逆变器驱动系统、汇流条及组件。具体而言，一种逆变器驱动组件包括第一阵列的逆变器、与第一阵列的逆变器间隔开且限定其间的压室的第二阵列的逆变器，以及跨越压室且将第一阵列的逆变器电连接至第二阵列的逆变器的交叉汇流条。交叉汇流条包括电连接至第一阵列的逆变器的第一层叠母线区段、电连接至第二阵列的逆变器的第二层叠母线区段，以及使第一层叠母线区段与第二层叠母线区段互连的实心母线连接。

本申请是申请日为2016年04月15日的发明专利申请“逆变器驱动系统、汇流条及组件”(申请号：201610235073.8，申请人：通用电气公司)的分案申请。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及逆变器驱动组件。其它实施例涉及用于电动车辆的逆变器驱动组件。

背景技术

牵引车辆(例如，诸如机车)使用电力牵引电动机以用于驱动车辆的轮。在这些车辆中的一些中，电动机为交流(AC)电动机，其速度和功率通过改变供应至电动机的AC电功率的频率和电流来控制。通常，电功率在车辆系统中的一些点处供应为直流功率，且随后逆变成受控频率和振幅的AC功率。电功率可源自由内燃机驱动的机载交流发电机，或可从路旁的功率源(诸如第三轨道或架空吊线)获得。

在常规系统中，功率在结合多个二极管和电子开关装置的固态逆变器中逆变。在机车、大型非公路车辆或运输应用中，牵引电动机可发展得每个电动机大于1000的马力，因此需要通过相关联的逆变器的很高的功率处理能力。这继而又需要功率半导体开关装置，诸如GTO(门极开关晶闸管)或IGBT，其能够控制此类高功率，且能够消散内部损失生成特征引起的半导体装置中形成的大量热。

功率半导体装置通常安装在热传递装置(诸如热沉)上，其有助于将热从半导体装置传递走，且因此防止装置的热故障。半导体装置所处的电路区域可包括各种控制和定时电路，包括用于控制功率半导体装置的切换的低功率半导体装置。

在机车中，大型AC电动机应用的逆变器驱动系统通常包括与各个牵引电动机相关联的逆变器，使得六轴机车将具有六个逆变器，每个用于对六个牵引电动机中的相应一个(连接到六轴中的相应轴)供能。在此类应用中，一定数目的逆变器和其它构件可位于机车的一侧(称为机车的A侧)上且可从其接近，而逆变器和其它构件的其余部分位于机车的另一侧(称为机车的B侧)上且可从其接近。在此布置中，机车的相对侧上的逆变器可隔开达到五英尺(1.5m)，限定了其间的空气压室，该空气压室允许通风空气的所需循环以用于冷却目的。

连接压室的相对侧上的多个逆变器的现有方法涉及使用逆变器之间的实心母线连接(solid bus connection)。具体而言，实心汇流条(solid bus bar)通常布置在包壳的顶部处且在其顶部处跨越压室以连接相对的逆变器阵列。然而，此构造增大了布置在机车的A侧上的逆变器与布置在机车的B侧上的逆变器之间的电感，这可导致非期望的循环电流的增大。此外，该构造由于实心母线的空隙需要而总体上增大了逆变器组件/包壳的高度，这可能在试图满足机车高度或空隙要求时有问题。

发明内容

在一个实施例中，一种逆变器驱动组件包括第一阵列的逆变器、与第一阵列的逆变器间隔开且限定其间的压室的第二阵列的逆变器，以及跨越压室且将第一阵列的逆变器电连接至第二阵列的逆变器的交叉汇流条。交叉汇流条包括电连接至第一阵列的逆变器的第一层叠母线区段、电连接至第二阵列的逆变器的第二层叠母线区段，以及使第一层叠母线区段与第二层叠母线区段互连的实心母线连接。

在一个实施例中，汇流条包括第一层叠母线区段、第二层叠母线区段，以及使第一层叠母线区段与第二层叠母线区段互连的实心母线连接。