CN202395663U - 一种特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种特大容量采用水冷散热的单相桥式逆变器，属于电气自动化设备技术领域。本逆变器由机箱壳体、水冷散热器、IGBT、直流电容器组、交流接线排、叠层母排等组成。在所述壳体内的上方固定有一块水冷散热器，底部固定有一个或多个直流电容；水冷散热器上固定的4个IGBT，通过叠层母排构成一个特大容量H桥逆变主电路结构的逆变器。在同一功率等级下，本实用新型具有散热效果好、结构紧凑合理、总体体积小、回路分布电感小、安装维护方便以及使用安全可靠等优点。

Description

一种特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器

技术领域

本实用新型涉及一种特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器(以下简称H桥逆变器)，该H桥逆变器主要用于构成特大容量高压链式静止无功发生器，采用水冷散热的方式，属于电气自动化设备技术领域。

背景技术

静止无功发生装置(以下简称SVG)是一种新型的基于电压源换流器的动态无功补偿装置，其性能优于传统的晶闸管投切电容器(简称TSC)、静止无功补偿器(简称SVC)等补偿设备，还能够同时实现有源谐波，是今后高压大容量动态无功补偿器的发展方向。

H桥逆变器是高压链式SVG功率电路的最基本单元，每相由多个H桥逆变器串联后，构成高压链式SVG的完整功率电路，它是实现动态无功补偿的主要部件，也是决定高压大容量SVG装置特性、体积等诸多因素的主要部件。非特大容量的SVG单元由于运行电流不是很大，它的逆变功率单元往往都是直接使用单个绝缘栅双极型晶体管(以下简称IGBT)模块即可，结构上也会极为简单。而特大容量SVG的情况就大不相同了。逆变器由于多个IGBT联接，结构相对复杂、体积大，安装维护不方便；其运行电流特别大，母排杂散电感量及相应回路电感大，实际运行中的尖峰电流较高，对IGBT的运行安全性以及其控制电路影响较大。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器，改变已有逆变器的结构，以提高散热效果，最大程度降低回路电感，简化结构，使其安装维护更方便，运行更安全；最大限度缩小逆变器尺寸，使整套特大容量高压链式静止无功发生器装置整套占地面积更小。

本实用新型提出的特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器，包括机箱壳体、直流电容器组、辅助安装横板、水冷散热器、四个绝缘栅双极型晶体管、交流接线排和叠层母排；所述的直流电容器组置于机箱内底部；所述的机箱壳体上设有安装直梁，所述的辅助安装横板固定在安装直梁上，所述的水冷散热器固定在辅助安装横板上，所述的四个绝缘栅双极型晶体管置于水冷散热器上，所述的叠层母排置于箱体内的一侧，叠层母排分别与四个绝缘栅双极型晶体管和直流电容器组导通；所述的交流接线排固定在机箱壳体上，交流接线排的端部与叠层母排导通。

本实用新型提出的特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器，其优点是：主电路的结构紧凑合理，散热效果好，能在4个IGBT组成的完整的H桥逆变主电路下，创造条件降低连接母排的杂散电感量且整个回路分布电感小，保障IGBT的安全运行，另外还有安装及维护方便，使用安全可靠，体积较小的优点。由于整套特大容量高压链式静止无功发生器装置中的H桥逆变器数量较多，因此，H桥逆变器结构的紧凑能够使整套装置的占地面积显著减少，方便组成稳定性很好的机架，也便于生产制造部门大批量组织标准化生产，有利于提高产品质量。

附图说明

图1是本实用新型提出的特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器的结构示意图。

图2是图1的F向视图。

图3是图1的H-H剖视图。

图4是本实用新型提出的逆变器的立体图。

图5是图1所示的H桥逆变器的主电路图。

图1-图3中：1是机箱壳体，2是直流电容器组，3是辅助安装横板，4是水冷散热器，5是绝缘栅双极型晶体管，6是交流接线排，7是叠层母排，8是安装直梁。

具体实施方式

本实用新型提出的特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器，其结构如图1、图2、图3和图4所示，包括机箱壳体1、直流电容器组2、辅助安装横板3、水冷散热器4、四个绝缘栅双极型晶体管5、交流接线排6和叠层母排7等。直流电容器组2置于机箱内的底部。机箱壳体1上设有安装直梁8，辅助安装横板3固定在安装直梁8上，水冷散热器4固定在辅助安装横板3上。四个绝缘栅双极型晶体管(以下简称IGBT)5置于水冷散热器4上。叠层母排7置于箱体内的一侧，如图1中所示。叠层母排7分别与四个绝缘栅双极型晶体管5和直流电容器组2导通。交流接线排6固定在机箱壳体1上，交流接线排6的端部与叠层母排7导通。

本实用新型提出的特大容量H桥逆变器的主电路，其结构如图5所示，是一个由4个IGBT组成的完整的H桥逆变主电路，将直流电压逆变成近似交流电压输出。H桥逆变器的下部固定有直流电容器组，用于存储来自IGBT的直流电。4个IGBT模块布置在水(液)冷散热器上，置于直流电容(组)的上方，通过叠排(组)连接直流电容器(组)及4个IGBT。这样的结构布置，便于设计电感量极小的叠层母排来连接上述IGBT母排和直流电容。

本实用新型提出的H桥逆变器，布置紧凑，能在4个IGBT组成的完整的H桥逆变主电路下，创造条件降低连接母排的杂散电感量，保障IGBT的安全运行，另外还有安装及维护方便，体积较小的优点。由于SVG的整套装置中的H桥逆变器数量较多，因此，H桥逆变器结构的紧凑能够使整套装置的占地面积显著减少，方便组成稳定性很好的机架，也便于生产制造部门大批量组织标准化生产，有利于提高产品质量。

本实用新型特别适合于6KV以上的大电流的高压静止无功补偿器，适用于各类用户动态补偿无功和谐波治理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此。任何基于本实用新型技术方案的等效变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种特大容量的采用水冷散热的单相桥式逆变器，其特征在于该逆变器包括机箱壳体、直流电容器组、辅助安装横板、水冷散热器、四个绝缘栅双极型晶体管、交流接线排和叠层母排；所述的直流电容器组置于机箱内底部；所述的机箱壳体上设有安装直梁，所述的辅助安装横板固定在安装直梁上，所述的水冷散热器固定在辅助安装横板上，所述的四个绝缘栅双极型晶体管置于水冷散热器上，所述的叠层母排置于箱体内的一侧，叠层母排分别与四个绝缘栅双极型晶体管和直流电容器组导通；所述的交流接线排固定在机箱壳体上，交流接线排的端部与叠层母排导通。

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