CN203104257U - 一种风力发电变流器功率模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于风力发电技术领域,具体涉及一种风力发电变流器功率模组,它是一种框架式结构,功率单元通过直流接线板和滑轨固定于结构架内,在功率单元的基板前方安装带水冷散热器的IGBT模块和交流母排等交流部分,后方安装有正直流母排、负直流母排组合而成的层叠母排、直流母线电容、吸收无感电容等直流部分。本实用新型的框架式结构紧凑,功率单元与结构架之间互连设计精巧,拆卸组合方便;功率单元实现交直流部分在基板平面上分开布置,排列简洁美观,电磁兼容性好;用于IGBT模块散热的水冷管只分布于基板前方,短而有效,不干涉直流侧风冷设计;无电缆电线连接,提高可靠性。本实用新型便于组装为大功率变流器,适用于大功率风力发电机。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体变流技术领域,涉及一种风力发电变流器功率模组,用于风力发电大功率变流器。
背景技术
大功率变流器是MW级双馈和直驱风电机组的核心组成,一般采用单个变流器桥臂作为一个功率单元,通过外部连接组合而成。而通常风机空间有限制,变流器的安装空间不够大,难以放置大功率变流器。为了应对风机的空间限制,变流器功率单元应当具有体积小、散热好、易安装、易维护的特点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述问题,提供一种适用于兆瓦级大功率变流器、电气结构简单、散热能力强、电磁兼容性高、组装方便、配置灵活、易于维护的风力发电变流器功率模组。
为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:一种风力发电变流器功率模组,包括方形结构架、面板及直流接线板,其特征在于:所述的结构架内装有横向并列排布的三个插板式功率单元,且该功率单元经由滑轨与直流接线板和结构架组合连接;所述的功率单元包括基板和安装于基板上的交流部分和直流部分。
前述的一种风力发电变流器功率模组,所述的功率单元的交流部分位于基板前方,由带水冷散热器的IGBT模块、交流母排、几字型固线架、水冷管和起拔孔组成,起拔孔位于基板前方边沿处。
前述的一种风力发电变流器功率模组,所述的功率单元的直流部分位于基板后方,包括吸收无感电容、直流母线电容、正直流母排、负直流母排。
前述的一种风力发电变流器功率模组,所述的面板位于结构架前方,交流母排固定于面板上。
前述的一种风力发电变流器功率模组,所述的功率单元的基板通过加工形成与滑轨推拉配合的配合面。
前述的一种风力发电变流器功率模组,所述的基板为L型,为位于基板后上方的直流接线板预留空间。
前述的一种风力发电变流器功率模组,所述的交流母排90°直角折叠设置,交流母排的一面紧贴IGBT模块,交流母排带有接线孔的另一面与基板垂直,并与IGBT模块上部形成走线通道。
前述的一种风力发电变流器功率模组,水冷管的进水管、出水管均靠近并平行于基板的边沿,进水管位于IGBT模块上方,出水管位于IGBT模块下方,进出水口在基板的前方。
前述的一种风力发电变流器功率模组,正直流母排、负直流母排之间压装高压绝缘纸,形成层叠母排;直流母线电容安装于层叠母排与基板间;吸收无感电容安装于层叠母排与IGBT模块之间。
前述的一种风力发电变流器功率模组,正直流母排、负直流母排前方呈90°直角向下折叠,从而与基板垂直。
本实用新型采用框架式结构,各功率单元沿铝材滑轨横向并列安插于结构架内部;结构架前方的面板用于固定交流母排;L型设计的基板为直流接线板留出了空间,便于安装;基板前沿处设有起拔孔,便于功率单元的插拔和搬用;正直流母排、负直流母排所组成的层叠母排安装在基板后方,带水冷散热器的IGBT模块安装在前方;层叠母排与基板间安装直流母线电容;正直流母排、负直流母排前方呈90°直角向下折叠,与基板垂直且紧邻缺口,便于集中走线和散热;层叠母排与IGBT模块中间安装有吸收无感电容;IGBT模块的水冷散热器的进水管位于模块上方,出水管位于模块的下方,进、出水口均在基板前方;交流母排90°直角折叠,下方紧贴IGBT模块基座,并通过螺栓固定,有接线孔的一面与IGBT模块的右侧面平行而立。
本实用新型具有如下优点:结构紧凑,功率单元与结构架之间互连设计精巧,拆卸组合方便;功率单元器件实现交直流分开布置,排列简洁美观,且电磁兼容性好;功率器件的水冷管长度短而有效,还不干涉直流侧风冷设计;无电缆电线连接,提高了可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的正面外观示意图;
图2是本实用新型的背面外观示意图;
图3是本实用新型的功率单元示意图(从前向后);
图4是本实用新型的功率单元示意图(从后向前)。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术方案、技术特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
本实用新型采用框架式结构,由三个功率单元2经直流接线板5横向并列安装于结构架1内,框架底部有铝材滑轨4,功率单元2可沿滑轨4插拔。结构架1的前方装有面板3,用于固定交流母排8。功率单元2的所有器件均安装在基板6左侧,基板6分为两部分,前方为交流部分,后方为直流部分。
基板6前方交流部分包括IGBT模块7、交流母排8、几字型固线架13、水冷管14、15和起拔孔16。IGBT模块7侧面呈阶梯状,底座较大,紧贴基板固定,两侧留作螺栓紧固用。交流母排8 90°直角折叠,下方紧贴IGBT模块7底座右侧,通过螺栓固定,带有接线孔的一面与基板6垂直而立,并与模块上部分的侧面留有走线通道。固线架13的几字型设计使线路排布整齐简洁。水冷管的进水管14位于IGBT模块7上方,出水管15位于模块的下方,进出水口则落在基板6前方。位于基板6前方边沿处的起拔孔16便于功率单元2的插拔。功率单元2的基板6通过加工形成与滑轨4推拉配合的配合面17。
后方直流部分包括吸收无感电容9、直流母线电容10、正直流母排11、负直流母排12。正负直流母排11、12中间压装高压绝缘纸,形成层叠母排。层叠母排与基板6间安装直流母线电容10,并根据直流电容数目和尺寸开孔。正直流母排11、负直流母排12前方开孔,并呈90°直角向下折叠,与基板6垂直且紧邻基板6后方的前沿,便于集中走线和散热。
上述实施例不以任何形式限定本实用新型,凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种风力发电变流器功率模组,包括方形结构架(1)、面板(3)及直流接线板(5),其特征在于:所述的结构架(1)内装有横向并列排布的三个插板式功率单元(2),且该功率单元(2)经由滑轨(4)与直流接线板(5)和结构架(1)组合连接;所述的功率单元(2)包括基板(6)和安装于基板(6)上的交流部分和直流部分。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:所述的功率单元(2)的交流部分位于基板(6)前方,由带水冷散热器的IGBT模块(7)、交流母排(8)、几字型固线架(13)、水冷管和起拔孔(16)组成,起拔孔(16)位于基板(6)前方边沿处。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:所述的功率单元(2)的直流部分位于基板(6)后方,包括吸收无感电容(9)、直流母线电容(10)、正直流母排(11)、负直流母排(12)。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:所述的面板(3)位于结构架(1)前方,交流母排(8)固定于面板(3)上。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:所述的功率单元(2)的基板(6)通过加工形成与滑轨(4)推拉配合的配合面(17)。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:所述的基板(6)为L型,为位于基板(6)后上方的直流接线板(5)预留空间。
7.根据权利要求2所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:所述的交流母排(8)90°直角折叠设置,交流母排(8)的一面紧贴IGBT模块(7),交流母排(8)带有接线孔的另一面与基板(6)垂直,并与IGBT模块(7)上部形成走线通道。
8.根据权利要求2所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:
水冷管的进水管(14)、出水管(15)均靠近并平行于基板(6)的边沿,进水管(14)位于IGBT模块(7)上方,出水管(15)位于IGBT模块(7)下方,进出水口在基板(6)的前方。
9.根据权利要求3所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:正直流母排(11)、负直流母排(12)之间压装高压绝缘纸,形成层叠母排;直流母线电容(10)安装于层叠母排与基板(6)间;吸收无感电容(9)安装于层叠母排与IGBT模块(7)之间。
10.根据权利要求9所述的一种风力发电变流器功率模组,其特征在于:正直流母排(11)、负直流母排(12)前方呈90°直角向下折叠,从而与基板(6)垂直。
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CN 201320102807 CN203104257U (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 一种风力发电变流器功率模组 |
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CN103956885A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-30 | 江苏大全箱变科技有限公司 | 风电变流器紧凑型功率单元 |
CN104467363A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-25 | 天水电气传动研究所有限责任公司 | 一种大功率电源功率变换器 |
CN107959426A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-24 | 国网上海市电力公司 | 一种模块化变流器 |
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