一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置，包括功率器件单元，控制单元，辅助回路，壳体单元，用于APF、SVG等电能质量治理设备的子模块，主功率器件连接合理功率模块电磁场环境稳定，控制驱动单元中的主控制板卡和IGBT驱动板卡空间独立，功率模块，结构设计紧凑，布局合理，每个部分可以分别独立进行装配，不仅大大提高了子模块装配效率，而且便于整个装配过程质量控制，便于子模块的安装及元件更换，使子模块安装和拆卸十分方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及功率半导体元件的应用领域，涉及大功率电力电子整流和逆变装置，具体涉及一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置。
技术介绍
现代电力系统中，由于电能质量问题而引起的事故屡见不鲜，例如:电气化铁路谐波、负序问题引起附近发电机保护动作，从而引起造成电网大面积停电；谐波引起电容器爆炸、3次谐波引起中性线过载等。由此可见，电能质量问题是目前影响电力系统运行的主要因素之一，必须加大电能质量问题的发生机理及治理手段的研究。随着中国现代工业的迅速发展,电能质量成为电力部门和电力用户共同关注的焦点。在钢铁、矿山、电气化铁路、大型化工厂、风电场、光伏电站等行业，电能质量问题尤为突出。考虑到电力系统负荷的多样性和复杂性，现代电力系统负荷的典型特性可以归结为谐波含量大(整流设备)、功率因数低(三相感应电机)，功率波动性(电弧炉)、冲击性(电气化铁道和城市轨道交通)等特点。当前电网电能质量问题非常突出，不仅会缩短设备使用寿命、增加电网损耗、降低成品率等，严重时甚至会危及电力系统的正常运行。目前，电能质量问题已经得到了社会各界的普遍关注，大量的科研人员及企业投身于电能质量治理的研究。出现了大量的电能质量治理设备，较常见的有：动态电压恢复器(DynamicVoltageRestorer,DVR)、有源滤波器(ActivePowerFilter,APF)，静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)、不间断电源(UninterruptiblePowerSupply,UPS)等。功率模块作为电能质量治理设备中的核心部件，其结构布局、体积、安装方式、更换检修不仅影响到设备的运行与成本的大小，还决定了性能效果能否达到预期目标，这些主要取决于内部是否紧凑合理，对结构设计方向起主导作用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种内部紧凑合理，安装便捷的大容量电能质量治理设备的功率模块装置。为实现上述目的，本技术采用如下方案：一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置，包括壳体单元，设置在壳体单元中的主功率器件单元、控制单元和辅助回路；壳体单元由壳体和盖板组成，壳体由前面板、后面板、左侧板、右侧板、电容固定板、风道隔板铆接而成，盖板通过螺钉固定在壳体上组成壳体单元；主功率器件单元包括IGBT模块、电容及叠层母排，叠层母排覆盖在电容上用螺钉分别与电容和IGBT模块紧固；控制单元包括主控制板卡、IGBT驱动板卡，其中IGBT驱动板卡与主控制板卡插嵌连接，主控制板卡与IGBT驱动板卡通过螺柱支撑起来与主控制板卡隔离开；辅助回路包括放电电阻、吸收电容、逆变输出母排、霍尔电流传感器、24V电源、变压器、滤波器以及对外连接的航空插头和端子排。进一步，左侧板、右侧板在同一侧上下不同位置安装有拉手。进一步，IGBT包括一个整流IGBT，四个逆变IGBT，一个整流门板，两个逆变门极板；门极板焊接在IGBT上，IGBT由螺钉固定在风冷散热器表面，电容固定在壳体单元内部电容固定板上。进一步，散热器设置在风道隔板上，通过折弯板与左右侧板固定连接，风机安装在前面板的开孔上。本技术的有益效果包括：本技术包括壳体单元，设置在壳体单元中的主功率器件单元、控制单元和辅助回路；叠层母排排布在薄膜电容上方，并与IGBT、薄膜电容紧固连接，控制单元由主控制板卡和IGBT驱动板卡组成，主控制板卡和IGBT驱动板卡分别固定安装在主控制板上，主控制板通过弯板固定在壳体单元上，薄膜电容与叠层母排紧固连接，并安装在电容安装板上。本技术结构设计合理紧凑，安装便捷，节能效果突出，且外观优美，具有很好的市场推广价值。用于APF、SVG等电能质量治理设备的子模块，主功率器件连接合理功率模块电磁场环境稳定，控制驱动单元中的主控制板卡和IGBT驱动板卡空间独立，功率模块，结构设计紧凑，布局合理，每个部分可以分别独立进行装配，不仅大大提高了子模块装配效率，而且便于整个装配过程质量控制，便于子模块的安装及元件更换，使子模块安装和拆卸十分方便。【附图说明】图1为本技术的部分剖视图；图2为本技术内部视图；图3为本技术立体图；图4为图2的B-B向剖视图；图5为本技术仰视图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行详细地描述。本技术的功率模块装置，其立体视图如图3所示，内部视图如图2所示，部分剖视图如图1所示，图4为图2的B-B向剖视图，仰视图如图5所示。一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置，其主要包括主功率器件单元3，控制单元2，辅助回路，壳体单元1。壳体单元1由壳体101、盖板102和拉手103组成，其中壳体由前面板、后面板、左侧板、右侧板、电容固定板、风道隔板铆接而成，盖板102与拉手103通过螺钉固定在壳体上组成壳体单元。主功率器件单元3包括五个IGBT模块301、电容302及叠层母排303，其中IGBT包括一个整流IGBT，四个逆变IGBT，一个整流门板，两个逆变门极板。门极板焊接在IGBT上，IGBT由螺钉固定在风冷散热器表面，电容固定在壳体单元内部电容固定板上，叠层母排覆盖电容用螺钉非别与电容和IGBT紧固。散热器7采用强制风冷却，通过风机8向外抽风，其放在壳体内部风道隔板上，由两个折弯板与左右侧板通过螺钉固定，将散热器轻微拉起，便于通风。控制单元2包括主控制板卡201、五个IGBT驱动板卡202，其中IGBT驱动板卡与主控制板卡插嵌连接，控制单元整体固定在主控制板卡上，主控制板卡通过弯板与左右侧板固定连接，其中IGBT驱动板卡与主控制板卡通过螺柱支撑起来与主控制板卡隔开。辅助回路主要包括的元器件有放电电阻、吸收电容、逆变输出母排4、霍尔电流传感器、24V电源5、变压器、滤波器以及对外连接的航空插头6、端子排。本技术用于APF、SVG等电能质量治理设备的子模块，主功率器件连接合理功率模块电磁场环境稳定，控制驱动单元中的主控制板卡和IGBT驱动板卡空间独立，功率模块，结构设计紧凑，布局合理，每个部分可以分别独立进行装配，不仅大大提高了子模块装配效率，而且便于整个装配过程质量控制，便于子模块的安装及元件更换，使子模块安装和拆卸十分方便。最后应该说明的是：以上实施例仅用于说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置，其特征在于：包括壳体单元(1)，设置在壳体单元(1)中的主功率器件单元(3)、控制单元(2)和辅助回路；壳体单元(1)由壳体(101)和盖板(102)组成，壳体由前面板、后面板、左侧板、右侧板、电容固定板、风道隔板铆接而成，盖板(102)通过螺钉固定在壳体(101)上组成壳体单元；主功率器件单元(3)包括IGBT模块(301)、电容(302)及叠层母排(303)，叠层母排覆盖在电容(302)上用螺钉分别与电容和IGBT模块(301)紧固；控制单元(2)包括主控制板卡(201)、IGBT驱动板卡(202)，其中IGBT驱动板卡与主控制板卡插嵌连接，主控制板卡与IGBT驱动板卡通过螺柱支撑起来与主控制板卡隔离开；辅助回路包括放电电阻、吸收电容、逆变输出母排(4)、霍尔电流传感器、24V电源(5)、变压器、滤波器以及对外连接的航空插头(6)和端子排。

【技术特征摘要】
1.一种大容量电能质量治理设备的功率模块装置，其特征在于：包括壳体单元(1)，设置在壳体单元(1)中的主功率器件单元(3)、控制单元(2)和辅助回路；壳体单元(1)由壳体(101)和盖板(102)组成，壳体由前面板、后面板、左侧板、右侧板、电容固定板、风道隔板铆接而成，盖板(102)通过螺钉固定在壳体(101)上组成壳体单元；主功率器件单元(3)包括IGBT模块(301)、电容(302)及叠层母排(303)，叠层母排覆盖在电容(302)上用螺钉分别与电容和IGBT模块(301)紧固；控制单元(2)包括主控制板卡(201)、IGBT驱动板卡(202)，其中IGBT驱动板卡与主控制板卡插嵌连接，主控制板卡与IGBT驱动板卡通过螺柱支撑起来与主控制板卡隔离开；辅助回路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，苟锐锋，杨晓平，孙伟，孙广星，王江涛，王永新，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61