电力电子装置、电力电子系统及功率单元的热插拔方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电力电子装置、电力电子系统以及功率单元的热插拔方法。电力电子装置包括功率单元、与功率单元匹配的安装格；安装格设有供功率单元推入和抽出的导轨及进出口，并设有电源和控制输出端和信号输出端。功率单元设置有一微动开关及分别与电源和控制输出端、信号输出端配合连接的电源和控制输入端、信号输入端。当功率单元需接入时，功率单元沿导轨插入安装格，电源和控制输入端与电源和控制输出端先接触形成电气连接后，功率单元的信号输入端与信号输出端再接通，闭合微动开关启动功率单元。需拔出功率单元时则顺序相反。本发明专利技术在电力电子系统整机带电情况下，能够实现功率单元相对于安装格的热插入或热拔出，极大提高了整机系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种电力电子装置、电力电子系统以及功率单元的热插拔方法。电力电子装置包括功率单元、与功率单元匹配的安装格；安装格设有供功率单元推入和抽出的导轨及进出口，并设有电源和控制输出端和信号输出端。功率单元设置有一微动开关及分别与电源和控制输出端、信号输出端配合连接的电源和控制输入端、信号输入端。当功率单元需接入时，功率单元沿导轨插入安装格，电源和控制输入端与电源和控制输出端先接触形成电气连接后，功率单元的信号输入端与信号输出端再接通，闭合微动开关启动功率单元。需拔出功率单元时则顺序相反。本专利技术在电力电子系统整机带电情况下，能够实现功率单元相对于安装格的热插入或热拔出，极大提高了整机系统的工作效率。【专利说明】
本专利技术涉及一种电力电子装置、电力电子系统以及功率单元的热插拔方法。
技术介绍
传统的电力电子系统中，作为功率部分的主要组成部分的多个IGBT、电感、电容、电阻等元器件都单独安装到机柜上，功率部分没有实现模块化。只有个别的电力电子系统中，将多个IGBT或者多个电感、电容、电阻等元器件集成为一个电力电子装置，即功率部分实现了模块化。通常一个电力电子系统中会包含若干个电力电子装置。如图1所示，目前的电力电子系统中，每个电力电子装置包括功率单元I和多个导电端子10、多个接线端子13。连接于电网的电源线14，用螺丝20锁紧的方式连接到导电端子10上，导电端子10与功率单元I连接，从而实现了电源线14与功率单元I的电气连接；信号线15通过接线端子13与功率单元I电气连接。由于电源线14、信号线15均直接连接到功率单元1，所以限制了功率单元I的移动范围，导致电力电子装置相对于机柜不能自由插拔。如果电力电子系统中的某一个电力电子装置出现故障，只能关闭整个电力电子系统，再进行维修或更换，从而严重影响了电力电子系统的工作效率。因此，传统的电力电子系统中，无法实现电力电子装置相对于机柜的自由插拔功能，更无法实现在其他电力电子装置带电正常工作情况下，维修或更换其中某个故障电力电子装置，即电力电子装置不能实现热插拔功能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种能够热插拔于机柜的电力电子装置；本专利技术的另一个目的在于提供一种工作效率高的电力电子系统；本专利技术的再一个目的在于提供一种功率单元的热插拔方法。本专利技术的电力电子装置，包括功率单元、与功率单元匹配的安装格。安装格设有导轨、进出口，以供功率单元推入和抽出。在安装格远离其进出口的一面设置有电源和控制输出端及信号输出端。功率单元与电源和控制输出端、信号输出端接触的面设置有电源和控制输入端、信号输入端。功率单元设置有一微动开关。信号输出端距信号输入端的距离大于电源和控制输出端距电源和控制输入端的距离。当功率单元需接入时，功率单元沿导轨插入安装格，功率单元的电源和控制输入端与电源和控制输出端先接触形成电气连接后，随着功率单元继续插入安装格，功率单元的信号输入端与信号输出端接通，闭合微动开关启动功率单元。当正在工作的功率单元需拔出时，先断开微动开关停止功率单元，功率单元沿导轨向进出口方向移动，功率单元先与信号输出端断开连接，然后功率单元与电源和控制输出端断开连接。根据本专利技术的一实施方式，功率单元为长方体型，安装格为与功率单元尺寸匹配的长方体形。根据本专利技术的一实施方式，导轨为一对导轨，设置于安装格同一面相平行的两条棱的位置。根据本专利技术的一实施方式，电源和控制输出端为与电源线连接的电源和控制插头，电源和控制插头安装于安装格远离进出口的一面。电源和控制输入端为电源插座，电源插座安装在功率单元靠近电源和控制插头的一面。根据本专利技术的一实施方式，信号输出端为一行程开关的机械控制触头，行程开关具有第一端子和第二端子，行程开关的第一端子和第二端子均与外界信号线连接且固定于安装格。当机械控制触头与信号输入端接触时，信号线中信号经由第一端子和机械控制触头进入信号输入端。根据本专利技术的一实施方式，功率单元上设置有一控制锁，控制锁设置有一锁舌。安装格对应于锁舌设置有供锁舌插入或拔出的锁孔。根据本专利技术的一实施方式，功率单元上设置有一控制锁，控制锁的锁紧或解锁动作控制微动开关闭合或断开。根据本专利技术的一实施方式，安装格对应于控制锁设置有一锁孔，功率单元设置有一滑动槽，控制锁设置有一机械滑动键和一机械锁本体。机械锁本体的一端凸出有一锁舌，机械锁本体连接于机械滑动键，机械滑动键卡接于滑动槽。操作机械滑动键沿滑动槽移动从而带动锁舌插入安装格锁孔或拔出安装格锁孔。根据本专利技术的一实施方式，微动开关设置有一微动弹片。滑动槽设置于功率单元插入安装格时通过进出口曝露出的一面，微动开关设置于功率单元内靠近机械滑动键的位置。机械滑动键滑动使得控制锁锁紧或者解锁的同时压缩或者释放微动开关的微动弹片。根据本专利技术的一实施方式，功率单元设置有控制锁的一面设置有两相互平行的把手。根据本专利技术的一实施方式，功率单元为电能质量补偿器或静态无功补偿器，信号输出端为采样电流信号输出端。本专利技术的电力电子系统，包括一柜体和至少一功率单兀。柜体包括若干安装格。安装格设有导轨、进出口，以供功率单元推入和抽出。安装格远离安装格的进出口的一面设置有电源和控制输出端及信号输出端；功率单元与电源和控制输出端及信号输出端接触的面设置有电源和控制输入端及信号输入端。功率单元设置有一微动开关。信号输出端距信号输入端的距离大于电源和控制输出端距电源和控制输入端的距离。当功率单元需接入时，功率单元沿导轨插入安装格，功率单元的电源和控制输入端与电源和控制输出端先接触形成电气连接后，随着功率单元继续插入安装格，功率单元的信号输入端与信号输出端接通，闭合微动开关启动功率单元。当正在工作的功率单元需拔出时，先断开微动开关停止功率单元，功率单元沿导轨向进出口方向移动，功率单元先与信号输出端断开连接，然后功率单元与电源和控制输出端断开连接。根据本专利技术的一实施方式，若干安装格呈阵列排列。根据本专利技术的一实施方式，信号输出端为一行程开关的机械控制触头。行程开关具有第一端子和第二端子，行程开关的第一端子与信号线连接。当机械控制触头与信号输入端接触时，信号线中信号经由第一端子和机械控制触头进入信号输入端。根据本专利技术的一实施方式，电源和控制输出端为与电源线连接的电源和控制插头，电源和控制插头安装于安装格远离进出口的一面。电源和控制输入端为电源插座，电源插座安装在功率单元靠近电源和控制插头的一面。本专利技术的功率单元的热插拔方法，包括功率单元热插入一安装格步骤和/或功率单元热拔出安装格的步骤。其中，安装格装配有电源和控制输出端和信号输出端，对应地功率单元装配有电源和控制输入端和信号输入端。功率单元的电源和控制输入端距安装格的电源和控制输出端小于功率单元的信号输入端距安装格的信号输出端的距离。热插入步骤包括:将功率单元插入安装格；继续将功率单元插入安装格，使功率单元的电源和控制输入端与安装格的电源和控制输出端形成电气连接；再进一步将功率单元插入安装格，使功率单元的信号输入端与安装格的信号输出端形成电气连接；操作功率单元上装配的一微动开关，启动功率单元工作。热拔出步骤包括:操作功率单元上装配的微动开关，使功率单元处于停止工作状态；拔出功率单元使功率单元的信号输入端与安装格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电子装置，其特征在于：包括功率单元、与所述功率单元匹配的安装格；所述安装格设有导轨、进出口，以供所述功率单元推入和抽出，所述安装格远离所述安装格的进出口的一面设置有电源和控制输出端及信号输出端；所述功率单元与所述电源和控制输出端及所述信号输出端接触的面设置有电源和控制输入端及信号输入端，所述功率单元设置有一微动开关；所述信号输出端距所述信号输入端的距离大于所述电源和控制输出端距所述电源和控制输入端的距离；当所述功率单元需接入时，所述功率单元沿导轨插入所述安装格，所述功率单元的电源和控制输入端与所述电源和控制输出端先接触形成电气连接后，随着所述功率单元继续插入所述安装格，所述功率单元的信号输入端与所述信号输出端接通，闭合所述微动开关启动所述功率单元；当正在工作的所述功率单元需拔出时，先断开所述微动开关停止所述功率单元，所述功率单元沿导轨向进出口方向移动，所述功率单元先与所述信号输出端断开连接，然后所述功率单元与所述电源和控制输出端断开连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严开田，陈少华，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71