專利名稱：一種特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器(以下簡稱H橋逆變器)，該H橋逆變器主要用于構(gòu)成特大容量高壓鏈?zhǔn)届o止無功發(fā)生器，采用水冷散熱的方式，屬于電氣自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
靜止無功發(fā)生裝置(以下簡稱SVG)是一種新型的基于電壓源換流器的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的晶閘管投切電容器(簡稱TSC)、靜止無功補(bǔ)償器(簡稱SVC)等補(bǔ)償設(shè)備，還能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)有源諧波，是今后高壓大容量動態(tài)無功補(bǔ)償器的發(fā)展方向。H橋逆變器是高壓鏈?zhǔn)絊VG功率電路的最基本單元，每相由多個(gè)H橋逆變器串聯(lián)后，構(gòu)成高壓鏈?zhǔn)絊VG的完整功率電路，它是實(shí)現(xiàn)動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)闹饕考彩菦Q定高壓大容量SVG裝置特性、體積等諸多因素的主要部件。非特大容量的SVG單元由于運(yùn)行電流不是很大，它的逆變功率單元往往都是直接使用單個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(以下簡稱IGBT)模塊即可，結(jié)構(gòu)上也會極為簡單。而特大容量SVG的情況就大不相同了。逆變器由于多個(gè)IGBT聯(lián)接，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、體積大，安裝維護(hù)不方便；其運(yùn)行電流特別大，母排雜散電感量及相應(yīng)回路電感大，實(shí)際運(yùn)行中的尖峰電流較高，對IGBT的運(yùn)行安全性以及其控制電路影響較大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器，改變已有逆變器的結(jié)構(gòu)，以提高散熱效果，最大程度降低回路電感，簡化結(jié)構(gòu)，使其安裝維護(hù)更方便，運(yùn)行更安全；最大限度縮小逆變器尺寸，使整套特大容量高壓鏈?zhǔn)届o止無功發(fā)生器裝置整套占地面積更小。本實(shí)用新型提出的特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器，包括機(jī)箱殼體、直流電容器組、輔助安裝橫板、水冷散熱器、四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管、交流接線排和疊層 母排；所述的直流電容器組置于機(jī)箱內(nèi)底部；所述的機(jī)箱殼體上設(shè)有安裝直梁，所述的輔助安裝橫板固定在安裝直梁上，所述的水冷散熱器固定在輔助安裝橫板上，所述的四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管置于水冷散熱器上，所述的疊層母排置于箱體內(nèi)的一側(cè)，疊層母排分別與四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和直流電容器組導(dǎo)通；所述的交流接線排固定在機(jī)箱殼體上，交流接線排的端部與疊層母排導(dǎo)通。本實(shí)用新型提出的特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器，其優(yōu)點(diǎn)是主電路的結(jié)構(gòu)緊湊合理，散熱效果好，能在4個(gè)IGBT組成的完整的H橋逆變主電路下，創(chuàng)造條件降低連接母排的雜散電感量且整個(gè)回路分布電感小，保障IGBT的安全運(yùn)行，另外還有安裝及維護(hù)方便，使用安全可靠，體積較小的優(yōu)點(diǎn)。由于整套特大容量高壓鏈?zhǔn)届o止無功發(fā)生器裝置中的H橋逆變器數(shù)量較多，因此，H橋逆變器結(jié)構(gòu)的緊湊能夠使整套裝置的占地面積顯著減少，方便組成穩(wěn)定性很好的機(jī)架，也便于生產(chǎn)制造部門大批量組織標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于提聞廣品質(zhì)量。

圖I是本實(shí)用新型提出的特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的F向視圖。圖3是圖I的H-H剖視圖。圖4是本實(shí)用新型提出的逆變器的立體圖。圖5是圖I所示的H橋逆變器的主電路圖。圖I-圖3中1是機(jī)箱殼體，2是直流電容器組，3是輔助安裝橫板，4是水冷散熱器，5是絕緣柵雙極型晶體管，6是交流接線排，7是疊層母排，8是安裝直梁。 具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器，其結(jié)構(gòu)如圖I、圖
2、圖3和圖4所示，包括機(jī)箱殼體I、直流電容器組2、輔助安裝橫板3、水冷散熱器4、四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管5、交流接線排6和疊層母排7等。直流電容器組2置于機(jī)箱內(nèi)的底部。機(jī)箱殼體I上設(shè)有安裝直梁8，輔助安裝橫板3固定在安裝直梁8上，水冷散熱器4固定在輔助安裝橫板3上。四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(以下簡稱IGBT)5置于水冷散熱器4上。疊層母排7置于箱體內(nèi)的一側(cè)，如圖I中所示。疊層母排7分別與四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管5和直流電容器組2導(dǎo)通。交流接線排6固定在機(jī)箱殼體I上，交流接線排6的端部與疊層母排7導(dǎo)通。本實(shí)用新型提出的特大容量H橋逆變器的主電路，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，是一個(gè)由4個(gè)IGBT組成的完整的H橋逆變主電路，將直流電壓逆變成近似交流電壓輸出。H橋逆變器的下部固定有直流電容器組，用于存儲來自IGBT的直流電。4個(gè)IGBT模塊布置在水(液)冷散熱器上，置于直流電容(組)的上方，通過疊排(組)連接直流電容器(組)及4個(gè)IGBT0這樣的結(jié)構(gòu)布置，便于設(shè)計(jì)電感量極小的疊層母排來連接上述IGBT母排和直流電容。本實(shí)用新型提出的H橋逆變器，布置緊湊，能在4個(gè)IGBT組成的完整的H橋逆變主電路下，創(chuàng)造條件降低連接母排的雜散電感量，保障IGBT的安全運(yùn)行，另外還有安裝及維護(hù)方便，體積較小的優(yōu)點(diǎn)。由于SVG的整套裝置中的H橋逆變器數(shù)量較多，因此，H橋逆變器結(jié)構(gòu)的緊湊能夠使整套裝置的占地面積顯著減少，方便組成穩(wěn)定性很好的機(jī)架，也便于生產(chǎn)制造部門大批量組織標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。本實(shí)用新型特別適合于6KV以上的大電流的高壓靜止無功補(bǔ)償器，適用于各類用戶動態(tài)補(bǔ)償無功和諧波治理。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此。任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案的等效變換均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種特大容量的采用水冷散熱的單相橋式逆變器，其特征在于該逆變器包括機(jī)箱殼體、直流電容器組、輔助安裝橫板、水冷散熱器、四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管、交流接線排和疊層母排；所述的直流電容器組置于機(jī)箱內(nèi)底部；所述的機(jī)箱殼體上設(shè)有安裝直梁，所述的輔助安裝橫板固定在安裝直梁上，所述的水冷散熱器固定在輔助安裝橫板上，所述的四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管置于水冷散熱器上，所述的疊層母排置于箱體內(nèi)的一側(cè)，疊層母排分別與四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和直流電容器組導(dǎo)通；所述的交流接線排固定在機(jī)箱殼體上，交流接線排的端部與疊層母排導(dǎo)通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種特大容量采用水冷散熱的單相橋式逆變器，屬于電氣自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本逆變器由機(jī)箱殼體、水冷散熱器、IGBT、直流電容器組、交流接線排、疊層母排等組成。在所述殼體內(nèi)的上方固定有一塊水冷散熱器，底部固定有一個(gè)或多個(gè)直流電容；水冷散熱器上固定的4個(gè)IGBT，通過疊層母排構(gòu)成一個(gè)特大容量H橋逆變主電路結(jié)構(gòu)的逆變器。在同一功率等級下，本實(shí)用新型具有散熱效果好、結(jié)構(gòu)緊湊合理、總體體積小、回路分布電感小、安裝維護(hù)方便以及使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02M5/00GK202395663SQ20112055178
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者劉文輝, 黃澤罡 申請人:北京思源清能電氣電子有限公司