單相功率單元及變流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種單相功率單元及變流器。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)械設(shè)備。風(fēng)能是低密度能源，具有不穩(wěn)定和隨機(jī)性的特點(diǎn)，因此通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的未經(jīng)調(diào)制的電能不穩(wěn)定，不能直接接入電網(wǎng)。為了解決這一問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)之間加設(shè)變流器，變流器將不斷變化的電能轉(zhuǎn)換為頻率、電壓恒定的交流電饋入電網(wǎng)，以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定可靠的并網(wǎng)運(yùn)行。
[0003]隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和提升，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率越來(lái)越大，相應(yīng)地，風(fēng)電變流器的功率等級(jí)也在不斷提升，變流器的功率單元作為其關(guān)鍵部件，重量和體積也相應(yīng)增加。
[0004]現(xiàn)有的風(fēng)電變流器為減小支撐電容紋波電流，采用三相功率單元，但是隨著功率的不斷增加，用的三相功率單元體積、重量也會(huì)不斷增加，不利于維護(hù)、維修。另外，在運(yùn)行過(guò)程中若三相功率單元其中一個(gè)元件損壞則需進(jìn)行整個(gè)模塊的拆卸和更換，造成維修困難和維修成本高的問(wèn)題。單相功率單元由于其具有重量輕、拆解方便、易于維護(hù)等特點(diǎn)在變流器上得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的單相功率單元的元件之間、模塊之間采用普通的直流排進(jìn)行連接，在工作時(shí)，由于相與相之間換流會(huì)引起諧振，進(jìn)而增加模塊內(nèi)直流支撐電容的紋波，增大直流支撐電容的發(fā)熱量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種單相功率單元及變流器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用單相功率單元內(nèi)直流支撐電容發(fā)熱量大的問(wèn)題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種單相功率單元，其包括:IGBT模塊；直流支撐電容，直流支撐電容通過(guò)第一連接件與IGBT模塊電氣連接，第一連接件為復(fù)合母排。
[0007]進(jìn)一步地，單相功率單元具有與第一連接件連接的直流輸出排，直流輸出排為復(fù)合母排。
[0008]進(jìn)一步地，單相功率單元還包括驅(qū)動(dòng)測(cè)量保護(hù)模塊，驅(qū)動(dòng)測(cè)量保護(hù)模塊與IGBT模塊的控制口電氣連接。
[0009]進(jìn)一步地，單相功率單元還包括吸收電容，吸收電容與IGBT模塊并聯(lián)。
[0010]進(jìn)一步地，單相功率單元具有散熱模塊，IGBT模塊固定設(shè)置在散熱模塊上。
[0011]進(jìn)一步地，散熱模塊為風(fēng)冷模塊或水冷模塊或熱管散熱模塊。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的另一方面提供一種變流器，其包括依次連接的至少三個(gè)單相功率單元，至少三個(gè)單相功率單元中至少一個(gè)為上述的單相功率單元。
[0013]進(jìn)一步地，至少三個(gè)單相功率單元均具有直流輸出排，相鄰兩個(gè)單向功率單元的直流輸出排通過(guò)第二連接件電氣連接，第二連接件為復(fù)合母排。
[0014]進(jìn)一步地，變流器還包括主正母排和主負(fù)母排，單相功率單元的直流輸出排分別與主正母排和主負(fù)母排連接。
[0015]進(jìn)一步地，變流器包括柜體，至少三個(gè)單相功率單元依次沿柜體的高度方向可拆卸地設(shè)置。
[0016]本實(shí)用新型的實(shí)施例的單相功率單元采用復(fù)合母排連接IGBT模塊和直流支撐電容，以減小雜散電感，進(jìn)而降低直流支撐電容的發(fā)熱量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的單相功率單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的單相功率單元的主視圖；
[0019]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的單相功率單元的電路示意圖；
[0020]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的單相功率單元的另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的另一方面的變流器的兩個(gè)單相功率單元連接的主視圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0023]10、單相功率單元；11、IGBT模塊；12、直流支撐電容；13、第一連接件；14、直流輸出排；15、驅(qū)動(dòng)測(cè)量保護(hù)模塊；16、吸收電容；17、水冷散熱管；18、交流輸出排；19、控制接口 ；21、第二連接件；91、固定位置。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的單相功率單元和變流器進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]名詞解釋:
[0026]IGBT:英文為Insulated Gate Bipolar Transistor，中文為絕緣柵雙極型晶體管。
[0027]參見(jiàn)圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，單相功率單元包括IGBT模塊11和直流支撐電容12，直流支撐電容12通過(guò)第一連接件13與IGBT模塊11電氣連接，第一連接件13為復(fù)合母排。由于復(fù)合母排采用正負(fù)極平行層疊分布的結(jié)構(gòu)形式，其可以降低線路分布電感，從而降低功率元件兩端的反向尖峰電壓，降低功率器件對(duì)電壓保護(hù)吸收電路的要求，提高功率器件運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)可以提高電路的集成度，便于維修維護(hù)。采用復(fù)合母排連接IGBT模塊11與直流支撐電容12可以減小雜散電感，提高單相功率單元的性能，減少直流支撐電容12的發(fā)熱量，進(jìn)而提高直流支撐電容12的使用壽命。
[0028]參見(jiàn)圖2所示，單相功率單元還包括殼體(圖中未標(biāo)示)，殼體用于承載其它部件，且當(dāng)單相功率單元應(yīng)用至變流器中時(shí)用于固定到其它固定物上。殼體上設(shè)置有至少兩個(gè)固定位置91，以通過(guò)連接件與固定物連接，連接件可以為螺釘、螺母等。
[0029]參見(jiàn)圖1及圖2，單相功率單元還包括直流輸出排14，該直流輸出排14固定在殼體上，其與第一連接件13連接，用于對(duì)外輸出直流電。在本實(shí)施例中，該直流輸出排14為復(fù)合母排，作為單相功率單元的直流母線的對(duì)外接口。采用復(fù)合母排作為直流輸出排14的單相功率單元在與其它的單相功率單元連接進(jìn)行相與相之間換流時(shí)，可以減少換流路徑上的雜散電感，進(jìn)而減少單相功率單元內(nèi)的直流支撐電容12上的諧振電流，以降低直流支撐電容12的紋波，減少直流支撐電容12的發(fā)熱量，提高直流支撐電容12的使用壽命，進(jìn)而增加單相功率單元的使用壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0030]繼續(xù)參見(jiàn)圖2，單相功率單元還包括交流輸出排18，其用于輸出交流電，該交流輸出排18連接在IGBT模塊11上，且一端伸出殼體。單相功率單元還包括控制接口 19，用于接收控制信號(hào)以便對(duì)單相功率單元進(jìn)行控制，控制接口 19固定在殼體上，其類(lèi)型可以根據(jù)需求選擇不同的接口類(lèi)型。