一种大功率双馈变流器的水冷功率组件的制作方法

本实用新型涉及一种应用于大功率风电双馈变流器的水冷功率组件。

背景技术：

在风能变流器的研发和制造过程中，功率组件的设计尤其重要。由于使用环境特殊，要求功率组件具有结构紧凑、维护方便、功率密度高等特点，因此，功率组件的功能必须完善。目前，功率组件通常由多个分立的IGBT模块并联，再结合相当数量的直流滤波电容组成，现有的功率组件存在如下缺陷：

由于塔筒体积的限制，传统的功率组件，不能满足高功率等级和高功率密度的需求；过多IGBT元件的直接并联不利于减小直流滤波电容与IGBT模块之间的杂散电感，容易引起IGBT模块之间电流不均衡，而不均流问题给结构设计带来了很多问题；功率等级越大，相应的IGBT模块及直流滤波电容数量越多，体积及重量太大，不方便拆装和维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提出一种大功率的水冷功率组件，本实用新型可以提高功率组件的功率等级和功率密度，满足风电机组对高功率密度的功率组件的需要，使风电变流器结构紧凑，方便维护。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种应用于大功率风电双馈变流器上的水冷功率组件，包括两个系统单元和一个液冷散热器。两个系统单元分别背靠背布置在所述液冷散热器的两侧。每个系统单元包括两个IGBT模块、四个缓冲吸收电容、一块并联驱动板、一片直流复合母排,以及交流均流排。

所述的并联驱动板可以同时驱动两个IGBT模块，通过螺栓直接固定在 IGBT模块的控制极上，避免了连接导线带来的干扰。

所述的交流均流排将两个IGBT模块的交流端连接在一起，交流均流排中间凸起，用来连接对外的交流连接线。

直流复合母排分为正极母排和负极母排，直流复合母排为L型。直流复合母排一端的正、负极与IGBT模块的直流侧正、负极分别通过螺栓电气连接，连接处分别并联有缓冲吸收电容3；另一端共留出四组引脚：两组正极引脚和两组负极引脚，四组引脚交错均匀叠层分布，与公共直流母线连接。这种结构有利于承载大电流，同时又有效的降低系统杂散电感，母排采用热压封边，有效的保证了电气性能。

与现有技术比较，本实用新型的功率组件系统的有益效果是：

(1)该实用新型的功率组件上取消了直流滤波电容，大大减轻了功率组件的重量，方便拆装和维护；

(2)该实用新型的功率组件通过一块液冷板，背靠背安装两个系统单元，大大压缩了体积；

(3)所述的直流母排引出脚也采用叠层排的设计思路，有效的降低与公共直流母线搭接的杂散电感。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2去掉防护侧板和前面板的结构示意图；

图3功率组件分解图。

具体实施方式

如图1、图2所示：本实用新型的功率组件包括：两个系统单元和一块液冷散热器1，两个系统单元分别背靠背布置在所述液冷散热器1的两侧。每个系统单元包括两个IGBT模块2、四个缓冲吸收电容3、一块并联驱动板4、一片直流复合母排5及交流均流排6。

如图2所示，并联驱动板4放置在两块IGBT模块2的上方，可以同时驱动两块IGBT模块2。通过螺栓固定在两块IGBT模块2的控制极上；IGBT模块2紧贴在液冷散热器1表面安装，两个IGBT模块2并联使用，排成一行。交流均流排6将两个IGBT模块2的交流端连接在一起，交流均流排6中间凸起，方便连接对外的交流连接线，交流均流排6凸起处中心对称开有四个M8的安装孔，确保两个 IGBT模块2的交流均流。

如图2所示，直流复合母排5为L型。直流复合母排5的一端连接IGBT模块2 的正负极，另一端共留出四组引脚：两组正极引脚和两组负极引脚，四组引脚交错均匀叠层分布，与公共直流母线连接。这种结构有利于承载大电流，同时又有效的降低系统杂散电感。

如图2所示，IGBT模块2的直流侧正、负极分别通过螺栓与直流复合母排5 的正、负极电气连接，连接处分别并联有缓冲吸收电容3。

在液冷散热器1的下方安装有底板7，既方便功率单元的拆装维护，又保护了液冷散热器1。

如图1所示，为保护IGBT模块2和并联驱动板4，在液冷散热器1的上方安装上板8，在左右两侧安装防护侧板9；在液冷散热器1的正前方安装前面板 10和把手11，方便维护。