一种紧凑型单相或三相励磁功率单元的制作方法

本发明属于半导体变流技术领域，具体涉及一种紧凑型单相或三相励磁功率单元，用于交、直流电机励磁绕组供电的单相及三相功率单元。

背景技术：

目前，交、直流电机大量应用于国民经济生产及各行业发展中，是大功率电能转化成机械能的重要环节，这就要求电机定、转子供电的电源要简单、稳定可靠、故障率低。对于有刷交流同步机和直流电机需要外部励磁绕组提供磁场，励磁绕组需要直流电源供电，紧凑型单相或三相励磁功率单元可以提供80-220v直流电压和10-200a直流电流，小容量的励磁绕组可以用单相功率单元，大容量励磁绕组可以用三相功率单元，能够很好满足中、小型交、直流电机对励磁的供电要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种紧凑型单相或三相励磁功率单元，满足交、直流电机的励磁绕组的供电要求。

本发明包括箱体1、前面板2、散热器3、整流模块4、检测模块5、连接母排6、冷却风机7、风机支撑板8、阻容吸收及信号转接板9、母排支架10。

功率单元分成前、后两部分：前部分包括前面板2、阻容吸收及信号转接板9以及母排支架10，后部分包括散热器3、整流模块4、检测模块5及连接母排6，后上方是风机支撑板8及冷却风机7。

功率单元的前面，阻容吸收及信号转接板9固定在箱体1侧边支架上，完成整流模块4换相时的阻容吸收功能，以及检测模块的信号和触发脉冲信号转接，与控制系统进行信号传递。母排支架10固定两根交流进线母排3u1、3w1和两根直流输出母排3c1、3d1。

功率单元后面，散热器3固定在机箱体1里，上面固定整流模块4和检测模块5，保证其正常工作时，产生的热量由散热器带走，整流模块4由1个二极管桥块和1个晶闸管桥块组成半波单相桥式整流电路，检测模块5是分流器，用于检测实际电流，整流模块4和检测模块5之间通过连接母排6实现电气连接。

风机支撑板8安装在散热器3上部，其上安装两台冷却风机7，并从上部抽风，风机支撑板与散热器构成通风道，起到对散热器的冷却作用。

具体为：整流模块由晶闸管桥块和二极管桥块组成，完成单相半波整流。每个晶闸管桥块里由两只晶闸管g1、g2串联构成，每个二极管桥块里由两只二极管d1、d2串联构成，桥块上面有晶闸管阴极k、阳极a及中间点的金属接线柱，通过母排连接完成交流变成直流。两根交流进线母排3u1、3w1和两根直流输出母排3c1、3d1，固定在母排支架10上。

根据电机励磁容量的大小，散热器3上的整流模块(4)可以组成单相半波整流或三相全桥整流，若是三相励磁功率单元，需要3个整流桥块，母排连接稍做改动即可。另外，冷却风机在散热器上方，有效带走热量，使整流模块工作时温升不高，保证其稳定、可靠工作。

本发明箱体上部安装两台冷却风机，下面是散热器，散热器上安装发热元件，可对发热元器件进行冷却，保证整流模块正常工作。该紧凑型励磁单元是针对交、直流电机的励磁绕组而设计，结构简单紧凑、维护方便、实用性强。

本发明的优点在于：

(1)结构紧凑、简单，整流模块和检测模块均安装散热器上，整流模块的阻容吸收在前面的线路板上。整流模块组成单相半控桥，也可以组成三相桥，易于更换维护、操作简便实用。

(2)可以提供单相或三相励磁功率单元，满足80-220v直流电压和10-200a直流电流，小容量的励磁绕组可以用单相功率单元，大容量励磁绕组可以用三相功率单元，能够很好满足中、小型交、直流电机对励磁的供电要求。

(3)布局合理，通风道设计合理，设备故障率低、可靠性高。

附图说明

图1为本发明一种紧凑型单相或三相励磁功率单元斜轴侧视图。

图2为本发明一种紧凑型单相或三相励磁功率单元隐藏前面板侧视图。

图3为本发明一种紧凑型单相或三相励磁功率单元电路原理图。

图中，箱体1、前面板2、散热器3、整流模块4、检测模块5、连接母排6、冷却风机7、风机支撑板8、阻容吸收及及信号转接板9、母排支架10、va为晶闸管模块、vb为二极管模块、rsf为检测模块、r1、r2、r3为阻容吸收的电阻，c1、c2、c3为阻容吸收电容。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

本发明通过把单相或相交流电变换成直流电源供给交、直流电机励磁绕组，通风冷却设备构成合理风道为整流模块散热，带走整流模块工作时产生的热量，可以提供单相或三相励磁功率单元，满足80-220v直流电压和100-200a直流电流。

如图1和图2所示，放在箱体尺寸高×宽×深为366mm×265mm×283mm的框架内。

功率单元分成前、后两部分：前面是前面板2、阻容吸收及信号转接板9以及母排支架10，后面是散热器3、整流模块4、检测模块5及连接母排，后上方是风机支撑板8及冷却风机7。

功率单元前面，阻容吸收及信号转接板9固定在箱体侧边支架上，完成整流模块4换相时的阻容吸收功能，以及检测模块的信号和触发脉冲信号转接，与控制系统进行信号传递。母排支架10固定两根交流进线母排3u1、3w1和两根直流输出母排3c1、3d1。

功率单元后面，散热器3固定在机箱体1里，上面固定整流模块4和检测模块5，保证其正常工作时，产生的热量由散热器带走，整流模块4由1个二极管桥块和1个晶闸管桥块组成半波单相桥式整流电路，检测模块5是分流器，用于检测实际电流，它们之间通过母排实现电气连接。

风机支撑板8安装在散热器3上部，其上安装两台冷却风机7，并从上部抽风，风机支撑板与散热器构成通风道，起到对散热器的冷却作用。

如图3所示，具体连接为，晶闸管va模块的和二极管vb的阴极k通过母排连接在一起，做为直流输出负母排3c1，晶闸管va模块的和二极管vb的阳极a通过母排连接在一起，再去连接检测模块rsf，做为直流输出正母排3d1，这样可完成单相半波整流电路，晶闸管g1和g2在换相时需要阻容吸收r1、c1和r2、c2做为过压保护，直流侧也需要过压保护r3、c3，这3只电阻和3只电容是在阻容吸收及信号转接板上，通过端子与整流模块连接。可以看出结构紧凑、简单实用，能够很好地满足交、直流电机励磁绕组的供电需求。

技术特征：

技术总结
一种紧凑型单相或三相励磁功率单元，属于半导体变流技术领域。包括箱体及前面板、散热器、整流模块、检测模块、冷却风机、风机支撑板、阻容吸收及信号转接板等。功率单元分前、后两个部分，前面是阻容吸收及信号转接板，以及母排支架，后面是散热器及整流模块和检测模块，后上方是冷却风机，散热器和风机都是对整流模块和检测模块进行冷却，优点在于，该功率单元针对交、直流电机的励磁供电设计，结构紧凑、布局合理、维护方便，可以很好地满足电机励磁绕组对供电的要求。

技术研发人员：许海涛;赵悦;周晶;王盼;孙立扬;张阳
受保护的技术使用者：北京金自天正智能控制股份有限公司
技术研发日：2018.11.06
技术公布日：2019.01.11