用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，包括兩母排及夾設于兩母排之間的晶閘管，兩母排外側各設有一壓緊板，兩壓接板上對應設有穿孔并通過穿入穿孔中的螺紋緊固件將兩壓緊板、兩母排及晶閘管夾緊在一起，其中一個母排的外側面上固定凸設有導柱，導柱上套設有碟簧，導柱底部具有支撐于碟簧底面的支撐面，碟簧的頂面支撐于對應壓緊板的對應側面上，導柱頂部具有與所述壓緊板的對應側面擋止配合的擋止面，導柱的支撐面與擋止面之間具有與碟簧施加設定壓緊力時的軸向長度相等的間距。兩夾緊板在螺紋緊固件的作用下相向夾緊時，壓緊板將壓迫碟簧產生形變，形變后的碟簧通過母排向晶閘管施加壓緊作用力，保證對晶閘管的壓緊。
【專利說明】用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于柔性直流輸電的功率半導體元件中的晶閘管壓接組件。
【背景技術】
[0002]柔性直流輸電的子模塊的電氣結構如圖1所示，由圖可知，該子模塊包括電容、兩個IGBT模塊、晶閘管和旁路開關所構成的主回路，其中具有出線端的兩個母排之間并聯有旁路開關、晶閘管，并且母排還具有與IGBT模塊連接的連接端。
[0003]而隨著模塊化設計的需要，該子模塊中需要晶閘管與母排通過壓接方式形成模塊化的壓接組件，晶閘管壓接組件主要有首部壓緊板、尾部壓緊板、絕緣拉桿構成框架；兩壓緊板之間從尾端至首端依次安裝第一母排、晶閘管、第二母排、頂壓過渡板、頂壓組件；其中頂壓組件固定在首部壓緊板上，頂壓組件主要由平墊、碟簧、導入套、球頭螺栓組成，通過旋緊球頭螺栓使碟簧變形產生軸向壓力進而壓緊晶閘管；這種壓接方式存在一些弊端；第一:頂壓組件壓接方式較復雜，由多個零部件組成；第二:為了保證壓緊力均勻并穿過晶閘管軸心，必須使用特制球頭螺栓，同時對與其相配合的壓緊板加工要求也較高；如果壓緊力提高，對特制螺栓和與之螺紋配合的壓緊板提出更高的設計要求；第三:這種壓接方式需要加工特殊的工裝來保證對晶閘管的壓緊力。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種結構簡單、壓接操作方便的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件。
[0005]為了實現以上目的，本發明所提供的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件的技術方案如下:用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，包括間隔并列設置的兩個母排及夾設于兩母排之間的晶閘管，兩母排外側各設置有一個壓緊板，兩個壓接板上對應設有穿孔并通過穿入穿孔中的螺紋緊固件將兩壓緊板、兩母排及晶閘管夾緊在一起，所述的其中一個母排的外側面上固定凸設有軸線延伸方向與所述壓緊板的壓緊方向一致的導柱，所述導柱上套設有碟簧，所述導柱底部具有支撐于碟簧底面的支撐面，碟簧的頂面支撐于所述導柱所在母排外側的壓緊板的對應側面上，所述導柱頂部具有與該導柱所在母排外側的壓緊板的對應側面擋止配合的擋止面，所述導柱的支撐面與擋止面之間具有與碟簧施加設定壓緊力時的軸向長度相等的間距。
[0006]所述導柱為階梯軸，所述碟簧套設于階梯軸的小徑部分上，所述擋止面為階梯軸小徑部分的頂面，所述支撐面為階梯軸大徑部分的環形端面。
[0007]所述階梯軸具有中心孔，所述階梯軸通過其中心孔中穿設的沉頭螺釘與對應母排固連，所述的與導柱的擋止面擋止配合的壓緊板上具有供沉頭螺釘穿入的開孔。
[0008]每個所述的母排的底部均設置有轉換開關接線端，母排上部相背設置有出線接線端和IGBT模塊接線端。
[0009]所述的螺紋緊固件包括連接螺栓和旋裝在連接螺栓上的緊固螺母，所述連接螺栓包括金屬螺栓本體及套設于金屬螺栓本體上的絕緣套。
[0010]本發明的有益效果是:本發明所提供的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件中，通過螺紋緊固件將兩壓緊板、兩母排及晶閘管夾緊在一起，并在其中一個母排的外側面上設有的導柱上套裝碟簧，當兩夾緊板在螺紋緊固件的作用下相向夾緊時，對應的壓緊板將壓迫碟簧產生形變，形變后的碟簧將通過母排向晶閘管施加壓緊作用力，進而可有效保證對晶閘管的壓緊。本發明所提供的壓接組件的結構簡單、壓接操作方便。且當導柱頂部的擋止面與對應壓緊板的側面擋止配合時，碟簧的形變量達到最大，導柱的支撐面與擋止面之間的間距等于碟簧的最大形變量，根據碟簧的形變量即可得到晶閘管所承受的壓緊力，也就是說，可根據所需要的晶閘管的設定壓緊力來設計導柱的支撐面與擋止面之間的間距大小，當碟簧的軸向長度等于導柱的支撐面與擋止面之間的間距時，此時，晶閘管所承受的壓緊力即為設定的壓緊力，不需要再采用特殊工裝來保證晶閘管的設定壓緊力，可簡化壓緊組件的整體結構。本發明在研發過程中受國家高技術研究發展計劃(863計劃)課題資助，課題編號:2012AA050206。
[0011]進一步的，母排的底部設有轉接開關接線端，可與構成柔性直流輸電的子模塊的相應轉換開關導電連接并支撐于轉換開關上，形成立架結構，從而節省安裝空間。并且，出線接線端和IGBT模塊接線端相背設置，朝內的IGBT模塊接線端與子模塊上的IGBT模塊連接，使子模塊結構更加緊湊，而且出線接線端朝外，便于子模塊與相鄰設備的聯接。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為是柔性直流輸電的子模塊的電氣結構圖；
圖2為本發明的晶閘管壓接組件的實施例的結構示意圖；
圖3是圖2的分解裝配示意圖；
圖4是圖2中的連接螺栓的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖2至圖4所示，一種用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件的實施例，該實施例中的壓接組件包括間隔并列設置的第一母排10和第二母排20，兩母排的結構大致相同，每個母排的底部均設有轉換開關接線端101，在母排的上部相背設置有IGBT模塊接線端102和出線接線端103。在兩母排之間夾設有晶閘管3，將母排朝向晶閘管3的一側設為內側，第一母排10的外側設有第一壓緊板11，第二母排20的外側設有第二壓緊板21，兩壓緊板上分別設有穿孔，通過穿設在兩壓緊板上的穿孔中的螺紋緊固件將兩壓緊板、兩母排及晶閘管3夾緊在一起，此處的螺紋緊固件包括連接螺栓8和旋轉在連接螺栓8上的緊固螺母
9,連接螺栓8包括金屬螺栓本體81及套設于金屬螺栓本體上的絕緣套82。
[0014]本實施例中，在第一母排10的外側面上固定凸設有軸線延伸方向與兩壓緊板的壓緊方向一致的凸柱4，凸柱4為階梯面朝向第一壓緊板的階梯軸，該階梯軸具有中心孔，階梯軸通過其中心孔中穿設有的沉頭螺釘固連在第一母排10上，相應的，在第一壓緊板11上開設有供沉頭螺釘穿入的開孔。階梯軸的頂部的小徑部分上套設有碟簧5，碟簧5的底面支撐于所述階梯軸的底部的大徑部分的環形端面上，該環形端面為支撐面41，碟簧的頂面對應的頂壓支撐在第一壓緊板11的朝向碟簧的對應側面上，階梯軸的小徑部分的頂面為用于與第一壓緊板的朝向碟簧5的對應側面擋止配合的擋止面42，階梯軸上的支撐面41和擋止面42之間的間距等于碟簧施加設定壓緊力時的軸向長度。
[0015]使用時，通過連接螺栓8將兩壓緊板、兩母排及晶閘管夾緊在一起，并導柱4上套裝碟簧5，當兩夾緊板在連接螺栓8作用下相互夾緊時，第一壓緊板11將壓迫碟簧5產生形變，形變后的碟簧5將通過第一母排向晶閘管3施加壓緊作用力，進而可有效保證對晶閘管3的壓緊。
[0016]本實施例中，可根據所需要的晶閘管的設定壓緊力來設計導柱的支撐面與擋止面之間的間距大小，當碟簧的軸向長度等于導柱的支撐面與擋止面之間的間距時，此時，晶閘管所承受的壓緊力即為設定的壓緊力，不需要再采用特殊工裝來保證晶閘管的設定壓緊力。
[0017]本實施例中，在金屬螺栓本體上套裝絕緣套，在給晶閘管加壓時既滿足了強度絕緣的要求，同時也避免了采用特殊螺栓所帶來的設計加工難度。
[0018]本實施例中，導柱為階梯軸，在其他實施例中，導柱也可以設計成其他結構如導向套，只要該導柱底部具有用于支撐碟簧的支撐面和用于與導柱所在母排外側的壓緊板的對應側面擋止配合的擋止面即可。
[0019]本實施例中，凸柱設在第一母排的外側面上，在其他實施例中，凸柱也可以設在第二母排的朝向第二壓緊板的外側面上。
[0020]另外，此項專利受國家高技術研究發展計劃(863計劃)課題資助，課題編號:2012AA050206。
【權利要求】
1.用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，其特征在于:包括間隔并列設置的兩個母排及夾設于兩母排之間的晶閘管，兩母排外側各設置有一個壓緊板，兩個壓接板上對應設有穿孔并通過穿入穿孔中的螺紋緊固件將兩壓緊板、兩母排及晶閘管夾緊在一起，所述的其中一個母排的外側面上固定凸設有軸線延伸方向與所述壓緊板的壓緊方向一致的導柱，所述導柱上套設有碟簧，所述導柱底部具有支撐于碟簧底面的支撐面，碟簧的頂面支撐于所述導柱所在母排外側的壓緊板的對應側面上，所述導柱頂部具有與該導柱所在母排外側的壓緊板的對應側面擋止配合的擋止面，所述導柱的支撐面與擋止面之間具有與碟簧施加設定壓緊力時的軸向長度相等的間距。
2.根據權利要求1所述的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，其特征在于:所述導柱為階梯軸，所述碟簧套設于階梯軸的小徑部分上，所述擋止面為階梯軸小徑部分的頂面，所述支撐面為階梯軸大徑部分的環形端面。
3.根據權利要求2所述的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，其特征在于:所述階梯軸具有中心孔，所述階梯軸通過其中心孔中穿設的沉頭螺釘與對應母排固連，所述的與導柱的擋止面擋止配合的壓緊板上具有供沉頭螺釘穿入的開孔。
4.根據權利要求1所述的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，其特征在于:每個所述的母排的底部均設置有轉換開關接線端，母排上部相背設置有出線接線端和IGBT模塊接線端。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件，其特征在于:所述的螺紋緊固件包括連接螺栓和旋裝在連接螺栓上的緊固螺母，所述連接螺栓包括金屬螺栓本體及套設于金屬螺栓本體上的絕緣套。
【文檔編號】H02M1/00GK103489856SQ201310427437
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】姚為正, 張建, 姚志國, 張承, 李申, 孫峻峰, 宋全剛, 李華君 申請人:許繼集團有限公司