專利名稱：一種無功補償裝置的大功率模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子、電力系統的無功補償技術領域，具體涉及一種無功補償裝置的大功率模塊。
背景技術：
隨著技術的進步，開關功率器件的開關速度不斷加快和關斷電流越來越大，突顯了兩個問題一、開關速度的加快，引起開關損耗增大，導致器件的溫度迅速升高，如果熱量不能及時散出功率器件可能損壞導致功率單元無法正常運行；二、由于開關器件關斷過電壓太高，為保證器件可靠性需進行冗余設計，但基于裝置成本及占地面積方面考慮，功率單元的體積不易過大。目前大功率電力電子裝置中單個功率單元故障會導致串聯的其他功率單元乃至整套裝置退出。逆變功率單元的二次控制部分是整個單元的核心，現有技術大部分采用開關器件對其供電，開關器件故障會導致控制部分斷電影響裝置的可靠性。
發明內容為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種無功補償裝置的大功率模塊，解決了大功率模塊可靠性及功率器件散熱的問題，使單個功率單元故障時保證整套裝置的可靠運行。為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為—種無功補償裝置的大功率模塊，包括金屬殼體I，金屬殼體I上設有拉手2和交流出線銅排3，金屬殼體I內設有大功率開關器件7，大功率開關器件7安裝在熱管散熱器8上，熱管散熱器8上還裝有溫度繼電器11，溫度繼電器11與控制板6相連，控制板6設在熱管散熱器8的上面，并安裝于封閉的金屬殼體I內，隔離變壓器4和控制板6連接，機械旁路開關5通過交流出線銅排3及軟連接9和大功率開關器件7的交流端子連接，直流薄膜電容13設在熱管散熱器8的下面，并通過疊層銅排12與大功率開關器件7的直流端子連接，緩沖吸收電容10和大功率開關器件7連接。本實用新型的特點如下I.通過控制板6時實監控散熱器表面的溫度，以確保電力電子裝置的穩定性。2.直流薄膜電容13用于支撐大功率開關器件7的直流側電壓，彌補了油浸電容壽命短可靠性低的缺點。3.控制板6安裝于封閉的金屬殼體內，增強了屏蔽效果，防止強弱電的相互干擾。4.針對大功率開關器件關斷過電壓較高易損壞等特點，本實用新型增加了機械旁路開關5，保證開關器件故障時整套電力電子裝置的可靠運行。5.采用獨立的隔離變壓器4對低壓控制板供電，增加了二次控制部分的可靠性。6.交流出線銅排3是功率單元的對外電連接點；開關器件輸出端采用軟連接9用于銅排發熱時保護開關器件連接點不受損；采用截面積較大的疊排12進行導電，有助于減小回路電感。7.緩沖吸收電容10用于減小開關器件關斷過電壓。
圖I為本實用新型的外觀示意圖。圖2為本實用新型去掉金屬殼體I后內部結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做詳細描述。 參照圖I和圖2，一種無功補償裝置的大功率模塊，包括金屬殼體1，金屬殼體I上設有拉手2和交流出線銅排3，拉手2用于搬運大功率模塊，交流出線銅排3用于模塊與外部器件的電氣連接。金屬殼體I內設有大功率開關器件7，大功率開關器件7安裝在熱管散熱器8上且自帶驅動板，驅動板用于驅動和保護大功率開關器件7。熱管散熱器8上還裝有溫度繼電器11，溫度繼電器11感應熱管散熱器8表面的溫度將信號傳到與其連接的控制板6，通過控制板6的程序保護大功率開關器件7。控制板6設在熱管散熱器8的上面，并安裝于封閉的金屬殼體I內，增加了屏蔽效果，減小電信號的相互干擾。隔離變壓器4和控制板6連接，給控制板6供電。機械旁路開關5通過交流出線銅排3及軟連接9和大功率開關器件7的交流端子連接，在大功率開關器件7發生故障時機械旁路開關5投入使用；軟連接9是為了防止交流出線銅排3發熱變形時產生的應力損傷大功率開關器件7。直流薄膜電容13設在熱管散熱器8的下面，并通過疊層銅排12與大功率開關器件7的直流端子連接，直流薄膜電容13支撐大功率開關器件7直流側電壓，采用疊層銅排12有助于減小回路電感。緩沖吸收電容10和大功率開關器件7連接，用于減小大功率開關器件7的關斷過電壓。本實用新型的工作原理為控制板6控制大功率開關器件7的驅動板驅動其工作，通過大功率開關器件7逆變輸出交流信號，用于無功補償提高用戶的電能質量。大功率開關器件7的直流端子接直流薄膜電容13，交流端子接交流輸出。當大功率開關器件7停止工作時，可以閉合機械旁路開關5將其旁路。功率模塊控制板用于(I)為大功率開關器件7提供驅動和閉鎖信號；(2)監視大功率開關器件7是否處于正常狀態；(3)接收來自于溫度繼電器11的溫度報警信號；(4)采集直流薄膜電容器13上的電壓；(5)通過光纖與主控制器通訊。
權利要求1.一種無功補償裝置的大功率模塊，包括金屬殼體(I)，金屬殼體(I)上設有拉手(2)和交流出線銅排(3)，其特征在于金屬殼體(I)內設有大功率開關器件(7)，大功率開關器件(7)安裝在熱管散熱器(8)上，熱管散熱器(8)上還裝有溫度繼電器(11)，溫度繼電器(11)與控制板(6)相連，控制板(6)設在熱管散熱器(8)的上面，并安裝于封閉的金屬殼體(I)內，隔離變壓器(4)和控制板(6)連接，機械旁路開關(5)通過交流出線銅排(3)及軟連接(9)和大功率開關器件(7)的交流端子連接，直流薄膜電容(13)設在熱管散熱器(8)的下面，并通過疊層銅排(12)與大功率開關器件(7)的直流端子連接，緩沖吸收電容(10)和大功率開關器件(X)連接。
專利摘要一種無功補償裝置的大功率模塊，包括金屬殼體，金屬殼體內設有安裝在熱管散熱器上的大功率開關器件，熱管散熱器上還裝有溫度繼電器，溫度繼電器與控制板相連，控制板安裝于封閉的金屬殼體內，隔離變壓器和控制板連接，機械旁路開關通過交流出線銅排及軟連接和大功率開關器件的交流端子連接，直流薄膜電容通過疊層銅排與大功率開關器件的直流端子連接，緩沖吸收電容和大功率開關器件連接，控制板控制大功率開關器件的驅動板驅動其工作，通過大功率開關器件逆變輸出交流信號，用于無功補償提高用戶的電能質量，當大功率開關器件停止工作時，可以閉合機械旁路開關將其旁路，本實用新型能夠使單個功率單元故障時保證整套裝置的可靠運行。
文檔編號H05K7/20GK202406001SQ20112057002
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者張春朋, 莫昕, 魏鵬環 申請人:清華大學