一种三相三电平IGCT器件功率模组及风电变流器的制作方法

本技术涉及风电，尤其涉及一种三相三电平igct器件功率模组及风电变流器。

背景技术：

1、随着工业技术的快速发展，市场对变流器的功率密度需求不断增加，现有技术的三相功率模块需要将多个单相功率模块柜组成在一起，每个单相功率柜将两串功率串压接在一起，功率串两端压紧机构及各绝缘隔板的厚度大，导致单相igct器件功率单元宽度较宽，无法将三相功率模块集中在一个柜体中实现，将三个柜体组成后整体体积大，变流器的输出功率密度低及成本较高；

2、同时，现有技术的单相igct器件功率模块将空芯电感置于模块内部，增加了功率模块的整体重量和尺寸。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种三相三电平igct器件功率模组，该三相三电平igct器件功率模组优化了器件的排布，将一个柜子中的两串功率串压接变为三串功率串压接，使得igct器件功率单元宽度变窄，有效地降低了三相功率单元集成一起的模块宽度，降低功率串两端压紧机构及各绝缘隔板的厚度，有效地降低了三相功率模块的整体重量和尺寸。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种三相三电平igct器件功率模组，包括模组主体、容置于所述模组主体中的第一功率串、第二功率串及第三功率串；所述第一功率串、第二功率串及第三功率串在模组主体中按前、中、后进行排布，在所述第一功率串、第二功率串及第三功率串的轴向方向上按左、中、右位置分别形成三相功率单元的abc各相，相与相之间通过绝缘隔板隔开；

3、各相功率单元的所述第一功率串的轴向均包括四个igct器件，各相的所述第二功率串的轴向均包括四个二极管，各相的所述第三功率串的轴向均包括四个二极管，所述第一功率串中的四个igct器件通过导电排与所述第二功率串中的四个二极管对应连接起来，所述第二功率串中的四个二极管通过导电排与所述第三功率串中的四个二极管对应连接起来；所述第二功率串中的四个二极管的方向均相同，所述第三功率串中的四个二极管形成两组方向不同的二极管组，每组二极管组中的二极管方向相同。

4、优选地，所述三相三电平igct器件功率模组还包括模组主体内壁左侧、左侧压紧机构、左侧绝缘隔板、右侧绝缘隔板、右侧压紧机构及模组主体内壁右侧；所述模组主体内壁左侧、左侧压紧机构、左侧绝缘隔板、右侧绝缘隔板、右侧压紧机构及模组主体内壁右侧为第一功率串、第二功率串及第三功率串两端基础结构。

5、优选地，a功率单元的第一功率串的轴向由左向右依次设置：第一散热器、第一igct器件、第二散热器、第二igct器件、第三散热器、第三igct器件、第四散热器、第四igct器件、第五散热器；所述第一igct器件、第二igct器件、第三igct器件及第四igct器件的方向均相同；

6、b相功率单元的第一功率串的轴向由左向右依次设置的器件与a相功率单元相同；

7、c相功率单元的第一功率串的轴向由左向右依次设置的器件与c相功率单元相同。

8、优选地，a相功率单元的第二功率串的轴向由左向右依次设置：第六散热器、第一二极管、第七散热器、第二二极管、第八散热器、第三二极管、第九散热器、第四二极管、第十散热器；所述第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管的方向均相同；

9、b相功率单元的第二功率串的轴向由左向右依次设置的器件与a相功率单元相同；

10、c相功率单元的第二功率串的轴向由左向右依次设置的器件与a相功率单元相同。

11、优选地，a相功率单元的第三功率串的轴向由左向右依次设置：第十一散热器、第七二极管、第一中间绝缘隔板、第十二散热器、第五二极管、第十三散热器、第六二极管、第十四散热器、第二中间绝缘隔板、第八二极管、第十五散热器；所述第五二极管及第六二极管的方向相同，所述第七二极管及第八二极管的方向相同，所述第五二极管及第六二极管与第七二极管及第八二极管的方向相反；

12、b相功率单元的第三功率串的轴向由左向右依次设置的器件与a相功率单元相同；

13、c相功率单元的第三功率串的轴向由左向右依次设置的器件与a相功率单元相同。

14、优选地，在所述a相功率单元中，所述第一igct器件的两端分别与第一散热器及第二散热器压接，第二igct器件的两端分别与第二散热器、第三散热器压接，第三igct器件的两端分别与第三散热器、第四散热器压接，第四igct器件的两端分别与第四散热器及第五散热器压接。

15、优选地，所述第一二极管的两端分别与第六散热器、第七散热器压接，第二二极管的两端分别与第七散热器、第八散热器压接，第三二极管的两端分别与第八散热器及第九散热器压接，第四二极管的两端分别与第九散热器、第十散热器压接。

16、优选地，所述a相功率单元还包括第一电容c1、第二电容c2、第一导电排、第二导电排，所述第五二极管两端分别与第十二散热器、第十三散热器压接，第六二极管的两端分别与第十三散热器、第十四散热器压接，所述第七二极管的一端与第十一散热器压接，所述第七二极管的另一端与第一导电排压接，第一导电排连接至第一电容c1的第一端，第一导电排与第十二散热器之间通过第一中间绝缘隔板隔开；第八二极管的一端与第十五散热器压接，第八二极管的另一端与第二导电排压接，第二导电排连接至第二电容c2的第一端，第二导电排与第十四散热器之间通过第二中间绝缘隔板隔开；

17、所述第一散热器、第六散热器、第十一散热器之间通过导电排连接；所述第五散热器、第十散热器、第十五散热器之间通过导电排连接；所述第二散热器、第七散热器、第十二散热器之间通过导电排连接；所述第四散热器、第九散热器、第十四散热器之间通过导电排连接；所述第三散热器、第八散热器之间通过导电排连接，形成功率模组交流母排连接端；第十三散热器通过导电排接至第一电容c1第二端及第二电容c2第二端，形成功率模组零母排连接端；

18、b相功率单元还包括与所述a相功率单元相同的电容及导电排，b相功率单元的散热器、绝缘隔板、导电排的连接方式均与a相功率单元相同；

19、c相功率单元还包括与所述a相功率单元相同的电容及导电排，c相功率单元的散热器、绝缘隔板、导电排的连接方式均与a相功率单元相同。

20、为解决上述技术问题，本实用新型还公开了一种风电变流器，所述风电变流器包括上述所述的三相三电平igct器件功率模组。

21、采用上述功率模组之后，三相三电平igct器件功率模组包括模组主体、容置于所述模组主体中的第一功率串、第二功率串及第三功率串；所述第一功率串、第二功率串及第三功率串在模组主体中按前、中、后进行排布，在所述第一功率串、第二功率串及第三功率串的轴向方向上按左、中、右位置分别形成三相功率单元的abc各相，相与相之间通过绝缘隔板隔开；各相功率单元的所述第一功率串的轴向均包括四个igct器件，各相的所述第二功率串的轴向均包括四个二极管，各相的所述第三功率串的轴向均包括四个二极管，所述第一功率串中的四个igct器件通过导电排与所述第二功率串中的四个二极管对应连接起来，所述第二功率串中的四个二极管通过导电排与所述第三功率串中的四个二极管对应连接起来；所述第二功率串中的四个二极管的方向均相同，所述第三功率串中的四个二极管形成两组方向不同的二极管组，每组二极管组中的二极管方向相同；该三相三电平igct器件功率模组优化了器件的排布，将一个柜子中的两串功率串压接变为三串功率串压接，使得igct器件功率单元宽度变窄，有效地降低了三相功率单元集成一起的模块宽度，降低功率串两端压紧机构及各绝缘隔板的厚度，有效地降低了三相功率模块的整体重量和尺寸。