低電感多芯組電力電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力電容器，具體地說是一種低電感多芯組電力電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場對大功率變流器的需求越來越大，對于擔(dān)任變流任務(wù)的IGBT功率單元要求有更高的輸出電流，更大的輸出功率，以及更大的功率密度。為了滿足大功率變流器這些性能，則要求逆變器中的直流支撐電容器的自感量越小越好。根據(jù)公式U = L*di/dt可知:電流⑴越大，變化⑴越快，那么在極小的電感(L)上就能感應(yīng)很高的電壓，如果感應(yīng)電壓疊加到電力電子設(shè)備正常運(yùn)行電壓上，則會(huì)超出設(shè)備或者電容器的額定電壓，運(yùn)行就會(huì)存在危險(xiǎn)。
[0003]目前市場中普遍使用的大功率電力電子薄膜電容器，其電容芯子采用的無感卷繞，電容器芯組的自感量極小。電容器的電極通過引出銅帶以及由銅編織線形成的銅導(dǎo)線與電容器芯組連接。而這些引出銅帶、銅導(dǎo)線的自感就決定了電容器自感值的大小。對于消除引出銅帶引起的自感，專利文獻(xiàn)CN103021656A公開了一種解決方案，可以減小引出銅帶的自感量。然而，對于銅導(dǎo)線引起的自感，目前沒有較好的辦法消除。特別是高頻情況下，銅導(dǎo)線引起的自感量較大，產(chǎn)生的尖峰電壓危害較大，會(huì)給設(shè)備帶來安全隱患。為了消除感應(yīng)電壓帶來的危害，通常需要在直流母排上甚至是電容器的正負(fù)電極上加裝吸收電容，用來吸收這些有危害的尖峰電壓。但設(shè)備在長期運(yùn)行過程中，吸收電容會(huì)出現(xiàn)損壞，必然會(huì)影響到設(shè)備的正常運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種低電感多芯組電力電容器，可以有效消除銅導(dǎo)線回路產(chǎn)生的自感量，可適用于2kHz以上的高頻工況運(yùn)行。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:低電感多芯組電力電容器，包括蓋板、外殼和多組固定在外殼內(nèi)的電容器芯組；蓋板上固定有正、負(fù)極引出端子，每個(gè)引出端子包括導(dǎo)電螺栓、鎖緊螺母和絕緣組件，鎖緊螺母由蓋板上端與導(dǎo)電螺栓連接；每組電容器芯組上固定有分別與電容芯子兩端噴金面電連接的兩個(gè)引出銅帶，兩個(gè)引出銅帶上端分別有折彎至電容器芯組上端面的端子連接部，端子連接部沿電容器芯組寬度方向布置，各電容器芯組按端子連接部平行方向并排布置在外殼內(nèi)，各電容器芯組上端設(shè)有依次疊加的上、下導(dǎo)電銅板，上、下導(dǎo)電銅板之間以及下導(dǎo)電銅板與各電容器芯組上端之間分別設(shè)有上、下絕緣層；下導(dǎo)電銅板覆蓋在各電容器芯組的端子連接部中部區(qū)域，使得端子連接部兩端有與相應(yīng)導(dǎo)電銅板電連接的裸露端部，上、下導(dǎo)電銅板兩側(cè)有向外延伸的用來與各電容器芯組正/負(fù)極端子連接部兩端裸露端部分別電連接的凸出部；正、負(fù)極引出端子上的導(dǎo)電螺栓頭部向下分別通過焊接垂直固定在上/下導(dǎo)電銅板上，上絕緣層及上導(dǎo)電銅板上開有供固定在下導(dǎo)電銅板上的導(dǎo)電螺栓通過的通孔。用相互疊加的兩塊上、下導(dǎo)電銅板替代連接電容器芯組和引出端子的導(dǎo)電螺栓之間的銅導(dǎo)線，紋波電流經(jīng)過上、下導(dǎo)電銅板時(shí)產(chǎn)生的寄生電感相互抵消，因而，可以減少由電容器芯組電極引出回路產(chǎn)生的自感量。
[0006]考慮到疊加面積是消除雜生電感的關(guān)鍵，本實(shí)用新型的上導(dǎo)電銅板的長度和寬度與下導(dǎo)電銅板一致，但考慮到上導(dǎo)電銅板凸出部與下導(dǎo)電銅板之間的距離較近，為增加兩者相應(yīng)部位的絕緣距離，下導(dǎo)電銅板在上導(dǎo)電銅板凸出部對應(yīng)位置開有向內(nèi)側(cè)凹進(jìn)的凹槽，以提高上、下導(dǎo)電銅板之間的絕緣性能。
[0007]為方便焊接導(dǎo)電螺栓，防止其錯(cuò)位，上、下導(dǎo)電銅板在導(dǎo)電螺栓頭部焊接位置開有用來對焊接定位的定位孔或壓痕。
[0008]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型通過設(shè)置相互疊加的兩塊上、下導(dǎo)電銅板替代連接電容器芯組和引出端子的導(dǎo)電螺栓之間的銅導(dǎo)線，紋波電流經(jīng)過上、下導(dǎo)電銅板時(shí)產(chǎn)生的寄生電感相互抵消，因而，可以減少由電容器芯組電極引出回路產(chǎn)生的自感量。由于不使用引出銅線連接，導(dǎo)電螺栓直接固定在上、下導(dǎo)電銅板上，使得電容器上部空間縮小，使得相同容量的電容器體積減小，同時(shí)在相同體積的情況下電容器的容量會(huì)做的更大。另外，上、下導(dǎo)電銅板的面積較大，增加了散熱面積，有利于導(dǎo)電銅帶上的熱量經(jīng)上、下導(dǎo)電銅板擴(kuò)散出去，電容器散熱更均勻，有利于增大電容器的壽命。散熱問題解決好了以后更利于設(shè)計(jì)增大電容器容量。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型電容器芯組及導(dǎo)電螺栓等元件的裝配示意圖。
[0010]圖2是下導(dǎo)電銅板在凸出部的剖面圖。
[0011]圖3是電容器芯組與導(dǎo)電螺栓裝配后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中標(biāo)注符號的含義如下:
[0013]1-電容器芯組11-電容芯子12-噴金面2-引出銅帶21-分引出銅帶22、23-端子連接部 221、231_裸露端部 31-絕緣板 32-下絕緣層33-上絕緣層 331、62-通孔4-下導(dǎo)電銅板41、61_凸出部411-臺階42-凹槽43、62_定位孔5、7_導(dǎo)電螺栓6-上導(dǎo)電銅板71-頭部
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]本實(shí)用新型包括蓋板、外殼和多組固定在外殼內(nèi)的電容器芯組；蓋板上固定有正、負(fù)極引出端子，每個(gè)引出端子包括導(dǎo)電螺栓、鎖緊螺母和絕緣組件，鎖緊螺母由蓋板上端與導(dǎo)電螺栓連接。引出端子的具體結(jié)構(gòu)可以參見專利文獻(xiàn)CN201698903U公開的導(dǎo)電螺栓倒置固定在電容器蓋板上的絕緣端子結(jié)構(gòu)。蓋板、引出端子及外殼屬常規(guī)結(jié)構(gòu)，沒有在附圖中畫出。
[0016]電容器芯組及導(dǎo)電螺栓等元件連接關(guān)系如圖1、2和3所示。圖