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(fā)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(shè)于兩母排之間的晶閘管，兩母排外側(cè)各設(shè)有一壓緊板，兩壓接板上對(duì)應(yīng)設(shè)有穿孔并通過(guò)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(gè)母排的外側(cè)面上固定凸設(shè)有導(dǎo)柱，導(dǎo)柱上套設(shè)有碟簧，導(dǎo)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(duì)應(yīng)壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面上，導(dǎo)柱頂部具有與所述壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面擋止配合的擋止面，導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間具有與碟簧施加設(shè)定壓緊力時(shí)的軸向長(zhǎng)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(shí)，壓緊板將壓迫碟簧產(chǎn)生形變，形變后的碟簧通過(guò)母排向晶閘管施加壓緊作用力，保證對(duì)晶閘管的壓緊。
【專利說(shuō)明】用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于柔性直流輸電的功率半導(dǎo)體元件中的晶閘管壓接組件。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性直流輸電的子模塊的電氣結(jié)構(gòu)如圖1所示，由圖可知，該子模塊包括電容、兩個(gè)IGBT模塊、晶閘管和旁路開關(guān)所構(gòu)成的主回路，其中具有出線端的兩個(gè)母排之間并聯(lián)有旁路開關(guān)、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(shè)計(jì)的需要，該子模塊中需要晶閘管與母排通過(guò)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(gòu)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(guò)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(dǎo)入套、球頭螺栓組成，通過(guò)旋緊球頭螺栓使碟簧變形產(chǎn)生軸向壓力進(jìn)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(fù)雜，由多個(gè)零部件組成；第二:為了保證壓緊力均勻并穿過(guò)晶閘管軸心，必須使用特制球頭螺栓，同時(shí)對(duì)與其相配合的壓緊板加工要求也較高；如果壓緊力提高，對(duì)特制螺栓和與之螺紋配合的壓緊板提出更高的設(shè)計(jì)要求；第三:這種壓接方式需要加工特殊的工裝來(lái)保證對(duì)晶閘管的壓緊力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所提供的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件的技術(shù)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(shè)置的兩個(gè)母排及夾設(shè)于兩母排之間的晶閘管，兩母排外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)壓緊板，兩個(gè)壓接板上對(duì)應(yīng)設(shè)有穿孔并通過(guò)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(gè)母排的外側(cè)面上固定凸設(shè)有軸線延伸方向與所述壓緊板的壓緊方向一致的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱上套設(shè)有碟簧，所述導(dǎo)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(dǎo)柱所在母排外側(cè)的壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面上，所述導(dǎo)柱頂部具有與該導(dǎo)柱所在母排外側(cè)的壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面擋止配合的擋止面，所述導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間具有與碟簧施加設(shè)定壓緊力時(shí)的軸向長(zhǎng)度相等的間距。
[0006]所述導(dǎo)柱為階梯軸，所述碟簧套設(shè)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(huán)形端面。
[0007]所述階梯軸具有中心孔，所述階梯軸通過(guò)其中心孔中穿設(shè)的沉頭螺釘與對(duì)應(yīng)母排固連，所述的與導(dǎo)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(gè)所述的母排的底部均設(shè)置有轉(zhuǎn)換開關(guān)接線端，母排上部相背設(shè)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(shè)于金屬螺栓本體上的絕緣套。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所提供的用于柔性直流輸電的晶閘管壓接組件中，通過(guò)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(gè)母排的外側(cè)面上設(shè)有的導(dǎo)柱上套裝碟簧，當(dāng)兩夾緊板在螺紋緊固件的作用下相向夾緊時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓緊板將壓迫碟簧產(chǎn)生形變，形變后的碟簧將通過(guò)母排向晶閘管施加壓緊作用力，進(jìn)而可有效保證對(duì)晶閘管的壓緊。本發(fā)明所提供的壓接組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓接操作方便。且當(dāng)導(dǎo)柱頂部的擋止面與對(duì)應(yīng)壓緊板的側(cè)面擋止配合時(shí)，碟簧的形變量達(dá)到最大，導(dǎo)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(jù)碟簧的形變量即可得到晶閘管所承受的壓緊力，也就是說(shuō)，可根據(jù)所需要的晶閘管的設(shè)定壓緊力來(lái)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間的間距大小，當(dāng)?shù)傻妮S向長(zhǎng)度等于導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間的間距時(shí)，此時(shí)，晶閘管所承受的壓緊力即為設(shè)定的壓緊力，不需要再采用特殊工裝來(lái)保證晶閘管的設(shè)定壓緊力，可簡(jiǎn)化壓緊組件的整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在研發(fā)過(guò)程中受國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題資助，課題編號(hào):2012AA050206。
[0011]進(jìn)一步的，母排的底部設(shè)有轉(zhuǎn)接開關(guān)接線端，可與構(gòu)成柔性直流輸電的子模塊的相應(yīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)導(dǎo)電連接并支撐于轉(zhuǎn)換開關(guān)上，形成立架結(jié)構(gòu)，從而節(jié)省安裝空間。并且，出線接線端和IGBT模塊接線端相背設(shè)置，朝內(nèi)的IGBT模塊接線端與子模塊上的IGBT模塊連接，使子模塊結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且出線接線端朝外，便于子模塊與相鄰設(shè)備的聯(lián)接。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為是柔性直流輸電的子模塊的電氣結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明的晶閘管壓接組件的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)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(shí)施例，該實(shí)施例中的壓接組件包括間隔并列設(shè)置的第一母排10和第二母排20，兩母排的結(jié)構(gòu)大致相同，每個(gè)母排的底部均設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)接線端101，在母排的上部相背設(shè)置有IGBT模塊接線端102和出線接線端103。在兩母排之間夾設(shè)有晶閘管3，將母排朝向晶閘管3的一側(cè)設(shè)為內(nèi)側(cè)，第一母排10的外側(cè)設(shè)有第一壓緊板11，第二母排20的外側(cè)設(shè)有第二壓緊板21，兩壓緊板上分別設(shè)有穿孔，通過(guò)穿設(shè)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(zhuǎn)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(shè)于金屬螺栓本體上的絕緣套82。
[0014]本實(shí)施例中，在第一母排10的外側(cè)面上固定凸設(shè)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(guò)其中心孔中穿設(shè)有的沉頭螺釘固連在第一母排10上，相應(yīng)的，在第一壓緊板11上開設(shè)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(shè)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(huán)形端面上，該環(huán)形端面為支撐面41，碟簧的頂面對(duì)應(yīng)的頂壓支撐在第一壓緊板11的朝向碟簧的對(duì)應(yīng)側(cè)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(duì)應(yīng)側(cè)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(shè)定壓緊力時(shí)的軸向長(zhǎng)度。
[0015]使用時(shí)，通過(guò)連接螺栓8將兩壓緊板、兩母排及晶閘管夾緊在一起，并導(dǎo)柱4上套裝碟簧5，當(dāng)兩夾緊板在連接螺栓8作用下相互夾緊時(shí)，第一壓緊板11將壓迫碟簧5產(chǎn)生形變，形變后的碟簧5將通過(guò)第一母排向晶閘管3施加壓緊作用力，進(jìn)而可有效保證對(duì)晶閘管3的壓緊。
[0016]本實(shí)施例中，可根據(jù)所需要的晶閘管的設(shè)定壓緊力來(lái)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間的間距大小，當(dāng)?shù)傻妮S向長(zhǎng)度等于導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間的間距時(shí)，此時(shí)，晶閘管所承受的壓緊力即為設(shè)定的壓緊力，不需要再采用特殊工裝來(lái)保證晶閘管的設(shè)定壓緊力。
[0017]本實(shí)施例中，在金屬螺栓本體上套裝絕緣套，在給晶閘管加壓時(shí)既滿足了強(qiáng)度絕緣的要求，同時(shí)也避免了采用特殊螺栓所帶來(lái)的設(shè)計(jì)加工難度。
[0018]本實(shí)施例中，導(dǎo)柱為階梯軸，在其他實(shí)施例中，導(dǎo)柱也可以設(shè)計(jì)成其他結(jié)構(gòu)如導(dǎo)向套，只要該導(dǎo)柱底部具有用于支撐碟簧的支撐面和用于與導(dǎo)柱所在母排外側(cè)的壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面擋止配合的擋止面即可。
[0019]本實(shí)施例中，凸柱設(shè)在第一母排的外側(cè)面上，在其他實(shí)施例中，凸柱也可以設(shè)在第二母排的朝向第二壓緊板的外側(cè)面上。
[0020]另外，此項(xiàng)專利受國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題資助，課題編號(hào):2012AA050206。
【權(quán)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(shè)置的兩個(gè)母排及夾設(shè)于兩母排之間的晶閘管，兩母排外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)壓緊板，兩個(gè)壓接板上對(duì)應(yīng)設(shè)有穿孔并通過(guò)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(gè)母排的外側(cè)面上固定凸設(shè)有軸線延伸方向與所述壓緊板的壓緊方向一致的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱上套設(shè)有碟簧，所述導(dǎo)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(dǎo)柱所在母排外側(cè)的壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面上，所述導(dǎo)柱頂部具有與該導(dǎo)柱所在母排外側(cè)的壓緊板的對(duì)應(yīng)側(cè)面擋止配合的擋止面，所述導(dǎo)柱的支撐面與擋止面之間具有與碟簧施加設(shè)定壓緊力時(shí)的軸向長(zhǎng)度相等的間距。
2.根據(jù)權(quán)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(dǎo)柱為階梯軸，所述碟簧套設(shè)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(huán)形端面。
3.根據(jù)權(quán)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(guò)其中心孔中穿設(shè)的沉頭螺釘與對(duì)應(yīng)母排固連，所述的與導(dǎo)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(jù)權(quán)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(gè)所述的母排的底部均設(shè)置有轉(zhuǎn)換開關(guān)接線端，母排上部相背設(shè)置有出線接線端和IGBT模塊接線端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)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(shè)于金屬螺栓本體上的絕緣套。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK103489856SQ201310427437
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】姚為正, 張建, 姚志國(guó), 張承, 李申, 孫峻峰, 宋全剛, 李華君 申請(qǐng)人:許繼集團(tuán)有限公司