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整流器组件的制作方法

2021-10-23 01:09:00 来源:中国专利 TAG:整流器 驱动器 组件 申请 临时

整流器组件
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年4月16日提交的标题为“rectifier assembly”的美国临时申请第63/011,015号的权益,该临时申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.本公开涉及整流器组件。整流器组件可与可变速驱动器(vsd)、可调速驱动器(asd)或任何其他类型的交流(ac)驱动器一起使用。


背景技术:

4.电气装置,诸如可变速驱动器、可调速驱动器或不间断电源,可连接至交流(ac)高功率配电系统,诸如电力网。电气装置驱动负载、为负载供电和/或控制负载,该负载是诸如马达、机器或非机器。电气装置包括将ac功率转换为直流(dc)功率的电气网络。


技术实现要素:

5.在一个方面,整流器组件包括:安装基座;和一个或多个整流模块,该一个或多个整流模块被配置为容置在安装基座中,每个整流模块包括:电子网络,该电子网络包括一个或多个电子元件,该一个或多个电子元件被配置为将整流模块的输入处的交流(ac)电功率转换为整流模块的输出处的直流(dc)电功率。一个或多个整流模块中的每个整流模块被配置为电连接至与整流器组件分开并且独立于整流器组件的驱动装置的dc总线。
6.实施方式可包括下列特征中的一个或多个。
7.整流器组件还可包括电连接至每个整流模块的导体,其中每个导体被配置为电连接至单独且独立的驱动装置的dc输入。
8.每个整流模块还可包括至少一个热交换组件。该热交换组件可包括散热器。散热器可热耦接至整流模块。
9.在一些实施方式中,安装基座包括:第一侧壁;第二侧壁;第三侧壁,该第三侧壁基本上平行于第二侧壁;和第四侧壁,该第四侧壁附接至第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁,并且第一侧壁以小于90度的角度从第四侧壁延伸出去。整流器组件还可包括一个或多个热交换组件,其中每个热交换组件与一个整流模块相关联。每个热交换组件可包括无源冷却元件和有源冷却元件,其中有源冷却元件被配置为增加由无源冷却元件从整流模块移除的热量。每个无源冷却元件可以是散热器,并且每个整流模块热耦接至散热器中的一个散热器,并且每个有源冷却元件可以是风扇。整流器组件还可包括挡板,该挡板被配置为将风扇抽吸的空气朝向散热器引导。在一些实施方式中,整流器组件包括三个整流模块,该三个整流模块中的每个整流模块包括六个二极管,并且总共十八个二极管形成18脉冲整流器。
10.在另一方面,用于与交流(ac)驱动器一起使用的整流器组件包括:安装基座;多个整流模块,该多个整流模块被配置为容置在安装基座中,每个整流模块包括:电子网络,该电子网络包括多个电子元件,该多个电子元件被配置为将电子网络的输入处的交流(ac)电
功率转换为电子网络的输出处的直流(dc)电功率;多个有源热交换元件,该多个有源热交换元件被配置为容置在安装基座中,有源热交换元件中的每个有源热交换元件与整流模块中的一个整流模块相关联;和dc总线,该dc总线包括第一导体和第二导体。整流模块通过dc总线电连接。
11.实施方式可包括下列特征中的一个或多个。有源热交换元件中的每个有源热交换元件可包括风扇,并且每个整流模块还可包括热耦接至电子网络的散热器,并且整流器组件还可包括挡板,该挡板被配置为将风扇抽吸的空气朝向散热器引导。
12.在另一方面,整流模块包括:散热器,该散热器包括:基本上平坦的部分,该基本上平坦的部分包括第一侧面和与第一侧面相对的第二侧面;和多个翅片,该多个翅片从基本上平坦的部分的第一侧面延伸出去;一个或多个壳体,该一个或多个壳体附接至基本上平坦的部分的第二侧面并且热耦接至基本上平坦的部分;电子网络,该电子网络位于一个或多个壳体中的每个壳体内,其中电子网络中的每个电子网络被配置为整流器,该整流器将整流器的输入处的ac功率转换为整流器的输出处的dc功率;和dc总线,该dc总线包括第一导体和第二导体。第一导体和第二导体中的每一者物理地连接至一个或多个壳体并且电连接至一个或多个整流器的输出。
13.本文描述的任何技术的实施方式可以包括装置、设备、系统和/或方法。一个或多个实施方式的细节在附图和以下说明书中列出。根据说明书和附图以及权利要求书,其他特征将显而易见。
附图说明
14.图1示出了模块化整流器组件的示例。
15.图2示出了使用图1的模块化整流器组件的系统的示例。
16.图3a示出了系统的另一示例。
17.图3b示出了电子网络的示例。
18.图4a和图4c示出了模块化整流器组件的另一示例的各个方面。
19.图4b示出了可与图4a和图4c的模块化整流器组件一起使用的二极管模块的电连接。
20.图4d示出了图4a和图4c的带有ac驱动装置的dc总线的模块化整流器。
21.图5是整流模块的另一示例的透视图。
22.图6a是整流器组件的另一示例的透视图。
23.图6b是图6a的整流器组件的顶视图。
24.图6c是图6a的整流器组件的侧视图。
25.图6d是安装基座的示例的透视图。
26.图6e是空气挡板的示例的透视图。
27.图7a和图7b示出了热数据的示例。
28.图8示出了包括机柜和图6a的整流器组件的系统的示例。
29.图9a是整流模块的另一示例的透视顶视图。
30.图9b是包括图9a的整流模块的整流器组件的示例的透视顶视图。
具体实施方式
31.参照图1,示出了模块化整流器组件120的示例的框图。模块化整流器组件120可与驱动装置110或不同的驱动装置110

一起使用。驱动装置110和110’中的每一者是例如可变速驱动器(vsd)、可调速驱动器(asd)或可变频驱动器(vfd)。模块化整流器组件120与驱动装置110和110

分开并且独立于驱动装置110和110

,并且可与除装置110和110

之外的驱动装置一起使用。模块化整流器组件120可用于升级、改装和/或修理现有驱动装置,或者可与驱动装置一起封装和销售。模块化整流器组件120通过鼓励、启用和允许重复使用现有装备并且通过为操作者或最终用户提供选择整流器组件120的安装位置的能力来提高效率和性能,同时降低成本。
32.图2是包括驱动装置210的系统200的框图。驱动装置210是可使用模块化整流器组件120的驱动装置的另一示例。驱动装置210电连接至交流(ac)配电网络201。驱动装置210基于来自网络201的ac电功率205生成ac驱动信号204,并且驱动装置210将该ac驱动信号204提供给负载202。
33.配电网络201可以是例如向工业、商业和/或住宅客户提供电力的多相电力网。ac配电网络201分配具有(例如50赫兹或60赫兹(hz)的)基频的ac电功率。配电网络201可具有(例如对于低电压高达690伏特(v)均方根(rms)并且对于中电压或高电压高于690v(诸如10kv)的)操作三相线间电压。网络201可包括例如一条或多条传输线、分配线、配电或变电站变压器、电缆和/或用于传输电力的任何其他机构。负载202可以是(例如在由ac驱动信号204确定的速度和扭矩下操作的)感应电机、感应马达或同步永磁电机。
34.驱动装置210是能够产生ac驱动信号204的任何类型的装置。驱动装置210可以是例如可变速驱动器(vsd)、可调速驱动器(asd)或可变频驱动器(vfd)。驱动装置210和负载202用于工业过程中。工业过程可以是,例如传送过程;供热、通风和空气调节(hvac)过程;天然气或石油炼化过程;采矿过程;照明过程;或泵送过程。
35.驱动装置210包括电气系统212。电气系统212在输入节点214处接收来自配电网络201的ac电功率205,并且经由输出节点209提供ac驱动信号204。当整流器组件120被包括在驱动装置210中时,电气系统212包括整流器组件120和逆变器240。整流器组件120包括电气网络222,该电气网络将ac电功率205转换为直流(dc)电功率213。电气网络222可以是,例如多个二极管,该多个二极管被布置为形成整流器,例如,6脉冲整流器、12脉冲整流器或18脉冲整流器。逆变器240将dc电功率213转换为ac驱动信号204。
36.如下文更详细地讨论,整流器组件120是与驱动装置210和逆变器240分开并且独立于驱动装置210和逆变器240的模块化组件。整流器组件120被配置用于与驱动装置210和/或使用转换器或整流器将ac电功率205转换为dc功率213的任何其他驱动装置一起使用。其他驱动装置可具有与驱动装置210相同的配置,或者其他驱动装置可以是不同类型或不同型号的驱动装置。整流器组件120可用于,例如改装、升级和/或修理现有驱动装置。例如,整流器组件120可用于通过简单地用整流器组件120替换原始整流器并且不必替换整个驱动器装置210来升级现有驱动装置中的原始整流器。此外,整流器组件120的模块化性质允许修改现有驱动装置以适应特定应用的要求。因此,整流器组件120允许有效地重复使用现有装备、降低成本并且改善性能。
37.整流器组件120还允许以更灵活的方式使用驱动装置210。例如,虽然整流器组件
120电连接至逆变器240,但驱动装置210的最终用户或其他操作者可将整流器组件120放置在便于应用的任何位置。例如,最终用户可选择将整流器组件120安装在具有逆变器240和相关联装备的机柜中。另外,最终用户可选择机柜中用来安装整流器组件120的地方。另一方面,整流器组件120的模块化性质允许最终用户或其他操作者将整流器组件120远离逆变器240和驱动装置210的其他部件放置,例如放置在与逆变器140和驱动装置210的其他部件分开的区域中。例如,与驱动装置210的其他部件相比,最终用户可选择将整流器组件120放置在单独的房间中。
38.图3a是系统300的示意图。系统300包括模块化整流器组件320。模块化整流器组件320是图1和图2的模块化整流器组件120的实施方式。
39.系统300包括电连接至模块化整流器组件320的18脉冲移相自耦变压器380。配电网络201包括三个电气相位a、b、c。相位a、b、c是时变或ac电信号(例如,电压信号),它们具有基本上相同的量值但相对于彼此移相120
°
。移相自耦变压器380接收来自配电网络201的三相电功率,并且在节点1、2、3、4、5、6、7、8、9处产生九相ac输出。节点1至9中的每个节点处的电压具有基本上相同的量值,但具有相对于每个相邻节点偏移40
°
的相位。在该上下文中,相邻是指节点1至9的编号方案。例如,在图3a的示例中,节点1和2是相邻节点。移相自耦变压器380包括变压器线圈381(为简单起见仅标记其中一个)和中性点n。
40.18脉冲移相自耦变压器380的节点1至9电连接至模块化整流器组件320的电子网络322。在图3a的示例中,模块化整流器组件320的电子网络322被实现为18脉冲整流器。模块化整流器组件320包括二极管模块323_1、323_2、323_3,这些二极管模块中的每个二极管模块包括相应电子网络322_1、322_2、322_3,该相应电子网络包括布置为形成6脉冲整流器的六个二极管。换言之,电子网络322是用三个六脉冲整流器实现的18脉冲整流器。二极管模块323_1、323_2、323_3通过dc总线324彼此并联电连接。
41.图3b是更详细地示出电子网络322_1的示意图。电子网络322_1是包括六个电子开关的三相六脉冲桥。在图3a和图3b的示例中,六个电子开关是二极管d1至d6。每个二极管d1至d6均包括阴极和阳极,并且与正向偏置电压相关联。当阳极的电压比阴极的电压大至少偏置电压时,每个二极管d1至d6均允许电流在正向方向上(从阳极到阴极)流动。当阳极和阴极之间的电压差小于正向偏置电压时,二极管不在正向方向上传导电流。二极管d1的阳极连接至二极管d4的阴极以形成第一对二极管。移相自耦变压器380的节点1在二极管d1的阳极与二极管d4的阴极之间连接至第一对二极管。二极管d3的阳极连接至二极管d6的阴极以形成第二对二极管。移相自耦变压器380的节点2在二极管d3的阳极与二极管d6的阴极之间连接至第二对二极管。二极管d5的阳极连接至二极管d3的阴极以形成第三对二极管。移相自耦变压器380的节点3在二极管d5的阳极与二极管d2的阴极之间连接至第三对二极管。二极管d1至d6将分别来自节点1、2、3的输入电流整流成提供给dc总线324的整流电流。
42.电子网络322_2和322_3中的每个电子网络还包括以相同方式布置的六个二极管d1至d6(形成六脉冲整流器的三对二极管)。移相自耦变压器380的节点4、5、6中的每个节点均电连接至电子网络322_2中的一对二极管。移相自耦变压器380的节点7、8、9中的每个节点均电连接至电子网络322_3中的一对二极管。电子网络322_1、322_2、322_3将整流电流id提供给dc总线324。每个电子网络322_1、322_2、322_3对dc电流id贡献相等。
43.电容器网络326通过dc总线324连接。整流电流id流入电容器网络326中并且被存
储。电容器网络326包括存储和释放电能的一个或多个电容器。
44.逆变器340将存储在电容器网络326中的dc功率转换为提供给负载202的ac驱动器信号304。在该示例中,ac驱动器信号304是具有相位分量304u、304v、304w的三相ac驱动器信号,这些相位分量中的每个相位分量被提供给负载202的三个相位之一。逆变器340包括被布置为生成驱动器信号304的电子开关sw1至sw6的网络。开关sw1至sw6中的每个开关均可以是,例如,功率晶体管。逆变器340可实现,例如脉冲宽度调制(pwm)技术以将存储在电容器网络326中的能量调制成ac驱动器信号304。pwm技术可基于任何类型的控制算法来实现,诸如6步电子换向、各种面向场的控制、空间矢量pwm或正弦pwm。对电子开关sw1至sw6的切换进行控制,使得驱动器信号304的振幅、频率和相位也受到控制。驱动器信号304的振幅、频率和相位确定负载302的操作特性(例如,扭矩、速度和/或方向)。
45.图3a和图3b所示拓扑结构作为示例提供,并且可使用其他拓扑结构。例如,18脉冲移相自耦变压器380可以本领域中已知的任何方式实现,诸如,例如对称的18脉冲差分增量配置或不对称的18脉冲差分增量配置。此外,可使用其他类型的移相自耦变压器和整流配置。例如,移相自耦变压器380可被实现为基于三相输入产生六相位输出的12脉冲移相自耦变压器,并且整流器组件320可被实现为包括6对二极管的12脉冲整流器。在又另一示例中,系统300可在没有移相自耦变压器的情况下实现。在这些实施方式中,整流器组件320被实现为三脉冲整流器,该三脉冲整流器包括如图3b所示布置的三对二极管。在该实施方式中,每对二极管电连接至配电网络201的一个相位。
46.参照图4a至图4c,示出了模块化整流器组件420的另一示例的各个方面。模块化整流器组件420是模块化整流器组件120和320的实施方式。图4a是x

z平面中整流器组件420的外部侧视图,其中隐藏元件以虚线示出。图4b是二极管模块428a的示意图。图4c是x

y平面中整流器组件420的顶视图。
47.整流器组件420包括安装基座430和安装到安装基座430的整流模块423。整流模块423包括三个二极管模块428a、428b、428c,这些二极管模块中的每个二极管模块包括一对二极管。图4b是示出了二极管模块428a的电连接的示意图。二极管模块428a包括二极管429_1和429_2。二极管429_1、429_2串联连接,其中二极管429_2的阴极电连接至二极管429_1的阳极。二极管429_1的阴极连接至导体427a。二极管429_2的阳极连接至导体427b。导体427a电连接至导体425a,并且导体427b电连接至导体425b。导体425a和425b形成局部dc总线425。导体427a、427b、425a和425b由导电材料(诸如,例如金属或金属合金)制成。
48.在图4a和图4c的示例中,导体427a和427b是在z方向上延伸的杆或棒,并且导体425a和425b是在x方向上延伸的杆或棒。导体427a、427b和导体425a、425b可由单件金属制成,或者可以是通过,例如焊接或钎焊,而永久地接合的多件金属。其他配置是可能的。例如,二极管导体427a、427b可以是线而不是刚性棒或杆。二极管模块428b和428c中的每个二极管模块包括以与图4b所示相同的方式布置和连接至导体425a、425b的两个二极管。
49.二极管429_1和429_2位于二极管模块428a中。二极管模块428a由任何耐用材料制成,诸如,例如坚固的聚合物或金属材料。参照图4a和图4c,导体427a和427b通常在z方向上穿过二极管模块428a。导体427a电连接至导体425a。导体427b电连接至导体425b。这样,导体427a和427b通过局部dc总线425电连接二极管模块428a。导体427a,例如通过钎焊或焊接,电连接至导体425a,并且第二二极管导体427b,例如通过钎焊或焊接,电连接至导体
425b。
50.整流模块423还包括二极管模块428b和428c,这些二极管模块以与二极管模块428a相同的方式配置。二极管模块428b和428c通过局部dc总线425彼此并联连接和与二极管模块428a并联连接。
51.整流模块423包括散热器435,二极管模块428a、428b、428c安装在该散热器上。二极管模块428a、428b、428c热耦接至散热器435。例如,二极管模块428a、428b、428c通过与散热器535的至少一部分物理接触而热耦接至散热器435。散热器是从热耦接至散热器的热源移除热量的无源热交换器。散热器535用于从二极管模块428a、428b、428c移除热量。例如,散热器435可包括板或块,该板或块具有保持二极管模块428a、428b、428c的开口或紧固件。二极管模块428a、428b、428c可,例如用粘合剂和/或用机械紧固件(诸如螺钉和/或其他机械硬件设备),附接至散热器435。散热器435由具有相对高热导率的材料制成,从而允许散热器435传导或吸收来自模块428a、428b、428c的热量。例如,散热器435可由导热金属(诸如,例如铜、铝或铝合金)制成。
52.安装基座430由金属片或另一种耐用材料制成。安装基座430包括三个开口432a、432b、432c。每个开口432a、432b、432c的尺寸设定成容置一个整流模块,诸如整流模块423。在图4a和图4c的示例中,散热器435被容置在开口432a中并且在开口432a中被保持到安装基座430,以将整流模块423附接至安装基座430。例如,散热器435可插入开口432a中并且通过安装基座430与散热器435之间的过盈配合来保持。在另一示例中,散热器435用粘合剂和/或用机械紧固件附接至安装基座430。
53.附加整流模块可安装在整流器组件420中。例如,可将与整流模块423相同的一个整流模块安装到开口432b和432c中的每个开口中。在此类实施方式中,整流器组件420形成18脉冲整流模块。
54.整流模块423可包括附加特征。例如,除散热器435之外,整流模块423可包括从二极管模块428a、428b、428c移除热量的一个或多个附加热交换元件。附加热交换元件可以是,例如无源冷却元件(诸如允许气流的附加散热器或开口)或有源冷却元件(诸如风扇、水冷式热交换器、气冷式热交换器和/或热电冷却设备(诸如珀尔帖冷却器))。
55.还参照图4d,在整流器组件420的操作使用中,导体425a和425b电连接至电气网络411的dc总线426。电气网络411可以是例如图3a的电容器网络326和逆变器340。例如,第一母线421a可电连接至附接至安装基座430的每个整流模块423的导体425a,并且第二母线421b可电连接至附接至安装基座430的每个整流模块423的导体425b。在该示例中,第一母线421a和第二母线421b附接至相应导体425a和425b的端部并且沿着图4a和图4c中的x方向延伸。
56.ac电源的一个相位(图4a至图4c中未示出)在节点431(图4b)处电连接至第一二极管429_1和第二二极管429_2之间的二极管模块428a。二极管模块428a对来自ac电源的ac电流进行整流,并且将整流电流提供给局部dc总线425。每个二极管模块428b、428c还电连接至多相电源的一个相位。可将整流模块的附加实例添加到安装基座430,并且这些整流模块也以相同的方式电连接至多相电源和dc总线426。
57.参照图5,示出了整流模块523的透视图。整流模块523被配置用于与模块化整流器组件一起使用,诸如模块化整流器组件120(图1)、模块化整流器组件420(图4a和图4c)、模
块化整流器组件620(图6a至图6d)或模块化整流器组件920(图9a和图9b)。
58.整流模块523包括二极管模块528a、528b、528c。二极管模块528a、528b、528c中的每个二极管模块包括以图4b所示配置连接的一对二极管和包封二极管的壳体。二极管模块528a、528b、528c机械地安装到散热器535并且热耦接至散热器535。为简单起见,图5中仅标记了二极管模块528a的壳体。二极管模块528a包括包封一对二极管的壳体533a。壳体533a由坚固材料(诸如,例如金属片或钢)制成。壳体533a用螺钉534附接至散热器535的顶部部分535a。为简单起见,仅标记出螺钉534中的一个螺钉。尽管图5中描绘了螺钉534,但壳体533a可以另一种方式附接至顶部部分535a。例如,除了用螺钉固定至顶部部分535a之外或代替用螺钉固定至顶部部分535a,壳体533a可用导热粘合剂或导热胶带胶合至顶部部分535a。
59.散热器535包括基本上平坦的顶部部分535a。散热器535还包括连接至顶部部分535a的侧面部分535b。侧面部分535b为基本上平坦的并且沿着垂直于包括顶部部分535a的平面的方向远离顶部部分535a延伸。散热器535还包括另一侧面部分(未示出),该另一侧面部分平行于侧面部分535b,连接至顶部部分535a,并且远离顶部部分535a延伸。散热器535还包括远离顶部部分535a的下侧(未示出)延伸的多个翅片536。顶部部分535a的下侧与顶部部分535a相对。为简单起见,图5中仅标记了翅片536中的一个翅片。每个翅片536都是与其他翅片分开的板状结构。散热器535由具有相对高热导率的材料(诸如,例如铝或铜)制成。
60.壳体533a由任何耐用材料(诸如,例如金属片或钢)制成。如上所述,散热器535与二极管模块528a、528b、528c热接触。散热器535将由二极管模块528a、528b、528c中的二极管的操作生成的热量传递至流体介质。在图5的示例中,流体介质是围绕整流模块523的空气。然而,其他实施方式也是可能的。例如,散热器535可与有源冷却元件(诸如,例如将热量从散热器535带走的水通道或促进空气流过散热器535和/或在散热器535附近流动从而促进热量移除的风扇)结合使用。
61.每个模块528a、528b、528c中的二极管对通过由第一导体525a和第二导体525b形成的dc总线525电连接。第一导体525a和第二导体525b是金属棒。模块528a中的二极管对利用二极管导体527a和527b(该二极管导体电连接至模块528a中的二极管)电连接至dc总线525。在所示的示例中,二极管导体527a和527b是使用螺母分别固定至并且电连接至第一导体525a和第二导体525b的金属螺钉。模块528b和模块528c中的二极管对也以相同的方式连接至dc总线525。
62.在图5的示例中,u形连接托架538a位于壳体533a与导体525a和525b之间。二极管导体527a和527b延伸通过壳体533a和连接托架538以分别固定至导体525a和525b。在一些实施方式中,不使用连接托架538a。
63.图6a至图6e示出了另一示例性整流器组件620的各个方面。整流器组件620包括整流模块523(图5)的三个实例。整流器组件620是18脉冲整流器。图6a是整流器组件620的透视图。图6b是整流器组件620的顶视图。图6c是整流器组件620的侧视图。图6d是安装基座630的透视图。图6e是空气挡板670的透视图。
64.参照图6a和图6b,整流器组件620包括安装基座630,该安装基座保持整流模块523的三个实例。还参照图6d,安装基座630包括多个侧壁630a至630e。在所示的示例中,侧壁
630a至630e中的每个侧壁为基本上平坦或板状结构。侧壁630a至630e由适用于该应用的任何耐用材料制成。例如,侧壁630a至630e可由金属片或钢制成。
65.第一侧壁630a为限定三个开口632a、632b、632c的基本上平坦的结构。每个开口632a、632b、632c为相同的尺寸和形状。在所示的示例中,开口632a、632b、632b为矩形;然而,开口632a、632b、632b可为其他形状。如图6a和图6b所示,整流模块523的一个实例被保持在每个开口632a、632b、632c中。安装基座630还包括第二侧壁630b和第三侧壁630c。第二侧壁630b和第三侧壁630c为相同的尺寸和形状,在y

z平面中延伸,并且彼此平行。第二侧壁630b包括边缘664和边缘666。第三侧壁630c包括边缘665和边缘667。边缘666和边缘667沿着y方向延伸。边缘664和边缘665沿着相对于y方向成角度α的方向延伸。角度α可例如小于90度(
°
),角度α可为零度,或者α可介于10
°
和70
°
之间。
66.安装基座630还包括在第二侧壁630b和第三侧壁630c之间在x

y平面中延伸的第四侧壁630d。第四侧壁630d在边缘666处附接至第二侧壁630b并且在边缘667处附接至第三侧壁630c。第四侧壁630d限定三个开口661a至661c。每个开口661a、661b、661c被配置为保持相应的风扇635a、635b、635c(图6a和图6b)。开口661a、661b、661c穿过第四侧壁630d,使得风扇635a、635b、635c能够将空气662(图6c)从第四侧壁630d的一侧抽吸到另一侧。在图6a至图6d所示的示例中,开口661a、661b、661c为圆形。然而,可使用允许将风扇容置并且保持在开口中的任何形状。
67.第一侧壁630a在第二侧壁630b和第三侧壁630c之间延伸。具体地讲,第一侧壁630a在边缘664处连接至第二侧壁630b并且在边缘665处连接至第三侧壁630c。如上所述,边缘664和665相对于y方向以角度α延伸,并且第一侧壁630a为平坦结构。因此,第一侧壁630a相对于y方向以角度α成角。此外,并且参照图6a,当整流模块523安装在安装基座630中时,模块523(及其相应的部件,诸如散热器535)也相对于y方向以角度α成角。
68.安装基座630还包括第五侧壁630e,该第五侧壁在x

z平面中延伸并且连接至第一侧壁630a、第二侧壁630b、第三侧壁630c和第四侧壁630d。第五侧壁630e在z方向上将第一侧壁630a与第四侧壁630d分开。该间距提供空间以容纳风扇635a、635b、635c(图6a和图6b)。此外,凸缘663从第二侧壁630b、第三侧壁630c和第四侧壁630d延伸出去。凸缘663可用于将安装基座630安装到机柜(诸如图8所示)或另一结构。
69.还参照图6c,安装基座630还可包括第六侧壁630f。第六侧壁630f在x

z平面中延伸并且连接至第一侧壁630a、第二侧壁630b、第三侧壁630c和第四侧壁630d。在包括第六侧壁630f的实施方式中,安装基座630类似于封壳并且可被称为安装封壳630。在包括第六侧壁630f的实施方式中,通气孔或开口668(图6c)穿过第六侧壁630f以允许空气662离开封壳630。一些实施方式不包括第六侧壁630f。在这些实施方式中,空气通过第二侧壁630b和第三侧壁630c之间的开口区域668从安装基座630离开。
70.图6a至图6c示出了处于组装状态的整流器组件620。如图6c所示,当风扇635a、635b、635c在操作时,它们沿着路径669将空气662从区域688抽吸通过安装基座630并且使该空气从第二侧壁630b和第三侧壁630c之间的开口区域或通气孔668离开。散热器535(图5)未在图6c中示出,但如上所述,散热器535相对于方向y以角度α取向。路径669越过、靠近和/或穿过翅片536(图5)之间的空间。因此,空气622靠近散热器535流动或流过该散热器,并且有助于从散热器535移除热量。这允许二极管模块528a、528b、528c中的二极管对的附
加冷却和/或更有效冷却,并且增加使二极管在其额定热极限内操作的时间量和/或防止使二极管无法最佳操作的热状况的发生。
71.还参照图6e,在一些实施方式中,安装基座630包括挡板670。一些实施方式不包括挡板670。挡板670用于帮助将由风扇635a、635b、635c抽吸到基座630中的移动空气662朝向散热器535引导,从而进一步增强从散热器535移除热量。
72.挡板670包括平坦部分671和从平坦部分671延伸出去的凸缘672。凸缘672允许挡板670附接至安装基座630。当附接至安装基座630时,平坦部分671处于路径669中(图6c)。凸缘672和平坦部分671相对于彼此成角度,使得平坦部分671将空气662朝向散热器535引导并且引导通过该散热器。换言之,挡板670以使得从散热器535移除更多热量的方式引导空气662。这允许二极管模块528a、528b、528c中的二极管更有效地操作和/或操作更长的时间段。
73.图7a示出了没有挡板670的整流器组件620的模拟热数据。图7b示出了具有挡板670的整流器组件620的热数据。图7a和图7b所示的数据表示整流器组件620的侧横截面的二维模拟温度。在图7a和图7b的示例中,带箭头的实线表示通过整流器组件620的气流的方向。空气由组件620的底部处的风扇635a抽吸到整流器组件620中,并且空气通过开口区域668离开。在模拟中,635a处的入口为60平方英寸,并且该入口处的冷却温度小于50℃。如通过比较图7a和图7b所示,在使用挡板670的模拟中(图7b),气流更有方向性和集中性。此外,在使用了挡板670的模拟中(图7a),整流器组件620中的温度更低。例如,标记为789的区域在没有挡板760的模拟中(图7a)具有约115℃的温度,并且在具有挡板760的模拟中(图7b)具有约100℃的温度。
74.返回参照图6a至图6c,整流器组件620包括输入接口639。在图6a至图6c所示的示例中,输入接口639处于侧壁630e上。输入接口639包括多个电连接点,该多个电连接点中的每个电连接点电连接至整流模块523的每个实例的二极管模块528a、528b、528c中的一个二极管模块。电连接点还接受与多相电源(诸如图3a的移相自耦变压器380)的一个相位的连接。换言之,输入接口639提供用于使该电源电连接至二极管模块的接口。
75.为了将整流器组件620连接至逆变器以形成驱动器装置,整流模块523的每个实例上的导体525a和525b电连接至也连接至逆变器的dc总线。例如,每个整流模块523的导体525a和525b可电连接至相应的第一母线和第二母线(未示出),该相应的第一母线和第二母线电连接至驱动装置的dc总线。第一母线可以是与每个整流模块523的导体525a接触的金属棒。第二母线可以是在x方向上延伸并且与每个整流模块523的导体525b接触的金属棒。
76.参照图8,示出了系统800。系统800包括机柜885和整流器组件620。图8中示出了机柜885的局部透视图。机柜885是具有门或其他进入点的中空封闭空间。机柜885用于容纳装备,诸如,例如逆变器(诸如逆变器240)、电缆、监测系统和计算装备。在图8的示例中,机柜885用于包封整流器组件620。机柜885可包括或可不包括附加装备。
77.机柜885包括内壁886。内壁886为基本上平坦的并且限定多个通气孔887。每个通气孔887包括穿过内壁886的多个开口。换言之,通气孔887允许空气或其他流体进入和离开机柜885。
78.整流器组件620的凸缘663附接至壁886以将整流器组件620安装到壁886。整流器组件620的开口区域668(图6c)面向壁88并且与通气孔887中的一个通气孔对准,使得空气
能够流过组件620。第四侧壁630d背离壁886。风扇635a、635b、635c向下面向机柜885的底部888。在操作使用中,风扇635a、635b、635c将空气从底部888抽吸通过整流器组件620,并且通过与组件620的开口区域668对准的通气孔887排出空气。
79.通过将风扇635a、635b、635c定位成从靠近底部888的区域抽吸空气对整流器组件620进行取向(如图8所示)可有助于确保将相对较冷的空气抽吸到整流器组件620中。例如,相对较冷的空气通常会下沉并且更有可能靠近底部888。另一方面,图8所示的机柜885中的整流器组件620的取向是示例,并且其他取向也是可能的。例如,整流器组件620可相对于所示配置旋转90
°
或180
°
。如果例如底部区域888由于特定装备的存在而异常温热,或者如果底部区域888被装备挤满使得底部区域888中几乎不存在空气,则此类其他取向可能是期望的。
80.此外,整流器组件620可安装在除壁886之外的结构上。例如,整流器组件620可安装在机柜门或强度足以支撑整流器组件620的任何基本上平坦的结构上。
81.其他实施方式也在权利要求书的范围内。例如,整流器组件中使用的整流模块的二极管模块可以适用于该应用的任何方式进行布置。参照图9a,示出了用于整流器组件920(图9b)中的整流模块923的另一实施方式。整流模块923包括二极管模块928a、928b、928c,这些二极管模块中的每个二极管模块包括如图4b所示电连接的一对二极管。整流模块923还包括由导体525a和525b形成的局部dc总线。二极管模块928a、928b、928c电连接至局部dc总线525。整流模块523的三个实例被安装到安装基座930以形成整流器组件930。
82.此外,其他实施方式和用途也是可能的。例如,整流器组件120、220、420、520、620和920中的任一个整流器组件可用于驱动多于一个电气网络,诸如网络411(图4d)。例如,整流器组件120、220、420、520、620和920中的任一个整流器组件可用于驱动从电连接至整流器组件的输出的总线接收dc电功率的网络的多个实例(每个实例包括电容器网络和逆变器)。在这些实施方式中,整流器组件120、220、420、520、620或920的输出电连接至为多于一个逆变器供电的dc总线,使得整流器组件120、220、420、520、620或920成为驱动多于一个ac马达或其他ac负载的驱动装置的一部分。
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