低電感電力電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低電感電力電容器，包括蓋板組件、外殼和固定在外殼內的電容器芯組，電容器芯組由多個電容芯子分層疊加而成，正、負極引出銅帶相互疊加設置在電容器芯組非噴金面的兩側，正、負極引出銅帶及端子連接部的重疊部分之間設有絕緣層；每個電容芯子的兩端噴金面分別通過焊接電連接在橫向設置的分引出銅帶上，電容器芯子組兩端的各個分引出銅帶兩端通過焊接固定在正或負極引出銅帶上。通過在電容器芯子組兩側設置雙引出銅帶，使得電流引至引出銅帶時的路徑最短且電流密度降低，可明顯減小電容器自感量，提高變流器等設備的安全性能。
【專利說明】低電感電力電容器

【技術領域】
[0001〕 本發(fā)明涉及一種電力電容器，具體地說是一種低電感電力電容器。

【背景技術】
[0002]目前，市場對大功率變流器的需求越來越大，對于擔任變流任務的叩81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。變流器的開關頻率越高，輸出電流越大則電流的變化率就越大；那么在直流母排上感應的電壓就會越大。根據(jù)公式山=可知:改善電容自身的電感值，會大大降低變流器在輸出電流大、開關頻率高的情況下的感應電壓。
[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銅導線與電容器芯組連接。而這些引出銅帶、銅導線的自感就決定電容器自感值的大小。為了減小引出銅帶的自感量，專利文獻⑶103021656八公開了一種低電感電力電容器，將正、負兩極引出銅帶在由若干個壓扁的電容芯子上下疊加而成的電容器芯組一側通過絕緣隔離進行疊加處理，以抵消電流經(jīng)過正、負兩極引出銅帶疊加部分時產(chǎn)生的寄生電感，從而減少其自感量。
[0004]然而，對于采用圓柱形電容芯子分層疊加、每層電容芯子數(shù)量較多的電容器芯組來說，各個電容芯子的噴金面與引出銅帶疊加區(qū)域即中間導電帶距離不同，需通過銅帶將噴金面和中間導電帶連接，銅帶的自身電感值較大，導致電容器自感較大，在變流器正常運行時產(chǎn)生的尖峰電壓較大，會給設備帶來安全隱患。為了消除感應電壓帶來的危害，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。但設備在長期運行過程中，吸收電容會出現(xiàn)損壞，必然會影響到設備的正常運行。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種采用多個圓柱形電容芯子分層疊加布置的低電感電力電容器，自感量低，可適用于2紐2以上的高頻工況運行。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:包括蓋板組件、夕卜殼和固定在外殼內的電容器芯組，電容器芯組由多個電容芯子分層疊加而成，電容器芯組上固定有與設置在蓋板組件上的引出端子電連接的正、負極引出銅帶，所述正、負極引出銅帶分別有一對并呈縱向設置在電容器芯組非噴金面的兩側，電容器芯組兩側的正、負極引出銅帶相互疊加，各正、負極引出銅帶上端有折彎至電容器芯組上端面的、用來焊接引出導線的端子連接部，正、負極引出銅帶及端子連接部的重疊部分之間設有絕緣層；每個電容芯子的兩端噴金面分別通過焊接電連接在橫向設置的分引出銅帶上，電容器芯子組兩端的各個分引出銅帶兩端通過焊接固定在正或負極引出銅帶上。電容芯子的電流經(jīng)分引出銅帶沿最短路徑向兩側正或負極引出銅帶分流，不僅路徑縮短，而且電流在經(jīng)過分引出銅帶時不會疊加，電流密度降低，因此，電容器不會出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。而兩側正、負極引出銅帶因相互疊加，在紋波電流通過引出銅帶時使得寄生電感相互抵消，因而，電容器引出銅帶產(chǎn)生的自感量可以明顯減小。
[0007]為了方便分引出銅帶與引出銅帶的焊接，正、負極引出銅帶上分別有折彎至噴金面的用來焊接固定分引出銅帶的翻邊，分引出銅帶兩端通過焊接固定在相應正或負引出銅帶的翻邊上。
[0008]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案是:正、負極引出銅帶的兩個端子連接部之間通過焊接固定有連接銅帶。正、負極引出銅帶的兩個端子連接部通過連接銅帶連成一體，不僅使得引出銅帶能很好地固定在電容器芯組上，可以防止搬動過程或其他場合的振動引起引出銅帶振動而影響各焊點強度，而且連接銅帶可以使兩個端子連接部之間的電流強度一致，使得兩側正、負極引出銅帶發(fā)熱均勻，有利于電容器均勻散熱。
[0009]由上述技術方案可知，本發(fā)明通過設置正、負極雙引出銅帶以及分引出銅帶，每個電容器芯子上的電流可以均勻有效的通過分引出銅帶到引出銅帶，電流流通路徑短且電流密度降低，不會出現(xiàn)局部過熱情況。雙引出銅帶在電容器芯組兩側重疊復合，在紋波電流通過電容器引出銅帶時產(chǎn)生的自感相互抵消，整臺電容器的自感值大大降低。以20007(10-2000 ？電容器為例，在相同的電容芯組的情況下，采用此方法的電容器較常規(guī)的電容器電感值由80沾減少到50沾以下，因此設備不需要額外安裝吸收電容，可以提高變流器等設備的安全性能。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，通過在兩個主引出銅帶的端子連接部之間和連接銅帶連接，不僅可以增加主、次引出銅帶的焊點強度，還可以使兩個端子連接部之間的電流強度一致，有利于電容器均勻散熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明結構示意圖。
[0011]圖2是電容器芯組立體結構示意圖。
[0012]圖中標注符號的含義如下:
[0013]1-蓋板組件11-引出端子12-引出導線2-外殼3-電容器芯組31-電容芯子311-噴金面41、42-正極引出銅帶51、52-負極引出銅帶411、421-翻邊6-分引出銅帶61、62-焊點7-絕緣層8-絕緣板

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]如圖1所不,本發(fā)明包括蓋板組件1、外殼2和固定在外殼2內的電容器芯組3。電容器芯組3可以為一個或數(shù)個并列設置，每個電容器芯組3外側四周包裹絕緣膜后放置在外殼2中，絕緣膜在圖1中沒有畫出。電容器芯組3的正、負極分別通過引出導線12與蓋板組件1上的引出端子11電連接。
[0016]電容器芯組3結構參見圖2，電容器芯組3由若干個圓柱形電容芯子31分層疊加而成，每一層電容芯子31的軸心呈水平方向并排布置。電容器芯組3在上端及兩側非噴金面處設置環(huán)氧樹酯材料制成的絕緣板8。如采用壓扁的電容芯子，每層的電容芯子按厚度方向平行并列布置，以便于其噴金面311的上、下部分可與分引出銅帶6電連接。
[0017]與設置在蓋板組件1上的引出端子11電連接的正、負極引出銅帶分別有一對并呈縱向設置在電容器芯組3非噴金面的兩側的絕緣板8外側，位于電容器芯組3兩側的正、負極引出銅帶41、51和42、52相互疊加，各引出銅帶41、42和51、52上端分別有折彎至電容器芯組3上端面的、用來焊接引出導線12的端子連接部411、412和511、512，正、負極引出銅帶41、42和51、52及端子連接部411、412和511、512的重疊部分之間設有絕緣層7。該絕緣層7可采用聚丙烯膜片或絕緣紙制成的絕緣膜片，厚度較薄。電容器芯組3兩端噴金面311上分別設置數(shù)個橫向設置的、用來與電容芯子電連接的分引出銅帶6，各分引出銅帶6兩端通過焊接分別固定在相應正或負引出銅帶41、42或51、52上。本例如圖1、2中所示，在相鄰兩層電容芯子31的每端噴金面之間布置一根分引出銅帶6，相鄰兩層電容芯子的噴金面311上、下部分分別通過焊接電連接在分引出銅帶6上，圖中標號61為噴金面311與分引出銅帶6電連接的焊點。
[0018]為了方便分引出銅帶6與正、負極引出銅帶41、42和51、52的焊接，正、負極引出銅帶41、42和51、52上有折彎至噴金面311端面的用來焊接固定分引出銅帶6的翻邊412、422，分引出銅帶6兩端通過焊接固定在正或負極引出銅帶的翻邊412、422上。圖中標號62為分引出銅帶6與翻邊412、422電連接的焊點。
[0019]為方便固定正、負極引出銅帶，正、負極引出銅帶的兩個端子連接部411、421和511、521之間分別通過焊接固定有連接銅帶43、53。
[0020]為盡可能地抵消寄生電感，上述正、負極引出銅帶的翻邊412、422及分引出銅帶6在電容器芯組3的兩端噴金面311上呈對稱分布；并且正、負極引出銅帶41、42和51、52及端子連接部411、412和511、512最大程度地重疊。
[0021]本發(fā)明電容器芯組3采用浸油處理。當電容器芯組3及蓋板組件1安裝完成后，向外殼2內灌注聚氨酯或環(huán)氧樹酯，制成干式電容器。
[0022]需要指出的是，本發(fā)明也可在外殼內灌注植物油或其他絕緣導熱油，制成濕式電容器。
【權利要求】
1.低電感電力電容器，包括蓋板組件(I)、外殼(2)和固定在外殼內的電容器芯組(3),電容器芯組(3)由多個電容芯子(31)分層疊加而成，電容器芯組(3)上固定有與設置在蓋板組件上的引出端子(11)電連接的正、負極引出銅帶，其特征是:所述正、負極引出銅帶(41、42和51、52)分別有一對并呈縱向設置在電容器芯組(3)非噴金面的兩側，電容器芯組(3)兩側的正、負極引出銅帶(41、42和51、52)相互疊加，各正、負極引出銅帶(41、42和51、52)上端有折彎至電容器芯組(3)上端面的、用來焊接引出導線(12)的端子連接部(411、421和511、521)，正、負極引出銅帶(41、42和51、52)及端子連接部(411、421和511、521)的重疊部分之間設有絕緣層(7);每個電容芯子(31)的兩端噴金面(311)分別通過焊接電連接在橫向設置的分引出銅帶(6)上，電容器芯子組(3)兩端的各個分引出銅帶(6)兩端通過焊接固定在正或負極引出銅帶(41、42或51、52)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的低電感電力電容器，其特征是:正、負極引出銅帶(41、42和51,52)上分別有折彎至噴金面(311)的用來焊接固定分引出銅帶(6)的翻邊(412、422)，分引出銅帶(6)兩端通過焊接固定在相應正或負極引出銅帶的翻邊(412、422)上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的低電感電力電容器，其特征是:正、負極引出銅帶的兩個端子連接部(411、421和511、521)之間通過焊接固定有連接銅帶(43、53)。
【文檔編號】H01G4/228GK104465082SQ201410676740
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權日:2014年11月21日
【發(fā)明者】張進, 楊波, 潘毓嫻, 劉殿明, 汪威 申請人:安徽銅峰電子股份有限公司