一种集成式变流器装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成式变流器装置，包括柜体，所述柜体包含依次水平布置的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内设有牵引变流器模块和辅助变流器模块，所述第三腔体内设有功率单元模块，所述第二腔体内设有用于冷却第一腔体内模块的水冷模块和用于冷却第三腔体内模块的风冷模块。本发明专利技术具有设计合理、布局紧凑、集成度高、散热效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到轨道交通设备领域，具体涉及一种集成式变流器装置。
技术介绍
在高速动车组或城市轨道交通等应用领域，都需使用到牵引、辅助或牵引辅助一体式变流装置，用于车组的牵引、制动控制和车组的辅助负载供电。部分现有牵引变流器、辅助变流器多采用独立的柜体装载，这对于高速动车组非常有限的车下安装空间来说，十分占用空间；并且现有牵引变流器、辅助变流器多采用风冷却方式，风冷却散热功率受供电负载容量的限制，供电负载功率增加到一定容量后风冷散热技术使用受到限制；同时，从整体布局来看，其冷却风道是从设备侧面进风再经过变流器内部风道由另一侧出风，设备内部空间规划有限，冷却及电路布置难度大，器件安装拆卸及维护不便，冷却效率不高，同时还带来设备一定的振动噪声问题。部分现有牵引辅助一体式变流器装置虽也有水冷却方式的运用，但由于水冷却设计采用串联方式，设计单一,串联的水冷却装置中若有一个部件出现故障，会导致整个冷却系统冷却效率降低甚至冷却失效，进而影响车组安全。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种设计合理、布局紧凑、集成度高、散热效率高的集成式变流器装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种集成式变流器装置，包括柜体，所述柜体包含依次水平布置的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内设有牵引变流器模块和辅助变流器模块，所述第三腔体内设有功率单元模块，所述第二腔体内设有用于冷却第一腔体内模块的水冷模块和用于冷却第三腔体内模块的风冷模块。作为本专利技术的进一步改进，所述水冷模块包括用于形成水冷循环系统的输水管、热交换器、水泵和水箱，所述风冷模块包括用于从外界抽风并吹向第三腔体内的风机组件，所述热交换器设置于风机组件的抽风端以使冷风先经过热交换器后再通过风机组件吹向第三腔体内。作为本专利技术的进一步改进，所述水冷模块包括相互独立的两套水冷循环系统，每套所述水冷循环系统均包括输水管和一个热交换器、水泵和水箱，所述风冷模块包括两个风机组件，每个所述热交换器均对应一个风机组件设置。作为本专利技术的进一步改进，两个所述热交换器分别对称设置在柜体的两侧壁上，每个所述热交换器与对应的风机组件之间设有用于连通的可拆卸风道。作为本专利技术的进一步改进，每个所述热交换器靠近外界的一侧上设有过滤组件。作为本专利技术的进一步改进，所述可拆卸风道内设有用于消声的吸音材料。作为本专利技术的进一步改进，所述风冷模块包括可调风量隔板组件，所述可调风量隔板组件设置于风机组件和第三腔体之间用于调整吹向第三腔体的风量大小和流向。作为本专利技术的进一步改进，所述第三腔体的底部设有出风口，所述出风口处设有用于调节出风量大小和流向的可调出风底板组件。作为本专利技术的进一步改进，所述水泵、风机组件及功率单元模块与柜体之间均设有减震垫组件。作为本专利技术的进一步改进，所述柜体内设有用于消声的吸音材料。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术的集成式变流器装置，通过优化设计，在柜内同时集成安装了牵引变流器和辅助变流器，并且同时集成了水冷和风冷两种不同冷却模块分别对变流器进行散热，散热效果好、效率高，整个装置集成度高、结构布局紧凑，柜体占用空间小。（2）本专利技术的集成式变流器装置，通过合理的布局，使得水冷和风冷两种不同冷却模块共用相同的风机组件，充分利用水冷方式需要的冷风再进一步用于风冷方式，冷却效果好，降低了设备成本。（3）本专利技术的集成式变流器装置，其水冷方式采用相互独立的两套水冷循环系统对变流器进行并行散热，当一个部件出现故障时，另一套仍能正常冷却工作，不会对设备造成大的影响，且便于设备维护和检修。（4）本专利技术的集成式变流器装置，通过设置可拆卸风道、可调风量隔板组件、可调出风底板组件，加之合理的风道布局，并且能根据不同的功率需求灵活调整冷风的风量和吹向角度，进一步提高了冷却效果。附图说明图1是本专利技术在实施例中的立体结构原理示意图。图2是本专利技术在实施例中的布局原理示意图。图3是本专利技术的水冷模块在实施例中的布局原理示意图。图4是本专利技术在实施例中的局部立体结构原理示意图。图例说明：1、柜体；11、第一腔体；12、第二腔体；13、第三腔体；2、水冷模块；21、输水管；22、热交换器；23、水泵；24、水箱；3、风冷模块；31、风机组件；32、可拆卸风道；33、可调风量隔板组件；34、可调出风底板组件；4、功率单元模块。具体实施方式以下结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1至图4所示，本专利技术提供一种集成式变流器装置，包括柜体1，柜体1包含依次水平布置的第一腔体11、第二腔体12和第三腔体13，第一腔体11内设有牵引变流器模块和辅助变流器模块（如整流模块、逆变模块、辅助电路等），第三腔体13内设有功率单元模块4（如变压器、电抗器、电阻等），第二腔体12内设有用于冷却第一腔体11内模块的水冷模块2和用于冷却第三腔体13内模块的风冷模块3。即本装置在柜内同时集成牵引变流器和辅助变流器，并且同时集成了水冷和风冷两种不同冷却模块。水冷模块2包括用于形成水冷循环系统的输水管21、热交换器22、水泵23和水箱24，风冷模块3包括用于从外界抽风并吹向第三腔体13内的风机组件31，热交换器22设置于风机组件31的抽风端以使冷风先经过热交换器22后再通过风机组件31吹向第三腔体13内。当需要冷却时，水冷模块2的冷却液不断循环流动以带走第一腔体11内模块的热量，同时风机组件31抽风工作，使得外界的冷风先经过设置于风机组件31抽风端的热交换器22，冷风带走热交换器22散发的热量，即对水冷模块2的冷却液进行降温，便于冷却后的冷却液再次进行循环冷却；并且，经过热交换器22后冷风（此时，冷风虽然带走了热交换器22的部分温度，但其温升并不会很高，其相对于发热的功率模块仍然属于温度更低的冷风）被风机组件31抽取并通过风机组件31吹向第三腔体13内的功率单元模块4，使得冷风进一步对功率单元模块4进行散热。通过这样的优化设计，本专利技术在柜内同时集成安装了牵引变流器和辅助变流器，并且同时集成了水冷和风冷两种不同冷却模块分别对变流器进行散热，集成度高、散热效果好、效率高；同时，通过合理的布局，使得水冷和风冷两种不同冷却模块共用相同的风机组件31，充分利用水冷方式需要的冷风再进一步用于风冷方式，冷却效果好，降低了设备成本，并且整个装置结构布局紧凑，柜体占用空间小。需要说明的是，在本实施例的上述结构的启发下，本领域的普通技术人员还可以采用另外一种实施方式，即第二腔体12内还是同样设有用于冷却第一腔体11内模块的水冷模块2和用于冷却第三腔体13内模块的风冷模块3，但是水冷模块2也包含独立的第二风机组件，该第二风机组件单独为水冷模块2的热交换器22进行吹风或者抽风以降温；而风冷模块3的风机组件31则单独实现为第三腔体13内模块进行吹风或抽风以降温。这样的设置，同样可以达到水冷和风冷两种不同冷却模块分别对变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式变流器装置，包括柜体（1），其特征在于，所述柜体（1）包含依次水平布置的第一腔体（11）、第二腔体（12）和第三腔体（13），所述第一腔体（11）内设有牵引变流器模块和辅助变流器模块，所述第三腔体（13）内设有功率单元模块，所述第二腔体（12）内设有用于冷却第一腔体（11）内模块的水冷模块（2）和用于冷却第三腔体（13）内模块的风冷模块（3）。

【技术特征摘要】
1.一种集成式变流器装置，包括柜体（1），其特征在于，所述柜体（1）包含依次水平布置的第一腔体（11）、第二腔体（12）和第三腔体（13），所述第一腔体（11）内设有牵引变流器模块和辅助变流器模块，所述第三腔体（13）内设有功率单元模块，所述第二腔体（12）内设有用于冷却第一腔体（11）内模块的水冷模块（2）和用于冷却第三腔体（13）内模块的风冷模块（3）。
2.根据权利要求1所述的集成式变流器装置，其特征在于，所述水冷模块（2）包括用于形成水冷循环系统的输水管（21）、热交换器（22）、水泵（23）和水箱（24），所述风冷模块（3）包括用于从外界抽风并吹向第三腔体（13）内的风机组件（31），所述热交换器（22）设置于风机组件（31）的抽风端以使冷风先经过热交换器（22）后再通过风机组件（31）吹向第三腔体（13）内。
3.根据权利要求2所述的集成式变流器装置，其特征在于，所述水冷模块（2）包括相互独立的两套水冷循环系统，每套所述水冷循环系统均包括输水管（21）和一个热交换器（22）、水泵（23）和水箱（24），所述风冷模块（3）包括两个风机组件（31），每个所述热交换器（22）均对应一个风机组件（31）设置。
4.根据权利要求3所述的集成式变流器装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣智林，李碧钰，饶沛南，李华，李自然，葛会军，石东山，谢海波，彭希予，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43