一种牵引变流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种牵引变流器，包含位于一个柜体内的辅助设备供电单元和两重牵引供电单元，每重所述牵引供电单元均包括整流模块和逆变模块，所述辅助设备供电单元包括辅变模块，所述辅助设备供电单元通过投切接触器在两路独立的中间直流回路之间进行切换。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑、布局更加合理、集成度更高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及到轨道交通车辆领域，特指一种适用于轨道交通车辆的牵引变流器。
技术介绍
随着动车组对牵引系统空间、重量、高功率密度等要求的进一步提高，高度集成化成为发展的必然趋势。传统设计当中，在牵引变流器柜之外，充电机、辅助变流装置等设备往往独立于变流器单独成柜，使得整套牵引及辅助设备所占空间尺寸和重量大大增加。牵引变流器高度集成化设计较好的解决了上述问题，但是伴随着高度集成化设计，牵引变流器柜体结构设计方面新的问题日益凸显。它主要包括以下问题：（1）随着高度集成化设计，牵引变流器空间尺寸和重量急剧增加，这与客户对于牵引变流器柜体轻量化等要求相矛盾；（2）高度集成化设计给整柜强度设计带来了新的挑战，同时在空间结构布局方面容易出现布局杂乱、走线交错复杂等问题，也给走线和元器件散热等造成很大困难，维护难度也较高。一般的布局和走线方式很难满足元器件间与电缆间的绝缘距离，容易导致元器件与电缆间的相互电磁干扰。同时，互相传导各自散发出来的热量，造成柜体内部温升很高，进而影响牵引变流器的正常工作。如专利申请（申请号EP1994011833419941122）公开了一种变流器，此变流器的主电路包含两个四象限模块，两个主牵引逆变器模块和中间电路，并介绍了三者之间的连接关系，但是没有涉及到柜体布局和水冷系统等问题。又如专利申请(申请号为CN201120199859.1)公开了一种牵引变流器，它公开了牵引变流器的柜体布局，但并没有涉及变流器的主牵引变流器、辅助变流器和充电机的各种供电制式集成问题，也没有考虑变流器冷却系统的集成问题；又如专利申请(申请号为CN200820110038.4)公开了一种大功率牵引变流器，其主要公开了变流器主电路构成，并没有涉及此变流器的整体布局、系统集成和水冷系统等方面的问题。且这三种牵引变流器的变流模块及元器件安装在柜体的同一面，变流模块与支撑电容都是集成式的，分离式布置方式没有提及，不能满足模块重量轻、便于维护的要求。在电路和结构优化设计、柜体减重等方面也没有进行阐述。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单紧凑、布局更加合理、集成度更高的牵引变流器。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种牵引变流器，包含位于一个柜体内的辅助设备供电单元和两重牵引供电单元，每重所述牵引供电单元均包括整流模块和逆变模块，所述辅助设备供电单元包括辅变模块，所述辅助设备供电单元通过投切接触器在两路独立的中间直流回路之间进行切换。作为本技术的进一步改进：所述整流模块采用两重四象限PWM整流器。作为本技术的进一步改进：在所述柜体内沿着柜体的长度方向，第一支撑电容和第二支撑电容位于端部，呈上下叠放状的第一逆变模块和第一整流模块、呈上下叠放状的第二逆变模块和第二整流模块、呈上下布置的第一斩波电流传感器和第二斩波电流传感器、斩波电阻在中部依次排列，膨胀水箱和三相滤波电容位于另一个端部。作为本技术的进一步改进：在所述柜体一面上沿着上述柜体的长度方向依次设置有盖板、安全联锁、充电模块柜门、辅变模块柜门、DCU控制箱腔体柜门。作为本技术的进一步改进：所述安全联锁设置于柜门上，通过设备钥匙的机械连锁实现安全锁定。作为本技术的进一步改进：所述柜体内设置有传感器组件及中间回路支撑电容，所述传感器组件包括电压传感器、第一短接接触器KM2和第二短接接触器KM1。作为本技术的进一步改进：所述中间舱体内包含散热风机和中间直流复合母排；所述散热风机采用了变极风机，所述中间直流复合母排采用分开布置。作为本技术的进一步改进：还包括冷却系统，所述冷却系统包括热交换器、散热风机、水泵、膨胀水箱、管道和冷却水；所述热交换器用来实现液-气热量的交换；所述水泵用来提供冷却介质的循环动力；所述散热风机用来提供液-气热量交换的动力，且实现部件的风冷散热。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的牵引变流器，不仅高度集成了牵引变流器模块、辅助变流器模块、辅助变压器、充电机、水冷系统等设备，充分满足高度集成化要求，同时通过优化电路和结构设计，使整柜结构呈现出布局紧凑、合理等特点，整柜空间尺寸和重量都得到有效降低，为变流器增加新的器件完善功能提供了可能。附图说明图1是本技术中主电路的原理示意图。图2是本技术牵引变流器的后视结构原理示意图。图3是本技术牵引变流器的前视结构原理示意图。图4是本技术在具体应用实例中安全联锁的一个视角的示意图。图5是本技术在具体应用实例中安全联锁的另一个视角的示意图。图6是本技术牵引变流器的右视结构原理示意图。图7是本技术牵引变流器的左视结构原理示意图。图8是本技术在具体应用实例中中间舱体的内部布置示意图。图9是本技术在具体应用实例中冷却系统的原理示意图。图例说明：1、第一支撑电容；2、第二支撑电容；3、第一逆变模块；4、第二逆变模块；5、第一斩波电流传感器；6、第二斩波电流传感器；7、斩波电阻；8、膨胀水箱；9、三相滤波电容；10、第一整流模块；11、第二整流模块；12、盖板；13、安全联锁；14、充电模块柜门；15、辅变模块柜门；16、DCU控制箱腔体柜门；17、电压传感器；18、第一短接接触器KM2；19、第二短接接触器KM1；20、散热风机；21、中间直流复合母排；22、辅助输出接触器。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图1所示，本技术的牵引变流器，包含位于一个柜体内的辅助设备供电单元和两重牵引供电单元，每重牵引供电单元均包括整流模块和逆变模块，辅助设备供电单元包括辅变模块（辅助逆变器），辅助设备供电单元通过投切接触器可以在两路独立的中间直流回路之间进行切换。在具体应用实例中，整流模块可以根据实际需要采用两重四象限PWM整流器。如图2所示，在柜体内沿着柜体的长度方向，第一支撑电容1和第二支撑电容2位于端部，呈上下叠放状的第一逆变模块3和第一整流模块10、呈上下叠放状的第二逆变模块4和第二整流模块11、呈上下布置的第一斩波电流传感器5和第二斩波电流传感器6、斩波电阻7在中部依次排列，膨胀水箱8和三相滤波电容9位于另一个端部。变流器模块中逆变模块和整流模块采用叠层布置，支撑电容与变流器模块为分开布置，有效降低单个变流模块的重量，便于模块的安装和维护，也可以提高模块的散热能力。参见图3，在柜体的另一面上，沿着上述柜体的长度方向依次设置有盖板12、安全联锁13、充电模块柜门14、辅变模块柜门15、DCU控制箱腔体柜门16。参见图4和图5所示，为在具体应用实例中的安全联锁13，设置于门盖板上，其属于列车高压安全连锁控制系统中的一环，主要功能就是通过设备钥匙之间的机械连锁，防止维护人员在牵引变流器未切断高压电源情况下进行操作。只有在高压系统断电之后，牵引变流器柜门才能打开，有效保障现场操作人员的安全性，并且该安全联锁13具有防水性。参见图6和图7，为在具体应用实例中柜体的左、右侧视图，柜体内设置有传感器组件及中间回路支撑电容22，传感器组件包括电压传感器17、第一短接接触器KM218和第二短接接触器KM119。通过对传感器等布局优化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牵引变流器，其特征在于，包含位于一个柜体内的辅助设备供电单元和两重牵引供电单元，每重所述牵引供电单元均包括整流模块和逆变模块，所述辅助设备供电单元包括辅变模块，所述辅助设备供电单元通过投切接触器在两路独立的中间直流回路之间进行切换。

【技术特征摘要】
1.一种牵引变流器，其特征在于，包含位于一个柜体内的辅助设备供电单元和两重牵引供电单元，每重所述牵引供电单元均包括整流模块和逆变模块，所述辅助设备供电单元包括辅变模块，所述辅助设备供电单元通过投切接触器在两路独立的中间直流回路之间进行切换。2.根据权利要求1所述的牵引变流器，其特征在于，所述整流模块采用两重四象限PWM整流器。3.根据权利要求1或2所述的牵引变流器，其特征在于，在所述柜体内沿着柜体的长度方向，第一支撑电容（1）和第二支撑电容（2）位于端部，呈上下叠放状的第一逆变模块（3）和第一整流模块（10）、呈上下叠放状的第二逆变模块（4）和第二整流模块（11）、呈上下布置的第一斩波电流传感器（5）和第二斩波电流传感器（6）、斩波电阻（7）在中部依次排列，膨胀水箱（8）和三相滤波电容（9）位于另一个端部。4.根据权利要求3所述的牵引变流器，其特征在于，在所述柜体一面上沿着上述柜体的长度方向依次设置有盖板（12）、安全联锁（13）、充电模块柜门（14...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，刘永江，李华，忻力，刘大，吴刚，左鹏，龚昱，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43