牵引变流装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种牵引变流装置，设置于封闭的箱体中，包括：位于所述箱体中央的功率单元，位于所述箱体侧面的内冷单元，包括外部冷却系统和内部冷却系统的冷却系统；其中，所述外部冷却系统，设置在所述功率单元附近，通过与箱体外界进行热交换对所述功率单元散热；所述内部冷却系统，设置在所述内冷单元附近，通过与所述外部冷却系统进行热交换对所述内冷单元散热。所述牵引变流装置的冷却系统能够从整体上对牵引变流装置的箱体降温，并且避免箱体内部电器设备积灰的现象，从而提高牵引变流装置运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆牵引变流装置领域，特别涉及一种牵引变流装置。
技术介绍
目前，随着轨道交通的快速发展，各种电力机车或内燃机车等普遍采用大功率的牵引变流装置，例如绝乡彖4册双极晶体管(Insulate Gate Bipolar Transistor, IGBT )牵引变流器。牵引变流装置一般由脉冲整流器、直流滤波电路、逆变器、真空交流接 触器等主电路设备和无触点控制装置、控制电源等控制电路设备构成，上述 设备都组装于一个箱体内，以减小设备组装后占用的空间。这样的设备配置 虽然可以满足轻量化和结构紧凑要求，但由于单位体积内的设备运行时的热 流量增大，使得设备散热问题更为突出，因此，牵引变流装置通常需要冷却 系统进4亍冷却。现有牵引变流装置的冷却系统， 一般仅针对功率单元(即脉冲整流器和 逆变器)进行散热，通过置于独立的风道内的强迫风冷散热器来实现，而控 制电路设备和主电路设备中的其他部分，例如电阻、传感器、无触点控制装 置和控制电源等电器设备分散布置在所述箱体的特定不同的区域内，难于安 装散热器和独立的风道，因此往往没有对这部分电器设备进行专门的散热处 理。事实上，这些电器设备在工作时也会产生相当大的热量，使得所述箱体 内的温度升高，影响了这些电器设备运行的可靠性。现有技术中某些牵引变流装置内，对上迷除功率单元之外的电器设备分 别设置了风扇进行通风散热，但是，风扇运转带来的灰尘却导致牵引变流装 置的箱体内部积灰严重，而灰尘也会对所述电器设备以及风扇的正常工作带来诸多影响，也会堵塞通风孔，引起散热不良。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种牵引变流装置，所述牵引变流装置的冷却系统能够从整体上对牵引变流装置的箱体降温，并且避免箱体内部电器设备 积灰的现象，从而提高牵引变流装置运行的可靠性。为解决上述问题，本专利技术提供一种牵引变流装置，设置于封闭的箱体中，包括位于所述箱体中央的功率单元， 位于所述箱体侧面的内冷单元，包括外部冷却系统和内部冷却系统的冷却系统；其中，所述外部冷却系统，设置在所述功率单元附近，通过与箱体外界进行热 交换对所述功率单元散热；所述内部冷却系统，设置在所述内冷单元附近，通过与所述外部冷却系 统进行热交换对所述内冷单元散热。所述箱体外壁上具有进风口和出风口 ，所述内部冷却系统包括辅鼓风机，风道和热管换热器；其中，所述辅鼓风机，位于所述内冷单元的上游，用于向所述内冷单元输送气 流，所述气流将内冷单元的热量带至所述热管换热器的受热端，所述风道，连通所述热管散热器的受热端和辅鼓风机，用于将流经所述 热管换热器的受热端的气流输送回辅鼓风机，所述热管换热器，其受热端位于所述内冷单元的下游，其散热端位于所 述外部冷却系统中；所述外部冷却系统包括分流装置，主鼓风机和排风通道；其中，所述分流装置，位于进风口下游，用于将进风口进入的气流分流至所述 热管换热器的散热端和主鼓风机，所述主鼓风机，位于所述功率单元上游，用于向所述功率单元输入气流，所述排风通道，位于所述功率单元的下游，用于把流经所述功率单元的 气流输送至排风口。所述进风口处还具有空气过滤器。所述外部冷却系统还包括与所述功率单元的发热部分连接的散热器，用 于给所述功率单元中发热部分释放热量。所述散热器为沸腾冷却器或均温板。所述主鼓风机为双叶轮电动鼓风机。所述功率单元包括脉冲整流器功率模块和逆变器功率模块。所述脉冲整流器功率模块和逆变器功率模块包括智能功率模块或IGBT 模块、二极管、緩冲电容器、緩冲电阻器、门极接口电路板、层压板母线或 低感母排、平衡电阻器和滤波电容器。内冷单元包括电阻、传感器、控制箱。内冷单元还包括真空接触器、继电器单元和无触点控制装置。 所述分流装置还具有分流比例调节部件。所述外部冷却系统中还包括位于所述脉冲整流器功率模块和逆变器功率 模块下游的次级分流装置。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述牵引变流装置通过整体上配置功率单元和内冷单元在箱体中的位 置，由内部冷却系统和外部冷却系统分别对内冷单元和功率单元进行散热， 而内部冷却系统中的没有箱体外的空气流入，仅与外部冷却系统进行热交换对所述内冷单元散热，外部冷却系统直接对功率单元进行散热，如此以来， 无论对设置相对集中的功率单元，还是设置相对分散的电阻、传感器、控制 箱等所谓内冷单元，能够从整体上进行散热，控制电器设备的温升，而且， 由于内部冷却系统中没有外界空气的进入，可以避免灰尘积聚的问题，从而提高牵引变流装置运行的可靠性。 附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在 全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为本专利技术实施例一中牵引变流装置的内部冷却系统示意图； 图2为本专利技术实施例一中牵引变流装置的外部冷却系统示意图； 图3为本专利技术实施例一中牵引变流装置的散热器结构示意图； 图4为本专利技术实施例二中牵引变流装置的外部冷却系统示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本发 明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面 公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便 于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意 图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包 含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。为突出本专利技术的特点，附图中没有给出与本专利技术的专利技术点必然直接相关 的部分，例如，牵引变流装置所在的箱体、机车车体，智能功率模块或IGBT 模块、二极管、緩沖电容器、緩冲电阻器、门极接口电路板、层压板母线或 低感母排、平衡电阻器和滤波电容器等牵引变流装置的冷却系统，需要对功率单元迅速的散热，还应保证箱体 内的温升较小，满足设计规定的要求，而且内部电器设备上尽量没有灰尘。而现有的牵引变流装置的冷却系统主要考虑了功率单元的散热，而对电 阻、传感器、控制箱等未能实现有效的散热，或者只是对部分电器设备安装 了散热器和风扇，未从牵引变流装置的整体角度综合加以考虑散热问题。基于此，本专利技术提供了一种牵引变流装置，设置于封闭的箱体中，包括:位于所述箱体中央的功率单元，位于所述箱体侧面的内冷单元，包括外部冷却系统和内部冷却系统的冷却系统；其中，所述外部冷却系统，设置在所述 功率单元附近，通过与箱体外界进行热交换对所述功率单元散热；所述内部 冷却系统，设置在所述内冷单元附近，通过与所述外部冷却系统进行热交换 对所述内冷单元散热。以上所述的内冷单元是指牵引变流装置中，除功率单元之外的电器设 备，例如电阻、传感器、控制箱、真空接触器、继电器单元和无触点控制装 置等。本专利技术的基本思想在于，通过对牵引变流装置中各个电器设备的布置和 冷却系统的设计，可以克服现有不对所述内冷单元的电器设备散热，而导致 可靠性降低和对内冷单元的电器设备单独散热带来的积灰等问题。具有便于 电源配置和集中检查、提高电器设备和元件工作可靠性的优点。下面给出本专利技术所述牵引变流装置的具体实施方式。实施例一图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牵引变流装置，设置于封闭的箱体中，其特征在于，包括：　位于所述箱体中央的功率单元，　位于所述箱体侧面的内冷单元，　包括外部冷却系统和内部冷却系统的冷却系统；其中，　所述外部冷却系统，设置在所述功率单元附近，通过与 箱体外界进行热交换对所述功率单元散热；　所述内部冷却系统，设置在所述内冷单元附近，通过与所述外部冷却系统进行热交换对所述内冷单元散热。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张曙光，丁杰，马伯乐，徐景秋，陈燕平，张秋红，
申请(专利权)人：铁道部运输局，株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]