变流控制器机箱制造技术

本发明专利技术提供了一种变流控制器机箱，包括箱体和箱盖，所述箱体和箱盖紧固连接形成密闭机箱，所述箱体上一体铸造成型有散热器。本发明专利技术提供的变流控制器机箱的箱体与散热器一体铸造成型，使安装在机箱内部的功率模块的散热面与散热器直接接触，并且增大了散热器的散热面积，有效提高了散热器的散热效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变流器
，特别地，涉及一种变流控制器机箱。
技术介绍
变流器是将电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备，包括：整流器(交流变直流，AC/DC)、逆变器(直流变交流，DC/AC)、交流变流器(交交变频器，AC/AC)和直流变流器(直流斩波器，DC Chopper)。变流器除主电路(分别为整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路)外，还需有控制功率开关元件通断的触发电路(或称驱动电路)和实现对电能调节、控制的控制电路。现有用于轨道交通的变流器通常是把上述各功能电路制作成独立的功能单元模块，例如整流单元模块、功率单元模块、斩波单元模块、电容滤波单元模块、电抗器单元模块、控制单元模块等，固定在控制器箱体内部形成变流控制器器机箱。变流器是轨道交通装备的“心脏”，即“动力源”。按照不同的分类标准，可以分为：轻轨车辆牵引变流器、地铁牵引变流器、机车和城轨配套辅助变流器、客车电源变换装置、矿用机车变流器等。当轨道交通车辆的变流器工作时会产生功率损耗(热量)，因此需要散热，功耗越大，散热的容量越大。目前常用散热器的设置方式如图1所示，散热器101以单位封装形式，在功率模块102的对应位置，通过螺栓103把接到变流器的箱体104上。变流器的散热过程为：功率模块102的功耗转化的热量，传递给变流控制器机箱的箱体104，再传递给散热器101。由于散热中间环节过多，因此导致变流器大功率模块散热性能差，无法满足散热需要。另外，由于现有技术提供的变流控制器机箱的箱体与箱盖的结合，一般采用螺栓把接的安装方式，由于箱盖的平整度难以保证，所以箱盖与箱体之间难免会有缝隙。并且，现有箱体一般是由几个板块焊接而成的焊接件，密封性差，很难达到设计要求IP65的技术性能。因此，现有技术提供的箱体很难保证内部的变流器元件、电路不会受外界环境的干扰。尤其是对于某些车型，变流控制器是需要放置在车厢的底部，在车辆运行过程中难免受很多恶劣天气的影响或外界环境的影响，例如雨水、清洗水注、灰尘等。如果变流控制器箱体的密封处理不好，这些雨水或灰尘势必会通过缝隙进入箱体内部，造成对电路的干扰甚至破坏电路，影响到控制器正常工作、甚至影响轨道车辆的安全运行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种变流控制器机箱，能够提供更好的散热条件，增强变流控制器机箱的散热效果。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种变流控制器机箱，包括箱体和箱盖，上述箱体和箱盖紧固连接形成密闭机箱，上述箱体设置一体铸造成型的散热器。优选的，上述散热器与上述箱体的底板一体铸造成型。-->优选的，上述散热器具体包括：散热器基板和与上述散热器基板垂直、彼此又相互平行分布的数个翅片。优选的，在上述箱体底板需要攻丝的位置，箱体底板的外表面一侧铸造有圆柱形凸台。优选的，上述箱体的边沿开设有凹槽，上述凹槽内装配有密封条。优选的，上述凹槽为半圆形凹槽。优选的，上述密封条为圆形橡胶条。优选的，上述箱体与箱盖的锁紧部件装配于上述密封条形成密封区域的外部。优选的，上述箱体与散热器采用铝或铝镁硅合金一体铸造成型。优选的，上述翅片的宽度为3～5mm；翅片的高度为：35～50mm；翅片间的距离为：12～15mm；上述散热器基板厚度为：6～12mm。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的变流控制器机箱的箱体与散热器一体铸造成型，使安装在机箱内部的功率模块的散热面与散热器直接接触，并且增大了散热器的散热面积，有效提高了散热器的散热效率。在本专利技术的优选实施方式中，在箱体的边沿开设有设置了密封条的凹槽，密封条的设置使箱体和箱盖的结合更加紧密，避免了缝隙的出现，有效阻止了外界环境中的雨水、灰尘等物质进入变流控制器机箱的内部，避免了变流器电器元件受外界环境的干扰，保证了变流器的正常运行，进而加强了轨道车辆的行车安全。本专利技术的其他优选实施方式还提供了散热器的散热翅片间距、厚度等重要指标的优选尺寸，使用这些尺寸可以获得最佳的散热效果。附图说明图1是现有变流器的散热器设置方式示意图；图2是本专利技术变流控制器机箱的分解示意图；图3是本专利技术变流控制器机箱组合后的示意图；图4是本专利技术变流控制器机箱的箱体实施例一的结构示意图；图5是本专利技术变流控制器机箱的箱体实施例二的结构示意图；图6是本专利技术变流控制器机箱的散热器的示意图；图7是本专利技术变流控制器机箱箱体实施例三的剖视图；图8为图7的B-B剖视图；图9示出了本专利技术变流控制器机箱箱体实施例三的仰视图；图10是本专利技术变流控制器机箱的箱体与箱盖结合的示意图。具体实施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，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参照图2，示出了本专利技术变流控制器机箱的分解示意图。如图2所示，本专利技术提供的变流控制器机箱包括箱体11、上箱盖12、前箱盖13、后箱盖14以及散热器15。本专利技术实-->施例中，箱体11与散热器15是一体铸造成型的。对于箱体与散热器的一体结构将在下面的内容中详细描述。图2所示的变流控制器机箱是一个空的机箱，在实际应用中，将组成整流器的整流单元模块、功率单元模块、斩波单元模块、电容滤波单元模块、电抗器单元模块、控制单元等模块内置于箱体11后，将上述各箱盖与箱体紧固密封连接，便组装成变流器的控制机箱。可以应用于轨道交通领域的轻轨车辆、地铁、机车、客车、矿用机车等设备，并根据不同车辆的需要，设置于车辆的不同位置，为轨道交通装备提供动力。图3为变流控制器机箱组合后的示意图，上箱盖12、前箱盖13、后箱盖14与箱体11扣合，外加螺栓把接，组装成密闭的变流控制器机箱。参照图4，示出了散热器15与箱体11一体铸造成型结构实施例一的示意图。其中，散热器15具体包括：散热器基板152，即箱体11的底板；多组翅片151。其中，多个翅片151垂直于散热器基板152，并且彼此之间相互平行分布。为了提高散热效果，本实施例散热器的翅片设置于整个箱体，即翅片151不仅设置于箱体11的底部，还设置与箱体11的侧壁。这种整体设置散热器翅片的设计，使散热器的散热面积最大化，有效增强了散热器的散热效果。这是因为，从理论上分析，散热效果是发热源与散热器的接触面积成正比，散热面积越大散热效果会越好。如果散热单元仅仅局限在一定面积的小单元上，那么这种散热效率远远比不上把整个箱体都作为散热器效果来的明显。通常情况下，变流器的功率模块设置于控制机箱的底部，对应的，散热器也设置于控制机箱的底部。因此，本专利技术提供了一种散热器与箱体底部一体铸造成型的机箱，具体参照图5所示的变流控制器机箱箱体实施例二的示意图。散热器25具体包括：散热器基板252，即箱体21的底板；多组翅片251。其中，每条翅片251垂直于散热器基板252，并且彼此之间相互平行分布。与图4所示的散热器的翅片设置情况不同的是：本实施例中，翅片251设置于箱体21的底部。此种设计，可以减少箱体铸造耗材，节省机箱的制造成本。需要说明的是，为了区分上述两个实施例，对机箱的组成部件采用了不同的标号，就部件本身的结构而言并无本质区别。下面结合图6，说明本专利技术变流控制器机箱底部散热器的相关参数设置。本专利技术中，技术人员经过综合因素的考虑，将散热器基板152的厚度(即，箱体11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流控制器机箱，包括箱体和箱盖，所述箱体和箱盖紧固连接形成密闭机箱，其特征在于，所述箱体设置一体铸造成型的散热器。

【技术特征摘要】
1.一种变流控制器机箱，包括箱体和箱盖，所述箱体和箱盖紧固连接形成密闭机箱，其特征在于，所述箱体设置一体铸造成型的散热器。2.根据权利要求1所述的变流控制器机箱，其特征在于，所述散热器与所述箱体的底板一体铸造成型。3.根据权利要求1或2所述的变流控制器机箱，其特征在于，所述散热器具体包括：散热器基板和与所述散热器基板垂直、彼此又相互平行分布的数个翅片。4.根据权利要求2所述的变流控制器机箱，其特征在于，在所述箱体底板需要攻丝的位置，其外表面一侧铸造有圆柱形凸台。5.根据权利要求1所述的变流控制器机箱，其特征在于，所述箱体的边沿开设有凹槽，所述凹槽内装配...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔东晓，戴碧君，张可飞，
申请(专利权)人：中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]