一种平台化变流器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种平台化变流器装置，包括柜体、电流检测单元、控制箱、逆变器模块、充放电模块、功率电阻组件、斩波电阻、接线盒、整流器模块、电流传感器、电压传感器、母排，四个逆变器模块对称分布在柜体两侧，整流器模块安装在柜体背面左侧，控制箱固定在控制箱安装板上，底部通过两根横梁支撑，斩波电阻、电流检测单元通过螺栓固定在柜体安装板上，电流传感器分布在柜体底部，电压传感器安装在柜体顶部和控制箱上部，充放电模块和功率电阻组件布置在柜体顶部。本实用新型专利技术不但能够满足内燃机车的特殊工作环境，安装维护方便、结构强度高、内部结构紧凑，且可实现机车不同功率等级的要求及不同轴式的要求，满足不同客户的装车需求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变流器装置，尤其是涉及一种应用于铁路机车车辆，特别是内燃机车的采用模块化设计的平台化变流器装置。
技术介绍
随着我国铁路行业的迅速发展，铁道部对机车车辆产品的需求急剧增加，这样给机车制造业提供了巨大的市场，同时也面临严峻的挑战。一方面需要缩短机车产品研制周期、降低批量产品的生产价格，同时由于铁路行业的特殊性，对机车产品质量也提出了较高的要求；另一方面，机车车辆设备的不断增加及升级需求，要求各部件的集成化和模块化程度要高，为了提高机车的运营效率，要求不同功率等级的机车可以形成系列化、标准化平台。基于传统机车制造业的研制周期较长、通用性差、种类繁多及重复研发等发展特点，使得机车制造业无法满足日益增长的市场需求，这就需要建立平台化、通用化技术平台。变流器作为各类机车的核心部件，决定了机车的启动、制动和最高运行速度等性能，机车车辆技术的发展，很大程度上集中的反映在变流器的发展上。为了应对铁路内燃机车市场小批量、多品种、快节奏的特点，以及每个用户都会针对自身的使用习惯、运用环境提出个性化的需求，这就需要提高变流器的设计效率、生产效率及控制成本。因此建立变流器平台化技术，通过部件的模块化、系列化特点，缩短研发周期，使变流器内部器件具有高度的通用性、总体布局具有一定的规律性，从而建立交流传动内燃机车平台，提高市场竞争力。内燃机车变流器作为轨道交通车辆牵引系统必不可少的一部分，要求其不但能够满足牵引系统的电气性能要求，具有良好的可靠性，并且变流器柜外观需要美观精致、内部结构紧凑、便于维修、维护。内燃机车的主动力来自于柴油机连同其发电机，而柴油发电机组由于其体积比较庞大，由于重心位置的原因，总安装在机车的中部。内燃机车变流器一般安装在机车车辆车体中部，为两边走廊方式，因此变流器必须满足外部接线容易、内部维修方便，而对于一些工作寿命比较短，容易损坏的关键器件需要容易拆卸及更换等特点。内燃机车变流器的工作环境非常恶劣，因此要求变流器结构强度高，内部器件以及整柜的抗振性能强，能够满足防水防尘的要求。随着轨道交通行业的发展，轨道交通车辆越来越迫切地需要应用交流调速系统。与普通的变流器相比，内燃机车交通车辆用变流器具有很多的特殊性，在输出功率、调速性能、运行温度、体积、抗振性、防水防尘要求、可维护性等方面都有特殊的要求。内燃机车按照轴式可分为两种一种为四轴车，及一台变流器驱动四台电机；另外一种为六轴车，即一台变流器驱动六台电机。现阶段内燃机车变流器针对这两种不同的轴式，有多种不同类型的变流器。而不同功率等级的变流器更是种类繁多。本技术的变流器可以比较容易的实现这两种轴式控制方式的互换。通过内部器件布局的变换，在不需要重新设计生产柜体就可以满足不同客户的应用需求。变流器中间直流环节电压是机车的关键参数，按照机车装车功率可以分为1500V电压等级和750V电压等级两种1500V电压等级可覆盖1000V至1800V，适用于国内大功率交流传动干线、支线及调车机车、海外市场大功率交流传动干线内燃机车的系列化产品平台，4000马力和6000马力功率等级机车可以考虑采用该电压等级。750V电压等级机车覆盖1000V以下范围中间电压，适用于路外交流传动中小功率调车机车、海外市场中小功率交流传动干线内燃机车的系列化产品平台，2000马力功率及以下等级可以考虑采用该电压等级。鉴于中间直流电压选择与目前大功率电力电子的发展水平相适应，且与柴油机的装车功率有关，一般的中间电压选取为750V、1500V。通过更换变流模块的功率等级，以及改变变流器的接线方式，可匹配不同柴油机功率的输出要求。在现有技术中，现有技术1为2009年09月01日申请，2010年05月19日公告，公布告为CN201478996U的中国技术专利《一种变流器装置的主电路柜内部元器件安放结构》，具体公开了一种变流器装置的主电路柜内部元器件安放结构。现有技术2为2009年 11月11日申请，2010年05月05日公开，公开号为CN101702571A的中国专利技术专利申请《风电用变流器柜》，具体公开了一种风力发电设备的部件结构，是一种用来连接在风力发电机和电网之间的风力发电设备的变流器。这两种变流器均是主要应用于地面静止设备，不能为机车领域所应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种平台化变流器装置，该装置能够满足内燃机车的特殊工作环境，方便安装维护、结构强度高、内部结构紧凑，在内燃机车领域可以满足不同客户的需求。本技术具体提供了一种平台化变流器装置的具体实施方式，一种平台化变流器装置，包括柜体、电流检测单元、控制箱、逆变器模块、充放电模块、功率电阻组件、斩波电阻、接线盒、整流器模块、电流传感器、电压传感器、母排，四个逆变器模块对称分布在柜体的两侧，整流器模块安装在柜体背面的左侧，控制箱固定在柜体的安装板上，底部通过两根支撑横梁支撑，斩波电阻、电流检测单元通过螺栓固定在柜体安装板上，电流传感器分布在柜体的底部，电压传感器安装在柜体的顶部和控制箱的上部，充放电模块和功率电阻组件布置在柜体的顶部，接线盒用于连接接线。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，柜体为两面对称结构，柜体由横梁和竖梁组成框架结构，并将变流器装置划分为八个区域，柜体包括顶板、底板、侧板、模块安装板和控制箱安装板，顶板、底板和侧板组成柜体的外部结构，即柜体安装板。模块安装板用于安装模块，控制箱安装板用于安装控制箱。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，平台化变流器装置通过底部安装座前后的4个T型螺栓固定在机车底架的C型梁上，平台化变流器装置的顶部设置有4个螺纹孔，用于安装吊环螺钉，并使用吊具进行吊运。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，逆变器模块通过螺栓固定在柜体的模块安装板上，每个模块的底部设置有滑板；整流器模块安装在柜体背面的中部左侧，整流器模块通过螺栓固定在柜体的模块安装板上，整流器模块的底部设置有滑板。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，电流传感器通过螺钉安装在电连接压塑件上，并通过螺钉固定在底部出线板上，柜体的底部出线板上设置有接线盒，用于安装控制插头及MVB插头，电压传感器安装在控制箱的上部，并通过螺钉连接固定在侧板上。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，母排包括交流输入母排、直流过线母排、交流输出母排和直流母排，母排用于模块之间的连接。其中，直流过线母排与直流输出接口相连，交流输入母排安置在柜体的顶部，通过螺栓固定在环氧布板上，交流输入母排与整流器模块的交流输入端相连，整流器模块的输出与逆变器模块的输入通过两根垂直母排直接相连，逆变器模块的输出与交流输出母排相连，交流输出母排的另一端与电连接压塑件相连。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，功率电阻组件通过螺栓固定在柜体内部的中隔板上，功率电阻组件包括功率电阻，功率电阻通过螺栓固定在散热片上，柜体上设置有出风口和入风口，在柜体内部形成强迫风冷风道，各模块背面的散热片安置在风道内。作为本技术一种平台化变流器装置进一步的实施方式，电流检测单元和斩波电阻为可供选择的置换单元，用来实现四轴机车与六轴机车牵引的互换，电流检测单元通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平台化变流器装置，其特征在于包括柜体、电流检测单元(8)、控制箱(9)、逆变器模块(10)、充放电模块(11)、功率电阻组件(12)、斩波电阻(13)、接线盒(15)、整流器模块(16)、电流传感器(25)、电压传感器(26)、母排，四个逆变器模块(10)对称分布在柜体的两侧，整流器模块(16)安装在柜体的背面，控制箱(9)固定在柜体安装板上，底部通过两根支撑横梁支撑，斩波电阻(13)、电流检测单元(8)固定在柜体安装板上，电流传感器(25) 分布在柜体的底部，电压传感器(26)安装在柜体的顶部和控制箱(9)的上部，充放电模块 (11)和功率电阻组件(12)布置在柜体的顶部，接线盒(15)连接对外接线。2.根据权利要求1所述的一种平台化变流器装置，其特征在于所述的柜体为两面对称结构，柜体由横梁(29)和竖梁(30)组成框架结构，并将变流器装置划分为八个区域，柜体包括顶板、底板、侧板、模块安装板和控制箱安装板，顶板、底板和侧板组成柜体的外部结构，模块安装板用于安装模块，控制箱安装板用于安装控制箱。3.根据权利要求1或2所述的一种平台化变流器装置，其特征在于所述的平台化变流器装置通过底部安装座(21)前后的4个T型螺栓固定在机车底架的C型梁上，平台化变流器装置的顶部设置有4个螺纹孔，用于安装吊环螺钉，并使用吊具(22)进行吊运。4.根据权利要求1或2所述的一种平台化变流器装置，其特征在于所述的逆变器模块(10)通过螺栓固定在柜体的模块安装板上，每个模块的底部设置有滑板；整流器模块(16)安装在柜体背面的中部左侧，整流器模块(16)通过螺栓固定在柜体的模块安装板上， 整流器模块(16)的底部设置有滑板。5.根据权利要求1或2所述的一种平台化变流器装置，其特征在于所述的电流传感器(25)通过螺钉安装在电连接压塑件(14)上，并通过螺钉固定在底部出线板上，柜体的底部出线板上设置有接线盒(...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶沛南，忻力，张义，柴多，唐威，荣智林，陈燕平，付泽林，范荣辉，郭君博，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：