一种内燃机车模块化整流器布局结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内燃机模块化整流器布局结构，为了满足现有内燃机车整流器在技术上的升级，以及在模块平台化上的应用，所述整流器布局结构包括装在柜体内的散热器基板，布置在散热器基板上的整流器元件，与整流器元件并联的阻容吸收组件，设在整流器元件上方的交流母排和直流母排，所述阻容吸收组件通过支撑放置在整流器元件的上部，所述散热器基板上装有多个可相对柜体滑动的导轨，该导轨外接拉手。本实用新型专利技术可以方便地更换散热器类型或变换元件的功率等级，可满足大功率重载、中小功率调车机车等需求；而且模块化整流器的对外接口可以基本保持不变，具有一定的兼容性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模块化整流器布局结构，用于将柴油机发电机组发出的三相交流电经整流器后，转换为直流电供给逆变器，用于带动牵引电机，适用于铁路及轨道交通运输系统，主要用于内燃机车领域。
技术介绍
铁路不仅是客货运输的载体，而且在这个领域中还有很大的发展空间，在中国市场上，几乎所有铁路产品都有相当的需求，并且在铁路基础设施的改造力度明显加大，对机车方面的需求也加大，要求机车部件能够缩短交货期，以及部件备品的供应周期。内燃机车在运行过程中，由于元件开通和关断损耗，导致整流器在运行时候会产 生很大的热量，因此需要进行散热。目前整流器的散热主要有风冷、水冷二种，其中水冷散热器具有热效率较高，冷却效果好，没有污染等特点；风冷系统具有结构简单，易于维护，成本较低等特点。在内燃机车的整流器散热上，一般根据机车整车的装车功率进行区分，在功率等级小于3000kW时，一般采用风冷系统；在功率等级大于3000kW时，一般采用水冷系统。传统的内燃机车整流器一般采用可控硅整流，每个元件都安装有单独的散热器，结构较为复杂。内燃机车由于装车功率的不同，涵盖范围大概为2000HP 6000HP，所以出现的机车变流器种类多样，有集成式设计的变流器，有分散式结构的变流器，很难形成统一型号；内燃机车变流器中间直流电压主要有两种一种是以中小功率为代表的变流器采用DC750V ;另一种是以大功率为代表的变流器采用DC1500V。由于供电制式的不同，也产生了多种不同设计的牵引逆变器，增加设计生产成本。申请号为CN200610032426为中国专利申请公开了一种机车大元件热管散热的整流器布局结构，该设备主要采用硅整流器元件，结构较为复杂，主要应用于直流传动系统；申请号为CN02269957.0的中国专利申请公开了一种机车专用整流柜，非平台化结构整流器。
技术实现思路
本技术的目的是为了满足现有内燃机车整流器在技术上的升级，以及在模块平台化上的应用，提供了一种能够适应内燃机车所有型谱的一种通用化整流器模块的布局结构。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种内燃机车整流器的布局结构，包括装在柜体内的散热器基板，布置在散热器基板上的整流器元件，与整流器元件并联的阻容吸收组件，设在整流器元件上方的交流母排和直流母排，其结构特点是，所述阻容吸收组件通过支撑放置在整流器元件的上部，所述散热器基板上装有多个可相对柜体滑动的导轨，该导轨外接拉手。由此，需要更换散热器时，只需要从柜体中卸下散热器基板，然后通过拉手和导轨带动散热器基板，从而将整个整流器结构取出。作为一种优选方案，所述散热器基板与柜体螺纹连接。为了便于更换整流器元件，所述整流器元件通过可拆卸方式固定连接在散热器基板，在整流器元件与散热器基板之间设有硅脂。所述导轨为四根，分布在散热器基板的四角，可以方便平稳地取出散热器基板。所述整流器元件按照2行3列的形式均匀排列在散热器基板上。整流器元件优选 为二极管整流器。所述直流母排5和交流母排4按照十字交错的方式排列，装在整流器元件上方，并与整流器元件电连接。本技术中，所述整流器元件采用三相不可控整流器元件。作为一种具体结构，所述散热器基板为铝翅片或水冷板。所述整流器元件采用高压母排连线，阻容吸收组件采用电缆布线。籍由上述结构，整个模块化结构包括二极管整流器、散热器、阻容吸收组件、直流母排、交流母排、信号检测单元、控制插头、导轨、拉手组成。散热器根据机车的装车功率进行设计，可采用铝翅片散热器或水冷板散热器；二极管整流器元件布置在散热器上，二极管整流器元件安装时，在二极管整流器元件底部均匀涂抹导热硅脂，均匀排列散热器的上表面，通过螺钉紧固，这样可以使得元件热量与散热器间可进行良好的传导作用；采用三相不可控整流，每个元件并联有一个阻容吸收回路，因二极管存在反向恢复电流而产生的振荡电压，并承受相过电压(正向过电压、反向过电压)，采用RC串联回路对主电路进行缓冲，起到保护元件的作用，阻容吸收组件通过支撑布置在元件上方；高压直流母排和交流母排按照十字交错排列，装在二极管元件上方，并与元件导电连接，直流侧和交流侧母排之间的间隙足够大，增强了绝缘强度。各部件采用层叠布置在抽屉式结构中，散热器元件构成基板，整流器元件紧贴在散热器上，通过支架支撑，将阻容吸收组件布置在上面，该布局使元件间有合理爬电距离，整流器元件采用高压母排连线，阻容吸收组件采用电缆布线，错开高压线和控制线之间的距离，具有良好的电磁兼容性。总体布局结构简洁，美观，同时满足对外接口兼容性的要求。本技术按照内燃机车装车功率按照功率等级进行划分一种功率等级为3000HP 6000HP，主要用于货运重载/客运高速机车；另外一种功率等级为2000HP 3000HP,主要用于中小功率调车机车。根据功率等级的划分，统一现有机车的冷却方式，即3000HP以上功率等级采用水冷系统，3000HP以下功率等级采用风冷系统；变流器中间电压采用统一制式DC1500V中间电压，通过更换二极管元件及设计两种散热器，实现不同功率等级机车的平台化要求，能够涵盖所有功率等级的内燃机车变流器，即可满足机车平台化的要求。本技术为模块化设计思想，各部件层叠布置在抽屉式结构中，通过更换散热器类型，可既能适应水冷系统，又能适应风冷系统；通过变换元件的功率等级，可满足大功率重载、中小功率调车机车等需求；而且模块化整流器的对外接口可以基本保持不变，具有一定的兼容性。本技术的整流器主要应用在内燃机车变流器中，根据内燃机车平台化的要求，使得整流器的对外接口，包括机械接口和电气接口应能够根据需求进行灵活设计，以适用于未来机车的通用化需求。本技术采用模块化整流器结构，按照功率等级构建平台化变流器装置，以此适应不同型谱的机车系统。附图说明图I是本技术一种实施例的电路图；图2是本技术一种实施例的布局立体图；在图中 I-散热器，2-整流器元件，3-阻容吸收组件，4-交流母排，5-直流母排，6-拉手，7-导轨，8-控制插头，9_信号检测单元。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本技术作进一步的描述。一种内燃机车整流器的布局结构，如图2所示，包括散热器基板I、整流器元件2、阻容吸收组件3、交流母排4、直流母排5、拉手6、导轨7、控制插头8、信号检测单元9，各部件按照层叠式顺序布置在散热器基板I上，整流器采用三相不可控整流器元件，元件布置按照2行3列的形式均匀排列在散热器基板上，并且和主电路形式基本一致，通过水冷板对二极管元件进行散热；直流母排5和交流母排4按照十字交错的方式排列，装在二极管元件上方，并与元件导电连接；直流母排5穿过信号检测单元9，来检测整流器的输出电流；控制插头8包含元件温度过热保护、传感器信号及电源，主要用于外部和整流器的信号传输及保护；四根支撑均匀布置在元件两边，用于放置阻容吸收组件，整流器在安装时，可用支撑当作导轨使用；阻容吸收组件包括电阻及电容，通过支撑放置在整流器元件的上部；拉手6布置在支撑的上部，可方便的进行整流模块的安装和拆卸。主要结构为整流器元件(VI，V2，V3，V4，V5，V6)型号为DZ950N44，采用水冷板散热器，元件位于散热器中部，采用2排，3列方式布置，每排3个元件，基本和主电路形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机车整流器的布局结构，包括装在柜体内的散热器基板（1），布置在散热器基板（1）上的整流器元件（2），与整流器元件（2）并联的阻容吸收组件（3），设在整流器元件（2）上方的交流母排（4）和直流母排（5），其特征在于，所述阻容吸收组件（3）通过支撑放置在整流器元件（2）的上部，所述散热器基板（1）上装有多个可相对柜体滑动的导轨（7），该导轨（7）外接拉手（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：饶沛南，张义，柴多，忻力，唐威，郭君博，范荣辉，
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：