[实用新型]变流器用冷却器

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种交流传动机车和交流传动动车组变流器装置用冷却器，属于换热技术领域。

背景技术  在铁路交流传动机车和动车组传动系统中，利用牵引变流器装置使机车和动车组实现了交直交电传动，从而提高了机车和动车组单轴牵引力、运行速度和可靠性等关键指标。机车和动车组中的牵引变流器装置主要由大功率半导体整流管、晶闸管、触发、保护、冷却器和通风机等部分组成。机车和动车组运行时，变流器装置中的电器元件会产生大量热量，如果这些热量不能及时散发掉，则这些电器元件会因本身温度持续升高而烧损，从而使机车和动车组不能正常工作，变流器装置用冷却器和通风机是把电器元件工作时产生的热量散发到大气环境中，保证电器元件在正常的温度下工作。

交流传动机车和交流传动动车组变流器装置的冷却主要有三种冷却方式：1)板式冷却器+强迫风冷：其原理为变流器装置中电器元件的热量经热传导传递给板式冷却器，板式冷却器以热传导的方式在把热量传递到板式冷却器的肋片上，肋片在通风机运送的冷却空气的作用下，把热量散发到环境中去。这种板式冷却器的结构是一张平板，并且平板背面带有肋片；2)热管冷却器+强迫风冷：变流器装置中电器元件的热量由热管把热量传递到热管另一端带有翅片的部分，再由通风机运送的冷却空气的作用下，把热量散发到环境中去；3)水冷基板+外循环冷却器：其原理为变流器装置中电器元件的热量经热传导把热量传递给水冷基板，水冷基板通过其内部流动的冷却液，把水冷基板上的热量传送到变流器装置外部的冷却器，由外循环冷却器把热量散发到大气环境中。目前，交流传动机车和交流传动动车组变流器装置中普遍采用板式冷却器+强迫风冷和水冷基板+外循环冷却器的方式。本实用新型就是为了进一步提高板式冷却器的传热效率而提供的一种波纹翅片板式冷却器。

发明内容  本实用新型的目的在于为铁路电力机车和动车组提供一种适用的具有较高换热效率的新型变流器冷却器，在机车和动车组冷却有限的空间条件下，使板式冷却器能够冷却功率等级更大的电器元件。

这种交流传动机车和交流传动动车组变流器装置用冷却器，电器元件通过螺栓及垫圈紧固在平板上，平板通过钎焊材料层焊接在波纹翅片上，波纹翅片沿空气流动方向上呈波浪形，垂直于空气流动方向的波纹翅片的形状为矩形波。波纹翅片的翅片厚度b＝0.3mm～0.6mm，翅片高度h＝10mm～40mm，翅片波距s＝4mm～6mm。垂直于空气流动方向的波纹翅片的形状还可以为三角形、梯形、正弦波、余弦波等。

本实用新型的新型冷却器，主要由电器元件、平板、波纹翅片和钎焊材料层等四部分组成。其中平板和波纹翅片由铝合金材料加工而成，平板与波纹翅片用钎焊材料经真空钎焊焊接在一起。在这种新型冷却器中波纹翅片对冷却器的换热效率起到关键作用，波纹翅片沿空气流动方向上成波浪形，垂直于空气流动方向的翅片形状为矩形波。

本实用新型具有波纹翅片的变流器冷却器，取代已有技术中使用的平板并在平板一侧经机械切削加工而成平直肋片的冷却器。由于新型变流器冷却器的波纹翅片在空气流动方向上呈波浪形，对流经其中的冷却空气起到扰动的作用，从而提高了翅片的换热效率，使电器元件与板式冷却器接触面的单位面积散热量增大。另外这种波纹翅片可以采用高速冲压设备进行冲制成形，其生产效率高于机械切削，降低了生产成本。本实用新型具有波纹翅片的变流器冷却器可以在同一个平板上同时对多个电器元件进行冷却，该冷却器同样也适用于其他交通车辆和工业用变流器装置中，因而本实用新型具有很好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型变流器用冷却器结构示意图。

图2是本实用新型波纹翅片的结构示意图。

图3是本实用新型波纹翅片的立体图。

附图1中：翅片1；焊接材料层2；平板3；垫圈4；螺栓5；电器元件6

具体实施方式  本实用新型的交流传动机车和交流传动动车组变流器装置用冷却器，附图1、2、3所示。新型变流器用冷却器由波纹翅片1、钎焊材料层2、平板3和电器元件6等零部件组成，平板3上加工有螺纹孔和通孔，电器元件6通过螺栓5和垫圈4可以安装在平板3上。平板3通过钎焊材料层2焊接在波纹翅片1上。再通过平板上的通孔将其安装到机车或动车组的电器柜中。波纹翅片1沿空气流动方向上呈波浪形，垂直于空气流动方向的波纹翅片1的形状为矩形波。

波纹翅片1的结构参数如下表

  例  翅片厚度b 翅片高度h  翅片波距s  1  0.3mm 10mm  4mm  2  0.4mm 20mm  4.5mm  3  0.5mm 30mm  5mm  4  0.6mm 40mm  6mm