[发明专利]一种中低速悬浮列车悬浮控制器散热装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中低速悬浮列车悬浮控制器散热装置及其工作方法，属于列车悬浮控制器散热降温的技术领域。

背景技术

随着电子元件的集成化以及控制理论和转子动力学的发展，经过多年的研究工作，国内外对该项技术的研究都取得了很大的进展。但是不论是在理论还是在产品化的过程中，该项技术都存在很多的难题，其中磁悬浮列车的技术难题是悬浮与推进以及一套复杂的控制系统，它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果。需要攻关的是组成系统的技术和实现工程化。

随着磁悬浮在运输列车领域的应用，其中所搭载的磁悬浮控制器在磁悬浮列车上的精确安装、安全运行成为现有技术亟待提高的技术问题：尤其是所述磁悬浮控制器的散热问题。现有技术中，未防止磁悬浮控制器中精密半导体元器件在无尘环境工作，因此多在磁悬浮控制器采用无尘全封闭罩体对其进行封闭，但是此安装方式埋藏着巨大的安全生产隐患：其散热效果不良，易使磁悬浮控制器中的元件局部过热，导致失灵、击穿或引起火灾。针对此不足，现有往往通过在所述磁悬浮控制器外壳上设置风扇、散热翅片等结构以增加对磁悬浮控制器的整体散热，例如，中国专利CN102005989A公开了一种磁悬浮列车的悬浮控制器,包括箱体和IGBT等电器件,其箱体为铝材料铸造而成,底部有散热翅;其主电路输入端保护熔断器和控制电路输入端保护熔断器安装在绝缘板上,组成绝缘板组件;其支撑电容器和接线端子安装在铝质安装板上,组成安装板组件;其电流传感器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、充电电阻和放电电阻安装在“L”型安装板的底面上,充电接触器与主接触器安装在“L”型安装板的侧面上,组成“L”型安装板组件。本发明的IGBT等发热电器件安装在箱体内部底面上,其热量可被箱体散掉。该专利中所记载箱体作为散热器时，特意在箱体的底部设置散热翅片，这样省掉了专门为IGBT配置的散热器,箱体即为散热器,但是在实际应用时，仅通过箱体散热，其控制器内部电路的热量难以及时排散，大大降低了元器件的工作寿命，影响控制器的正常工作。

实践表明，该散热方法只能满足短距离列车的需要，然而当磁悬浮控制器工作时间过长时，其散热效果大大下降。

由于所述磁悬浮控制器主要包括两部分电路模块，其中包含IGBT的电路模块其散热极大，如将其两个电路模块置于一个外壳内，势必影响整个磁悬浮控制器的安全生产和使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种中低速悬浮列车悬浮控制器散热装置。

本发明还提供一种上述中低速悬浮列车悬浮控制器散热装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种中低速悬浮列车悬浮控制器散热装置，包括安装在列车悬浮控制器外部的外壳，在所述外壳的上安装有半导体散热片，所述的半导体散热片包括安装在外壳外部的散热端和安装在外壳内部的制冷端。此处设计的优点在于，针对列车悬浮控制器散热降温的技术领域中散热效果不佳的缺陷，本发明采用强制冷降温、适用于较小空间散热的半导体散热片对列车悬浮控制器进行散热，其散热效率提高80%以上。

根据本发明优选的，所述外壳内部设置有隔热板，将所述外壳分隔为主控电路区和驱动电路区，所述列车悬浮控制器中的主控电路设置在主控电路区内，所述列车悬浮控制器中的驱动电路设置在驱动电路区内，在所述外壳的主控电路区和驱动电路区分别设置有半导体散热片，所述的半导体散热片包括安装在外壳外部的散热端和安装在外壳内部的制冷端；此处设计的优点在于，根据列车悬浮控制器包含有不同散热程度的电路模块，进而将其分隔为不同的区域，对应散热，避免热量转移，提高散热效果。

根据本发明优选的，在所述半导体散热片的散热端外侧设置有散热用的第一风扇；在所述半导体散热片的制冷端外侧设置有吸热用的第二风扇；在主控电路区设置的半导体散热片的型号为TEC1-12708，在驱动电路区内设置的半导体散热片的型号为TEC1-12705。此处设计的优点在于，采用散热用的第一风扇对半导体散热片的散热端强制散热，加速散热效果；采用吸热用的第二风扇对壳体内部的气流加速扰流，加速热空气对流至半导体散热片的制冷端实现散热；本发明还针对主控电路区和驱动电路区采用不同型号的半导体散热片进行对应散热，达到散热值最高。本发明有针对性的采用固定功率的半导体散热片对列车悬浮控制器进行对应散热，确保散热及时，保证元件常温工作环境中正常工作，大大避免了由于高温致使元件损坏停车的危险。