[发明专利]用于铁路车辆的电功率转换器

说明书

技术领域

本发明涉及用于铁路车辆的电功率转换器，所述电功率转换器包括：

--能够参与电流转换的第一电磁零件；

--与第一电磁零件分开的热源构件；和

--冷却线路，其包括：

-双相载热流体；

-载热流体循环回路，该回路包括：

·贴靠所述第一电磁零件的第一热交换器；

·能够将载热流体的热量排放到冷却线路外的第二热交换器；和

·使第一热交换器与第二热交换器流体连通的流体连通部件；和

-使载热流体在冷却回路中循环的载热流体循环部件。

背景技术

为了给牵引电动机供电，铁路车辆需要具备车载电功率转换器。由于功率非常大，因而应冷却转换器，以排出它们所产生的热量。

转换器尤其包括一些变压器，对这些变压器的冷却一般通过油在其中循环的第一冷却回路保证。油是电绝缘体。油在回路中在变压器浸在油中的室与空气交换器之间以封闭线路循环。机械泵保证使油运动。

转换器还包括一些换流器，对这些换流器的冷却一般通过独立于第一冷却回路的第二冷却回路保证，加乙二醇的水在第二冷却回路中循环。该加乙二醇的水在第二空气交换器和与换流器的开关构件接触的热交换器之间以封闭线路循环，机械泵保证使加乙二醇的水运动。

这些冷却回路比较庞大，尤其是由于泵，它们需要还与泵存在有关的大量维护保养，这增大铁路车辆的经营成本和维护成本。

从FR-A-2 949 642中了解到一种用于铁路车辆的电功率转换器，其中用毛细泵代替第二冷却回路的机械泵。这样可以减小电功率转换器的体积尺寸，并降低它的维护成本，但却没有解决与第一冷却回路维护及体积大有关的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种小体积尺寸并且需要较少维护的用于铁路车辆的电功率转换器。

为此，本发明的目标是上述类型的电功率转换器，其中，冷却线路适于冷却热源构件；并且，载热流体循环部件包括由载热流体穿过、贴靠所述热源构件的至少一个毛细蒸发器，载热流体在该或每个毛细蒸发器中的液/蒸汽界面处产生的压力作用下在冷却回路中循环。

根据一些特殊实施方式，电功率转换器包括以下特征中的一个或几个：

--该或每个毛细蒸发器包括毛细芯，所述毛细芯能够保证从冷却流体输送管道以液态接收到的载热流体完全汽化，及保证将完全呈气态的载热流体通过蒸汽输送管道送返；

--完全汽化在所述毛细芯中建立并使载热流体的液相和汽相分开的弯月面处发生；

--所述冷却线路没有使载热流体在所述回路中循环的机械泵；

--所述热源构件是能够参与电流转换、及其发热高于所述第一电磁零件发热的第二电磁零件，例如电功率零件；

--所述回路包括该或每个毛细蒸发器，所述第一热交换器和该或每个毛细蒸发器通过所述第二热交换器相互串联流体连通；

--所述第二热交换器在所述第一热交换器的下游，并在该或每个毛细蒸发器的上游；

--所述回路包括将载热流体从所述第一热交换器引导直到该或每个毛细蒸发器的引导支路、和使载热流体从该或每个第三毛细蒸发器返回直到所述第一热交换器的、与所述引导支路平行的返回支路；

--所述第二热交换器安装在所述引导支路上，所述回路还包括第四热交换器，所述第四热交换器能够把载热流体的热量排放到所述冷却线路外并安装在所述返回支路上；

--所述回路是毛细泵回路；

--所述冷却线路在该或每个毛细蒸发器的上游包括液态载热流体的加压储存器，所述加压储存器布置高度高于该或每个毛细蒸发器的布置高度；

--所述冷却线路包括控制在该或每个毛细蒸发器上游的载热流体的压力和/或温度参数的控制部件；

–其中所述第一热交换器包括载热流体循环管道、和插置于所述第一电磁零件与所述载热流体循环管道之间的导热介电材料；

–其中所述第一电磁零件是磁性零件，例如变压器或感应线圈，或者所述第一电磁零件是电容零件，例如电容器或蓄电池。

本发明的目标还在于一种铁路车辆，所述铁路车辆包括具有电动机的牵引链和如上定义的电功率转换器。

附图说明

通过阅读下面仅作为例子给出并参照附图进行的描述将更好地理解本发明，附图中：

--图1是符合本发明的车载转换器的透视图；和

--图2是图1转换器的冷却线路的示意图。

具体实施方式