[实用新型]一种集成式牵引变流器

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及变流器技术领域，特指一种集成式牵引变流器。

背景技术

近年来，随着我国高速铁路的发展，铁路运输对高速动车组车辆的要求也越来越高。变流装置作为列车牵引系统的核心部件，其性能要求更是重中之重。牵引变流器作为交流传动系统中的核心部件，正逐步向着高集成度、高功率密度、高可靠性、小型化、轻量化等方向快速发展。变流器多采用高频电力电子器件，工作时产生的损耗都以热量形式散发出来，器件的冷却效果与牵引变流器的稳定运行、使用安全和寿命密切相关。变流器电流等级大，成分复杂，电力电子器件开通和关断瞬间容易产生很高的过电压及过电流，通过主电路中电缆等路径后存在杂散分布电容和分布电感，产生的瞬态值会对设备产生严重的电磁干扰。相对机车而言，动车牵引变流器安装在车辆底部，工作环境更为恶劣，内部多为电气、电子部件，需要一个良好的工作环境，变流器需要具有一定的结构强度、良好的散热和防电磁干扰功能，以保障内部器件的可靠运行。车辆高速运行中变流器还需要具备一定的防振、防水、防尘功能，动车底部空间狭小，牵引变流器还需满足接线方便，易于维护、易于更换零件等要求。专利CN201110375463.2提供一种牵引变流器箱体及牵引变流器，其牵引变流器箱体由箱体板以及箱体板围成的腔体构成,腔体内置放功率模块、散热风机和输入电抗器等器件，通过设计进风口和出风口的位置和相对高度，使得冷却风能穿过整个牵引变流器腔体空间，经由出风口排出，带走腔体内各个部件产生的热量。但其侧重点主要偏向于牵引变流器风冷系统的设计。专利CN201510735285.8公开了一种集成式变流装置，同时集成安装了牵引变流器和辅助变流器，并且同时集成了水冷和风冷两种不同冷却模块分别对变流器进行散热，采用相互独立的两套水冷循环系统及可拆卸风道、可调风量隔板组件、可调出风底板等组件对变流器进行并行散热，但对变流器主电路、结构设计和布局方面缺乏阐述，对柜内功率器件的内循环散热和可维护性没有涉及。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、布局合理、散热效果好的集成式牵引变流器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种集成式牵引变流器，包括柜体，所述柜体分隔成两个独立的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的中部设置有循环风道，所述循环风道的两侧设置有功率模块，所述循环风道内设置有主进水管和主出水管，所述主进水管和主出水管上均设置有多根支管、用于与所述功率模块的水冷板相连通；所述第二腔体内设置有散热风道，沿所述散热风道的布置方向依次设置有热交换器、辅助变压器、风机组件和电抗器，所述热交换器与所述主进水管和主出水管相连，用于将水冷板吸收的热量经热交换器与散热风道内的空气进行换热。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述循环风道的一端设置有循环风机，用于将风吹向循环风道的另一端，再经两侧功率模块与柜体之间的空间回流至循环风机后侧的水冷换热器，经过水冷换热器换热冷却后再次被吸入循环风机。

所述牵引变流器的控制单元和接触器单元也分别位于循环风道的两侧。

还包括与牵引变流器中间回路相连的无火回送单元，所述无火回送单元安装在第二腔体于电抗器的一侧。

所述功率模块与牵引变流器的支撑电容及二次电容叠压安装，通过左右安装板固定在柜体上。

所述功率模块采用抽屉式结构，通过导轨滑入至柜体内，后端通过螺母固定，前端通过固定座固定。

所述柜体内设置有感温电缆火灾报警检测装置。

所述牵引变流器的三相辅助输出母线上设置有高阻网络接地检测装置。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的集成式牵引变流器，总体布局遵循对称化、模块化的设计思想以及方便组装、检修及维护等原则，尽可能将牵引变流器的各个零部件模块化、集成化；结构简单且布局合理，同时也提升了散热效率。

附图说明

图1为本实用新型的方框结构图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型中功率模块的结构示意图。

图4为本实用新型中冷却系统原理图。

图中标号表示：1、柜体；101、第一腔体；102、第二腔体；2、功率模块；3、控制单元；4、辅变模块；5、水泵；6、电抗器；7、无火回送单元；8、接触器单元；9、辅助变压器；10、冷却风机；11、循环风机。