[發(fā)明專利]牽引輔助供電一體式變流裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810080053.3
• 申請(qǐng)日: 2008-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN101431289A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳廣泰;高永軍;裴建紅;楊日龍;姜新生;唐子輝;高錦慧;管俊青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H02M7/48;H05K7/20;H05K5/00
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于高速動(dòng)車組的變流裝置，具體為牽引輔助供電一體式變流裝置。滿足動(dòng)車組的牽引輔助供電需要。

背景技術(shù)

現(xiàn)有高速動(dòng)車組上的牽引變流器及輔助變流器結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立，自成一體，分別完成動(dòng)車組的牽引、制動(dòng)控制和動(dòng)車組的輔助負(fù)載供電。高速動(dòng)車組下安裝空間有限，分體的牽引變流器及輔助變流器在高速動(dòng)車組下安裝固定有極大難度，冷卻和電路分散不便布置連接。牽引變流器及輔助變流器都包括箱體和整流電路、逆變電路，現(xiàn)有牽引及輔助變流器的結(jié)構(gòu)不是按功能模塊的方式設(shè)計(jì)布置，安裝拆卸、維修維護(hù)、故障查找處理不方便。現(xiàn)有輔助變流器的輸入電壓采用直流600V母線供電，增加了列車供電系統(tǒng)的復(fù)雜性。現(xiàn)有牽引變流器及輔助變流器采用的是風(fēng)冷卻方式，其風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)不便維修、維護(hù)，冷卻散熱功率受供電負(fù)載容量的限制，供電負(fù)載功率增加到一定容量后風(fēng)冷散熱技術(shù)的使用受到限制。現(xiàn)有牽引變流器及輔助變流器的箱體結(jié)構(gòu)采用鋼板焊接方式，工藝難度大，控制不好焊接時(shí)容易變形。內(nèi)外表面都需要噴涂油漆，工藝復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有高速動(dòng)車組上的牽引變流器及輔助變流器結(jié)構(gòu)獨(dú)立自成一體，安裝固定有極大難度，安裝拆卸、維修維護(hù)、故障查找處理不方便，輔助變流器輸入電源電路連接復(fù)雜；以及風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)不便維修、維護(hù)等問(wèn)題，提供一種牽引輔助供電一體式變流裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：牽引輔助供電一體式變流裝置，包括箱體，含有整流電路、逆變電路的牽引供電變流器和輔助供電變流器，所述的牽引供電變流器和輔助供電變流器都設(shè)置于(同一)箱體內(nèi)，牽引供電變流器和輔助供電變流器的整流電路、逆變電路分別由整流功率模塊、逆變功率模塊構(gòu)成，并且牽引供電變流器和輔助供電變流器的逆變功率模塊與同一個(gè)由整流功率模塊構(gòu)成的整流電路的輸出端相連(即牽引供電變流器和輔助供電變流器共用一個(gè)由整流功率模塊構(gòu)成的整流電路)；整流功率模塊和逆變功率模塊包括帶水腔的冷卻基板；箱體內(nèi)還設(shè)有各功率模塊(包括整流和逆變模塊)的水冷卻裝置，水冷卻裝置包括固定于箱體內(nèi)的冷卻風(fēng)機(jī)，固定于箱體內(nèi)且位于冷卻風(fēng)機(jī)前部的熱交換器，固定于箱體內(nèi)的水泵和膨脹水箱，水泵的出水口與各功率模塊冷卻基板水腔的進(jìn)水口用輸水管連通，各功率模塊冷卻基板水腔的出水口與熱交換器的進(jìn)水口用輸水管連通，熱交換器的出水口與水泵的進(jìn)水口用輸水管連通，膨脹水箱經(jīng)輸水管與水泵的進(jìn)水口連通。所述的熱交換器為一種現(xiàn)有公知產(chǎn)品，其包括帶有進(jìn)、出水管接頭的冷卻液水道，冷卻液水道上固定有散熱翅片。水冷卻裝置工作時(shí)，水泵運(yùn)行工作，使冷卻液循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)風(fēng)機(jī)、熱交換器進(jìn)行循環(huán)散熱。水冷卻液從水泵出水口出來(lái)進(jìn)入各變流器功率模塊的冷卻基板的水腔，變流器功率模塊中半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量通過(guò)冷卻基板與循環(huán)流過(guò)的水冷卻液進(jìn)行熱量交換，熱量交換后的高溫水冷卻液進(jìn)入熱交換器內(nèi)，冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)熱交換器進(jìn)行風(fēng)冷，水冷卻液的熱量通過(guò)熱交換器的冷卻液水道表面及其上的翅片以熱輻射和對(duì)流散熱的方式得以釋放，充分降溫后的水冷卻液再進(jìn)入水泵，依次不斷循環(huán)，完成對(duì)變流器功率模塊的水冷卻。變流器在正常運(yùn)行過(guò)程中，水冷卻液的體積會(huì)隨溫度變化而變化，同時(shí)水冷卻液也有一定的損耗，利用膨脹水箱進(jìn)行液位的指示和對(duì)水冷卻液進(jìn)行有效的補(bǔ)充。

本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置采用牽引變流器和輔助變流器集成在同一箱體的緊湊結(jié)構(gòu)，解決了車下安裝空間有限的難題；輔助變流器直接從中間直流回路取輸入電源，解決了列車母線供電的復(fù)雜性。在結(jié)構(gòu)上，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要功能模塊在下部和側(cè)部很容易拆換，維護(hù)方便；水冷卻裝置的每一個(gè)部件均能容易的在變流器下部進(jìn)行檢修與維護(hù)操作。本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置實(shí)現(xiàn)并滿足高速動(dòng)車組的電氣牽引和制動(dòng)的電源要求以及列車輔助系統(tǒng)供電功率和控制要求，技術(shù)性能穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置主電路原理圖；

圖4為本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置的水冷卻裝置的冷卻液循環(huán)原理圖；

圖5為本發(fā)明所述的牽引輔助供電一體式變流裝置的水冷卻裝置中的水泵局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-箱體，2-冷卻風(fēng)機(jī)，3-熱交換器，4-水泵，5-膨脹水箱，6-輸水管。

具體實(shí)施方式