[實用新型]用于電力機車變流柜內的集成低壓信號轉接器

有效

• 申請號: 201821912825.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN209169581U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 柴媛;楊春宇;田鵬剛;楊居凡;王曉妮
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H01R31/06
• 分類號: H01R31/06;H01R13/66;H01R13/02;H01R13/64;H01R4/02;H01R13/648
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本實用新型涉及用于電力機車變流柜內的信號傳輸部件，具體為用于電力機車變流柜內的集成低壓信號轉接器。解決變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊之間采用電纜連接存在的屏蔽性能和電路可靠性差、成本高、結構臃腫，占據空間大等問題。該轉接器包括一個信號轉接電路板，信號轉接電路板的輸入線端與牽引控制單元控制牽引功率模塊所需引線相對應，輸入線端經信號轉接電路板轉接成為六組分別控制六個功率器件的集成線束，作為信號轉接電路板的輸出線端。本實用新型簡化了電路布局，節省空間和成本。提高了整個低壓信號電路的抗干擾能力。本實用新型用于變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊之間傳輸低壓電源和控制等信號。

技術領域

本實用新型涉及用于電力機車變流柜內的信號傳輸部件，具體為用于電力機車變流柜內的集成低壓信號轉接器。

背景技術

目前，在大功率交流傳動電力機車或高速動車組變流系統中，變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊（由集成于散熱器上的六個功率器件即IGBT構成）之間采用電纜連接，實現簡單的一對一信號傳輸；這種連接存在如下缺陷：

1）低壓屏蔽性能和電路可靠性差

采用單一電纜連接單根導線抗干擾性比較差，從而影響整個電路的可靠性。且在有限空間內功率模塊與變流柜配裝時需考慮電氣間隙、爬電距離、電磁干擾等問題，極大的增加變流柜結構設計的復雜性，也為功率模塊的維修維護帶來不便。

2）成本高、結構臃腫，占據空間大

使用大量的電纜連接，將使整個電路成本高、結構臃腫，占用較大的空間，產品質量下降。使用簡單的一對一連接，產品抗電磁干擾能力小，且產品體積尺寸較大。

3）由于牽引控制單元TCU和功率模塊之間的接口緊固需要人工操作，增加維修維護時間。

發明內容

本實用新型解決變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊之間采用電纜連接存在的上述缺陷和問題，提供一種用于電力機車變流柜內的集成低壓信號轉接器，該轉接器用于變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊之間傳輸低壓電源和控制等信號。

本實用新型是采用如下技術方案實現的：用于變流柜內的集成低壓信號轉接器，包括一個信號轉接電路板，信號轉接電路板的輸入線端與牽引控制單元控制牽引功率模塊所需引線相對應，輸入線端經信號轉接電路板轉接成為六組分別控制六個功率器件的集成線束，作為信號轉接電路板的輸出線端。該轉接器連接于變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊之間，牽引功率模塊包括六個功率器件（即IGBT）。

本實用新型通過信號轉接電路板來分配信號，實現了一對多，并將復雜電路連線化為集成的低壓線束，通過這種結構減少了電纜的數量，簡化了電路布局，使布局簡潔，節省空間和成本。集成線束采用焊接及雙絞線的結構，提高了整個低壓信號電路的抗干擾能力，降低了信號傳輸的故障率，解決了電纜屏蔽性能差，電路可靠性差的問題，提高了功率模塊運行的可靠性。本實用新型也降低了牽引控制單元TCU與功率模塊低壓線接線難度。本實用新型用于變流柜內牽引控制單元TCU與牽引功率模塊之間傳輸低壓電源和控制等信號。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖；

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1－帶有防插錯功能的圓形航空插頭，2－屏蔽殼體， 3－集成線束，4－連接器，5－功率器件的控制電路信號電路板。

具體實施方式

用于變流柜內的集成低壓信號轉接器，包括一個信號轉接電路板，信號轉接電路板的輸入線端與牽引控制單元控制牽引功率模塊所需引線相對應，輸入線端經信號轉接電路板轉接成為六組分別控制六個功率器件的集成線束3，作為信號轉接電路板的輸出線端。集成線束3采用焊接及雙絞線的結構。輸入線端連接有帶有防插錯功能的圓形航空插頭1，以方便輸入線端與牽引控制單元的連接；集成線束3的自由端連接有連接器4，以方便與功率器件的控制電路信號電路板5的連接。轉接器還包括一個屏蔽殼體2，信號轉接電路板位于屏蔽殼體2內，帶有防插錯功能的圓形航空插頭1固定于屏蔽殼體2上，集成線束3引出屏蔽殼體2，等所有的線束可靠連接完畢，最后在屏蔽殼體2內進行灌膠密封。集成線束3的屏蔽層與屏蔽殼體2相連，以加大信號傳輸的抗干擾能力。信號轉接電路板還帶有牽引功率模塊散熱器的溫度信號輸入、輸出線端，以實現散熱器溫度信號的傳輸。防插錯功能的圓形航空插頭1為37芯。連接器4采用帶鎖扣的方形連接器，以實現與控制板相對接。集成線束3包括15V和24V的電源信號、開關控制信號、狀態反饋信號、功率模塊的一些溫度狀態信號以及屏蔽信號。