CN215528890U - 一种永磁牵引变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁牵引变流器，包括箱体和设置于箱体内的各个电气部件，箱体包括：隔板、至少一个腔体和回转架；隔板设置于箱体内，箱体通过隔板分割成至少一个腔体，至少一个电气部件设置于腔体内；回转架活动连接于箱体侧壁，回转架上设置有至少一个所述电气部件。本实用新型设备体积小，集成度高，布局合理，便于维护。

Description

一种永磁牵引变流器

技术领域

本实用新型涉及一种变流器，特别涉及一种永磁牵引变流器。

背景技术

本实用新型涉及轨道交通设备技术领域。永磁牵引变流器，通常安装在车辆底部，主要功能是将牵引电网的直流电转换为交流电，从而拖动永磁牵引电机。通常而言，一个逆变电路单元可以实现一个永磁牵引电机的拖动。为了拖动四个永磁牵引电机，则需要四个逆变电路单元。若将四个逆变电路单元集成在同一个模块上，固然可以减小永磁牵引变流器的箱体体积，但是单个模块体积偏大，模块设计不具有通用性，不利于电路的模块化实现，驱动板的放置和散热也存在问题。因此，现有的解决方案倾向于将两个逆变电路单元集成为一个功率模块，在一个永磁牵引变流器箱体内放置两个功率模块，实现四个永磁牵引电机的拖动。基于此，需要一种既能实现箱体的小型化，又能保证功率模块散热的永磁牵引变流器。

公开号为CN212412507U的专利公开了一种集成式牵引高压箱，属于城市轨道交通牵引***电气设备技术领域，旨在解决相关技术中列车底部设备拆装和维护困难的问题。集成式牵引高压箱包括柜体，以及安装于柜体中电连接的高压单元、预充电单元、逆变单元、滤波单元、应急牵引单元、控制单元和电路检测单元。将各单元集成于柜体中，单元之间通过铜排或电缆实现电连接。柜体安装在列车底部，使列车底部更加整洁，布局更加简单。集成式布局设备相比分体式不需要为每个设备单独设置接口，进而减少了车下设备的数量和接口种类，降低了装配难度。另外，各个单元在柜体内走线更加简单，方便了不同单元的拆装和维护。

公开号为CN208623553U的专利公开了一种永磁牵引逆变器，永磁牵引逆变器包括：箱体、以及设置在所述箱体内的功率模块和牵引控制组件；其中，所述箱体内设置有相互隔离的功率安装室和控制安装室，所述功率模块安装于功率安装室内，所述牵引控制组件安装于所述控制安装室内；所述功率模块与所述牵引控制组件连接，每个功率模块与两个驱动电机连接，所述功率模块用于在所述牵引控制组件的控制下控制所述驱动电机运行。本申请提供的永磁牵引逆变器，采用模块化设计，简化了永磁牵引逆变器的箱体布局，同时装配和维修更加便捷。

现有技术中存在的缺陷：

1、预充电回路部分和高压输出部分都位于中间腔体，两者之间相距较近，安全性能低；

2、箱体集成的器件较多，箱体尺寸较大，不适合产品的平台化。

因此，为解决上述缺陷，如何提供一种永磁牵引变流器，既能解决箱体尺寸过大，安全性低；还可提高产品的维修性和平台化的装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，提出一种永磁牵引变流器，实现既能解决箱体尺寸过大，安全性低；还可提高产品的维修性和平台化的装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型实施例提供一种永磁牵引变流器，包括箱体和设置于箱体内的各个电气部件，箱体包括：

隔板：隔板设置于箱体内部；

至少一个腔体：箱体通过隔板分割成至少一个腔体，至少一个电气部件设置于腔体内；

回转架：回转架活动连接于箱体侧壁，回转架上设置有至少一个电气部件。

作为优选，上述箱体还包括：

至少一个门组件：门组件通过门锁活动设置于箱体侧壁；

至少一个底盖板：底盖板活动设置于箱体下部。

作为优选，上述腔体包括：

第一密封腔：第一密封腔内设置有主接触器、预充电接触器、预充电电阻和功率模块；

第二密封腔：第二密封腔内设置有三相输出接触器组件和三相输出电流传感器组件；

第三密封腔：第三密封腔内设置有功率模块和牵引控制器组件；

开放腔：开放腔内设置有滤波电抗器和冷却风机。

作为优选，上述永磁牵引变流器，还包括：

至少一个进风口：设置于箱体的侧壁，冷却风从进风口进入箱体；

散热翅片：设置于箱体内部，冷却风从进风口经过散热翅片；

冷却风机：设置于箱体内部，冷却风从散热翅片经过冷却风机吹出；

至少一个出风口：设置于箱体的侧壁，冷却风从出风口流出箱体。

作为优选，上述三相输出接触器组件与三相输出电流传感器组件之间采用喷涂铜排连接。

作为优选，上述回转架相邻设置于牵引控制器组件，回转架上设置继电器、断路器及弱电端子片。

作为优选，上述箱体侧壁设置有正负线输入，正负线输入连接于主接触器，并且在临近主接触器位置放置预充电接触器和预充电电阻。

作为优选，上述功率模块为两组，并且两组功率模块分别对称设置于第一密封腔和第三密封腔内。

作为优选，上述滤波电抗器与主接触器和功率模块相邻设置，相邻于功率模块设置有两组三相输出接触器组件，每组三相输出接触器组件包含两台三相输出接触器，每台三相输出接触器对应设置永磁电动机，并且，设置于箱体侧壁的UVW输出的前侧设置有磁环。

作为优选，上述门组件上设置有至少一个防脱销。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

(1)本实用新型提供了一种永磁牵引变流器箱包含箱体、功率模块、接触器组件、滤波电抗器、风机组件、控制器组件、三相输出接触器组件等，功能完善，集成度高，布局合理，设备体积小；

(2)本实用新型三相输出接触器组件与三相输出电流传感器组件之间采用喷涂铜排连接，解决了两组件之间距离较近、空间狭窄、无法布线的问题，从而使走线更加简单便捷，结构更加紧凑；

(3)本实用新型的牵引控制器组件前侧设置回转架，回转架上布置继电器、断路器、弱电端子片等，回转架共设置3个铰链，最大可以打开95°，回转架的设计，缩短了弱电器件和控制器之间的距离，简化了控制线走线路径，同时充分利用了箱体空间，增大了维护面积，使结构设计更加紧凑，且不影响控制器的维护；

(4)本实用新型为了便于器件的维护，本实用新型设置了门组件、底盖板一和底盖板二，便于器件维护，门组件设计有防脱销，防止在门锁失效后门组件脱落；

(5)本实用新型冷却风道设计为对称结构，且两组功率模块的进风口保持一致，可以保证两组功率模块的散热风量保持一致，从而满足各自的散热要求，保证性能的稳定性；

(6)本实用新型在进风口和出风口处设置过滤网，可以过滤掉大颗粒的灰尘和杂物，保持冷却风道的整洁性。

附图说明

图1为本实用新型牵引变流器箱体布局示意图一；

图2为本实用新型牵引变流器箱体布局示意图二；

图3为本实用新型牵引变流器箱体布局示意图三；

图4为本实用新型喷涂铜排示意图四；

图5本实用新型回转架示意图；

图6本实用新型防脱销示意图；

图7冷却风道示意图一；

图8冷却风道示意图二。

以上各图中：

1、主接触器 2、预充电接触器

3、预充电电阻 4、滤波电抗器

5、功率模块； 6、三相输出接触器组件

7、三相输出电流传感器组件 8、冷却风机

9、牵引控制器组件 10、正负线输入

11、UVW输出 12、控制连接器

13、门组件 14、喷涂铜排

16、进风口

17、出风口 18、防脱销

19、散热翅片

22、回转架 24、底盖板一

25、底盖板二

30、第一密封腔 40、第二密封腔

50、第三密封腔 60、开放腔

100、箱体

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型为了解决如何提供一种永磁牵引变流器，既能解决箱体尺寸过大，安全性低；还可提高产品的维修性和平台化的装置。

图1为本实用新型牵引变流器箱体布局示意图一，图2为本实用新型牵引变流器箱体布局示意图二，图3为本实用新型牵引变流器箱体布局示意图三，图4为本实用新型喷涂铜排示意图四，图5本实用新型回转架示意图，图6本实用新型防脱销示意图，图7冷却风道示意图一，图8冷却风道示意图二。

本实用新型设计了一种永磁牵引变流器箱，主要包括箱体100、功率模块、接触器组件、电抗器、风机组件、控制器组件、三相输出接触器组件和三相输出电流传感器组件等，这些功能不同的组件合理的布置在箱体内，从而实现直流制和交流制间电能量的转化，驱动四台永磁电动机。

本实用新型永磁牵引变流器箱体的布局如图1-6所示。本实用新型的箱体结构布局如图1所示，箱体100内设置隔板，用于分割各个腔室，共分为三个密封腔室和一个开放腔室。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供一种永磁牵引变流器，包括箱体 100和设置于箱体内的各个电气部件，箱体100包括：

隔板：隔板设置于箱体内部；

至少一个腔体：箱体通过隔板分割成至少一个腔体，至少一个电气部件设置于腔体内；

回转架22：回转架22活动连接于箱体100侧壁，回转架22上设置有至少一个电气部件。

进一步的，箱体100还包括：

至少一个门组件13：门组件13通过门锁活动设置于箱体100侧壁；门组件 13上设置有至少一个防脱销18。

至少一个底盖板：底盖板活动设置于箱体100下部。

进一步的，腔体包括：

第一密封腔30：第一密封腔30内设置有主接触器1、预充电接触器2、预充电电阻3和功率模块5；

第二密封腔40：第二密封腔40内设置有三相输出接触器组件6和三相输出电流传感器组件7；三相输出接触器组件6与三相输出电流传感器组件7之间采用喷涂铜排14连接。

第三密封腔50：第三密封腔50内设置有功率模块5和牵引控制器组件9；

开放腔60：开放腔内设置有滤波电抗器4和冷却风机8。

回转架22相邻设置于牵引控制器组件9，回转架22上设置继电器、断路器及弱电端子片。

本实用新型的各电器件以组件和模块的型式按照走线的顺序布置在箱体各腔室内，如此布局简化了各电器件之间的走线，同时便于维护。

如图1所示，箱体侧壁设置有正负线输入10，正负线输入10连接于主接触器1，并且在临近主接触器1位置放置预充电接触器2和预充电电阻3。本实用新型的正负线输入10位于箱体的左上侧，其后接主接触器1，其主要功能是控制和保护永磁牵引变流器箱的整个回路***，故将其放置在正负线输入10 侧临近位置，并在主接触器1临近位置放置预充电接触器2和预充电电阻3。

功率模块5为两组，并且两组功率模块5分别对称设置于第一密封腔30 和第三密封腔40内。

滤波电抗器4与主接触器1和功率模块5相邻设置，相邻于功率模块5设置有两组三相输出接触器组件6，每组三相输出接触器组件6包含两台三相输出接触器，每台三相输出接触器对应设置永磁电动机，并且，设置于箱体侧壁的UVW输出11的前侧设置有磁环。

本实用新型设置滤波电抗器4，放置于主接触器1后侧和功率模块5前侧，主要用于有效的吸收***谐波，同时在故障时限制短路电流，从而提高***安全性。

本实用新型共设置两组功率模块5，分别对称的分布在第一密封腔和第三密封腔内，功率模块5的对称布置可以是每组功率模块的散热风量均匀分配，从而满足功率模块的散热要求，保证功能的稳定性。

本实用新型在功率模块5后共设置2组三相输出接触器组件6，每组2台三相输出接触器，共4台，分别对应4台永磁电动机，主要起到保护和隔离永磁电动机的作用。

为了满足电磁兼容性要求，本实用新型在UVW输出11的前侧设置了磁环。

本实用新型三相输出接触器组件6与三相输出电流传感器组件7之间采用喷涂铜排14代替线缆和普通铜排连接，由于两组件之间距离较近，无法布线，而普通铜排之间需要留有足够的电气间隙，存在走线空间占比较大的缺陷，而喷涂铜排14除了预留出接线端外的其余部分喷涂绝缘漆，铜排之间无需留电气间隙即可实现铜排间的绝缘，从而使走线更加简单便捷，结构更加紧凑。

本实用新型的牵引控制器组件9临近控制连接器12布置，前侧设置回转架22，回转架22上布置继电器、断路器、弱电端子片等，回转架22共设置3 个铰链，最大可以打开95°，回转架22的设计，缩短了弱电器件和控制器之间的距离，简化了控制线走线路径，同时充分利用了箱体空间，使结构设计更加紧凑，且不影响控制器的维护。

如附图2和3所示，为了便于器件的维护，本实用新型设置了门组件13、底盖板一24和底盖板二25。每个门组件13都设置1-2个防脱销，防止在门锁失效后门组件脱落，如图4所示。

本实用新型的冷却风道结构示意图如图5和6所示，本实用新型实施例提供的永磁牵引变流器，还包括：

至少一个进风口16：设置于箱体100的侧壁，冷却风从进风口16进入箱体；

散热翅片19：设置于箱体内部，冷却风从进风口16经过散热翅片19；

冷却风机8：设置于箱体内部，冷却风从散热翅片19经过冷却风机8吹出；

至少一个出风口17：设置于箱体的侧壁，冷却风从出风口17流出箱体。

在进风口处设置过滤网，可以过滤掉大颗粒的灰尘和杂物，保持冷却风道的整洁性。如图5所示，功率模块5分别从第一密封腔和第三密封腔装入，功率模块5的散热器翅片19位于左右竖立的风道中，冷却风经过散热器翅片19 后进入集风罩，经冷却风机8吹出，然后经过滤波电抗器4的中间缝隙后由箱体下方出风口吹出，整个过程分别完成对功率模块5和滤波电抗器4的散热。冷却风道设计为对称结构，且两组功率模块的进风口保持一致，可以保证两组功率模块的散热风量保持一致，从而满足各自的散热要求，保证性能的稳定性。

与现有技术相比，本实用新型永磁牵引变流器箱，主要包括箱体、功率模块、接触器组件、滤波电抗器、风机组件、控制器组件、三相输出接触器组件等。

箱体内设置中间隔板，将箱体分割为两个功率模块腔室、一个三相接触器腔室和一个通风腔室，两个功率模块腔室对称分布在通风腔室的两侧，三相接触器腔室位于通风腔室的另一侧。

正负线输入和控制连接器分别布置于功率模块腔室的侧壁上，主接触器安装于功率模块腔室靠近正负线输入处，与滤波电抗器和两个功率模块连接，起到控制和保护的作用。

滤波电抗器安装于通风腔室，连接两个功率模块，能够有效的吸收***谐波，同时在故障时限制短路电流。

功率模块安装于功率模块腔室，集成两路逆变单元，牵引控制器安装于功率模块腔室靠近控制连接器处，与功率模块连接，控制其驱动两台永磁电动机。

功率模块后共设置四台三相输出接触器，分别对应4台永磁电动机，主要起到保护和隔离永磁电动机的作用。

本实用新型三相输出接触器组件与三相输出电流传感器组件之间采用喷涂铜排连接，解决了两组件之间距离较近、空间狭窄、无法布线的问题，从而使走线更加简单便捷，结构更加紧凑。

本实用新型的牵引控制器组件前侧设置回转架，回转架上布置继电器、断路器、弱电端子片等，回转架共设置3个铰链，最大可以打开95°，回转架的设计，缩短了弱电器件和控制器之间的距离，简化了控制线走线路径，同时充分利用了箱体空间，增大了维护面积，使结构设计更加紧凑，且不影响控制器的维护。

本实用新型设置了门组件、底盖板一和底盖板二，便于器件维护，门组件设计有防脱销，防止在门锁失效后门组件脱落。

功率模块腔室的散热器翅片放置处与集风罩、通风腔室连接共同组成冷却风道，冷却风道设计为对称结构，保证两组功率模块散热风量的一致性。

功率模块腔室的顶部设置进风口，进风口处设置进风口过滤网。

通风腔室底部设置出风口。

以上所述为本实用新型的具体实施方式，其目的在于让技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，任何根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘出或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各部件和工艺方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。

Claims (10)

1.一种永磁牵引变流器，其特征在于，包括箱体和设置于所述箱体内的各个电气部件，所述箱体包括：

隔板：所述隔板设置于所述箱体内部；

至少一个腔体：所述箱体通过所述隔板分割成至少一个腔体，所述至少一个电气部件设置于所述腔体内；

回转架：所述回转架活动连接于所述箱体侧壁，所述回转架上设置有至少一个所述电气部件。

2.根据权利要求1所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述箱体还包括：

至少一个门组件：所述门组件通过门锁活动设置于所述箱体侧壁；

至少一个底盖板：所述底盖板活动设置于所述箱体下部。

3.根据权利要求1所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述腔体包括：

第一密封腔：所述第一密封腔内设置有主接触器、预充电接触器、预充电电阻和功率模块；

第二密封腔：所述第二密封腔内设置有三相输出接触器组件和三相输出电流传感器组件；

第三密封腔：所述第三密封腔内设置有功率模块和牵引控制器组件；

开放腔：所述开放腔内设置有滤波电抗器和冷却风机。

4.根据权利要求3所述永磁牵引变流器，其特征在于，还包括：

至少一个进风口：设置于所述箱体的侧壁，冷却风从所述进风口进入所述箱体；

散热翅片：设置于所述箱体内部，所述冷却风从所述进风口经过所述散热翅片；

冷却风机：设置于所述箱体内部，所述冷却风从所述散热翅片经过所述冷却风机吹出；

至少一个出风口：设置于所述箱体的侧壁，冷却风从所述出风口流出所述箱体。

5.根据权利要求4所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述三相输出接触器组件与所述三相输出电流传感器组件之间采用喷涂铜排连接。

6.根据权利要求3所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述回转架相邻设置于所述牵引控制器组件，所述回转架上设置继电器、断路器及弱电端子片。

7.根据权利要求3所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述箱体侧壁设置有正负线输入，所述正负线输入连接于所述主接触器，并且在临近所述主接触器位置放置所述预充电接触器和所述预充电电阻。

8.根据权利要求3所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述功率模块为两组，并且两组所述功率模块分别对称设置于所述第一密封腔和所述第三密封腔内。

9.根据权利要求3所述永磁牵引变流器，其特征在于，所述滤波电抗器与所述主接触器和所述功率模块相邻设置，相邻于所述功率模块设置有两组所述三相输出接触器组件，每组所述三相输出接触器组件包含两台所述三相输出接触器，每台所述三相输出接触器对应设置永磁电动机，并且，设置于所述箱体侧壁的UVW输出的前侧设置有磁环。

10.根据权利要求2所述永磁牵引变流器，其特征在于，每个所述门组件上设置有至少一个防脱销。

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