[发明专利]牵引变流装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆牵引变流装置领域，特别涉及一种牵引变流装置。

背景技术

目前，随着轨道交通的快速发展，各种电力机车或内燃机车等普遍采用大功率的牵引变流装置，例如绝缘栅双极晶体管(Insulate Gate BipolarTransistor，IGBT)牵引变流器。

牵引变流装置一般由脉冲整流器、直流滤波电路、逆变器、真空交流接触器等主电路设备和无触点控制装置、控制电源等控制电路设备构成，上述设备都组装于一个箱体内，以减小设备组装后占用的空间。这样的设备配置虽然可以满足轻量化和结构紧凑要求，但由于单位体积内的设备运行时的热流量增大，使得设备散热问题更为突出，因此，牵引变流装置通常需要冷却系统进行冷却。

现有牵引变流装置的冷却系统，一般仅针对功率单元(即脉冲整流器和逆变器)进行散热，通过置于独立的风道内的强迫风冷散热器来实现，而控制电路设备和主电路设备中的其他部分，例如电阻、传感器、无触点控制装置和控制电源等电器设备分散布置在所述箱体的特定不同的区域内，难于安装散热器和独立的风道，因此往往没有对这部分电器设备进行专门的散热处理。事实上，这些电器设备在工作时也会产生相当大的热量，使得所述箱体内的温度升高，影响了这些电器设备运行的可靠性。

现有技术中某些牵引变流装置内，对上述除功率单元之外的电器设备分别设置了风扇进行通风散热，但是，风扇运转带来的灰尘却导致牵引变流装置的箱体内部积灰严重，而灰尘也会对所述电器设备以及风扇的正常工作带来诸多影响，也会堵塞通风孔，引起散热不良。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种牵引变流装置，所述牵引变流装置的冷却系统能够从整体上对牵引变流装置的箱体降温，并且避免箱体内部电器设备积灰的现象，从而提高牵引变流装置运行的可靠性。

为解决上述问题，本发明提供一种牵引变流装置，设置于封闭的箱体中，包括：

位于所述箱体中央的功率单元，

位于所述箱体侧面的内冷单元，

包括外部冷却系统和内部冷却系统的冷却系统；其中，

所述外部冷却系统，设置在所述功率单元附近，通过与箱体外界进行热交换对所述功率单元散热；

所述内部冷却系统，设置在所述内冷单元附近，通过与所述外部冷却系统进行热交换对所述内冷单元散热。

所述箱体外壁上具有进风口和出风口，

所述内部冷却系统包括：辅鼓风机，风道和热管换热器；其中，

所述辅鼓风机，位于所述内冷单元的上游，用于向所述内冷单元输送气流，所述气流将内冷单元的热量带至所述热管换热器的受热端，

所述风道，连通所述热管散热器的受热端和辅鼓风机，用于将流经所述热管换热器的受热端的气流输送回辅鼓风机，

所述热管换热器，其受热端位于所述内冷单元的下游，其散热端位于所述外部冷却系统中；

所述外部冷却系统包括：分流装置，主鼓风机和排风通道；其中，

所述分流装置，位于进风口下游，用于将进风口进入的气流分流至所述热管换热器的散热端和主鼓风机，

所述主鼓风机，位于所述功率单元上游，用于向所述功率单元输入气流，

所述排风通道，位于所述功率单元的下游，用于把流经所述功率单元的气流输送至排风口。

所述进风口处还具有空气过滤器。

所述外部冷却系统还包括与所述功率单元的发热部分连接的散热器，用于给所述功率单元中发热部分释放热量。

所述散热器为沸腾冷却器或均温板。

所述主鼓风机为双叶轮电动鼓风机。

所述功率单元包括：脉冲整流器功率模块和逆变器功率模块。

所述脉冲整流器功率模块和逆变器功率模块包括：智能功率模块或IGBT模块、二极管、缓冲电容器、缓冲电阻器、门极接口电路板、层压板母线或低感母排、平衡电阻器和滤波电容器。

内冷单元包括：电阻、传感器、控制箱。

内冷单元还包括：真空接触器、继电器单元和无触点控制装置。

所述分流装置还具有分流比例调节部件。

所述外部冷却系统中还包括位于所述脉冲整流器功率模块和逆变器功率模块下游的次级分流装置。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：