專利名稱：變流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型實施例涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變流器。
背景技術(shù)：
隨著軌道交通車輛設(shè)計的不斷更新，工礦機車作為一種軌道交通車輛，其應(yīng)用在窄軌軌道上，其軌道比鐵路機車相對窄，則工礦機車的車身也較窄，其高度和長度均小于鐵路機車。因此，在這種情況下，要求工礦機車的牽引變流器的外形尺寸小，同時還需要保證變流器的牽引功率不變，則給變流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了較大難度。 在現(xiàn)有技術(shù)中，工礦機車通常采用一個變流器對兩個牽引電機進行牽引電氣傳動，則變流器的牽引功率比較大，其中功率器件及散熱器的選型相對困難，因此，為了解決功率與散熱問題之間的矛盾，只能降低變流器的牽引功率或者通過增大散熱器的尺寸提高散熱性能。但降低牽引功率會導(dǎo)致機車牽引制動性能降低，電氣性能和輸出的電能質(zhì)量也下降；而增大散熱器的尺寸則會導(dǎo)致變流器的外形尺寸增加，現(xiàn)有技術(shù)中為18t工礦機車配套設(shè)計的變流器尺寸為900mm*400mm*600mm，由于其尺寸較大，不適宜安裝在車身較窄的工礦機車上。而且現(xiàn)有技術(shù)中變流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局缺乏合理性，使得變流器電磁兼容性不好，容易出現(xiàn)干擾等問題使得變流器出現(xiàn)保護停機，大大降低了變流器的可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供一種變流器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中變流器的牽引功率和散熱問題之間的矛盾，實現(xiàn)在保證變流器的總功率的基礎(chǔ)上，減小外形尺寸，改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局，解決散熱問題。 本實用新型實施例提供一種變流器，包括左右對稱分布的第一子變流器和第二子變流器，以及控制所述第一子變流器和所述第二子變流器的變流器控制單元；[0006] 所述第一子變流器對第一牽引電機進行牽引，所述第二子變流器對第二牽引電機進行牽引； 所述第一子變流器包括第一進出線端子組件、第一晶閘管組件、第一復(fù)合母排組件、第一電容組件、第一接線端子組件、第一電流傳感器組件、第一驅(qū)動電路板組件、第一突波吸收電容組件、第一晶閘管觸發(fā)電路板組件、第一電壓傳感器組件、第一充電電阻器組件、第一絕緣柵雙極型晶體管組件和第一散熱器組件； 所述第二子變流器包括第二進出線端子組件、第二晶閘管組件、第二復(fù)合母排組件、第二電容組件、第二接線端子組件、第二電流傳感器組件、第二驅(qū)動電路板組件、第二突波吸收電容組件、第二晶閘管觸發(fā)電路板組件、第二電壓傳感器組件、第二充電電阻器組件、第二絕緣柵雙極型晶體管組件和第二散熱器組件； 所述第一進出線端子組件與所述第二進出線端子組件對稱設(shè)置，所述第一晶閘管組件與所述第二晶閘管組件對稱設(shè)置，所述第一電容組件與所述第二電容組件對稱設(shè)置，所述第一接線端子組件與所述第二接線端子組件 稱設(shè)置，所述第一電流傳感器組件與所述第二電流傳感器組件對稱設(shè)置，所述第一驅(qū)動電路板組件與所述第二驅(qū)動電路板組件對稱設(shè)置，所述第一突波吸收電容組件與所述第二突波吸收電容組件對稱設(shè)置，所述第一晶閘管觸發(fā)電路板組件與所述第二晶閘管觸發(fā)電路板組件對稱設(shè)置，所述第一復(fù)合母排組件與所述第二復(fù)合母排組件對稱設(shè)置，所述第一電壓傳感器組件與所述第二電壓傳感器組件對稱設(shè)置，所述第一充電電阻器組件與所述第二充電電阻器組件對稱設(shè)置，所述第一絕緣柵雙極型晶體管組件與所述第二絕緣柵雙極型晶體管組件對稱設(shè)置，所述第一散熱器組件與所述第二散熱器組件對稱設(shè)置。 進一步地，所述第一復(fù)合母排組件位于所述第一絕緣柵雙極型晶體管組件的上
方，所述第一突波吸收電容組件位于所述第一復(fù)合母排組件的上方，所述第一驅(qū)動電路板
組件位于所述第一電壓傳感器組件和所述第一充電電阻器組件的上方； 所述第二復(fù)合母排組件位于所述第二絕緣柵雙極型晶體管組件的上方，所述第二突波吸收電容組件位于所述第二復(fù)合母排組件的上方，所述第二驅(qū)動電路板組件位于所述第二電壓傳感器組件和所述第二充電電阻器組件的上方。 更進一步地，所述變流器控制單元位于所述第一子變流器和所述第二子變流器之
間，且所述變流器控制單元與所述第一子變流器的距離和與所述第二子變流器的距離相等。 本實用新型實施例的變流器，通過采用兩個子變流器分別對兩個牽引電機進行牽引，并對子變流器中的結(jié)構(gòu)進行改進，根據(jù)器件的功能等將整個變流器分成多個模塊化的組件，實現(xiàn)了變流器的模塊化布局，降低了故障率，方便維護且具有可移植性，同時克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用一拖二的牽引方式所帶來的牽引功率大而導(dǎo)致散熱性差等的問題，實現(xiàn)了兩組子變流器分別對牽引電機進行牽引電氣傳動，降低了單個子變流器的輸出功率，使得電氣性能、輸出電能質(zhì)量均有顯著提高，同時也降低了單個變流器的發(fā)熱量，實現(xiàn)了散熱平均分擔(dān)的目的，解決了散熱問題，同時解決了輸出功率與散熱之間的矛盾。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型變流器實施例的整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型變流器實施例中第一子變流器的第一整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖；[0017] 圖3為本實用新型變流器實施例中第一子變流器的第二整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖；[0018] 圖4為本實用新型變流器實施例中第二子變流器的第一整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖；[0019] 圖5為本實用新型變流器實施例中第二子變流器的第二整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。 圖l為本實用新型變流器實施例的整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖，如圖l所示，本實施例提供了一種變流器，本實施例中的變流器包括兩組90kVA的子變流器，具體可以包括左右對稱分布的第一子變流器1和第二子變流器2，以及控制第一子變流器1和第二子變流器2的變流器控制單元3。由于工礦車輛通常采用兩個牽弓I電機對整個車輛進行牽弓I ，本實施例采用兩個子變流器分別牽引兩個牽引電機，即第一子變流器1對第一牽引電機進行牽引，第二子變流器2對第二牽引電機進行牽引，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用一拖二的牽引方式所帶來的牽引功率大而導(dǎo)致散熱性差等的問題，實現(xiàn)了兩組子變流器分別對牽引電機進行牽引電氣傳動。以18t工礦機車配套的變流器為例進行說明，兩組子變流器對110kVA總功功率以及5分鐘的1. 6倍過載進行了平均分擔(dān)，降低了單個子變流器的輸出功率，使得電氣性能、輸出電能質(zhì)量均有顯著提高，同時也降低了單個變流器的發(fā)熱量，實現(xiàn)了散熱平均分擔(dān)的目的，解決了散熱問題。由此可見，本實施例提供的變流器可以在保證110kVA的總功功率的提供下，在5分鐘內(nèi)提供1. 6倍的過載能力，同時解決了輸出功率與散熱之間的矛盾。[0022] 以下分別對第一子變流器和第二子變流器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局進行說明，圖2為本實用新型變流器實施例中第一子變流器的第一整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實用新型變流器實施例中第一子變流器的第二整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2和圖3，圖2為從正面觀察第一子變流器時的整體示意圖，由于第一子變流器中內(nèi)部組件存在上下布局的關(guān)系，因此圖3為將圖2中位于上方的幾個組件移除之后的整體示意圖。如圖2和圖3所示，本實施例中的變流器中的第一子變流器可以包括第一進出線端子組件11、第一晶閘管組件12、第一復(fù)合母排組件13、第一電容組件14、第一接線端子組件15、第一電流傳感器組件16、第一驅(qū)動電路板組件17、第一突波吸收電容組件18、第一晶閘管觸發(fā)電路板組件19、第一電壓傳感器組件110、第一充電電阻器組件111、第一絕緣柵雙極型晶體管組件112和第一散熱器組件(圖中未示出)。其中，第一復(fù)合母排組件13位于第一絕緣柵雙極型晶體管組件(InsulatedGate Bipolar Transistor ;以下簡稱IGBT)112的上方，第一突波吸收電容組件18位于第一復(fù)合母排組件13的上方，第一驅(qū)動電路板組件17位于第一電壓傳感器組件110和第一充電電阻器組件111的上方。因此，在圖2中顯示出位于上方的第一復(fù)合母排組件13、第一驅(qū)動電路板組件17和第一突波吸收電容組件18，在圖3中顯示出位于下方的第一電壓傳感器組件110、第一充電電阻器組件111、第一絕緣柵雙極型晶體管組件112和第一散熱器組件。其中，第一進出線端子組件11靠近變流器的柜體的進線位置，使得接線和拆線都非常方便，易操作，而且所使用的導(dǎo)線可以達到最短。第一子變流器中的上述各組件均為模塊化設(shè)計，即根據(jù)器件的功能等將整個變流器分成多個模塊化的組件，實現(xiàn)了變流器的模塊化布局，降低了故障率，方便維護且具有可移植性。另外，所有組件均可以位于第一散熱器組件的上方，使得第一散熱器組件既可以對第一晶閘管組件12和第一絕緣柵雙極型晶體管組件112進行散熱，又可以成為其他組件的安裝平臺。而且第一驅(qū)動電路板組件17的驅(qū)動位置距離第一絕緣柵雙極型晶體管組件112的觸發(fā)位置較近，可以實現(xiàn)第一驅(qū)動電路板組件17對第一絕緣柵雙極型晶體管組件112的直接控制，同時解決了干擾問題。[0023] 在對第一子變流器進行安裝時，可以先將第一進出線端子組件11、第一晶閘管組件12、第一電容組件14、第一接線端子組件15、第一電流傳感器組件16、第一晶閘管觸發(fā)電路板組件19、第一電壓傳感器組件110、第一充電電阻器組件111和第一絕緣柵雙極型晶體管組件112安裝在第一散熱器組件之上，然后對第一電壓傳感器組件110、第一充電電阻器組件111和第一電流傳感器組件16進行電氣接線，再將第一復(fù)合母排組件13安裝在第一電容組件14、第一絕緣柵雙極型晶體管組件112、第一晶閘管組件12和第一接線端子組件15之上，將第一突波吸收電容組件18安裝在第一絕緣柵雙極型晶體管組件112和第一復(fù)合母排組件13之上，將第一驅(qū)動電路板組件17安裝在第一散熱器組件之上，最后使用電纜將第一進出線端子組件11和第一接線端子組件15連接起來，便完成了對第一子變流器的安裝。 圖4為本實用新型變流器實施例中第二子變流器的第一整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖
5為本實用新型變流器實施例中第二子變流器的第二整體簡化結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖4和圖
5，圖4為從正面觀察第二子變流器時的整體示意圖，由于第二子變流器中內(nèi)部組件存在上
下布局的關(guān)系，因此圖5為將圖4中位于上方的幾個組件移除之后的整體示意圖。如圖4
和圖5所示，本實施例中的變流器中的第二子變流器可以包括第二進出線端子組件21、第
二晶閘管組件22、第二復(fù)合母排組件23、第二電容組件24、第二接線端子組件25、第二電流
傳感器組件26、第二驅(qū)動電路板組件27、第二突波吸收電容組件28、第二晶閘管觸發(fā)電路
板組件29、第二電壓傳感器組件210、第二充電電阻器組件211、第二絕緣柵雙極型晶體管
組件212和第二散熱器組件(圖中未示出)。其中，第二復(fù)合母排組件23位于第二絕緣柵
雙極型晶體管組件212的上方，第二突波吸收電容組件28位于第二復(fù)合母排組件23的上
方，第二驅(qū)動電路板組件27位于第二電壓傳感器組件210和第二充電電阻器組件211的上
方。因此，在圖4中顯示出位于上方的第二復(fù)合母排組件23、第二驅(qū)動電路板組件27和第
二突波吸收電容組件28，在圖5中顯示出位于下方的第二電壓傳感器組件210、第二充電電
阻器組件211、第二絕緣柵雙極型晶體管組件212和第二散熱器組件。其中，第二進出線端
子組件21靠近變流器的柜體的進線位置，使得接線和拆線都非常方便，易操作，而且所使
用的導(dǎo)線可以達到最短。第二子變流器中的上述各組件均為模塊化設(shè)計，即根據(jù)器件的功能等將整個變流器分成多個模塊化的組件，實現(xiàn)了變流器的模塊化布局，降低了故障率，方
便維護且具有可移植性。另外，所有組件均可以位于第二散熱器組件的上方，使得第二散熱器組件既可以對第二晶閘管組件22和第二絕緣柵雙極型晶體管組件212進行散熱，又可以成為其他組件的安裝平臺。而且第二驅(qū)動電路板組件27的驅(qū)動位置距離第二絕緣柵雙極型晶體管組件212的觸發(fā)位置較近，可以實現(xiàn)第二驅(qū)動電路板組件27對第二絕緣柵雙極型晶體管組件212的直接控制，同時解決了干擾問題。 在對第二子變流器進行安裝時，可以先將第二進出線端子組件21、第二晶閘管組件22、第二電容組件24、第二接線端子組件25、第二電流傳感器組件26、第二晶閘管觸發(fā)電路板組件29、第二電壓傳感器組件210、第二充電電阻器組件211和第二絕緣柵雙極型晶體管組件212安裝在第二散熱器組件之上，然后對第二電壓傳感器組件210、第二充電電阻器組件211和第二電流傳感器組件26進行電氣接線，再將第二復(fù)合母排組件23安裝在第二電容組件24、第二絕緣柵雙極型晶體管組件212、第二晶閘管組件22和第二接線端子組件25之上，將第二突波吸收電容組件28安裝在第二絕緣柵雙極型晶體管組件212和第二復(fù)合母排組件23之上，將第二驅(qū)動電路板組件27安裝在第二散熱器組件之上，最后使用電纜將第二進出線端子組件21和第二接線端子組件25連接起來，便完成了對第二子變流器的安裝。 進一步地，繼續(xù)參見圖2 圖5，在上述實施例提供的變流器中，第一進出線端子組件11與第二進出線端子組件21對稱設(shè)置，第一晶閘管組件12與第二晶閘管組件22對稱設(shè)置，第一電容組件14與第二電容組件24對稱設(shè)置，第一接線端子組件15與第二接線端子組件25對稱設(shè)置，第一電流傳感器組件16與第二電流傳感器組件26對稱設(shè)置，第一驅(qū)動電路板組件17與第二驅(qū)動電路板組件27對稱設(shè)置，第一突波吸收電容組件18與第二突波吸收電容組件28對稱設(shè)置，第一晶閘管觸發(fā)電路板組件19與第二晶閘管觸發(fā)電路板組件29對稱設(shè)置，第一復(fù)合母排組件13與第二復(fù)合母排組件13對稱設(shè)置，第一電壓傳感器組件110與第二電壓傳感器組件210對稱設(shè)置，第一充電電阻器組件111與第二充電電阻器組件211對稱設(shè)置，第一絕緣柵雙極型晶體管組件112與第二絕緣柵雙極型晶體管組件212對稱設(shè)置，第一散熱器組件與第二散熱器組件對稱設(shè)置。由此可見，第一子變流器和第二子變流器的位置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局均對稱，則二者的電氣性能基本相似，可以有效降低兩組子變流器因結(jié)構(gòu)差異而導(dǎo)致的出現(xiàn)故障的概率，從而提高了變流器的可靠性。第一子變流器和第二子變流器盡管不在同一操作面內(nèi)，但可以分別對其進行安裝、拆卸、檢查維護操作，且由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局對稱使得各項操作簡單易行。 進一步地，在本實施例提供的變流器中，變流器控制單元優(yōu)選地位于第一子變流器和第二子變流器之間，且變流器控制單元與第一子變流器的距離，和該變流器控制單元與第二子變流器的距離相等，這樣實現(xiàn)了變流器控制單元可以對第一子變流器和第二子變流器進行同時控制，而且避免了二者之間的個體差異，降低了故障率。 本實施例提供的變流器通過采用兩個子變流器分別對兩個牽引電機進行牽引，并對子變流器中的結(jié)構(gòu)進行改進，根據(jù)器件的功能等將整個變流器分成多個模塊化的組件，實現(xiàn)了變流器的模塊化布局，降低了故障率，方便維護且具有可移植性；本實施例提供的變流器在保證功率為2*90kVA的情況下，通過緊湊的設(shè)計結(jié)構(gòu)使得變流器柜體的外形尺寸大大減小，對于18t工礦機車來說，其配套的變流器的外形尺寸可以控制在842咖*400咖*520咖，與現(xiàn)有技術(shù)中相比外形尺寸得到大大減小，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用一拖二的牽引方式所帶來的牽引功率大而導(dǎo)致散熱性差等的問題，實現(xiàn)了兩組子變流器分別對牽引電機進行牽引電氣傳動，降低了單個子變流器的輸出功率，使得電氣性能、輸出電能質(zhì)量均有顯著提高，同時也降低了單個變流器的發(fā)熱量，實現(xiàn)了散熱平均分擔(dān)的目的，解決了散熱問題，同時解決了輸出功率與散熱之間的矛盾。 最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求一種變流器，其特征在于，包括左右對稱分布的第一子變流器和第二子變流器，以及控制所述第一子變流器和所述第二子變流器的變流器控制單元；所述第一子變流器對第一牽引電機進行牽引，所述第二子變流器對第二牽引電機進行牽引；所述第一子變流器包括第一進出線端子組件、第一晶閘管組件、第一復(fù)合母排組件、第一電容組件、第一接線端子組件、第一電流傳感器組件、第一驅(qū)動電路板組件、第一突波吸收電容組件、第一晶閘管觸發(fā)電路板組件、第一電壓傳感器組件、第一充電電阻器組件、第一絕緣柵雙極型晶體管組件和第一散熱器組件；所述第二子變流器包括第二進出線端子組件、第二晶閘管組件、第二復(fù)合母排組件、第二電容組件、第二接線端子組件、第二電流傳感器組件、第二驅(qū)動電路板組件、第二突波吸收電容組件、第二晶閘管觸發(fā)電路板組件、第二電壓傳感器組件、第二充電電阻器組件、第二絕緣柵雙極型晶體管組件和第二散熱器組件；所述第一進出線端子組件與所述第二進出線端子組件對稱設(shè)置，所述第一晶閘管組件與所述第二晶閘管組件對稱設(shè)置，所述第一電容組件與所述第二電容組件對稱設(shè)置，所述第一接線端子組件與所述第二接線端子組件對稱設(shè)置，所述第一電流傳感器組件與所述第二電流傳感器組件對稱設(shè)置，所述第一驅(qū)動電路板組件與所述第二驅(qū)動電路板組件對稱設(shè)置，所述第一突波吸收電容組件與所述第二突波吸收電容組件對稱設(shè)置，所述第一晶閘管觸發(fā)電路板組件與所述第二晶閘管觸發(fā)電路板組件對稱設(shè)置，所述第一復(fù)合母排組件與所述第二復(fù)合母排組件對稱設(shè)置，所述第一電壓傳感器組件與所述第二電壓傳感器組件對稱設(shè)置，所述第一充電電阻器組件與所述第二充電電阻器組件對稱設(shè)置，所述第一絕緣柵雙極型晶體管組件與所述第二絕緣柵雙極型晶體管組件對稱設(shè)置，所述第一散熱器組件與所述第二散熱器組件對稱設(shè)置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器，其特征在于，所述第一復(fù)合母排組件位于所述第一 絕緣柵雙極型晶體管組件的上方，所述第一突波吸收電容組件位于所述第一復(fù)合母排組件 的上方，所述第一驅(qū)動電路板組件位于所述第一電壓傳感器組件和所述第一充電電阻器組 件的上方；所述第二復(fù)合母排組件位于所述第二絕緣柵雙極型晶體管組件的上方，所述第二突波 吸收電容組件位于所述第二復(fù)合母排組件的上方，所述第二驅(qū)動電路板組件位于所述第二 電壓傳感器組件和所述第二充電電阻器組件的上方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器，其特征在于，所述變流器控制單元位于所述第一子 變流器和所述第二子變流器之間，且所述變流器控制單元與所述第一子變流器的距離和與 所述第二子變流器的距離相等。
專利摘要本實用新型提供一種變流器，包括左右對稱分布的第一子變流器和第二子變流器，以及控制第一子變流器和第二子變流器的變流器控制單元；所述第一子變流器對第一牽引電機進行牽引，所述第二子變流器對第二牽引電機進行牽引；所述第一子變流器包括第一進出線端子組件、第一晶閘管組件、第一復(fù)合母排組件、第一電容組件、第一接線端子組件、第一電流傳感器組件、第一驅(qū)動電路板組件、第一突波吸收電容組件、第一晶閘管觸發(fā)電路板組件、第一電壓傳感器組件、第一充電電阻器組件、第一絕緣柵雙極型晶體管絕緣柵雙極型晶體管組件和第一散熱器組件。本實施例實現(xiàn)了在保證變流器的總功率的基礎(chǔ)上，減小了外形尺寸，改善了內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局，解決了散熱問題。
文檔編號H02M1/00GK201536317SQ20092026634
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者吳志友, 張可飛, 張宇, 戴碧君 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心