專利名稱：變流器用冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置用 冷卻器，屬于換熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鐵路交流傳動(dòng)機(jī)車和動(dòng)車組傳動(dòng)系統(tǒng)中，利用牽引變流器裝置使機(jī) 車和動(dòng)車組實(shí)現(xiàn)了交直交電傳動(dòng)，從而提高了機(jī)車和動(dòng)車組單軸牽引力、運(yùn)行速度和可靠 性等關(guān)鍵指標(biāo)。機(jī)車和動(dòng)車組中的牽引變流器裝置主要由大功率半導(dǎo)體整流管、晶間管、觸 發(fā)、保護(hù)、冷卻器和通風(fēng)機(jī)等部分組成。機(jī)車和動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)，變流器裝置中的電器元件會(huì) 產(chǎn)生大量熱量，如果這些熱量不能及時(shí)散發(fā)掉，則這些電器元件會(huì)因本身溫度持續(xù)升高而 燒損，從而使機(jī)車和動(dòng)車組不能正常工作，變流器裝置用冷卻器和通風(fēng)機(jī)是把電器元件工 作時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)到大氣環(huán)境中，保證電器元件在正常的溫度下工作。交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置的冷卻主要有三種冷卻方式1)板 式冷卻器+強(qiáng)迫風(fēng)冷其原理為變流器裝置中電器元件的熱量經(jīng)熱傳導(dǎo)傳遞給板式冷卻 器，板式冷卻器以熱傳導(dǎo)的方式在把熱量傳遞到板式冷卻器的肋片上，肋片在通風(fēng)機(jī)運(yùn)送 的冷卻空氣的作用下，把熱量散發(fā)到環(huán)境中去。這種板式冷卻器的結(jié)構(gòu)是一張平板，并且平 板背面帶有肋片；2)熱管冷卻器+強(qiáng)迫風(fēng)冷變流器裝置中電器元件的熱量由熱管把熱量 傳遞到熱管另一端帶有翅片的部分，再由通風(fēng)機(jī)運(yùn)送的冷卻空氣的作用下，把熱量散發(fā)到 環(huán)境中去；3)水冷基板+外循環(huán)冷卻器其原理為變流器裝置中電器元件的熱量經(jīng)熱傳導(dǎo) 把熱量傳遞給水冷基板，水冷基板通過其內(nèi)部流動(dòng)的冷卻液，把水冷基板上的熱量傳送到 變流器裝置外部的冷卻器，由外循環(huán)冷卻器把熱量散發(fā)到大氣環(huán)境中。目前，交流傳動(dòng)機(jī)車 和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置中普遍采用板式冷卻器+強(qiáng)迫風(fēng)冷和水冷基板+外循環(huán)冷卻 器的方式。本實(shí)用新型就是為了進(jìn)一步提高板式冷卻器的傳熱效率而提供的一種波紋翅片 板式冷卻器。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為鐵路電力機(jī)車和動(dòng)車組提供一種適用的具 有較高換熱效率的新型變流器冷卻器，在機(jī)車和動(dòng)車組冷卻有限的空間條件下，使板式冷 卻器能夠冷卻功率等級更大的電器元件。這種交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置用冷卻器，電器元件通過螺栓 及墊圈緊固在平板上，平板通過釬焊材料層焊接在波紋翅片上，波紋翅片沿空氣流動(dòng)方向 上呈波浪形，垂直于空氣流動(dòng)方向的波紋翅片的形狀為矩形波。波紋翅片的翅片厚度b = 0. 3mm 0. 6mm,翅片高度h = 10mm 40mm，翅片波距s = 4mm 6mm。垂直于空氣流動(dòng)方 向的波紋翅片的形狀還可以為三角形、梯形、正弦波、余弦波等。本實(shí)用新型的新型冷卻器，主要由電器元件、平板、波紋翅片和釬焊材料層等四部 分組成。其中平板和波紋翅片由鋁合金材料加工而成，平板與波紋翅片用釬焊材料經(jīng)真空 釬焊焊接在一起。在這種新型冷卻器中波紋翅片對冷卻器的換熱效率起到關(guān)鍵作用，波紋 翅片沿空氣流動(dòng)方向上成波浪形，垂直于空氣流動(dòng)方向的翅片形狀為矩形波。本實(shí)用新型具有波紋翅片的變流器冷卻器，取代已有技術(shù)中使用的平板并在平板 一側(cè)經(jīng)機(jī)械切削加工而成平直肋片的冷卻器。由于新型變流器冷卻器的波紋翅片在空氣流 動(dòng)方向上呈波浪形，對流經(jīng)其中的冷卻空氣起到擾動(dòng)的作用，從而提高了翅片的換熱效率，使電器元件與板式冷卻器接觸面的單位面積散熱量增大。另外這種波紋翅片可以采用高速 沖壓設(shè)備進(jìn)行沖制成形，其生產(chǎn)效率高于機(jī)械切削，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型具有波紋 翅片的變流器冷卻器可以在同一個(gè)平板上同時(shí)對多個(gè)電器元件進(jìn)行冷卻，該冷卻器同樣也 適用于其他交通車輛和工業(yè)用變流器裝置中，因而本實(shí)用新型具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì) 效益。

圖1是本實(shí)用新型變流器用冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型波紋翅片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型波紋翅片的立體圖。附圖1中翅片1 ；焊接材料層2 ；平板3 ；墊圈4 ；螺栓5 ；電器元件具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置用冷 卻器，附圖1、2、3所示。新型變流器用冷卻器由波紋翅片1、釬焊材料層2、平板3和電器元 件6等零部件組成，平板3上加工有螺紋孔和通孔，電器元件6通過螺栓5和墊圈4可以安 裝在平板3上。平板3通過釬焊材料層2焊接在波紋翅片1上。再通過平板上的通孔將其 安裝到機(jī)車或動(dòng)車組的電器柜中。波紋翅片1沿空氣流動(dòng)方向上呈波浪形，垂直于空氣流 動(dòng)方向的波紋翅片1的形狀為矩形波。波紋翅片1的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表
權(quán)利要求一種交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置用冷卻器，電器元件(6)通過螺栓(5)及墊圈(4)緊固在平板(3)上，平板(3)通過釬焊材料層(2)焊接在波紋翅片(1)上，其特征在于波紋翅片(1)沿空氣流動(dòng)方向上呈波浪形狀，垂直于空氣流動(dòng)方向的波紋翅片(1)的形狀為矩形波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置用冷卻器，其特 征在于波紋翅片(1)的翅片厚度b = 0. 3mm 0. 6mm,翅片高度h = IOmm 40mm，翅片波 距 s = 4mm 6mm。
專利摘要一種交流傳動(dòng)機(jī)車和交流傳動(dòng)動(dòng)車組變流器裝置用冷卻器，主要由波紋翅片、釬焊材料層和平板等零部件組成。取代已有技術(shù)中使用平板并在平板一側(cè)經(jīng)機(jī)械切削加工而成平直肋片的冷卻器。由于新型變流器冷卻器的波紋翅片在空氣流動(dòng)方向上成波浪形，對流經(jīng)其中的冷卻空氣起到擾動(dòng)的作用，從而提高了翅片的換熱效率，使電器元件與板式冷卻器接觸面的單位面積散熱量增大。另外這種波紋翅片可以采用高速?zèng)_壓設(shè)備進(jìn)行沖制成形，其生產(chǎn)效率高于機(jī)械切削，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型具有波紋翅片的變流器冷卻器可以在同一個(gè)平板上同時(shí)對多個(gè)電器元件進(jìn)行冷卻，該冷卻器同樣也適用于其他交通車輛和工業(yè)用變流器裝置中，因而本實(shí)用新型具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)H02M1/00GK201623621SQ20092028830
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者劉俊杰 申請人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司