牵引变流器柜及轻轨车辆的制作方法

本发明涉及机械技术，尤其涉及一种牵引变流器柜及轻轨车辆。

背景技术：

随着国民经济的不断发展，城市交通需求急剧增加，轻轨车辆也得到了快速的发展。牵引变流器柜设置在轻轨车辆的顶部，用于为轻轨车辆供电。

牵引变流器柜包括柜体和设置在柜体中的变流器，为了实现对轻轨车辆牵引电机的供电，变流器通常包括很多个器件如充电电阻、放电电阻、充电接触器、主接触器、熔断器、功率模块组件、控制机箱及电抗器等。

现有技术的不足之处在于，轻轨车辆顶部的空间有限，而现有的牵引变流器柜的占用空间较大，不能满足轻轨车辆的需求。

技术实现要素：

本发明提供一种牵引变流器柜及轻轨车辆，用以满足现有的牵引变流器柜的占用空间较大、不能满足轻轨车辆需求的技术问题。

本发明提供一种牵引变流器柜，包括柜体及设置在所述柜体中的变流器，所述变流器包括充电电阻、放电电阻、充电接触器、主接触器、熔断器、功率模块组件、控制机箱及电抗器，所述牵引变流器柜还包括：与所述柜体的底板垂直的多个隔板；

所述多个隔板在所述柜体中分割出第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；

所述第一区域中设置有上下两层结构层；所述第一区域中的上结构层包括所述主接触器和所述熔断器，所述第一区域中的下结构层包括所述充电电阻、所述放电电阻和所述充电接触器；

所述第二区域中设置有所述功率模块组件，所述第三区域中设置有控制 机箱，所述第四区域中设置有所述电抗器。

进一步地，所述功率模块组件包括：功率模块、驱动板及散热器；

所述第二区域中设置有上下两层结构层，所述第二区域中的上结构层包括所述功率模块和所述驱动板，所述第二区域中的下结构层包括所述散热器。

进一步地，所述柜体包括相对设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧边上分别对应设置有进风口和出风口；

所述进风口与所述出风口之间形成风道，所述风道穿过所述第二区域和所述第四区域。

进一步地，所述第四区域中还设置有风机，所述风机的转动轴与所述第一侧板垂直。

进一步地，所述牵引变流器柜，还包括：用于检测所述功率模块电压的电压传感器，以及用于检测所述功率模块电流的电流传感器；

所述电压传感器和所述电流传感器的输出端分别与所述控制机箱电连接。

进一步地，所述电流传感器与所述主接触器之间通过铜排实现电连接。

进一步地，所述牵引变流器柜，还包括：与所述功率模块电连接的主线；所述主线沿所述柜体的底板布置。

进一步地，所述牵引变流器柜，还包括：与所述驱动板电连接的控制线；所述控制线沿所述柜体的侧板和/或顶板布置。

进一步地，所述驱动板为可翻转结构。

本发明还一种轻轨车辆，包括：车身以及固定安装在所述车身顶部的、如上述任一项所述的牵引变流器柜。

本发明提供的牵引变流器柜及轻轨车辆，包括柜体以及与柜体的底板垂直的多个隔板，多个隔板在柜体中分割出第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，变流器中的多个器件根据其功能和结构的不同，分别设置在不同的区域中，同时设置了上下两层结构层，节约了空间，使整个牵引变流器柜的结构紧凑，满足轻轨车辆的要求，并且优化了电磁兼容性能，使变流器系统运行更加稳定可靠。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中四个区域的位置示意图；

图2为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中上结构层的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中下结构层的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中第一侧板的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中第三侧板的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中顶板的结构示意图。

附图标记：

1-放电电阻 2-充电电阻 3-充电接触器 4-主接触器

5-熔断器 6-功率模块组件 7-控制机箱 8-电抗器

9-隔板 10-顶板 11-第一侧板 12-第二侧板

13-第三侧板 14-第四侧板 15-第一区域 16-第二区域

17-第三区域 18-第四区域 19-电压传感器 20-电流传感器

21-指示灯板组成 22-吊装座 23-产品铭牌 24-警示铭牌

25-挂钩 26-进线安装板 27-闪电标示 28-出线口

29-控制接口 30-风机电源接口 31-风机 32-输入端子

33-输出端子 34-进风口 35-出风口

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例一提供一种牵引变流器柜。图1为本发明实施例一提供的牵引变流器柜中四个区域的位置示意图。图2为本实施例提供的牵引变流器柜中上结构层的结构示意图。图3为本实施例提供的牵引变流器柜中下结构层的结构示意图。如图1至图3所示，本实施例中的牵引变流器柜，可以包括柜体及设置在柜体中的变流器，变流器包括放电电阻1、充电电阻2、充 电接触器3、主接触器4、熔断器5、功率模块组件5、控制机箱7及电抗器8，其特征在于，牵引变流器柜还包括：与柜体的底板垂直的多个隔板9；

多个隔板9在柜体中分割出第一区域15、第二区域16、第三区域17和第四区域18；

第一区域15中设置有上下两层结构层；第一区域15中的上结构层包括主接触器4和熔断器5，第一区域15中的下结构层包括充电电阻1、放电电阻2和充电接触器3；

第二区域16中设置有功率模块组件5，第三区域17中设置有控制机箱7，第四区域18中设置有电抗器8。

具体地，柜体可以包括底板、顶板10和四个侧板，四个侧板分别为第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13和第四侧板14，变流器设置在底板、顶板10和四个侧板所围成的空间中。多个隔板9将底板、顶板10和四个侧板所围成的空间分割出成了若干区域，其中，第一区域15、第二区域16、第三区域17和第四区域18可以分别占据柜体底板的四个直角中的一个。

柜体中设置有变流器，变流器可以包括充电电阻1、放电电阻2、充电接触器3、主接触器4、熔断器5、功率模块组件5、控制机箱7及电抗器8。变流器中的多个器件之间的电连接关系及工作原理属于现有技术，本实施例中不再赘述。本实施例中仅详细描述各个器件的分布及位置关系。

具体地，变流器中的多个器件可以分布在柜体中不同的区域，输入及充电电路可以设置在第一区域15中，功率模块组件5可以设置在第二区域16中，控制机箱7可以设置在第三区域17中，电抗器8可以设置在第四区域18中，此外，变流器的输入端子32可以设置在第一区域15中，输出端子33可以设置在第二区域16中。根据变流器内部器件的功能及尺寸将变流器设置成分区域的结构，不仅结构紧凑，而且减小了强电弱电之间的相互干扰，使变流器运行更加稳定可靠。

其中，第一区域15中设置的输入及充电电路可以分为上下两层结构层。如图2和图3所示，第一区域15中的上结构层可以包括主接触器4和熔断器5，第一区域15中的下结构层可以包括充电电阻1、放电电阻2和充电接触器3。

其中，组成上结构层的主接触器4和熔断器5可以固定在第一安装板 上，第一安装板固定在柜体上；组成下结构层的充电电阻1、放电电阻2和充电接触器3可以固定在第二安装板上，第二安装板也固定在柜体上。第一安装板和第二安装板均设置在第一区域15中，并且，第一安装板位于第二安装板的上方。通过分层设置，能够有效减小变流器的尺寸，进而减小整个牵引变流器柜的尺寸。

优选的是，第二区域16中的功率模块组件5也可以分为上下两层结构层。具体地，功率模块组件5可以包括：功率模块、驱动板、及散热器，第二区域16中的上结构层可以包括功率模块和驱动板，第二区域16中的下结构层可以包括散热器。将功率模块组件5分为上下两层结构层，可以进一步地减小变流器的体积，进而减小整个牵引变流器柜的尺寸。

进一步地，驱动板可以设置为翻板形式，即驱动板为可翻转结构，可以灵活打开，方便装配及维护时的操作。

进一步地，柜体上还可以设置有进风口34和出风口35。具体地，柜体的四个侧板中，第一侧板11和第二侧板12可以相对设置，第三侧板13和第四侧板14可以相对设置，并且，第一侧板11和第二侧板12上分别对应设置有进风口34和出风口35；进风口34与出风口35之间形成风道，风道穿过第二区域16和第四区域18。

其中风道是指风从进风口34至出风口35的轨迹，风从进风口34进入第二区域16，为第二区域16中的功率模块组件5散热，然后进入到第四区域18，为第四区域18中的电抗器8散热，最后从出风口35出去。第一区域15和第三区域17中的器件产生的热量较小，因此不需要风道经过第一区域15和第三区域17。

进一步地，第四区域18中还可以设置有风机31，风机31的转动轴与第一侧板11垂直。风机31可以对第四区域18中的电抗器8吹风，使得进入柜体中的空气更加快速地流动，提高散热效果。

图4为本实施例提供的牵引变流器柜中第一侧板11的结构示意图。图5为本实施例提供的牵引变流器柜中第三侧板13的结构示意图。图6为本实施例提供的牵引变流器柜中顶板10的结构示意图。

如图4至图6所示，柜体的外表面上可以设置有吊装座22、产品铭牌23、警示铭牌24，挂钩25，进线安装板26、闪电标示27、出线口28，控制 接口29，风机电源接口30等。柜体的顶板10可以由多块盖板组成，方便维修人员打开盖板对不同区域的器件进行维修。

优选的是，本实施例中的牵引变流器柜，还可以包括：用于检测功率模块电压的电压传感器19，以及用于检测功率模块电流的电流传感器20；电压传感器19和电流传感器20的输出端分别与驱动板电连接。电压传感器19与电流传感器20能够检索功率模块的电压和电流，并将检测到的电压和电流信号发送给控制机箱，以使控制机箱根据检测到的电压和电流信号对功率模块进行控制。

此外，本实施例提供的牵引变流器柜中还可以设置有指示灯板组成21，指示灯板组成21可以与功率模块组件电连接，用于指示功率模块组件的工作状态，方便维修人员操作。指示灯板组成21可以设置在第一区域15的上结构层中，并靠近电压传感器19。

本实施例中，对于距离较近的两个器件，如果需要电连接，可以使用铜排进行连接，不仅避免了线缆接线操作困难，而且缩短了信号传输距离，实现控制信号受干扰的程度最小化，还能进一步节约柜体空间。例如，电流传感器20与主接触器4之间通过可以通过铜排实现电连接，避免线缆接线，优化电气性能。

进一步地，本实施例中的主线和控制线可以分开布置，主线是指与功率模块电连接、为功率模块供电的线路，控制线是指与驱动板电连接、用于传递控制信号的线路。主线可以沿柜体的底板布置，控制线可以沿柜体的侧板和/或顶板布置。将主线和控制线分开布置，能够有效利用柜体内空间，使柜体结构更紧凑，并且增强了变流器的电磁兼容性，提高了牵引变流器柜的可靠性。

输入端子32可以通过铜排与熔断器5实现电连接，熔断器5通过铜排穿过电流传感器20接到主接触器4上，电抗器8的一端通过线缆连接到主接触器4上，另一端通过线缆连接到功率模块中的母排上，实现与功率模块的电连接，功率模块与输出端子33相连接，实现电压输出。

本实施例提供的牵引变流器，包括柜体以及与柜体的底板垂直的多个隔板9，多个隔板9在柜体中分割出第一区域15、第二区域16、第三区域17和第四区域18，变流器中的多个器件根据其功能和结构的不同，分别设置在 不同的区域中，同时设置了上下两层结构层，节约了空间，使整个牵引变流器柜的结构紧凑，满足轻轨车辆的要求，并且优化了电磁兼容性能，使变流器系统运行更加稳定可靠。

实施例二

本发明实施例二提供一种轻轨车辆。本实施例中的轻轨车辆，可以包括：车身以及固定安装在车身顶部的、如上述任一实施例所述的牵引变流器柜。本实施例中，牵引变流器柜中的各个部件的结构和功能与前述实施例类似，此处不再赘述。

本实施例提供的轻轨车辆中，牵引变流器包括柜体以及与柜体的底板垂直的多个隔板9，多个隔板9在柜体中分割出第一区域15、第二区域16、第三区域17和第四区域18，变流器中的多个器件根据其功能和结构的不同，分别设置在不同的区域中，同时设置了上下两层结构层，节约了空间，使整个牵引变流器柜的结构紧凑，满足轻轨车辆的要求，并且优化了电磁兼容性能，使变流器系统运行更加稳定可靠。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。