专利名称：变流器的制作方法
技术领域：
本实用新型实施例涉及电气技术领域，尤其涉及一种变流器。
背景技术：
随着轨道交通车辆设计的不断更新，工矿机车作为一种轨道交通车辆，其应用在窄轨轨道上，其轨道比铁路机车相对窄，则工矿机车的车身也较窄，其高度和长度均小于铁路机车。因此，在这种情况下，要求工矿机车的牵引变流器的外形尺寸小，同时还需要保证变流器的牵引功率不变，则给变流器的结构设计带来了较大难度。 在现有技术中，工矿机车通常采用一个变流器对两个牵引电机进行牵引电气传动，则变流器的牵引功率比较大，其中功率器件及散热器的选型相对困难，因此，为了解决功率与散热问题之间的矛盾，只能降低变流器的牵引功率或者通过增大散热器的尺寸提高散热性能。但降低牵引功率会导致机车牵引制动性能降低，电气性能和输出的电能质量也下降；而增大散热器的尺寸则会导致变流器的外形尺寸增加，现有技术中为18t工矿机车配套设计的变流器尺寸为900mm*400mm*600mm，由于其尺寸较大，不适宜安装在车身较窄的工矿机车上。而且现有技术中变流器内部结构的布局缺乏合理性，使得变流器电磁兼容性不好，容易出现干扰等问题使得变流器出现保护停机，大大降低了变流器的可靠性。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种变流器，用以解决现有技术中变流器的牵引功率和散热问题之间的矛盾，实现在保证变流器的总功率的基础上，减小外形尺寸，改善内部结构的布局，解决散热问题。 本实用新型实施例提供一种变流器，包括左右对称分布的第一子变流器和第二子变流器，以及控制所述第一子变流器和所述第二子变流器的变流器控制单元；[0006] 所述第一子变流器对第一牵引电机进行牵引，所述第二子变流器对第二牵引电机进行牵引； 所述第一子变流器包括第一进出线端子组件、第一晶闸管组件、第一复合母排组件、第一电容组件、第一接线端子组件、第一电流传感器组件、第一驱动电路板组件、第一突波吸收电容组件、第一晶闸管触发电路板组件、第一电压传感器组件、第一充电电阻器组件、第一绝缘栅双极型晶体管组件和第一散热器组件； 所述第二子变流器包括第二进出线端子组件、第二晶闸管组件、第二复合母排组件、第二电容组件、第二接线端子组件、第二电流传感器组件、第二驱动电路板组件、第二突波吸收电容组件、第二晶闸管触发电路板组件、第二电压传感器组件、第二充电电阻器组件、第二绝缘栅双极型晶体管组件和第二散热器组件； 所述第一进出线端子组件与所述第二进出线端子组件对称设置，所述第一晶闸管组件与所述第二晶闸管组件对称设置，所述第一电容组件与所述第二电容组件对称设置，所述第一接线端子组件与所述第二接线端子组件 称设置，所述第一电流传感器组件与所述第二电流传感器组件对称设置，所述第一驱动电路板组件与所述第二驱动电路板组件对称设置，所述第一突波吸收电容组件与所述第二突波吸收电容组件对称设置，所述第一晶闸管触发电路板组件与所述第二晶闸管触发电路板组件对称设置，所述第一复合母排组件与所述第二复合母排组件对称设置，所述第一电压传感器组件与所述第二电压传感器组件对称设置，所述第一充电电阻器组件与所述第二充电电阻器组件对称设置，所述第一绝缘栅双极型晶体管组件与所述第二绝缘栅双极型晶体管组件对称设置，所述第一散热器组件与所述第二散热器组件对称设置。 进一步地，所述第一复合母排组件位于所述第一绝缘栅双极型晶体管组件的上
方，所述第一突波吸收电容组件位于所述第一复合母排组件的上方，所述第一驱动电路板
组件位于所述第一电压传感器组件和所述第一充电电阻器组件的上方； 所述第二复合母排组件位于所述第二绝缘栅双极型晶体管组件的上方，所述第二突波吸收电容组件位于所述第二复合母排组件的上方，所述第二驱动电路板组件位于所述第二电压传感器组件和所述第二充电电阻器组件的上方。 更进一步地，所述变流器控制单元位于所述第一子变流器和所述第二子变流器之
间，且所述变流器控制单元与所述第一子变流器的距离和与所述第二子变流器的距离相等。 本实用新型实施例的变流器，通过采用两个子变流器分别对两个牵引电机进行牵引，并对子变流器中的结构进行改进，根据器件的功能等将整个变流器分成多个模块化的组件，实现了变流器的模块化布局，降低了故障率，方便维护且具有可移植性，同时克服了现有技术中采用一拖二的牵引方式所带来的牵引功率大而导致散热性差等的问题，实现了两组子变流器分别对牵引电机进行牵引电气传动，降低了单个子变流器的输出功率，使得电气性能、输出电能质量均有显著提高，同时也降低了单个变流器的发热量，实现了散热平均分担的目的，解决了散热问题，同时解决了输出功率与散热之间的矛盾。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型变流器实施例的整体简化结构示意图； 图2为本实用新型变流器实施例中第一子变流器的第一整体简化结构示意图；[0017] 图3为本实用新型变流器实施例中第一子变流器的第二整体简化结构示意图；[0018] 图4为本实用新型变流器实施例中第二子变流器的第一整体简化结构示意图；[0019] 图5为本实用新型变流器实施例中第二子变流器的第二整体简化结构示意图。
具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 图l为本实用新型变流器实施例的整体简化结构示意图，如图l所示，本实施例提供了一种变流器，本实施例中的变流器包括两组90kVA的子变流器，具体可以包括左右对称分布的第一子变流器1和第二子变流器2，以及控制第一子变流器1和第二子变流器2的变流器控制单元3。由于工矿车辆通常采用两个牵弓I电机对整个车辆进行牵弓I ，本实施例采用两个子变流器分别牵引两个牵引电机，即第一子变流器1对第一牵引电机进行牵引，第二子变流器2对第二牵引电机进行牵引，克服了现有技术中采用一拖二的牵引方式所带来的牵引功率大而导致散热性差等的问题，实现了两组子变流器分别对牵引电机进行牵引电气传动。以18t工矿机车配套的变流器为例进行说明，两组子变流器对110kVA总功功率以及5分钟的1. 6倍过载进行了平均分担，降低了单个子变流器的输出功率，使得电气性能、输出电能质量均有显著提高，同时也降低了单个变流器的发热量，实现了散热平均分担的目的，解决了散热问题。由此可见，本实施例提供的变流器可以在保证110kVA的总功功率的提供下，在5分钟内提供1. 6倍的过载能力，同时解决了输出功率与散热之间的矛盾。[0022] 以下分别对第一子变流器和第二子变流器的内部结构布局进行说明，图2为本实用新型变流器实施例中第一子变流器的第一整体简化结构示意图，图3为本实用新型变流器实施例中第一子变流器的第二整体简化结构示意图，结合图2和图3，图2为从正面观察第一子变流器时的整体示意图，由于第一子变流器中内部组件存在上下布局的关系，因此图3为将图2中位于上方的几个组件移除之后的整体示意图。如图2和图3所示，本实施例中的变流器中的第一子变流器可以包括第一进出线端子组件11、第一晶闸管组件12、第一复合母排组件13、第一电容组件14、第一接线端子组件15、第一电流传感器组件16、第一驱动电路板组件17、第一突波吸收电容组件18、第一晶闸管触发电路板组件19、第一电压传感器组件110、第一充电电阻器组件111、第一绝缘栅双极型晶体管组件112和第一散热器组件(图中未示出)。其中，第一复合母排组件13位于第一绝缘栅双极型晶体管组件(InsulatedGate Bipolar Transistor ;以下简称IGBT)112的上方，第一突波吸收电容组件18位于第一复合母排组件13的上方，第一驱动电路板组件17位于第一电压传感器组件110和第一充电电阻器组件111的上方。因此，在图2中显示出位于上方的第一复合母排组件13、第一驱动电路板组件17和第一突波吸收电容组件18，在图3中显示出位于下方的第一电压传感器组件110、第一充电电阻器组件111、第一绝缘栅双极型晶体管组件112和第一散热器组件。其中，第一进出线端子组件11靠近变流器的柜体的进线位置，使得接线和拆线都非常方便，易操作，而且所使用的导线可以达到最短。第一子变流器中的上述各组件均为模块化设计，即根据器件的功能等将整个变流器分成多个模块化的组件，实现了变流器的模块化布局，降低了故障率，方便维护且具有可移植性。另外，所有组件均可以位于第一散热器组件的上方，使得第一散热器组件既可以对第一晶闸管组件12和第一绝缘栅双极型晶体管组件112进行散热，又可以成为其他组件的安装平台。而且第一驱动电路板组件17的驱动位置距离第一绝缘栅双极型晶体管组件112的触发位置较近，可以实现第一驱动电路板组件17对第一绝缘栅双极型晶体管组件112的直接控制，同时解决了干扰问题。[0023] 在对第一子变流器进行安装时，可以先将第一进出线端子组件11、第一晶闸管组件12、第一电容组件14、第一接线端子组件15、第一电流传感器组件16、第一晶闸管触发电路板组件19、第一电压传感器组件110、第一充电电阻器组件111和第一绝缘栅双极型晶体管组件112安装在第一散热器组件之上，然后对第一电压传感器组件110、第一充电电阻器组件111和第一电流传感器组件16进行电气接线，再将第一复合母排组件13安装在第一电容组件14、第一绝缘栅双极型晶体管组件112、第一晶闸管组件12和第一接线端子组件15之上，将第一突波吸收电容组件18安装在第一绝缘栅双极型晶体管组件112和第一复合母排组件13之上，将第一驱动电路板组件17安装在第一散热器组件之上，最后使用电缆将第一进出线端子组件11和第一接线端子组件15连接起来，便完成了对第一子变流器的安装。 图4为本实用新型变流器实施例中第二子变流器的第一整体简化结构示意图，图
5为本实用新型变流器实施例中第二子变流器的第二整体简化结构示意图，结合图4和图
5，图4为从正面观察第二子变流器时的整体示意图，由于第二子变流器中内部组件存在上
下布局的关系，因此图5为将图4中位于上方的几个组件移除之后的整体示意图。如图4
和图5所示，本实施例中的变流器中的第二子变流器可以包括第二进出线端子组件21、第
二晶闸管组件22、第二复合母排组件23、第二电容组件24、第二接线端子组件25、第二电流
传感器组件26、第二驱动电路板组件27、第二突波吸收电容组件28、第二晶闸管触发电路
板组件29、第二电压传感器组件210、第二充电电阻器组件211、第二绝缘栅双极型晶体管
组件212和第二散热器组件(图中未示出)。其中，第二复合母排组件23位于第二绝缘栅
双极型晶体管组件212的上方，第二突波吸收电容组件28位于第二复合母排组件23的上
方，第二驱动电路板组件27位于第二电压传感器组件210和第二充电电阻器组件211的上
方。因此，在图4中显示出位于上方的第二复合母排组件23、第二驱动电路板组件27和第
二突波吸收电容组件28，在图5中显示出位于下方的第二电压传感器组件210、第二充电电
阻器组件211、第二绝缘栅双极型晶体管组件212和第二散热器组件。其中，第二进出线端
子组件21靠近变流器的柜体的进线位置，使得接线和拆线都非常方便，易操作，而且所使
用的导线可以达到最短。第二子变流器中的上述各组件均为模块化设计，即根据器件的功能等将整个变流器分成多个模块化的组件，实现了变流器的模块化布局，降低了故障率，方
便维护且具有可移植性。另外，所有组件均可以位于第二散热器组件的上方，使得第二散热器组件既可以对第二晶闸管组件22和第二绝缘栅双极型晶体管组件212进行散热，又可以成为其他组件的安装平台。而且第二驱动电路板组件27的驱动位置距离第二绝缘栅双极型晶体管组件212的触发位置较近，可以实现第二驱动电路板组件27对第二绝缘栅双极型晶体管组件212的直接控制，同时解决了干扰问题。 在对第二子变流器进行安装时，可以先将第二进出线端子组件21、第二晶闸管组件22、第二电容组件24、第二接线端子组件25、第二电流传感器组件26、第二晶闸管触发电路板组件29、第二电压传感器组件210、第二充电电阻器组件211和第二绝缘栅双极型晶体管组件212安装在第二散热器组件之上，然后对第二电压传感器组件210、第二充电电阻器组件211和第二电流传感器组件26进行电气接线，再将第二复合母排组件23安装在第二电容组件24、第二绝缘栅双极型晶体管组件212、第二晶闸管组件22和第二接线端子组件25之上，将第二突波吸收电容组件28安装在第二绝缘栅双极型晶体管组件212和第二复合母排组件23之上，将第二驱动电路板组件27安装在第二散热器组件之上，最后使用电缆将第二进出线端子组件21和第二接线端子组件25连接起来，便完成了对第二子变流器的安装。 进一步地，继续参见图2 图5，在上述实施例提供的变流器中，第一进出线端子组件11与第二进出线端子组件21对称设置，第一晶闸管组件12与第二晶闸管组件22对称设置，第一电容组件14与第二电容组件24对称设置，第一接线端子组件15与第二接线端子组件25对称设置，第一电流传感器组件16与第二电流传感器组件26对称设置，第一驱动电路板组件17与第二驱动电路板组件27对称设置，第一突波吸收电容组件18与第二突波吸收电容组件28对称设置，第一晶闸管触发电路板组件19与第二晶闸管触发电路板组件29对称设置，第一复合母排组件13与第二复合母排组件13对称设置，第一电压传感器组件110与第二电压传感器组件210对称设置，第一充电电阻器组件111与第二充电电阻器组件211对称设置，第一绝缘栅双极型晶体管组件112与第二绝缘栅双极型晶体管组件212对称设置，第一散热器组件与第二散热器组件对称设置。由此可见，第一子变流器和第二子变流器的位置和内部结构布局均对称，则二者的电气性能基本相似，可以有效降低两组子变流器因结构差异而导致的出现故障的概率，从而提高了变流器的可靠性。第一子变流器和第二子变流器尽管不在同一操作面内，但可以分别对其进行安装、拆卸、检查维护操作，且由于其内部结构布局对称使得各项操作简单易行。 进一步地，在本实施例提供的变流器中，变流器控制单元优选地位于第一子变流器和第二子变流器之间，且变流器控制单元与第一子变流器的距离，和该变流器控制单元与第二子变流器的距离相等，这样实现了变流器控制单元可以对第一子变流器和第二子变流器进行同时控制，而且避免了二者之间的个体差异，降低了故障率。 本实施例提供的变流器通过采用两个子变流器分别对两个牵引电机进行牵引，并对子变流器中的结构进行改进，根据器件的功能等将整个变流器分成多个模块化的组件，实现了变流器的模块化布局，降低了故障率，方便维护且具有可移植性；本实施例提供的变流器在保证功率为2*90kVA的情况下，通过紧凑的设计结构使得变流器柜体的外形尺寸大大减小，对于18t工矿机车来说，其配套的变流器的外形尺寸可以控制在842咖*400咖*520咖，与现有技术中相比外形尺寸得到大大减小，从而克服了现有技术中采用一拖二的牵引方式所带来的牵引功率大而导致散热性差等的问题，实现了两组子变流器分别对牵引电机进行牵引电气传动，降低了单个子变流器的输出功率，使得电气性能、输出电能质量均有显著提高，同时也降低了单个变流器的发热量，实现了散热平均分担的目的，解决了散热问题，同时解决了输出功率与散热之间的矛盾。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求一种变流器，其特征在于，包括左右对称分布的第一子变流器和第二子变流器，以及控制所述第一子变流器和所述第二子变流器的变流器控制单元；所述第一子变流器对第一牵引电机进行牵引，所述第二子变流器对第二牵引电机进行牵引；所述第一子变流器包括第一进出线端子组件、第一晶闸管组件、第一复合母排组件、第一电容组件、第一接线端子组件、第一电流传感器组件、第一驱动电路板组件、第一突波吸收电容组件、第一晶闸管触发电路板组件、第一电压传感器组件、第一充电电阻器组件、第一绝缘栅双极型晶体管组件和第一散热器组件；所述第二子变流器包括第二进出线端子组件、第二晶闸管组件、第二复合母排组件、第二电容组件、第二接线端子组件、第二电流传感器组件、第二驱动电路板组件、第二突波吸收电容组件、第二晶闸管触发电路板组件、第二电压传感器组件、第二充电电阻器组件、第二绝缘栅双极型晶体管组件和第二散热器组件；所述第一进出线端子组件与所述第二进出线端子组件对称设置，所述第一晶闸管组件与所述第二晶闸管组件对称设置，所述第一电容组件与所述第二电容组件对称设置，所述第一接线端子组件与所述第二接线端子组件对称设置，所述第一电流传感器组件与所述第二电流传感器组件对称设置，所述第一驱动电路板组件与所述第二驱动电路板组件对称设置，所述第一突波吸收电容组件与所述第二突波吸收电容组件对称设置，所述第一晶闸管触发电路板组件与所述第二晶闸管触发电路板组件对称设置，所述第一复合母排组件与所述第二复合母排组件对称设置，所述第一电压传感器组件与所述第二电压传感器组件对称设置，所述第一充电电阻器组件与所述第二充电电阻器组件对称设置，所述第一绝缘栅双极型晶体管组件与所述第二绝缘栅双极型晶体管组件对称设置，所述第一散热器组件与所述第二散热器组件对称设置。
2. 根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述第一复合母排组件位于所述第一 绝缘栅双极型晶体管组件的上方，所述第一突波吸收电容组件位于所述第一复合母排组件 的上方，所述第一驱动电路板组件位于所述第一电压传感器组件和所述第一充电电阻器组 件的上方；所述第二复合母排组件位于所述第二绝缘栅双极型晶体管组件的上方，所述第二突波 吸收电容组件位于所述第二复合母排组件的上方，所述第二驱动电路板组件位于所述第二 电压传感器组件和所述第二充电电阻器组件的上方。
3. 根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述变流器控制单元位于所述第一子 变流器和所述第二子变流器之间，且所述变流器控制单元与所述第一子变流器的距离和与 所述第二子变流器的距离相等。
专利摘要本实用新型提供一种变流器，包括左右对称分布的第一子变流器和第二子变流器，以及控制第一子变流器和第二子变流器的变流器控制单元；所述第一子变流器对第一牵引电机进行牵引，所述第二子变流器对第二牵引电机进行牵引；所述第一子变流器包括第一进出线端子组件、第一晶闸管组件、第一复合母排组件、第一电容组件、第一接线端子组件、第一电流传感器组件、第一驱动电路板组件、第一突波吸收电容组件、第一晶闸管触发电路板组件、第一电压传感器组件、第一充电电阻器组件、第一绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管组件和第一散热器组件。本实施例实现了在保证变流器的总功率的基础上，减小了外形尺寸，改善了内部结构的布局，解决了散热问题。
文档编号H02M1/00GK201536317SQ20092026634
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者吴志友, 张可飞, 张宇, 戴碧君 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心