专利名称：一种悬浮控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种为磁悬浮列车提供悬浮、导向和牵引的变流装置，特别是一 种悬浮控制器。
背景技术：
磁悬浮列车是通过电感线圈的电磁转换作用实现悬浮、导向和牵引的，因此 需要为电感线圈提供一个恒流电源，悬浮控制器就是为其提供电源的变流装置。由于 实现磁悬浮列车运行需要若干独立供电的电感线圈，所以每节车箱均需要安装许多 悬浮控制器，这就要求每个悬浮控制器的外形尺寸尽量缩小。现要求其外形尺寸为 1020mmX 270mmX 255mm,同时要求悬浮控制器单机功率为40kVA，重量小于40kg。功率大、 体积小、重量轻的要求给悬浮控制器的设计带来了非常大的困难。目前，磁悬浮列车使用的悬浮控制器是德国为磁浮公司提供的悬浮控制器，但其 存在购买成本高，调试、维护和技术支持的速度慢且费用高的缺点。发明内容为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种既可以保证功率和满足 尺寸要求，又可以降低成本并获得快速技术调试维护和技术支持的悬浮控制器。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种悬浮控制器，包括箱体、主 电路输入端保护熔断器、控制电路输入端保护熔断器、主电路输入端滤波器、控制机箱、支 撑电容器、温度继电器、接线端子、驱动电路板、突波吸收电容、IGBT、电流传感器、充电接触 器与主接触器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、充电电阻、放电电阻和电源板，所述的 箱体为铝材料铸造而成，底部有散热翅；所述的主电路输入端滤波器安装在“U”型槽铝上， “U”型槽铝安装在箱体底面上，所述的控制机箱安装在箱体底面上；所述的主电路输入端保 护熔断器和控制电路输入端保护熔断器安装在绝缘板上，组成绝缘板组件，所述的绝缘板 组件安装在箱体侧面中间的安装突台与控制机箱中间的安装突台上，位于主电路输入端滤 波器的上边、控制机箱的右边；所述的温度继电器的底面和IGBT的散热基板上涂有导热硅 脂并安装在箱体底面上，所述的IGBT上安装有铜排和突波吸收电容，所述的驱动电路板安 装在箱体底面和IGBT上；所述的支撑电容器和接线端子安装在铝质安装板上，组成安装板 组件，所述的安装板组件通过合金铝柱安装在箱体底面上、控制机箱的左边，位于温度继电 器、驱动电路板、突波吸收电容和IGBT的上方，并与温度继电器、驱动电路板、突波吸收电 容和IGBT保持一定的空气间隙；所述的电流传感器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、 充电电阻和放电电阻安装在一块“L”型安装板的底面上，所述的充电接触器与主接触器安 装在“L”型安装板的侧面上，且充电接触器与主接触器位于电流传感器、电压传感器电路 板、输出滤波电抗器、充电电阻和放电电阻的上方，组成“L”型安装板组件，所述的“L”型安 装板组件安装在箱体底面上的左侧；所述的电源板安装在箱体的左侧面上。本实用新型的接线方式如下主电路从箱体右侧的输入航空插头取电接到主电路输入端保护熔断器上，再从主电路输入端保护熔断器接到主电路输入端滤波器和电压传感 器电路板上，之后从主电路输入端滤波器接到接线端子上，再接充电接触器和主接触器、充 电电阻、放电电阻、支撑电容器和IGBT，从IGBT的输出端子经过电流传感器接输出滤波电 抗器和电压传感器电路板，再从输出滤波电抗器返回到接线端子，再由接线端子接到箱体 右侧的输出航空插头上。控制电路从箱体右侧的输入航空插头取电接到控制电路输入端保 护熔断器上，再从控制电路输入端保护熔断器接到电源板上，由电源板分别接到控制机箱、 电压传感器电路板、电流传感器、驱动电路板上，实现控制功能。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果1、由于本实用新型的整个箱体为铝材料铸造而成，底部有散热翅，IGBT等发热电 器件安装在箱体内部底面上，其热量可被箱体散掉，这样设计省掉了专门为IGBT配置的散 热器，箱体即为散热器，从而节省了空间。2、由于本实用新型的箱体是铝质的，比钢质材料轻，从而减小了悬浮控制器的重 量。实际重量可以控制在37kg以内，从而满足了重量要求。3、由于本实用新型采用模块化、立体化的结构布局，从而在保证功能和功率 等电气性能的基础上，有效地减小了悬浮控制器的外形尺寸，实际尺寸可以控制在 1020mmX 270mmX 255mm以内，从而满足了尺寸要求。[0011 ] 4、由于本实用新型的元器件采购、机加工件制造均来自国内，且驱动电路板和电 源板均采用自制，从而降低了制造成本。5、由于本实用新型在设计时采用了强弱电隔离、多接地保护点、空气间隙及爬电 距离复合标准规定的方案，令其具有更优化的电磁兼容性能，使悬浮控制器系统运行稳定可靠。6、由于本实用新型将悬浮控制器的大部分器件设计成控制机箱、绝缘板组件、安 装板组件和“L”型安装板组件，使其模块化，方便安装和拆卸，有助于检修和维护。
本实用新型共有附图3张，其中图1为悬浮控制器的侧面三维图；图2为悬浮控制器拆除部分器件的俯视三维图；图3为悬浮控制器的俯视三维图。图中1、主电路输入端保护熔断器，2、控制电路输入端保护熔断器，3、主电路输入 端滤波器，4、控制机箱，5、支撑电容器，6、温度继电器，7、接线端子，8、驱动电路板，9、突波 吸收电容，10、IGBT, 11、电流传感器，12、充电接触器与主接触器，13、电压传感器电路板， 14、输出滤波电抗器，15、充电电阻，16、放电电阻，17、电源板，18、箱体。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-3所示，一种悬浮控制器， 包括箱体18、主电路输入端保护熔断器1、控制电路输入端保护熔断器2、主电路输入端滤 波器3、控制机箱4、支撑电容器5、温度继电器6、接线端子7、驱动电路板8、突波吸收电容 9、IGBT10、电流传感器11、充电接触器与主接触器12、电压传感器电路板13、输出滤波电抗4器14、充电电阻15、放电电阻16和电源板17，所述的箱体18为铝材料铸造而成，底部有散 热翅；所述的主电路输入端滤波器3安装在“U”型槽铝上，“U”型槽铝安装在箱体18底面 上，所述的控制机箱4安装在箱体18底面上；所述的主电路输入端保护熔断器1和控制电 路输入端保护熔断器2安装在绝缘板上，组成绝缘板组件，所述的绝缘板组件安装在箱体 18侧面中间的安装突台与控制机箱4中间的安装突台上，位于主电路输入端滤波器3的上 边、控制机箱4的右边；所述的温度继电器6的底面和IGBTlO的散热基板上涂有导热硅脂 并安装在箱体18底面上，所述的IGBTlO上安装有铜排和突波吸收电容9，所述的驱动电路 板8安装在箱体18底面和IGBTlO上；所述的支撑电容器5和接线端子7安装在铝质安装 板上，组成安装板组件，所述的安装板组件通过合金铝柱安装在箱体18底面上、控制机箱4 的左边，位于温度继电器6、驱动电路板8、突波吸收电容9和IGBTlO的上方，并与温度继电 器6、驱动电路板8、突波吸收电容9和IGBTlO保持一定的空气间隙；所述的电流传感器11、 电压传感器电路板13、输出滤波电抗器14、充电电阻15和放电电阻16安装在一块“L”型 安装板的底面上，所述的充电接触器与主接触器12安装在“L”型安装板的侧面上，且充电 接触器与主接触器12位于电流传感器11、电压传感器电路板13、输出滤波电抗器14、充电 电阻15和放电电阻16的上方，组成“L”型安装板组件，所述的“L”型安装板组件安装在箱 体18底面上的左侧；所述的电源板17安装在箱体18的左侧面上。 本实用新型的接线方式如下主电路从箱体18右侧的输入航空插头取电接到主 电路输入端保护熔断器1上，再从主电路输入端保护熔断器1接到主电路输入端滤波器3 和电压传感器电路板13上，之后从主电路输入端滤波器3接到接线端子7上，再接充电接 触器与主接触器12、充电电阻15、放电电阻16、支撑电容器5和IGBT10，从IGBTlO的输出 端子经过电流传感器11接输出滤波电抗器14和电压传感器电路板13，再从输出滤波电抗 器14返回到接线端子7，再由接线端子7接到箱体18右侧的输出航空插头上。控制电路 从箱体18右侧的输入航空插头取电接到控制电路输入端保护熔断器2上，再从控制电路输 入端保护熔断器2接到电源板17上，由电源板17分别接到控制机箱4、电压传感器电路板 13、电流传感器11和驱动电路板8上，实现控制功能。
权利要求1. 一种悬浮控制器，包括箱体(18)、主电路输入端保护熔断器(1)、控制电路输入端保 护熔断器O)、主电路输入端滤波器(3)、控制机箱G)、支撑电容器(5)、温度继电器(6)、 接线端子(7)、驱动电路板(8)、突波吸收电容(9)、IGBT (10)、电流传感器(11)、充电接触器 与主接触器(12)、电压传感器电路板(13)、输出滤波电抗器(14)、充电电阻(15)、放电电阻 (16)和电源板(17)，其特征在于所述的箱体(18)为铝材料铸造而成，底部有散热翅；所 述的主电路输入端滤波器⑶安装在“U”型槽铝上，“U”型槽铝安装在箱体(18)底面上， 所述的控制机箱(4)安装在箱体(18)底面上；所述的主电路输入端保护熔断器(1)和控制 电路输入端保护熔断器(2)安装在绝缘板上，组成绝缘板组件，所述的绝缘板组件安装在 箱体(18)侧面中间的安装突台与控制机箱(4)中间的安装突台上，位于主电路输入端滤波 器⑶的上边、控制机箱⑷的右边；所述的温度继电器(6)的底面和IGBT(IO)的散热基 板上涂有导热硅脂并安装在箱体(18)底面上，所述的IGBT(IO)上安装有铜排和突波吸收 电容(9)，所述的驱动电路板⑶安装在箱体(18)底面和IGBT(IO)上；所述的支撑电容器 (5)和接线端子(7)安装在铝质安装板上，组成安装板组件，所述的安装板组件通过合金铝 柱安装在箱体(18)底面上、控制机箱⑷的左边，位于温度继电器(6)、驱动电路板(8)、突 波吸收电容(9)和IGBT(IO)的上方，并与温度继电器(6)、驱动电路板(8)、突波吸收电容 (9)和IGBT(IO)保持一定的空气间隙；所述的电流传感器(11)、电压传感器电路板(13)、 输出滤波电抗器(14)、充电电阻(15)和放电电阻(16)安装在一块“L”型安装板的底面上， 所述的充电接触器与主接触器(12)安装在“L”型安装板的侧面上，且充电接触器与主接 触器(1 位于电流传感器(11)、电压传感器电路板(13)、输出滤波电抗器(14)、充电电阻 (15)和放电电阻(16)的上方，组成“L”型安装板组件，所述的“L”型安装板组件安装在箱 体(18)底面上的左侧；所述的电源板(17)安装在箱体(18)的左侧面上。
专利摘要本实用新型公开了一种悬浮控制器，包括箱体和IGBT等电器件，其箱体为铝材料铸造而成，底部有散热翅；其主电路输入端保护熔断器和控制电路输入端保护熔断器安装在绝缘板上，组成绝缘板组件；其支撑电容器和接线端子安装在铝质安装板上，组成安装板组件；其电流传感器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、充电电阻和放电电阻安装在“L”型安装板的底面上，充电接触器与主接触器安装在“L”型安装板的侧面上，组成“L”型安装板组件。本实用新型的IGBT等发热电器件安装在箱体内部底面上，其热量可被箱体散掉，这样省掉了专门为IGBT配置的散热器，箱体即为散热器，从而节省了空间，在满足电气性能的同时，满足了尺寸和重量要求。
文档编号H05K7/20GK201830184SQ201020561099
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者孔东晓, 张可飞, 张宇, 时小磊, 李岩 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心