一種低地板車輛牽引變流器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及城市軌道交通領域，特別是一種低地板車輛牽引變流器。
【背景技術】
[0002]低地板車輛車底空間小，其牽引變流器、高壓電器箱等均安裝在車輛頂部，因車輛頂部原本已經(jīng)安裝有受電弓等設備，可利用的空間不充?！，F(xiàn)有的牽引變流器集成度不高，CCU機箱、輸出接觸器等均設置在牽引變流器外，同一個牽引變流器柜無法同時滿足永磁電機和異步電機的使用需求，即無法一柜多用，并且防雨功能不強，容易發(fā)生故障。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種高集成的低地板車輛牽引變流器，可同時滿足永磁電機和異步電機的使用需求，實現(xiàn)一柜多用，解決低地板車輛車頂安裝空間不足的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種低地板車輛牽引變流器，包括柜體，所述柜體由中隔板分為前后兩部分，其中柜體前部安裝有傳動控制單元、一個變流器模塊、多個電流傳感器和多個電壓傳感器，所述柜體前部設置有輸出接觸器安裝位置；所述柜體后部安裝有CCU機箱、風機，所述風機出口側的柜體后部安裝有線路電抗器。
[0005]所述CCU機箱安裝在遠離所述線路電抗器的柜體后部，所述傳動控制單元、變流器模塊安裝在遠離所述線路電抗器的柜體前部。CCU機箱、傳動控制單元、變流器模塊容易受到電磁輻射，遠離線路電抗器，可以更好地防止電磁輻射。
[0006]所述傳動控制單元、CCU機箱安裝在柜體的同側，傳動控制單元、CCU機箱控制線均為低壓線，安裝在同側，使得布線整齊簡潔。
[0007]所述柜體其中兩個側面分別設有低壓進出線接口和高壓進出線接口，所述低壓進出線接口和高壓進出線接口上方的柜體側面分別固定有第一防雨擋板和第二防雨擋板，起防雨作用，避免接口進水。
[0008]所述柜體四個側面頂部均為L形，且所述L形水平部分朝所述柜體內部延伸，所述柜體頂部的頂蓋門四個側邊邊沿均向下折彎90°，且折彎部分長度與所述L形垂直部分長度匹配，所述頂蓋門覆蓋所述柜體四個側面頂部，且所述L形位于所述頂蓋門折彎部分內側。無論是牽弓I變流器上面淋雨還是側面淋雨，雨水均不會滲到牽弓I變流器內部。
[0009]所述變流器模塊包括兩個結構相同的并聯(lián)支路，其中一個并聯(lián)支路包括牽引電機驅動輸出支路和制動電阻輸出支路，所述牽引電機驅動輸出支路與所述制動電阻輸出支路并聯(lián)，所述牽引電機驅動輸出支路包括三個帶有上下橋臂的IGBT元件，三個IGBT元件并聯(lián)，且上下橋臂的中點與牽引電機連接；所述制動電阻支路包括一個開關管和與所述開關管串聯(lián)的二極管，所述開關管和二極管的連接中點接制動電阻；所述兩個輸出支路均與支撐電容并聯(lián)，所述支撐電容兩端與直流電源兩端連接。將2個變流器模塊整合為I個變流器模塊，既節(jié)省了空間，又降低了物料成本。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明的牽引變流器預留有輸出接觸器安裝位置，當主機廠使用的是異步電機時，輸出接觸器不接入主電路，牽引變流器內不裝輸出接觸器；當主機廠使用的是永磁電機時，輸出接觸器接入主電路，牽引變流器內安裝輸出接觸器參與永磁電機的控制，滿足永磁電機和異步電機的使用需求，實現(xiàn)一柜多用；本發(fā)明的牽引變流器集成了 CCU機箱，用一個變流器模塊實現(xiàn)了現(xiàn)有的雙變流器模塊功能，解決了低地板車輛車頂安裝空間不足的問題；本發(fā)明的牽引變流器防雨功能強大，可以更好地避免牽引變流器故障。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一實施例內部結構布置圖；
圖2為本發(fā)明一實施例主視圖；
圖3為本發(fā)明一實施例變流器模塊電路原理圖；
圖4為本發(fā)明一實施例柜體頂端防雨設計示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明一實施例包括柜體，所述柜體由中隔板21分為前后兩部分，其中柜體前部安裝有傳動控制單元16、一個變流器模塊5、五個電流傳感器6、7、8、9、10和三個電壓傳感器11、12、13，充電電阻3、充電接觸器，所述柜體前部設置有輸出接觸器20安裝位置；所述柜體后部安裝有CCU機箱17、風機22、短接接觸器4，所述風機22出口側的柜體后部安裝有線路電抗器I。
[0013]牽引工況下，經(jīng)高壓電器箱后的DC750V直流電接入牽引變流器柜，經(jīng)線路電抗器1、充電接觸器2、充電電阻3、短接接觸器4后進入變流器模塊5，變流器模塊將直流電逆變?yōu)閂VVF交流電供給牽引電機；五個電流傳感器中，其中一個電流傳感器分別用于檢測主回路接地和牽引變流器的輸入電流、兩個用于檢測變流器的輸出電流、兩個用于檢測制動電流；三個電壓傳感器分別用于外部網(wǎng)壓的檢測、熔斷器的狀態(tài)判斷和變流器柜的輸入電壓、變流器模塊的輸入電壓，固定放電電阻14接在變流器模塊5支撐電容15的兩端，用于安全放電，支撐電容15接在變流器模塊5直流輸入的DC+、DC-上，用于中間直流電壓支撐及濾波。變流器模塊5的D相(圖3最左側橋臂)輸出經(jīng)變流器柜對外接線端子接制動電阻箱，用于車輛再生制動時多余能量的吸收。
[0014]牽引變流器內置傳動控制單元16及C⑶機箱17，分別負責變流器控制和列車級網(wǎng)絡控制；傳動控制單元16及CCU機箱17放置在同側，其控制線均為低壓線，控制插頭集中布置，整齊簡潔；同時相比傳統(tǒng)牽引變流器，內置C⑶機箱17，節(jié)省了 C⑶機箱作為一個獨立控制柜所占用的車頂空間。
[0015]牽引變流器預留輸出接觸器20的安裝位置，用于永磁電機與異步電機的切換，可以實現(xiàn)一柜多用。當主機廠使用的是異步電機時，輸出接觸器20不接入主電路，牽引變流器內不裝輸出接觸器20;當主機廠使用的是永磁電機時，輸出接觸器20接入主電路，牽引變流器內安裝輸出接觸器20參與永磁電機的控制。
[0016]中隔板21將較強電磁輻射源一線路電抗器I放置在右上角，線路電抗器I周圍放置風機22、短接接觸器4等抗輻射能力強的部件；而變流器模塊15、傳動控制單元16、CCU機箱17等較易受到輻射的部件則放置在遠離線路電抗器I的一端，中隔板21則起到阻隔電磁輻射的作用。
[0017]圖2是本發(fā)明涉及牽引變流器的正視圖，牽引變流器的低壓進出線接口 23和高壓進出線接口 24均布置在行車方向，車頂在行車方向布置有群板，可以利用裙板與牽引變流器之間的空隙進行高低壓進出線的布線，牽引變流器與其他的電器柜之間的距離就可以很小，最大限度利用車頂空間。牽引變流器安裝在車頂，處在一個完全敞開的空間，在進出線接口 23和24上面焊接有擋板18和19，起防雨作用。
[0018]圖3是牽引變流器的變流器模塊部分主電路示意圖，根據(jù)示意圖可以得知，2臺牽引電機需要2個變流器模塊來驅動。本發(fā)明涉及的牽引變流器采用單模塊結構設計，共8個IGBT元件；4個IGBT元件就可以構成3路輸出驅動一臺牽引電機、I路輸出至制動電阻(制動電阻在另外的電器箱內)，I個變流器模塊實現(xiàn)2個變流器模塊的功能。本發(fā)明將2個變流器模塊整合為I個變流器模塊，既節(jié)省了空間，符合本發(fā)明高集成的設計思路，又降低了物料成本。
[0019]圖4是牽引變流器的變流器頂端防雨設計示意圖，柜體四個側面頂部均為L形25，且所述L形水平部分朝所述柜體內部延伸，所述柜體頂部的頂蓋門26四個側邊邊沿均向下折彎90°，且折彎部分長度與所述L形垂直部分長度匹配，所述頂蓋門26覆蓋所述柜體四個側面頂部，且所述L形位于所述頂蓋門26折彎部分內側。這樣無論是牽引變流器上面淋雨還是側面淋雨，雨水均不會滲到牽弓I變流器內部。
【主權項】
1.一種低地板車輛牽引變流器，包括柜體，其特征在于，所述柜體由中隔板(21)分為前后兩部分，其中柜體前部安裝有傳動控制單元(16)、一個變流器模塊(5)、多個電流傳感器和多個電壓傳感器，所述柜體前部設置有輸出接觸器(20)安裝位置；所述柜體后部安裝有CXU機箱(17 )、風機(22 )，所述風機(22 )出口側的柜體后部安裝有線路電抗器(I)。2.根據(jù)權利要求1所述的低地板車輛牽引變流器，其特征在于，所述CCU機箱(17)安裝在遠離所述線路電抗器(I)的柜體后部，所述傳動控制單元(16)、變流器模塊(15)安裝在遠離所述線路電抗器(I)的柜體前部。3.根據(jù)權利要求2所述的低地板車輛牽引變流器，其特征在于，所述傳動控制單元(16 )、CXU機箱(17)安裝在柜體的同側。4.根據(jù)權利要求1?3之一所述的低地板車輛牽引變流器，其特征在于，所述柜體其中兩個側面分別設有低壓進出線接口(23)和高壓進出線接口(24)，所述低壓進出線接口(23)和高壓進出線接口(24)上方的柜體側面分別固定有第一防雨擋板(18)和第二防雨擋板(19)。5.根據(jù)權利要求4所述的低地板車輛牽引變流器，其特征在于，所述柜體四個側面頂部均為L形(25)，且所述L形水平部分朝所述柜體內部延伸，所述柜體頂部的頂蓋門(26)四個側邊邊沿均向下折彎90°，且折彎部分長度與所述L形垂直部分長度匹配，所述頂蓋門(26)覆蓋所述柜體四個側面頂部，且所述L形位于所述頂蓋門(26)折彎部分內側。6.根據(jù)權利要求5所述的低地板車輛牽引變流器，其特征在于，所述變流器模塊(5)包括兩個結構相同的并聯(lián)支路，其中一個并聯(lián)支路包括牽引電機驅動輸出支路和制動電阻輸出支路，所述牽引電機驅動輸出支路與所述制動電阻輸出支路并聯(lián)，所述牽引電機驅動輸出支路包括三個帶有上下橋臂的IGBT元件，三個IGBT元件并聯(lián)，且上下橋臂的中點與牽引電機連接；所述制動電阻支路包括一個開關管和與所述開關管串聯(lián)的二極管，所述開關管和二極管的連接中點接制動電阻；所述兩個輸出支路均與支撐電容并聯(lián)，所述支撐電容兩端與直流電源兩端連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低地板車輛牽引變流器，包括柜體，所述柜體由中隔板分為前后兩部分，其中柜體前部安裝有傳動控制單元、一個變流器模塊、多個電流傳感器和多個電壓傳感器，所述柜體前部設置有輸出接觸器安裝位置；所述柜體后部安裝有CCU機箱、風機，所述風機出口側的柜體后部安裝有線路電抗器。本發(fā)明的牽引變流器集成了CCU機箱，用一個變流器模塊實現(xiàn)了現(xiàn)有的雙變流器模塊功能，解決了低地板車輛車頂安裝空間不足的問題；本發(fā)明的牽引變流器防雨功能強大，可以更好地避免牽引變流器故障。
【IPC分類】H02M1/00
【公開號】CN104953792
【申請?zhí)枴緾N201410112240
【發(fā)明人】李華, 范榮輝, 周會, 榮智林, 忻力, 劉永江, 陳燕平, 周金樓, 顏朝
【申請人】株洲南車時代電氣股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年3月25日