CN205864276U - 用于轨道交通的辅助逆变器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轨道交通的辅助逆变器装置，包括变压器、逆变模块和电抗器，还包括箱体，箱体上设有相互隔离的变压器腔室、逆变模块腔室和电抗器腔室，变压器腔室、逆变模块腔室和电抗器腔室分别用于装载变压器、逆变模块和电抗器，箱体的板面上还开设有多个通风散热部，以使变压器腔室、逆变模块腔室和电抗器腔室均独立形成了与外界贯通对流的通风散热风路。本实用新型具有结构简单紧凑、制作简单、成本较低、振动噪声小、散热效果好的优点。

Description

用于轨道交通的辅助逆变器装置

技术领域

本实用新型主要涉及到轨道交通设备领域，具体涉及一种用于轨道交通的辅助逆变器装置。

背景技术

功率器件冷却方式主要有自然冷却、强迫风冷等。自然冷却是在自然环境中，利用导热、空气自然对流和辐射换热的一种方式或两种以上换热方式的组合来冷却功率器件。强迫风冷是一种利用风机或风扇等风源产生一定流量的风带走热量从而冷却器件的方式。自然冷却优点是成本低，可靠性高，不会因为机械部件的磨损或故障影响系统的稳定。

现有轨道交通上的辅助逆变器通常安装在车体底部，其安装空间非常有限，尤其进风空间非常小，但是功率需求又较大，因此产品对散热要求非常高。现有轨道交通的辅助逆变器通常采用强迫风冷方式进行散热，存在以下技术问题：

一是由于利用风机散热，同时需将散热器件及模块的散热器布置于风道内部，利用风机产生一定流量的风带走热量冷却器件，从而增加了整机的故障源及噪声、振动源，使得箱体偏大偏重，噪声、振动都偏大，降低了产品的可靠性和舒适性。

二是需设计符合要求的整体散热风道，将散热器件及模块的散热器布置于风道内部，结构设计复杂，制造困难。

三是由于风道较长，风阻较大，导致风道末端器件散热效果变差，同时风道不便于清理。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单紧凑、制作简单、成本较低、振动噪声小、散热效果好的用于轨道交通的辅助逆变器装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于轨道交通的辅助逆变器装置，包括变压器、逆变模块和电抗器，还包括箱体，所述箱体上设有相互隔离的变压器腔室、逆变模块腔室和电抗器腔室，所述变压器腔室、逆变模块腔室和电抗器腔室分别用于装载变压器、逆变模块和电抗器，所述箱体的板面上开设有多个通风散热部，以使变压器腔室、逆变模块腔室和电抗器腔室均独立形成了与外界贯通对流的通风散热风路。

作为本实用新型的进一步改进，所述变压器腔室的顶面和底面设有对应的第一顶板和第一底板，所述通风散热部包括设于该第一顶板和第一底板上的多个通风散热孔，以使变压器腔室形成上下对流的通风散热风路。

作为本实用新型的进一步改进，所述变压器腔室设有与外界接触的两个对称的第一侧板，所述通风散热部包括设于两个第一侧板上的多个百叶窗孔，多个所述百叶窗孔均对称设置于两个第一侧板的下端处。

作为本实用新型的进一步改进，所述逆变模块腔室的顶面设有第二顶板，所述逆变模块腔室的底面不设置底板以形成镂空的通风散热部，所述通风散热部还包括设于第二顶板上的多个通风散热孔，以使逆变模块腔室形成上下对流的通风散热风路。

作为本实用新型的进一步改进，所述电抗器腔室的顶面和底面设有对应的第三顶板和第三底板，所述电抗器腔室还设有与外界接触的第二侧板，所述通风散热部包括设于第三底板上的多个通风散热孔和第二侧板上的多个百叶窗孔，以使电抗器腔室形成上下对流的通风散热风路。

作为本实用新型的进一步改进，所述逆变模块包括逆变单元、散热器基板、散热片单元和多根热管，多根所述热管均呈L形，每根所述热管折弯的一端均嵌入散热器基板内，每根所述热管的另一端均插入散热片单元内以将散热器基板的热量快速传递给散热片单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述逆变模块的逆变单元、散热器基板和一部分散热片单元装设于逆变模块腔室内，所述逆变模块的另一部分散热片单元凸出装设于逆变模块腔室外。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置，通过设置相互独立的三个腔室，使得各个腔室内的散热器件的热量互不干扰影响，同时通过多个通风散热部使三个腔室均独立形成了通风散热风路，从而利用空气自然对流快速的完成各自的散热，散热效果好。

（2）本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置，不用再设置风机来进行强迫风冷散热，使得本装置制作成本降低，噪声振动小，提高了产品的可靠性和舒适性。

（3）本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置，由于取消了适用风机的风道，使得本装置结构简单紧凑，制作简单，适用轨道交通使用；同时不存在长风道的高风阻问题，有效保证了散热效果，也便于产品的维护。

（4）本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置，完全利用了构成辅助逆变器装置的各个器件的性能，在兼顾了各个不同器件的结构形式、散热需要和作业要求的基础上，有针对性的进行综合特殊处理，实现了很好的散热效果。

（5）本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置，多根热管均设计为特殊的L形。这能够增大热管和散热器基板的接触面积，能将散热器基板上的热量快速、均匀地散发到散热片单元，以加快散热器基板的散热处理，进而加快逆变单元的散热处理。

（6）本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置，逆变模块部分嵌入的特殊设计一是减小了对箱体的体积要求，使得箱体更加紧凑。二是能在列车运行过程，利用走行风对凸出的散热片单元进行强迫风冷，提高了散热片单元散热效率，进而提高了对逆变模块散热处理效率，散热效果更佳。

附图说明

图1是本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置的立体结构原理示意图。

图2是本实用新型的用于轨道交通的辅助逆变器装置的部分立体结构原理示意图。

图3是本实用新型的逆变模块的立体结构原理示意图。

图4是本实用新型的热管的立体结构原理示意图。

图5是本实用新型的热管安装在散热器基板上的立体结构原理示意图。

图例说明：

1、变压器；2、逆变模块；21、逆变单元；22、散热器基板；23、散热片单元；24、热管；3、电抗器；4、箱体；41、变压器腔室；42、逆变模块腔室；43、电抗器腔室；44、通风散热部。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实用新型提供一种用于轨道交通的辅助逆变器装置，包括变压器1、逆变模块2和电抗器3，还包括箱体4，箱体4上设有相互隔离的变压器腔室41、逆变模块腔室42和电抗器腔室43，变压器腔室41、逆变模块腔室42和电抗器腔室43分别用于装载变压器1、逆变模块2和电抗器3，三个腔室相互独立隔离，保证各个腔室内的散热器件的热量互不干扰影响，箱体4的板面上开设有多个通风散热部44，以使变压器腔室41、逆变模块腔室42和电抗器腔室43均独立形成了与外界贯通对流的通风散热风路。通风散热部44的形式可以有很多种，比如散热孔、散热槽、直接在板上镂空、百叶窗等，只要能使腔内的热空气与外界流通交换达到散热效果即可。散热时，根据烟囱原理，冷空气不断通过各个通风散热部44从底部分别进入三个腔室内，然后带走腔室内模块的热量后，再通过通风散热部44从顶部流出至腔室外，从而完成了热量交换。当腔室上端与下端温差越大，空气流速越快，很好的满足柜体的自然通风散热需求。通过以上特殊的科学设计，具有以下优点：

一是通过设置相互独立的三个腔室，使得各个腔室内的散热器件的热量互不干扰影响，同时通过多个通风散热部44使三个腔室均独立形成了通风散热风路，从而利用空气自然对流快速的完成各自的散热，散热效果好。二是本实用新型不用再设置风机来进行强迫风冷散热，使得本装置制作成本降低，噪声振动小，提高了产品的可靠性和舒适性。三是由于取消了适用风机的风道，使得本装置结构简单紧凑，制作简单，适用轨道交通使用；同时不存在长风道的高风阻问题，有效保证了散热效果，也便于产品的维护。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，变压器腔室41的顶面和底面设有对应的第一顶板和第一底板，通风散热部44包括设于该第一顶板和第一底板上的多个通风散热孔，以使变压器腔室41形成上下对流的通风散热风路。多个通风散热孔的开孔位置与腔室内气流上升的方向一致，保证变压器1能以自然对流的方式进行快速散热。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，变压器腔室41设有与外界接触的两个对称的第一侧板，通风散热部44包括设于两个第一侧板上的多个百叶窗孔，多个百叶窗孔均对称设置于两个第一侧板的下端处。综合考虑降低变压器1的噪声外传问题，本实施例通过在变压器腔室41底部的两侧开设少量的百叶窗孔作为辅助进风口，进一步提高变压器腔室41内散热效率。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，逆变模块腔室42的顶面设有第二顶板，逆变模块腔室42的底面不设置底板以形成镂空的通风散热部44，通风散热部44还包括设于第二顶板上的多个通风散热孔，以使逆变模块腔室42形成上下对流的通风散热风路。逆变模块腔室42的底面不设置底板的特殊之处在于：逆变模块2的散热量很大，并且由于逆变模块2自带底部防护网，故为最大限度的对逆变模块2进行快速散热处理，取消了构成底部保护的底板，腔室底面采取完全敞开式设计，镂空的腔室底面能增大外界空气和逆变模块2的接触面积，增大进入腔室内的进风量，以满足逆变模块2的散热要求。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，电抗器腔室43的顶面和底面设有对应的第三顶板和第三底板，电抗器腔室43还设有与外界接触的第二侧板，通风散热部44包括设于第三底板上的多个通风散热孔和第二侧板上的多个百叶窗孔，以使电抗器腔室43形成上下对流的通风散热风路。这样的特殊的设计是由于电抗器3的散热量相对而言比较小，故电抗器腔室43不需要像变压器腔室41、逆变模块腔室42一样在顶面开设大面积的通风散热部44，只需在侧面开设多个百叶窗孔，即可和底面的多个通风散热孔形成对流风路，有效解决电抗器3的散热和噪声外传问题，同时，由于顶面不开设通风散热部44，使得雨水不能从顶部进入电抗器腔室43内，又能对电抗器腔室43内的电抗器3形成保护，很好的兼顾了散热和防水的要求。

如图3至图5所示，进一步，在较佳实施例中，逆变模块2包括逆变单元21、散热器基板22、散热片单元23和多根热管24，多根热管24均呈L形，每根热管24折弯的一端均嵌入散热器基板22内，每根热管24的另一端均插入散热片单元23内以将散热器基板22的热量快速传递给散热片单元23。由于逆变模块2的散热量很大，所以本实用新型的多根热管24均设计为特殊的L形。L形的热管24一端完全嵌入散热器基板22内，这能够增大热管24和散热器基板22的接触面积，能将散热器基板22上的热量快速、均匀地散发到散热片单元23，以加快散热器基板22的散热处理，进而加快逆变单元21的散热处理。

如图1至图3所示，进一步，在较佳实施例中，逆变模块2的逆变单元21、散热器基板22和一部分散热片单元23装设于逆变模块腔室42内，逆变模块2的另一部分散热片单元23凸出装设于逆变模块腔室42外。这样的部分嵌入的特殊设计有以下几个优点：一是减小了对箱体4的体积要求，使得箱体4更加紧凑。二是由于逆变模块2的散热量很大，一部分散热片单元23凸出装设于逆变模块腔室42外，能在列车运行过程，利用走行风对凸出的散热片单元23进行强迫风冷，提高了散热片单元23散热效率，进而提高了对逆变模块2散热处理效率，散热效果更佳。

通过以上实施例可知，本实用新型完全利用了构成辅助逆变器装置的各个器件的性能，在兼顾了各个不同器件的结构形式、散热需要和作业要求的基础上，有针对性的进行综合特殊处理，实现了很好的散热效果。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于轨道交通的辅助逆变器装置，包括变压器（1）、逆变模块（2）和电抗器（3），其特征在于，还包括箱体（4），所述箱体（4）上设有相互隔离的变压器腔室（41）、逆变模块腔室（42）和电抗器腔室（43），所述变压器腔室（41）、逆变模块腔室（42）和电抗器腔室（43）分别用于装载变压器（1）、逆变模块（2）和电抗器（3），所述箱体（4）的板面上开设有多个通风散热部（44），以使变压器腔室（41）、逆变模块腔室（42）和电抗器腔室（43）均独立形成了与外界贯通对流的通风散热风路。

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的辅助逆变器装置，其特征在于，所述变压器腔室（41）的顶面和底面设有对应的第一顶板和第一底板，所述通风散热部（44）包括设于该第一顶板和第一底板上的多个通风散热孔，以使变压器腔室（41）形成上下对流的通风散热风路。

3.根据权利要求2所述的用于轨道交通的辅助逆变器装置，其特征在于，所述变压器腔室（41）设有与外界接触的两个对称的第一侧板，所述通风散热部（44）包括设于两个第一侧板上的多个百叶窗孔，多个所述百叶窗孔均对称设置于两个第一侧板的下端处。

4.根据权利要求1所述的用于轨道交通的辅助逆变器装置，其特征在于，所述逆变模块腔室（42）的顶面设有第二顶板，所述逆变模块腔室（42）的底面不设置底板以形成镂空的通风散热部（44），所述通风散热部（44）还包括设于第二顶板上的多个通风散热孔，以使逆变模块腔室（42）形成上下对流的通风散热风路。

5.根据权利要求1所述的用于轨道交通的辅助逆变器装置，其特征在于，所述电抗器腔室（43）的顶面和底面设有对应的第三顶板和第三底板，所述电抗器腔室（43）还设有与外界接触的第二侧板，所述通风散热部（44）包括设于第三底板上的多个通风散热孔和第二侧板上的多个百叶窗孔，以使电抗器腔室（43）形成上下对流的通风散热风路。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于轨道交通的辅助逆变器装置，其特征在于，所述逆变模块（2）包括逆变单元（21）、散热器基板（22）、散热片单元（23）和多根热管（24），多根所述热管（24）均呈L形，每根所述热管（24）折弯的一端均嵌入散热器基板（22）内，每根所述热管（24）的另一端均插入散热片单元（23）内以将散热器基板（22）的热量快速传递给散热片单元（23）。

7.根据权利要求6所述的用于轨道交通的辅助逆变器装置，其特征在于，所述逆变模块（2）的逆变单元（21）、散热器基板（22）和一部分散热片单元（23）装设于逆变模块腔室（42）内，所述逆变模块（2）的另一部分散热片单元（23）凸出装设于逆变模块腔室（42）外。