CN202334270U - 一种变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种变流器，包括箱体，还包括对称设置于箱体中的第一模组和第二模组；第一模组包括第一连接件、第一接触器模块、第一整流器模块、第一传动控制模块、第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块、第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子；第二模组包括第二连接件、第二接触器模块、第二整流器模块、第二传动控制模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块、第六逆变器模块、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子。本实用新型公开的变流器由可以相互独立运行的第一模组和第二模组组成，提高了变流器的冗余性能，另外变流器由模块化的部件组成，避免了安装大量分立部件的繁琐工作过程，降低了装配难度。

Description

一种变流器

技术领域

本实用新型属于电气技术领域，尤其涉及一种变流器。

背景技术

伴随控制理论与电力电子器件的不断更新和发展，内燃机车采用交流传动在国内外已趋于成熟，通过大功率变流器实现了交流驱动的优良调速性能，从而使以交流驱动技术为核心的交直交机车得到充分的发展。

GE公司的AC6000系列内燃机车牵引变流器采用一个整流器带六路逆变器的方式。

但是，该变流器的冗余能力较差，当变流器中的整流器出现故障时，整个内燃机车的动力全部损失，影响内燃机车的运行工况，并且，该变流器由大量分立元件组成，增大了装配难度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种变流器，通过对其结构进行改进，解决现有变流器存在的冗余能力差、不便于装配的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种变流器，包括箱体，还包括对称设置于所述箱体中的第一模组和第二模组；

所述第一模组包括第一连接件、第一接触器模块、第一整流器模块、第一传动控制模块、第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块、第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子；

所述第二模组包括第二连接件、第二接触器模块、第二整流器模块、第二传动控制模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块、第六逆变器模块、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子；

所述第一连接件、第一接触器模块和第一整流器模块依次连接，所述第一逆变器模块的输入端连接至所述第一整流器模块的输出端、其输出端连接至所述第一输出端子，所述第二逆变器模块的输入端连接至所述第一整流器模块的输出端、其输出端连接至所述第二输出端子，所述第三逆变器模块的输入端连接至所述第一整流器模块的输出端、其输出端连接至所述第三输出端子，所述第一传动控制模块分别与第一接触器模块、第一整流器模块、第一逆变器模块、第二逆变器模块和第三逆变器模块连接；

所述第二连接件、第二接触器模块和第二整流器模块依次连接，所述第四逆变器模块的输入端连接至所述第二整流器的输出端、其输出端连接至所述第四输出端子，所述第五逆变器模块的输入端连接至所述第二整流器的输出端、其输出端连接至所述第五输出端子，所述第六逆变器模块的输入端连接至所述第二整流器的输出端、其输出端连接至所述第六输出端子，所述第二传动控制模块分别与第二接触器模块、第二整流器模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块和第六逆变器模块连接。

优选的，在上述变流器中，

所述第一逆变器模块的输入端、所述第二逆变器模块的输入端、以及所述第三逆变器模块的输入端分别通过母排连接至所述第一整流器的输出端；

所述第四逆变器模块的输入端、所述第五逆变器模块的输入端、以及所述第六逆变器模块的输入端分别通过母排连接至所述第二整流器的输出端；

所述第一逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第一输出端子，所述第二逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第二输出端子，所述第三逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第三输出端子，所述第四逆变器模块的输出端通过母排连接在所述第四输出端子，所述第五逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第五输出端子，所述第六逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第六输出端子。

优选的，在上述变流器中，所述变流器进一步包括水冷装置，所述水冷装置包括：

主要由冷却器、进水口和出水口组成的冷却水箱；

分别设置于所述第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块、第六逆变器模块、第一整流器模块和第二整流器模块后侧的多个降温管路；

连通所述多个降温管路的出水口与所述冷却水箱的进水口的回水管；

连通所述多个降温管路的进水口与所述冷却水箱的出水口的出水管。

优选的，在上述变流器中，所述水冷装置进一步包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述回水管与所述冷却水箱的进水口连接处。

优选的，在上述变流器中，所述水冷装置进一步包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述回水管与所述冷却水箱的进水口连接处。

优选的，在上述变流器中，所述变流器进一步包括设置于所述第一模组和第二模组之间的散热风机。

优选的，在上述变流器中，所述第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子设置于所述箱体的后侧。

优选的，在上述变流器中，进一步包括分别覆盖所述第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子的多个保护罩。

优选的，在上述变流器中，所述箱体的后侧设置有电缆固定夹。

由此可见，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的变流器由可以相互独立运行的第一模组和第二模组组成，提高了变流器的冗余性能，当其中一个模组出现故障时，另一个模组仍可以正常运行，另外，变流器由模块化的部件组成，避免了安装大量分立部件的繁琐工作过程，降低了装配难度。

附图说明

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为本实用新型公开的一种变流器的外观图；

图2为图1所示变流器的结构示意图；

图3为本实用新型公开的另一种变流器的分体结构示意图；

图4为图3所示变流器的后视图；

图5为图3所示变流器中水冷装置的结构示意图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

VVVF：变频变压。

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做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。

本实用新型公开了一种变流器，通过对其结构进行改进，解决现有变流器存在的冗余能力差、不便于装配的问题。

参见图1和图2，图1为本实用新型公开的一种变流器的外观图，图2为图1所示变流器的结构示意图。

该变流器包括箱体、第一模组2和第二模组3。其中：

第一模组2包括第一连接件21、第一接触器模块22、第一整流器模块23、第一传动控制模块24、第一逆变器模块25、第二逆变器模块26、第三逆变器模块27、第一输出端子28、第二输出端子29和第三输出端子210。

第二模组3包括第二连接件31、第二接触器模块32、第二整流器模块33、第二传动控制模块34、第四逆变器模块35、第五逆变器模块36、第六逆变器模块37、第四输出端子38、第五输出端子39和第六输出端子310。

第一连接件21、第一接触器模块22和第一整流器模块23依次连接，即第一接触器模块22的输入端连接至第一连接件21，第一接触器模块22的输出端连接至第一整流器模块23的输入端。第一逆变器模块25的输入端连接至第一整流器模块23的输出端、其输出端连接至第一输出端子28，第二逆变器模块26的输入端连接至第一整流器模块23的输出端、其输出端连接至第二输出端子29，第三逆变器模块27的输入端连接至第一整流器模块23的输出端、其输出端连接至第三输出端子210。第一传动控制模块24分别与第一接触器模块22、第一整流器模块23、第一逆变器模块25、第二逆变器模块26和第三逆变器模块27连接，用于接收各个模块反馈的状态信号和控制信号，并监控各个模块的运行。

第二连接件31、第二接触器模块32和第二整流器模块33依次连接，即第二接触器模块32的输入端连接至第二连接件31，第二接触器模块32的输出端连接至第二整流器模块33的输入端。第四逆变器模块35的输入端连接至第二整流器模块33的输出端、其输出端连接至第四输出端子38，第五逆变器模块36的输入端连接至第二整流器模块33的输出端、其输出端连接至第五输出端子39，第六逆变器模块37的输入端连接至第二整流器模块33的输出端、其输出端连接至第六输出端子310。第二传动控制模块34分别与第二接触器模块32、第二整流器模块33、第四逆变器模块35、第五逆变器模块36和第六逆变器模块37连接，用于接收各个模块反馈的状态信号和控制信号，并监控各个模块的运行。

另外，第一模组2和第二模组3对称设置于箱体内。

在变流器运行过程中，第一连接件21和第二连接件31分别连接至牵引发电机的输出绕组，第一逆变器模块25、第二逆变器模块26和第三逆变器模块27分别为一个转向架的三台牵引电机供电，第四逆变器模块35、第五逆变器模块36和第六逆变器模块37分别为另一个转向架的三台牵引电机供电。

该变流器的装车功率为3300kVA、额定输出电压为1248V、额定输出电流为601A、最大输出电流为660A。牵引发电机输出绕组经过第一接触器模块22和第二接触器模块32的分割后，通过第一整流器模块23和第二整流器模块33的电力电容器滤波作用，输出1600V直流电源，之后分别经过各个逆变器模块将直流电源逆变为三相VVVF电压供给各个牵引电机。

本实用新型上述公开的变流器，由可以相互独立运行的第一模组2和第二模组3组成，提高了变流器的冗余性能，当其中一个模组出现故障时，另一个模组仍可以正常运行，另外，变流器由模块化的部件组成，避免了安装大量分立部件的繁琐工作过程，降低了装配难度。

实施中，可以在箱体内设置隔板将其隔离为多个独立的子箱体。例如，将箱体隔离为4个子箱体11、12、13和14(如图1所示)，子箱体11内放置第一逆变器模块25、第二逆变器模块26、第三逆变器模块27、第一输出端子28、第二输出端子29和第三输出端子210，子箱体12内放置第一传动控制模块24和第二传动控制模块34，子箱体13内放置第一连接件21、第一接触器模块22、第一整流器模块23、第二连接件31、第二接触器模块32和第二整流器模块33，子箱体14内放置第四逆变器模块35、第五逆变器模块36、第六逆变器模块37、第四输出端子38、第五输出端子39和第六输出端子310。

实施中，第一逆变器模块25的输入端、第二逆变器模块26的输入端、以及第三逆变器模块27的输入端可以分别通过电缆连接至第一整流器模块23的输出端。第四逆变器模块35的输入端、第五逆变器模块36的输入端、以及第六逆变器模块37的输入端可以分别通过电缆连接至第二整流器模块33的输出端。第一逆变器模块25的输出端通过电缆连接至第一输出端子28，第二逆变器模块26的输出端通过电缆连接至第二输出端子29，第三逆变器模块27的输出端通过电缆连接至第三输出端子210，第四逆变器模块35的输出端通过电缆连接在第四输出端子38，第五逆变器模块36的输出端通过电缆连接至第五输出端子39，第六逆变器模块37的输出端通过电缆连接至第六输出端子310。

但是，主电路中各个模块通过电缆等路径后存在杂散分布电容和分布电感，产生到的瞬态值会对设备产生严重的电磁干扰，而且通过电缆连接各个模块会占用较大的布线空间。

优选的，采用母排连接主电路中的各个模块。如图2所示，第一逆变器模块25的输入端、第二逆变器模块26的输入端、以及第三逆变器模块27的输入端分别通过母排(图中未示出)连接至第一整流器模块23的输出端；第四逆变器模块35的输入端、第五逆变器模块36的输入端、以及第六逆变器模块37的输入端分别通过母排连接至第二整流器模块33的输出端；第一逆变器模块25的输出端通过母排连接至第一输出端子28，第二逆变器模块26的输出端通过母排连接至第二输出端子29，第三逆变器模块27的输出端通过母排连接至第三输出端子210，第四逆变器模块35的输出端通过母排连接在第四输出端子38，第五逆变器模块36的输出端通过母排连接至第五输出端子39，第六逆变器模块37的输出端通过母排连接至第六输出端子310。

另外，变流器在运行过程中会产生大量的热量，为了保证变流器的稳定运行，要确保变流器产生的热量可以迅速散去。因此，可以在上述公开的变流器中进一步设置水冷装置。

参见图3至图5，图3为本实用新型公开的另一种变流器的分体结构示意图，图4为图3所示变流器的后视图，图5为图3所示变流器中水冷装置的结构示意图。

该水冷装置包括冷却水箱41、回水管42、出水管43和多个降温管路44。

其中，冷却水箱41包括冷却器(图中未示出)、进水口411和出水口412。在第一逆变器模25、第二逆变器模块26、第三逆变器模块27、第四逆变器模块35、第五逆变器模块36、第六逆变器模块37、第一整流器模块23和第二整流器模块33的后侧分别设置有一个降温管路44，每个降温管路44均具有一个进水口和一个出水口。各个降温管路44的出水口和冷却水箱41的进水口411通过回水管42连通，各个降温管路44的进水口和冷却水箱41的出水口412通过出水管43连通。

经过冷却水箱41冷却降温的冷却液在各个降温管路44中流动的过程中，吸收各个模块产生的热量，从而降低变流器的温度。

实施中，可以在水冷装置中进一步设置压力传感器45，该压力传感器45设置在回水管42与冷却水箱41的进水口411的连接处，用于检测水冷装置中的水压，当水压较高时可以降低变流器的功率，通过设置压力传感器45可以实时根据水压数据对水冷装置进行保护，提高变流器的系统安全。

同时，还可以在水冷装置中进一步设置温度传感器46，该温度传感器46设置在回水管42与冷却水箱41的进水口411的连接处，用于检测水冷装置中的回水温度，当回水温度较高时可以降低变流器的功率，通过设置温度传感器46可以实时根据回水温度数据对水冷装置进行保护，提高变流器的系统安全。

为了进一步提高变流器的散热效率，可以进一步在变流器中设置散热风机5(如图2中所示)，该散热风机5设置于第一模组2和第二模组3之间。

由于内燃机车的变流器多安装在机车车辆的中部，车辆内部的空间较小，为了更方便的对变流器和其他相关部件进行拆卸，在上述公开的各个变流器中，可以将第一输出端子28、第二输出端子29、第三输出端子210、第四输出端子38、第五输出端子39和第六输出端子310设置于箱体的后侧。

优选的，在变流器中进一步设置多个可覆盖输出端子的保护罩6。在第一输出端子28、第二输出端子29、第三输出端子210、第四输出端子38、第五输出端子39和第六输出端子310的外部均设置一个保护罩6，以此防止裸露的母排可能造成的触电危险。

另外，为了防止内燃机车在运动过程中，各个牵引电机与变流器之间的电缆出现晃动而引起接触不良的状况，在变流器的箱体的后侧设置多个电缆固定夹7，可以用于固定连接各个牵引电机和变流器之间的电缆，防止其出现滑动，从而避免接触不良状况的发生。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种变流器，包括箱体，其特征在于，还包括对称设置于所述箱体中的第一模组和第二模组；

所述第一模组包括第一连接件、第一接触器模块、第一整流器模块、第一传动控制模块、第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块、第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子；

所述第二模组包括第二连接件、第二接触器模块、第二整流器模块、第二传动控制模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块、第六逆变器模块、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子；

所述第一连接件、第一接触器模块和第一整流器模块依次连接，所述第一逆变器模块的输入端连接至所述第一整流器模块的输出端、其输出端连接至所述第一输出端子，所述第二逆变器模块的输入端连接至所述第一整流器模块的输出端、其输出端连接至所述第二输出端子，所述第三逆变器模块的输入端连接至所述第一整流器模块的输出端、其输出端连接至所述第三输出端子，所述第一传动控制模块分别与第一接触器模块、第一整流器模块、第一逆变器模块、第二逆变器模块和第三逆变器模块连接；

所述第二连接件、第二接触器模块和第二整流器模块依次连接，所述第四逆变器模块的输入端连接至所述第二整流器的输出端、其输出端连接至所述第四输出端子，所述第五逆变器模块的输入端连接至所述第二整流器的输出端、其输出端连接至所述第五输出端子，所述第六逆变器模块的输入端连接至所述第二整流器的输出端、其输出端连接至所述第六输出端子，所述第二传动控制模块分别与第二接触器模块、第二整流器模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块和第六逆变器模块连接。

2.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于：

所述第一逆变器模块的输入端、所述第二逆变器模块的输入端、以及所述第三逆变器模块的输入端分别通过母排连接至所述第一整流器的输出端；

所述第四逆变器模块的输入端、所述第五逆变器模块的输入端、以及所述第六逆变器模块的输入端分别通过母排连接至所述第二整流器的输出端；

所述第一逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第一输出端子，所述第二逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第二输出端子，所述第三逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第三输出端子，所述第四逆变器模块的输出端通过母排连接在所述第四输出端子，所述第五逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第五输出端子，所述第六逆变器模块的输出端通过母排连接至所述第六输出端子。

3.根据权利要求2所述的变流器，其特征在于，所述变流器进一步包括水冷装置，所述水冷装置包括：

主要由冷却器、进水口和出水口组成的冷却水箱；

分别设置于所述第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块、第四逆变器模块、第五逆变器模块、第六逆变器模块、第一整流器模块和第二整流器模块后侧的多个降温管路；

连通所述多个降温管路的出水口与所述冷却水箱的进水口的回水管；

连通所述多个降温管路的进水口与所述冷却水箱的出水口的出水管。

4.根据权利要求3所述的变流器，其特征在于，所述水冷装置进一步包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述回水管与所述冷却水箱的进水口连接处。

5.根据权利要求4所述的变流器，其特征在于，所述水冷装置进一步包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述回水管与所述冷却水箱的进水口连接处。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的变流器，其特征在于，所述变流器进一步包括设置于所述第一模组和第二模组之间的散热风机。

7.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子设置于所述箱体的后侧。

8.根据权利要求7所述的变流器，其特征在于，进一步包括分别覆盖所述第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子的多个保护罩。

9.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述箱体的后侧设置有电缆固定夹。

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