CN205986593U - 一种牵引变流器冷却系统及牵引变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种牵引变流器冷却系统，包括第一冷却回路和第二冷却回路，第一整流模块冷却器、第一逆变模块冷却器和内循环散热器并联后依次与第一热交换器和循环泵串联以形成第一冷却回路；第二整流模块冷却器、第二逆变模块冷却器和辅助逆变模块冷却器并联后依次与第二热交换器以及第一冷却回路中的循环泵串联以形成第二冷却回路。本实用新型还公开了一种牵引变流器，包括柜体，柜体内包括第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块和如上所述的牵引变流器冷却系统，各模块分别与牵引变流器冷却系统中对应的冷却器对应安装。本实用新型的冷却系统及牵引变流器均具有结构简单紧凑、散热均匀和维护方便等优点。

Description

一种牵引变流器冷却系统及牵引变流器

技术领域

本实用新型主要涉及轨道交通技术领域，特指一种牵引变流器冷却系统及牵引变流器。

背景技术

随着技术的发展，节能降耗指标的提高，变流装置作为高速动车组车辆的核心部件，正在朝着高率、大功率、轻量化、易维护等方向发展。冷却系统作为关键部件，其轻量化、小型化、高效率、高可靠性、冷却功率可调成为发展趋势。小型化和轻量化的水冷系统将为牵引变流器整体的设计、安装和维护带来诸多有利因素，从多方面提高产品性能和竞争力。

目前，动车牵引变流器冷却系统一般采用风冷或者水冷。风冷系统主要部件包括风机、风道和散热器，重量主要由风机和散热器决定；水冷系统主要包括水泵、膨胀水箱、热交换器、风机、水管、水冷基板和冷却水，重量主要由水泵、风机和热交换器决定。在发热功率较高时，水冷系统冷却效率高、可靠性高、冷却均匀等优势尤为明显。在高速动车组上，牵引变流器通常采用效率更高的水冷系统。由于尺寸、重量和散热功率方面的限制，现有动车组变流器水冷系统多数采用单水泵、单热交换器的方式；在一些要求冷却功率较大的场合，采用了两套完全相同独立的冷却系统，每套系统对一组发热元件进行冷却，两套水冷系统也存在冷却不均匀和两台水泵发热量大的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、维护方便且散热均匀的牵引变流器冷却系统，并相应提供了一种结构简单紧凑、维护方便的牵引变流器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种牵引变流器冷却系统，包括第一冷却回路和第二冷却回路，所述第一冷却回路中包括第一整流模块冷却器、第一逆变模块冷却器、内循环散热器、第一热交换器和循环泵，所述第一整流模块冷却器、第一逆变模块冷却器和内循环散热器并联后依次与第一热交换器和循环泵串联；所述第二冷却回路中包括第二整流模块冷却器、第二逆变模块冷却器、辅助逆变模块冷却器和第二热交换器，所述第二整流模块冷却器、第二逆变模块冷却器和辅助逆变模块冷却器并联后依次与第二热交换器以及第一冷却回路中的循环泵串联。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括风机、出风口和两个进风口，两个进风口分别位于第一热交换器和第二热交换器的一侧，所述进风口经对应热交换器并通过风机汇流后经过牵引变流器的发热组件安装区，再经出风口形成风冷回路。

所述进风口位于牵引变流器柜体对应热交换器的一侧，所述出风口位于安装于牵引变流器的柜体外侧的导风罩的下部。

所述第一整流模块冷却器、第二整流模块冷却器、第一逆变模块冷却器、第二逆变模块冷却器和辅助逆变模块冷却器分别为安装于对应模块上的水冷基板。

本实用新型还公开了一种牵引变流器，包括柜体，所述柜体内包括第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块和如上所述的牵引变流器冷却系统，所述第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块和辅助逆变模块分别与牵引变流器冷却系统中对应的冷却器对应安装。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述柜体内设置有沿柜体横向方向依次布置的模块组件安装区、冷却系统安装区以及发热组件安装区，所述第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块安装于模块组件安装区且呈两排，所述第一热交换器、第二热交换器和循环泵安装于冷却系统安装区，所述第一热交换器和第二热交换器分别位于冷却系统安装区的两侧，所述发热组件安装区内安装有牵引变流器的辅助变压器、斩波器和电抗器。

所述柜体于发热组件安装区的一侧设置有导风罩，所述进风口、第一热交换器或第二热交换器、风机、发热组件安装区以及导风罩依次对接。

所述柜体内还设置有预充电单元安装区和牵引控制单元安装区，所述预充电单元安装区内安装有充电接触器和短接接触器，所述牵引控制单元安装区内安装有牵引传动控制装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的牵引变流器冷却系统，采用同一台循环泵驱动两个冷却回路中的冷却液，不仅占用体积小，方便维护，而且配合相互并联的各模块冷却器，能够使各支路负载散热更加均匀。

本实用新型的牵引变流器，不仅具有如上所述冷却系统所述的优点，而且各模块布局合理、结构简单紧凑、方便维护。

附图说明

图1为本实用新型冷却系统的水冷回路原理图。

图2为本实用新型冷却系统的布局图。

图3为本实用新型冷却系统中风冷回路的侧视图。

图4为本实用新型冷却系统中风冷回路的俯视图。

图5为本实用新型牵引变流器的俯视图。

图中标号表示：1、第一冷却回路；11、第一整流模块冷却器；12、第一逆变模块冷却器；13、内循环散热器；14、第一热交换器；15、循环泵；16、膨胀水箱；2、第二冷却回路；21、第二整流模块冷却器；22、第二逆变模块冷却器；23、辅助逆变模块冷却器；24、第二热交换器；3、风冷回路；31、进风口；32、风机；33、出风口；4、柜体；41、预充电单元安装区；42、牵引控制单元安装区；43、模块组件安装区；44、冷却系统安装区；45、发热组件安装区；46、导风罩。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图4所示，本实施例的牵引变流器冷却系统，包括第一冷却回路1和第二冷却回路2，第一冷却回路1中包括第一整流模块冷却器11、第一逆变模块冷却器12、内循环散热器13、第一热交换器14和循环泵15，第一整流模块冷却器11、第一逆变模块冷却器12和内循环散热器13并联后依次与第一热交换器14和循环泵15串联；第二冷却回路2中包括第二整流模块冷却器21、第二逆变模块冷却器22、辅助逆变模块冷却器23和第二热交换器24，第二整流模块冷却器21、第二逆变模块冷却器22和辅助逆变模块冷却器23并联后依次与第二热交换器24以及第一冷却回路1中的循环泵15串联，即第一冷却回路1和第二冷却回路2共用一个循环泵15，循环泵15则与膨胀水箱16相连，其中热交换器（包括第一热交换器14和第二热交换器24）均位于各自冷却回路中的回水侧，即通过冷却介质将各自模块的热量吸收后，再经热交换器进行热交换，将吸收的热量散发出去，之后冷却介质回流至循环泵15，完成一次循环（如图2所示，其中细实线为进水管路，细虚线为出水管路）。本实用新型的牵引变流器冷却系统，采用同一台循环泵15驱动两个冷却回路中的冷却液，不仅占用体积小，方便维护，而且配合相互并联的各模块冷却器，能够使各支路负载散热更加均匀。

如图2至图4所示，本实施例中，还包括风机32、出风口33和两个进风口31，两个进风口31分别位于第一热交换器14和第二热交换器24的一侧，如图2中的粗线条所示，进风口31经对应热交换器并通过风机32汇流后经过牵引变流器的发热组件安装区45，再经出风口33形成风冷回路3。风机32将柜体4外部的冷风通过进风口31，经热交换器换热后对变流器发热组件安装区45的发热组件进行冷却，再经出风口33吹出柜体4外部，通过以上的设置，将冷却回路和风冷回路3结合，保证了散热的效果，能够有效减少各冷却部件占用的体积。

本实施例中，进风口31位于牵引变流器柜体4对应热交换器的一侧，出风口33位于安装于牵引变流器的柜体4外侧的导风罩46的下部。通过侧进下出的独特散热通道，既能够避免下方吸气式设计导致树叶、灰尘等地面杂物吸进变流器内部而堵塞风道，也能够避免侧进侧出式设计导致热风吹向站台对旅客造成不适。

本实施例中，第一整流模块冷却器11、第二整流模块冷却器21、第一逆变模块冷却器12、第二逆变模块冷却器22和辅助逆变模块冷却器23分别为安装于对应模块上的水冷基板。

如图5所示，本发明还公开了一种牵引变流器，包括柜体4，柜体4内包括第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块和如上所述的牵引变流器冷却系统，第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块和辅助逆变模块分别与牵引变流器冷却系统中对应的冷却器对应安装。

本实施例中，柜体4内设置有沿柜体4横向方向依次布置的模块组件安装区43、冷却系统安装区44以及发热组件安装区45，第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块安装于模块组件安装区43且呈两排，第一热交换器14、第二热交换器24和循环泵15安装于冷却系统安装区44，第一热交换器14和第二热交换器24分别位于冷却系统安装区44的两侧，发热组件安装区45内安装有牵引变流器的辅助变压器、斩波器和电抗器。通过以上各安装区的合理布置，保证冷却回路和风冷回路3的最优布置，同时大大减小了柜体4的结构。

本实施例中，柜体4于发热组件安装区45的一侧设置有导风罩46，进风口31、第一热交换器14或第二热交换器24、风机32、发热组件安装区45以及导风罩46依次对接，形成风冷回路3。

本实施例中，柜体4内还设置有预充电单元安装区41和牵引控制单元安装区42，预充电单元安装区41内安装有充电接触器和短接接触器，牵引控制单元安装区42内安装有牵引传动控制装置。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种牵引变流器冷却系统，其特征在于，包括第一冷却回路（1）和第二冷却回路（2），所述第一冷却回路（1）中包括第一整流模块冷却器（11）、第一逆变模块冷却器（12）、内循环散热器（13）、第一热交换器（14）和循环泵（15），所述第一整流模块冷却器（11）、第一逆变模块冷却器（12）和内循环散热器（13）并联后依次与第一热交换器（14）和循环泵（15）串联；所述第二冷却回路（2）中包括第二整流模块冷却器（21）、第二逆变模块冷却器（22）、辅助逆变模块冷却器（23）和第二热交换器（24），所述第二整流模块冷却器（21）、第二逆变模块冷却器（22）和辅助逆变模块冷却器（23）并联后依次与第二热交换器（24）以及第一冷却回路（1）中的循环泵（15）串联。

2.根据权利要求1所述的牵引变流器冷却系统，其特征在于，还包括风机（32）、出风口（33）和两个进风口（31），两个进风口（31）分别位于第一热交换器（14）和第二热交换器（24）的一侧，所述进风口（31）经对应热交换器并通过风机（32）汇流后经过牵引变流器的发热组件安装区（45），再经出风口（33）形成风冷回路（3）。

3.根据权利要求2所述的牵引变流器冷却系统，其特征在于，所述进风口（31）位于牵引变流器柜体（4）对应热交换器的一侧，所述出风口（33）位于安装于牵引变流器的柜体（4）外侧的导风罩（46）的下部。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的牵引变流器冷却系统，其特征在于，所述第一整流模块冷却器（11）、第二整流模块冷却器（21）、第一逆变模块冷却器（12）、第二逆变模块冷却器（22）和辅助逆变模块冷却器（23）分别为安装于对应模块上的水冷基板。

5.一种牵引变流器，其特征在于，包括柜体（4），所述柜体（4）内包括第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块和如权利要求2或3所述的牵引变流器冷却系统，所述第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块和辅助逆变模块分别与牵引变流器冷却系统中对应的冷却器对应安装。

6.根据权利要求5所述的牵引变流器，其特征在于，所述柜体（4）内设置有沿柜体（4）横向方向依次布置的模块组件安装区（43）、冷却系统安装区（44）以及发热组件安装区（45），所述第一整流模块、第二整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块、辅助逆变模块安装于模块组件安装区（43）且呈两排，所述第一热交换器（14）、第二热交换器（24）和循环泵（15）安装于冷却系统安装区（44），所述第一热交换器（14）和第二热交换器（24）分别位于冷却系统安装区（44）的两侧，所述发热组件安装区（45）内安装有牵引变流器的辅助变压器、斩波器和电抗器。

7.根据权利要求6所述的牵引变流器，其特征在于，所述柜体（4）于发热组件安装区（45）的一侧设置有导风罩（46），所述进风口（31）、第一热交换器（14）或第二热交换器（24）、风机（32）、发热组件安装区（45）以及导风罩（46）依次对接。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的牵引变流器，其特征在于，所述柜体（4）内还设置有预充电单元安装区（41）和牵引控制单元安装区（42），所述预充电单元安装区（41）内安装有充电接触器和短接接触器，所述牵引控制单元安装区（42）内安装有牵引传动控制装置。