CN208939833U - 大功率牵引用逆变功率模块 - Google Patents
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Abstract
一种大功率牵引用逆变功率模块，包括水冷器、若干绝缘栅双极型晶体管及若干输水管，所述水冷器具有第一外侧板、第二外侧板、位于第一外侧板与第二外侧板之间的中间隔板、连接于第一外侧板、第二外侧板的周向边缘处的侧板、弯曲设置于第一外侧板与中间隔板之间的第一水冷管道、弯曲设置于第二外侧板与中间隔板之间的第二水冷管道、若干水管接头，若干绝缘栅双极型晶体管分别设置于第一外侧板及第二外侧板的外侧。如此在水冷器双面安装IGBT、散热效果好、体积小、便于接线。
Description
技术领域
本实用新型涉及牵引机技术领域，特别是一种大功率牵引用逆变功率模块。
背景技术
大功率牵引变流设备广泛应用于高速铁路运输、城市轨道交通场合。大功率逆变功率模块作为大功率牵引变流设备的核心部件之一，直接承担为牵引电机提供可靠逆变供电的任务。现有的大功率逆变功率模块具有若干绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)，由于IGBT工作时会产生大量的热量，因此需要冷却器冷却，比较先进的水冷器能达到较好的冷却效果，通常的水冷器是将IGBT安装在水冷板上，水冷板的中间设有循环水道，上面连接有进出水管接头，水管接头上接冷却水管，利用冷却水通过水冷板将IGBT上的热量传导给水冷板带走，达到冷却的目的。通常的水冷板是由铝质材料制成，水冷板中只制有一条来回的单层循环水道，冷却的效果较差，整块水冷板仅只能在一个面上安装有IGBT，而通常的逆变功率模块需要有多个IGBT同时工作，因此为了充分散热，水冷板会做的很大，导致整体体积大，进而导致IGBT间的相互接线也会紊乱，给安装和使用带来麻烦，也容易出现安全性问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种在水冷器双面安装IGBT、散热效果好、体积小、便于接线的大功率牵引用逆变功率模块，以解决上述问题。
一种大功率牵引用逆变功率模块，包括水冷器、若干绝缘栅双极型晶体管 (50)及若干输水管(80)，所述水冷器具有第一外侧板(10)、第二外侧板(20)、位于第一外侧板(10)与第二外侧板(20)之间的中间隔板(30)、连接于第一外侧板(10)、第二外侧板(20)的周向边缘处的侧板(31)、弯曲设置于第一外侧板(10)与中间隔板(30)之间的第一水冷管道、弯曲设置于第二外侧板 (20)与中间隔板(30)之间的第二水冷管道、第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)，第一水冷管道在侧板(31)处设有第一入口及第一出口，第二水冷管道在侧板(31) 处设有第二入口及第二出口，所述第一进水水管接头(41)与第一入口连接，第一出水水管接头(42)与第一出口连接，第二进水水管接头(43)与第二入口连接，第二出水水管接头(44)与第二出口连接，若干绝缘栅双极型晶体管(50)分别设置于第一外侧板(10)及第二外侧板(20)的外侧，所述若干输水管(80)分别与第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)连接。
进一步地，所述第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)均包括相互连接的接头管道(411) 及呈圆锥台状的焊接连接部(412)，接头管道(411)的中部设有第一通孔(413)，接头管道(411)远离焊接连接部(412)的一端设有凹槽(414)，凹槽(414) 的周向内侧壁上具有内螺纹，凹槽(414)的底部设有密封垫圈(60)，输水管 (80)的端部设有沿径向向外延伸的翻边(81)，输水管(80)伸入到凹槽(414) 中，且翻边(81)与密封垫圈(60)抵接，翻边(81)的上方还设有压紧螺母 (70)，压紧螺母(70)的中部设有第二通孔(71)，压紧螺母(70)的周向外侧设有外螺纹，输水管(80)穿过压紧螺母(70)的第二通孔(71)，压紧螺母 (70)的外螺纹与凹槽(414)的内螺纹螺纹连接，压紧螺母(70)从上方压紧翻边(81)与密封垫圈(60)。
进一步地，所述焊接连接部(412)的小头端与接头管道(411)连接且小头端的直径等于接头管道(411)的直径，大头端的直径大于接头管道(411) 的直径。
与现有技术相比，本实用新型的大功率牵引用逆变功率模块包括水冷器、若干绝缘栅双极型晶体管(50)及若干输水管(80)，所述水冷器具有第一外侧板(10)、第二外侧板(20)、位于第一外侧板(10)与第二外侧板(20)之间的中间隔板(30)、连接于第一外侧板(10)、第二外侧板(20)的周向边缘处的侧板(31)、弯曲设置于第一外侧板(10)与中间隔板(30)之间的第一水冷管道、弯曲设置于第二外侧板(20)与中间隔板(30)之间的第二水冷管道、第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)，第一水冷管道在侧板(31)处设有第一入口及第一出口，第二水冷管道在侧板(31)处设有第二入口及第二出口，所述第一进水水管接头(41)与第一入口连接，第一出水水管接头(42)与第一出口连接，第二进水水管接头(43)与第二入口连接，第二出水水管接头(44)与第二出口连接，若干绝缘栅双极型晶体管(50)分别设置于第一外侧板(10)及第二外侧板(20)的外侧，所述若干输水管(80)分别与第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)连接。如此在水冷器双面安装IGBT、散热效果好、体积小、便于接线。
附图说明
以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：
图1为本实用新型提供的大功率牵引用逆变功率模块的部分立体示意图。
图2为图1中的水管接头与输水管的连接爆炸示意图。
图3为图1中的水管接头与水冷器侧板焊接的示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
请参考图1及图2，本实用新型提供的大功率牵引用逆变功率模块具有水冷器、若干绝缘栅双极型晶体管50及若干输水管80，水冷器具有第一外侧板10、第二外侧板20、位于第一外侧板10与第二外侧板20之间的中间隔板30、连接于第一外侧板10、第二外侧板20的周向边缘处的侧板31、弯曲设置于第一外侧板10与中间隔板30之间的第一水冷管道、弯曲设置于第二外侧板20与中间隔板30之间的第二水冷管道、第一进水水管接头41、第一出水水管接头42、第二进水水管接头43、第二出水水管接头44。
第一水冷管道在侧板31处设有第一入口及第一出口，第二水冷管道在侧板 31处设有第二入口及第二出口，第一进水水管接头41与第一入口连接，第一出水水管接头42与第一出口连接，第二进水水管接头43与第二入口连接，第二出水水管接头44与第二出口连接。
若干绝缘栅双极型晶体管50分别设置于第一外侧板10及第二外侧板20的外侧。
请参考图2，水管接头，即第一进水水管接头41、第一出水水管接头42、第二进水水管接头43、第二出水水管接头44，均包括相互连接的接头管道411 及呈圆锥台状的焊接连接部412，接头管道411的中部设有第一通孔413，接头管道411远离焊接连接部412的一端设有凹槽414，凹槽414的周向内侧壁上具有内螺纹，凹槽414的底部设有密封垫圈60，输水管80的端部设有沿径向向外延伸的翻边81，输水管80伸入到凹槽414中，且翻边81与密封垫圈60抵接，翻边81的上方还设有压紧螺母70，压紧螺母70的中部设有第二通孔71，压紧螺母70的周向外侧设有外螺纹，输水管80穿过压紧螺母70的通孔，压紧螺母 70的外螺纹与凹槽414的内螺纹螺纹连接，压紧螺母70从上方压紧翻边81与密封垫圈60。如此实现输水管80与水管接头的密封式连接。焊接连接部412的小头端与接头管道411连接且小头端的直径等于接头管道411的直径，焊接连接部412的大头端的直径大于接头管道411的直径。水管接头采用焊接连接部 412与侧板31焊接，无需使得水管接头的管口与侧板31上的开口对应焊接，使得焊接难度降低，而传统的水冷板是由铝质的水管接头的管口与水冷板上的开口对应焊接，由于难以保证水管接头的管口与水冷板上的开口对应，导致焊接失效或者发生夹渣和裂纹等，而且传统的手工焊很难保证焊接质量。
请参考图3，为了便于将水管接头焊接到侧板31上，提供一种自动周向焊接装置，其具有芯棒91、与芯棒91的端部连接的固定架92，固定架92朝向芯棒91的侧面边缘处设有焊接柱93，焊接柱93的末端具有焊接头，焊接柱93与固定架92的中心的距离与水管接头的焊接连接部412的大头端的半径相等。固定架92远离芯棒91的侧面设有传动轮94，传动轮94为带轮、链轮或齿轮，其通过传动机构与一驱动装置连接。芯棒91穿过水管接头41后，焊接柱93的末端正对焊接连接部412的大头端的边缘处，焊接柱93将焊接连接部412与侧板 31焊接在一起，传动轮94转动带动固定架92转动，从而使得焊接柱93沿焊接连接部412的边缘移动，从而将水管接头41完整地焊接到侧板31上。
与现有技术相比，本实用新型的大功率牵引用逆变功率模块包括水冷器、若干绝缘栅双极型晶体管50及若干输水管80，所述水冷器具有第一外侧板10、第二外侧板20、位于第一外侧板10与第二外侧板20之间的中间隔板30、连接于第一外侧板10、第二外侧板20的周向边缘处的侧板31、弯曲设置于第一外侧板10与中间隔板30之间的第一水冷管道、弯曲设置于第二外侧板20与中间隔板30之间的第二水冷管道、第一进水水管接头41、第一出水水管接头42、第二进水水管接头43、第二出水水管接头44，第一水冷管道在侧板31处设有第一入口及第一出口，第二水冷管道在侧板31处设有第二入口及第二出口，所述第一进水水管接头41与第一入口连接，第一出水水管接头42与第一出口连接，第二进水水管接头43与第二入口连接，第二出水水管接头44与第二出口连接，若干绝缘栅双极型晶体管50分别设置于第一外侧板10及第二外侧板20 的外侧。如此在水冷器双面安装IGBT、散热效果好、体积小、便于接线。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (3)
1.一种大功率牵引用逆变功率模块，其特征在于：包括水冷器、若干绝缘栅双极型晶体管(50)及若干输水管(80)，所述水冷器具有第一外侧板(10)、第二外侧板(20)、位于第一外侧板(10)与第二外侧板(20)之间的中间隔板(30)、连接于第一外侧板(10)、第二外侧板(20)的周向边缘处的侧板(31)、弯曲设置于第一外侧板(10)与中间隔板(30)之间的第一水冷管道、弯曲设置于第二外侧板(20)与中间隔板(30)之间的第二水冷管道、第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)，第一水冷管道在侧板(31)处设有第一入口及第一出口，第二水冷管道在侧板(31)处设有第二入口及第二出口，所述第一进水水管接头(41)与第一入口连接，第一出水水管接头(42)与第一出口连接，第二进水水管接头(43)与第二入口连接，第二出水水管接头(44)与第二出口连接，若干绝缘栅双极型晶体管(50)分别设置于第一外侧板(10)及第二外侧板(20)的外侧，所述若干输水管(80)分别与第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)连接。
2.如权利要求1所述的大功率牵引用逆变功率模块，其特征在于：所述第一进水水管接头(41)、第一出水水管接头(42)、第二进水水管接头(43)、第二出水水管接头(44)均包括相互连接的接头管道(411)及呈圆锥台状的焊接连接部(412)，接头管道(411)的中部设有第一通孔(413)，接头管道(411)远离焊接连接部(412)的一端设有凹槽(414)，凹槽(414)的周向内侧壁上具有内螺纹，凹槽(414)的底部设有密封垫圈(60)，输水管(80)的端部设有沿径向向外延伸的翻边(81)，输水管(80)伸入到凹槽(414)中，且翻边(81)与密封垫圈(60)抵接，翻边(81)的上方还设有压紧螺母(70)，压紧螺母(70)的中部设有第二通孔(71)，压紧螺母(70)的周向外侧设有外螺纹，输水管(80)穿过压紧螺母(70)的第二通孔(71)，压紧螺母(70)的外螺纹与凹槽(414)的内螺纹螺纹连接，压紧螺母(70)从上方压紧翻边(81)与密封垫圈(60)。
3.如权利要求2所述的大功率牵引用逆变功率模块，其特征在于：所述焊接连接部(412)的小头端与接头管道(411)连接且小头端的直径等于接头管道(411)的直径，大头端的直径大于接头管道(411)的直径。
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