KR101827243B1 - Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway - Google Patents

Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway Download PDF

Info

Publication number
KR101827243B1
KR101827243B1 KR1020140022133A KR20140022133A KR101827243B1 KR 101827243 B1 KR101827243 B1 KR 101827243B1 KR 1020140022133 A KR1020140022133 A KR 1020140022133A KR 20140022133 A KR20140022133 A KR 20140022133A KR 101827243 B1 KR101827243 B1 KR 101827243B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling fan
converter
enclosure
inverter
covers
Prior art date
Application number
KR1020140022133A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150100386A (en
Inventor
박건태
차사열
하동원
Original Assignee
현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) filed Critical 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority to KR1020140022133A priority Critical patent/KR101827243B1/en
Publication of KR20150100386A publication Critical patent/KR20150100386A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101827243B1 publication Critical patent/KR101827243B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20172—Fan mounting or fan specifications

Abstract

본 발명은 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 구조적 안정성을 가지면서 냉각유로와 먼지 유입을 차단하는 컨버터-인버터 시스템 외함의 프레임 구조를 구성한 것이며, 이에따라 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 대한 장착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하고, 외함을 고속철도에 장착시 발생하는 충격과, 철도 차량에 장착된 상태에서 철도 차량의 운행시 발생하는 진동으로부터 시스템을 보호하고, 특히 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 대한 개별적 분리 편의성을 높여 유지 보수가 보다 간편하게 이루어지도록 한 것이다.The present invention discloses an enclosure assembly for a converter-inverter system for a high-speed train using a modular IGBT, which comprises a frame structure of a converter-inverter system enclosure which is structurally stable and blocks cooling flow paths and dust inflows Thus, it is possible to stably mount the components of the converter-inverter system, to prevent the impact generated when the enclosure is mounted on the high-speed railway and the vibration generated when the railway vehicle is mounted on the railway vehicle The system protects the system and makes it easier to maintain, especially by increasing the individual separation convenience for each component of the converter-inverter system.

Description

모듈형 ＩＧＢＴ를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리{Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway}[0001] The present invention relates to a high-speed train converter using a modular IGBT,

본 발명은 고속전철용 추진제어장치인 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4500V/1200A급 모듈형 IGBT를 이용한 2800VDC 2.5MW급의 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들인 충전회로, 주컨택터, 컨버터(컨버터 1군, 컨버터 2군), DC Link단, 초퍼, 제동저항, 인버터, 냉각팬, 제어기, IFU(Interface Unit), 냉각팬용 인버터(VTI:Ventilation Inverter) 등이 탑재되는 프레임 구조물을 설계시 냉각 유로 확보 및 먼지 차단을 효율적으로 이루어지도록 함은 물론, 구조적 안정성을 가지도록 설계하여, 철도 차량으로의 장착시 발생하는 충격과, 철도 차량에 장착된 상태에서 철도 차량의 운행시 발생하는 진동으로부터 보호될 수 있도록 하는 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an enclosure assembly of a converter-inverter system which is a propulsion control device for a high-speed train, and more particularly to an enclosure assembly of a 2800VDC 2.5MW converter-inverter system using a modular IGBT of 4500V / 1200A class, , Main contactor, converter (group 1 of converter, group of converter 2), DC link stage, chopper, braking resistor, inverter, cooling fan, controller, IFU (interface unit) and inverter for cooling fan (VTI: Ventilation Inverter) It is necessary to design the frame structure to efficiently secure the cooling channel and to block the dust and to design the frame structure so as to have structural stability so that the shock generated when the frame structure is mounted on the railway vehicle, And more particularly, to an enclosure assembly for a converter-inverter system using a modular IGBT that can be protected from vibration generated during operation.

일반적으로, 고속전철은 추진제어장치인 컨버터-인버터 시스템을 구비하고 있으며, 상기 컨버터-인버터 시스템에 의해 전동기에 공급되는 전류를 제어함으로써 전동기를 구동하는 추진력을 발생시키는 것으로, 이러한 컨버터-인버터 시스템은 등록특허공보 제 10-1109698 호(등록일 2012.01.18), 등록특허공보 제 10-1234503 호(등록일 2013.02.07)에 개시되어 있는 것이다.Generally, a high-speed train is equipped with a converter-inverter system which is a propulsion control device, and generates driving force for driving an electric motor by controlling a current supplied to the electric motor by the converter-inverter system. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1109698 (registered on January 18, 2012), and Japanese Patent Laid-Open No. 10-1234503 (published on Mar. 23, 2013).

즉, 상기 고속전철용 컨버터-인버터 시스템은 첨부된 도 1에서와 같이, 충전회로, 주컨택터, 컨버터(컨버터 1군, 컨버터 2군), DC Link단, 초퍼, 제동저항, 인버터, 냉각팬, 제어기, IFU(Interface Unit), 냉각팬용 인버터(VTI:Ventilation Inverter)로 구성되는 것이다.That is, the high-speed train converter-inverter system includes a charging circuit, a main contactor, a converter (a group of converters 1 and a group of converters 2), a DC link stage, a chopper, a braking resistor, , A controller, an interface unit (IFU), and a cooling fan inverter (VTI: Ventilation Inverter).

상기 충전회로는 충전저항(R3)과 충전용 컨택터(C3)로 구성되는 것으로, 이는 초기 충전시 충전저항(R3)과 충전용 컨택터(C3)로 DC Link단(P1)(P2)의 필터커패시터(1)에 DC 전압이 충전되도록 한 것이다.The charging circuit is composed of a charging resistor R3 and a charging contactor C3 which is connected between the charging resistor R3 and the charging contactor C3 during the initial charging, So that the filter capacitor 1 is charged with the DC voltage.

상기 주컨택터(C1)(C2)는 1군의 컨버터(2A)와 2군의 컨버터(2B)에 각각 1개씩 구성되며, 이는 초기 충전 이후 주(Main) 에너지를 공급하기 위하여 폐로(Close Circuit)를 형성하고 차단시 개로(Open Circuit)되는 것이다.The main contactors C1 and C2 are respectively provided in the first and second groups of the converters 2A and 2B in order to supply the main energy after the initial charging. (Open circuit).

상기 1,2군의 컨버터(2A)(2B)는 단상 컨버터 2병렬 구성으로, 1군 컨버터(2A)의 전력스택 구성은 2개의 스택으로 구성되며, 2군 컨버터(2B)의 전력스택 구성은 2개의 스택으로 구성되어 1,2군의 컨버터(2A)(2B)가 병렬 연결되어 컨버터부(2)를 형성하도록 한 것이다.The first and second groups of converters 2A and 2B have a single-phase converter 2 in parallel configuration. The power stack configuration of the first group converter 2A is composed of two stacks. The power stack configuration of the second group converter 2B is And the first and second groups of converters 2A and 2B are connected in parallel to form the converter unit 2. [

이때, 상기 1,2군의 컨버터(2A)(2B)는 단상 1400Vac를 DC Link단(P1)(P2)의 Vdc 전압인 2800Vdc로 변환 및 일정하게 유지되도록 스위칭 동작을 하게 된다.At this time, the first and second groups of converters 2A and 2B perform the switching operation so that the single-phase 1400Vac is converted to 2800Vdc, which is the Vdc voltage of the DC link stages P1 and P2, and is kept constant.

상기 컨버터부(2)의 출력인 DC Link단(P1)(P2)은 필터커패시터(FC: Filter Capacitor)(1)와 자연방전저항(R6)으로 구성된다.The DC link stages P1 and P2 which are outputs of the converter section 2 are constituted by a filter capacitor FC and a natural discharge resistor R6.

상기 필터커패시터(1)의 용량은 6000uF이며, 총 4개로 병렬 연결되어 있으며, 에너지의 충전과 방전의 반복에 따라 DC Link 전압인 Vdc 전압의 평활화 및 자연방전을 위하여 자연방전저항(R6)을 통하여 충전된 에너지를 방전시킨다.The filter capacitor 1 has a capacity of 6000 uF and is connected in parallel to a total of four. By repeating charging and discharging of energy, the filter capacitor 1 is smoothed by the DC link voltage Vdc and discharged through the natural discharge resistor R6 And discharges the charged energy.

상기 초퍼(3)는 초퍼스택(3a)과 제동저항(R5)으로 구성되는데, 상기 초퍼(3)는 견인전동기(IM1,IM2)가 회생되는 모드로 동작할 경우 등 상승되는 Vdc 전압을 일정전압 이하로 제어되도록 하기 위하여 스위칭 동작을 하는 것이다.The chopper 3 is composed of a chopper stack 3a and a braking resistor R5. The chopper 3 generates a voltage Vdc which is raised when the traction motors IM1 and IM2 operate in a regenerative mode, The switching operation is performed.

상기 인버터부(4)는 3개의 전력스택(4a)(4b)(4c)으로 구성되며, 2800Vdc 전압을 3상 2183Vac로 변환하여 견인전동기(IM1,IM2)에 에너지가 공급되도록 스위칭 동작을 하게 되는 것이다.The inverter unit 4 includes three power stacks 4a, 4b and 4c and converts the 2800 Vdc voltage into a three-phase 2183 Vac to perform a switching operation to supply energy to the traction motors IM1 and IM2 will be.

상기 냉각팬(5)은 총 9개이며, 컨버터부(2)의 전력스택 냉각용 4개와 초퍼(3)의 전력스택 냉각용 1개, 그리고 인버터부(4)의 전력스택 냉각용 3개 및 모터블럭 내부 냉각용 1개로 구성된다.There are nine cooling fans 5, four cooling stacks for cooling the power stack of the converter unit 2, one cooling stack for cooling the power stack of the chopper 3, And one for cooling the inside of the motor block.

상기 냉각팬(5)은 컨버터부, 인버터부, 초퍼, 제동저항, 냉각팬용 인버터(VTI)의 스위칭 및 동작시 발생하는 열을 냉각시키기 위하여 VTI의 출력전압인 3상 380Vac를 공급받아 동작하게 되는 것이다.The cooling fan 5 is operated by supplying 3-phase 380Vac, which is an output voltage of VTI, to cool heat generated during switching and operation of the converter unit, the inverter unit, the chopper, the braking resistor, and the cooling fan inverter (VTI) will be.

상기 제어기(6)는 충전회로, 컨버터부, 인버터부, 초퍼 제어를 목적으로 랙(Rack) 형식으로 구성되며, 여러 개의 인쇄회로기판이 랙 형식으로 구성되어 컨버터/인버터 시스템의 각종 제어를 위해 동작하는 것이다.The controller 6 is configured in a rack type for the purpose of controlling the charging circuit, the converter unit, the inverter unit, and the chopper, and a plurality of printed circuit boards are formed in a rack type so as to control various operations of the converter / .

상기 IFU(7)는 각종 시퀀스 및 신호 전달을 위하여 필요한 릴레이 등으로 구성되는 것으로, 이는 제어기 및 최종 부품간의 신호 전송을 위하여 필요한 릴레이 등으로 구성되면서 신호의 송/수신시 동작하게 되는 것이다.The IFU 7 is composed of relays and the like necessary for transmitting various sequences and signals. The IFU 7 is composed of relays and the like necessary for signal transmission between the controller and the final components, and operates upon transmission / reception of signals.

냉각팬용 인버터(VTI)(8)는 전력스택용 냉각팬 8개, 모터블럭 내부 냉각팬 1개, 전동기 냉각용 냉각팬에 전원을 공급할 목적으로 구성되며, 컨버터/인버터 시스템의 냉각을 위해 Vdc 전압인 670Vdc를 입력받아 모드별로 정해진 주파수로 가변되는 3상 380V/60Hz로 동작이 이루어지는 것이다.The cooling fan inverter (VTI) 8 is configured to supply power to eight cooling fans for the power stack, one cooling fan inside the motor block, and a cooling fan for cooling the motor. The Vdc voltage 670Vdc, which is a 3-phase 380V / 60Hz variable frequency that varies according to the mode.

즉, 주변압기(9)를 통해 가선전압 AC 25,000V로부터 감소된 AC 1,400V를 컨버터부(2)가 DC 2,800V로 변환하고, 인버터부(4)를 통해 DC 2,800V를 AC 0 ~ 2,183V로 변환하여 열차 운행속도와 운전지령에 따라 가변하여 견인전동기(IM1,IM2)에 전압을 공급하게 되는 것이다.That is, the converter unit 2 converts DC 1,400 V, which is reduced from the line voltage AC 25,000 V, through the main transformer 9 to DC 2,800 V, DC 2,800 V through the inverter unit 4 to AC 0 to 2,183 V And the voltages are supplied to the traction motors IM1 and IM2 by varying them according to the train running speed and the operation command.

즉, 고속전철용 추진제어장치는 MCB(Main Circuit Breaker)를 투입한 후 주변압기(9)를 통해 가선전압 AC 25,000V로부터 감소된 AC 1,400V가 복수의 추진장치인 컨버터부(2)에 입력되면, 상기 컨버터부(2)는 입력된 AC 1,400V를 DC 2,800V로 승압시켜 DC링크에 에너지를 공급하게 된다.That is, in the propulsion control device for a high-speed train, after the MCB (Main Circuit Breaker) is charged, AC 1,400V reduced from the line voltage AC 25,000V through the main transformer 9 is input to the converter section 2 The converter unit 2 boosts the inputted AC 1,400V to DC 2,800V to supply energy to the DC link.

여기서, 상기 컨버터부(2)는 직류전압 제어를 수행하므로, 상기 DC링크 전압은 2,800V로 유지되고, 상기 DC링크 전압이 2,800V로 유지되는 것이 확인될 때, 상기 인버터부(4)는 DC 2,800V를 AC 0 ~ 2,183V로 변환한 후 이를 열차 운행속도와 운전지령에 따라 가변하여 견인전동기(IM1,IM2)에 각각 전압을 공급하게 되는 것이다.When it is confirmed that the DC link voltage is maintained at 2,800 V and the DC link voltage is maintained at 2,800 V, the inverter unit 4 is controlled by DC 2,800 V to AC 0 to 2,183 V, and then varies it according to the train running speed and the operation command to supply the voltages to the traction motors IM1 and IM2, respectively.

한편, 종래 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들은 프레임을 통해 장착공간을 다수 마련된 외함에 장착되어 고속철도에 탑재되는데, 고속철도의 경우 고속 주행시 진동이 심하게 발생하고, 특히 고속철도의 제한된 공간에 설치가 이루어지므로, 외함의 냉각 유로 확보와 장착공간으로의 먼지 유입을 효과적으로 차단해야 하는 구조적 안정성이 필요로 하는 것이다.Meanwhile, each component of the conventional converter-inverter system is installed in an enclosure provided with a plurality of mounting spaces through a frame and installed in a high-speed railway. In a high-speed railway, vibration occurs at a high speed during driving, , It is necessary to secure the cooling channel of the enclosure and the structural stability to effectively block the inflow of dust into the mounting space.

그러나, 종래 외함의 경우에는 고속철도의 운행에 따른 진동이 외함의 장착공간에 장착된 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 영향을 미치게 되면서 동작오류가 발생하는 경우가 종종 있었다.However, in the case of the conventional enclosure, the vibration due to the operation of the high-speed railway often affects the components of the converter-inverter system installed in the enclosure of the enclosure, resulting in an operation error.

또한, 종래 외함의 경우에는 적절한 냉각 유로가 확보되어 있지 않고, 먼지 유입을 효과적으로 차단하지 못하는 구조적 단점을 가지고 있음은 물론, 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들을 한번 장착하게 되면 그 분리가 어려우므로, 유지 보수에 상당한 어려움이 있었다.In addition, in the case of the conventional enclosure, a proper cooling flow path is not ensured and dust inflow is not effectively blocked. In addition, since it is difficult to separate each component of the converter-inverter system once it is installed, There was considerable difficulty in maintenance.

또한, 종래 외함의 경우에는 단순히 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들을 탑재하는 것에 국한되어 있고, 그 배열 또한 일정하지 않아 제작사마다 구성요소들이 서로 다른 위치에 배열되면서 배선 처리의 어려움이 있고, 특히 A/S의 효율성이 떨어지는 단점을 갖고 있었다.In addition, in the case of the conventional enclosure, it is limited to simply mounting the respective components of the converter-inverter system, and the arrangement thereof is not constant. Therefore, wiring components are arranged at different positions for each manufacturer, / S < / RTI >

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 구조적 안정성을 가지면서 냉각유로와 먼지 유입을 차단하는 컨버터-인버터 시스템 외함의 프레임 구조를 구성함으로써, 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 대한 장착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하고, 외함을 고속철도에 장착시 발생하는 충격과, 철도 차량에 장착된 상태에서 철도 차량의 운행시 발생하는 진동으로부터 시스템을 보호하고, 특히 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 대한 개별적 분리 편의성을 높여 유지 보수가 보다 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a converter-inverter system enclosure which is structurally stable and blocks the flow of cooling air and dust, And protects the system from vibration generated when the enclosure is mounted on the high-speed railway and vibration generated when the railway vehicle is mounted on the railway vehicle. In particular, And to provide an enclosure assembly of a converter-inverter system for a high-speed railway vehicle using a modular IGBT, which makes it easier to perform maintenance separately by enhancing individual separation convenience for each component.

상기 목적달성을 위한 본 발명 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리는, 수평 및 수직프레임의 결합으로 상,하부의 장착공간을 형성하는 외함을 구성하되, 상기 외함의 전,후면에는 각각 이물질 유입을 차단하면서 냉각 처리를 위해 외부의 에어 유입을 가이드하는 제 1,2 에어필터가 결합되는 전면커버와 후면커버를 탈부착 가능하게 결합 구성하고, 상기 수평 및 수직프레임에 의해 형성되는 상부의 전방측 장착공간에는 제 1 플러그소켓, 컨버터용의 제 1 전력스택, 제어기, IFU(Interface Unit), 그리고 전력스택 전용의 제 1 냉각팬을 장착 배열하며, 상기 수평 및 수직프레임에 의해 형성되는 상부의 후방측 장착공간에는 제 2 플러그소켓, 초퍼용 제 2 전력스택과 인버터용의 제 3 전력스택, 그리고 전력스택 전용의 제 2 냉각팬과 냉각팬용 인버터(VTI) 및, 냉각팬용 인버터 전용의 제 3 냉각팬을 장착 배열하고, 상기 수평 및 수직프레임에 의해 형성되는 하부의 장착공간에는 충전회로와 주컨택터 및 필터커패시터를 장착 배열하며, 상기 외함의 상면에는 탈부착 가능한 베이스에 의해 보호되는 제동저항을 장착 배열함은 물론, 상기 외함의 내부에서 서로 마주보며 장착 배열되는 상기 제 1,2 냉각팬의 구동으로부터 외함내의 에어를 외함의 상면으로 가이드하여 상기 제동저항을 냉각처리하는 에어가이드날개를 다단 구성한 것이다.To achieve the above object, the present invention provides an enclosure assembly for a converter-inverter system for a high-speed railway vehicle using a modular IGBT, the enclosure assembly comprising upper and lower mounting spaces formed by horizontal and vertical frames, A front cover and a rear cover to which the first and second air filters are guided to guide the inflow of air to the outside for the cooling process while detachably connecting the rear cover to the rear cover, A first plug socket, a first power stack for a converter, a controller, an interface unit (IFU), and a first cooling fan dedicated to the power stack are mounted and arranged in the front side mounting space of the upper part, A second plug socket for the chopper, a third power stack for the inverter and a second power stack for the power stack, (VTI) for the fan and the cooling fan, and a third cooling fan for the inverter for the cooling fan, and a charging circuit, a main contactor, and a filter capacitor are mounted and arranged in the lower mounting space formed by the horizontal and vertical frames A braking resistor which is protected by a detachable base is installed on the upper surface of the enclosure and air in the enclosure is driven by driving of the first and second cooling fans which are mounted on the inside of the enclosure, And an air guide vane for guiding the braking resistor to the upper surface to cool the braking resistor.

또한, 상부의 전방측 장착공간에 장착 배열되는 제 1 플러그소켓, 제어기, IFU, 제 1 냉각팬과, 상부의 후방측 장착공간에 장착 배열되는 제 2 플러그소켓, 제 2 냉각팬, 냉각팬용 인버터(VTI), 제 3 냉각팬의 하면에는 각각 레일을 구성하고, 상기 제 1 플러그소켓, 제어기, IFU, 제 1 냉각팬이 각각 장착되는 상부의 전방측 장착공간, 그리고 제 2 플러그소켓, 제 2 냉각팬, 냉각팬용 인버터(VTI), 제 3 냉각팬이 각각 장착되는 상부의 후방측 장착공간의 양측면에는 각각 상기 레일의 슬라이드 이동을 가이드하는 레일가이드를 형성한 것이다.The first plug socket, the controller, the IFU, the first cooling fan, the second plug socket mounted on the upper rear mounting space, the second cooling fan, the cooling fan inverter (VTI), a third cooling fan, and a front side mounting space on which the first plug socket, the controller, the IFU, and the first cooling fan are respectively mounted, and a second plug socket, And a rail guide for guiding slide movement of the rail is formed on both side surfaces of the upper rear mounting space where the cooling fan, the inverter for a cooling fan (VTI), and the third cooling fan are respectively mounted.

또한, 상기 전면커버는 컨버터-인버터 시스템용 구성품들에 대한 부분 교체가 가능하도록 제 1 내지 제 6 커버로 분할 구성하고, 상기 제 1 내지 제 4 커버에는 각각 상기 제 1 에어필터를 탈부착 가능하게 결합 구성하며, 상기 제 3 내지 제 6 커버에는 각각 내부 모니터링을 위한 제 1 뷰어창을 형성한 것이다.In addition, the front cover may be divided into first to sixth covers so as to be partially replaceable with respect to the components for the converter-inverter system, and the first to fourth covers may be detachably attached to the first to fourth covers, And a first viewer window for internal monitoring is formed in each of the third to sixth covers.

또한, 상기 후면커버는 컨버터-인버터 시스템용 구성품들에 대한 부분 교체가 가능하도록 제 11 내지 제 15 커버로 분할 구성하고, 상기 제 11 내지 제 14 커버에는 각각 상기 제 2 에어필터를 탈부착 가능하게 결합 구성하며, 상기 제 13 내지 제 15 커버에는 각각 내부 모니터링을 위한 제 2 뷰어창을 형성한 것이다.In addition, the rear cover may be divided into eleventh to fifteenth covers so as to be partially replaceable with respect to the components for the converter-inverter system, and the second air filter may be detachably coupled to the eleventh to fourteenth covers, And each of the thirteenth to fifteenth covers has a second viewer window for internal monitoring.

이와 같이, 본 발명은 구조적 안정성을 가지면서 냉각유로와 먼지 유입을 차단하는 컨버터-인버터 시스템 외함의 프레임 구조를 구성한 것으로, 이를 통해 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 대한 장착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하고, 외함을 고속철도에 장착시 발생하는 충격과, 철도 차량에 장착된 상태에서 철도 차량의 운행시 발생하는 진동으로부터 시스템을 보호하고, 특히 컨버터-인버터 시스템의 각 구성요소들에 대한 개별적 분리 편의성을 높여 유지 보수가 보다 간편하게 이루어지는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, the present invention provides a frame structure of a converter-inverter system enclosure which is structurally stable and blocks the inflow of cooling channels and dusts, thereby enabling stable mounting of each component of the converter-inverter system In addition, it protects the system from the shocks generated when the enclosure is mounted on the high-speed railway and the vibration generated when the railway vehicle is mounted on the railway vehicle, and in particular, the individual separation convenience for each component of the converter- So that the maintenance can be performed more easily.

도 1은 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 전체 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예로 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리에 대한 구조를 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 커버가 분리된 외함 어셈블리의 정면도.
도 4는 본 발명의 실시예로 커버가 분리된 외함 어셈블리의 배면도.
도 5는 본 발명의 실시예로 커버가 분리된 외함 어셈블리의 결합사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 도 5에 대한 정면도.
도 7은 본 발명의 실시예로 도 5에 대한 배면도.
도 8은 본 발명의 실시예로 제동저항의 설치상태를 보인 평면 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예로 외함의 전방측에서 전력스택과 냉각팬을 결합하는 상태를 보인 확대도.
도 10은 본 발명의 실시예로 외함의 전방측에서 제어기와 IFU를 결합하는 상태를 보인 확대도.
도 11은 본 발명의 실시예로 외함의 후방측에서 냉각팬용 인버터(VTI)를 결합하는 상태를 보인 확대도.
도 12는 본 발명의 실시예로 외함의 후방측에서 전력스택과 냉각팬을 결합하는 상태를 보인 확대도.
도 13은 본 발명의 실시예로 외함의 후방측에서 냉각팬용 인버터 전용의 냉각팬을 결합하는 상태를 보인 확대도.
도 14는 본 발명의 실시예로 외함의 상단에서 제동저항을 결합하는 상태를 보인 확대도.
도 15은 본 발명의 실시예로 외함의 냉각흐름을 보인 측단면 개략도.1 is an overall circuit diagram of a converter-inverter system for a high-speed train using a modular IGBT.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a structure of an enclosure assembly of a converter-inverter system for a high-speed train using a modular IGBT according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a front view of an enclosure assembly with a cover removed in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is a rear view of an enclosure assembly with a cover removed in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of an enclosure assembly with a cover removed in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a front view of Figure 5 according to an embodiment of the present invention;
Figure 7 is a rear view of Figure 5 according to an embodiment of the present invention;
8 is a schematic plan view showing an installation state of a braking resistor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view showing a state in which a power stack and a cooling fan are engaged in a front side of an enclosure according to an embodiment of the present invention. FIG.
10 is an enlarged view showing a state in which a controller and an IFU are engaged in a front side of an enclosure according to an embodiment of the present invention.
11 is an enlarged view showing a state in which a cooling fan inverter (VTI) is coupled from the rear side of an enclosure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an enlarged view showing a state in which a power stack and a cooling fan are engaged in a rear side of an enclosure according to an embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 13 is an enlarged view showing a state in which a cooling fan dedicated to an inverter for a cooling fan is engaged from the rear side of an enclosure according to an embodiment of the present invention. Fig.
14 is an enlarged view showing a state in which a braking resistor is coupled at the top of an enclosure according to an embodiment of the present invention.
15 is a side cross-sectional schematic view showing a cooling flow of an enclosure according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 2 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리는, 전후면과 상면이 개방된 외함(10)의 내부에 강성이 보강된 수직 및 수평프레임(11)(12)을 결합하여 상,하부의 장착공간(A)(B)을 형성하는 한편, 상기 장착공간(A)(B)으로 컨버터-인버터 시스템의 각 구성품들이 장착되었을 때 상기 수평프레임(12)의 처짐이 발생하지 않도록 상기 수직프레임(11)이 지지대의 역할을 수행하도록 구성하는 한편, 상기 장착공간(A)(B)으로 구성품들의 장착과 분리가 각각 독립적으로 이루어지도록 하면서, 구성품별 유지 보수의 효율성을 높이고, 특히 외함 어셈블리를 고속철도에 장착시 발생하는 진동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 한 것이다.2 to 15, an enclosure assembly of a converter-inverter system for a high-speed rail using a modular IGBT according to an embodiment of the present invention includes an enclosure 10 having front and rear surfaces, The upper and lower mounting spaces A and B are formed by combining the reinforced vertical and horizontal frames 11 and 12 while the mounting spaces A and B are connected to each component The vertical frame 11 serves as a support for preventing the horizontal frame 12 from being sagged when the vertical frames 11 and 12 are mounted and the mounting and dismounting of the components in the mounting spaces A and B So that the efficiency of maintenance of each component can be improved, and in particular, the vibration generated when the housing assembly is mounted on the high-speed railway can be effectively absorbed.

이를 위해, 본 발명의 실시예에서는 상기 외함(10)의 전,후면에 각각 이물질 유입을 차단하면서 냉각 처리를 위해 외부의 에어 유입을 가이드하는 제 1,2 에어필터(21a)(22a)가 결합되는 전면커버(21)와 후면커버(22)를 탈부착 가능하게 결합 구성하는 한편, 상면에는 베이스(23)를 탈부착 가능하게 결합 구성하여둔 것이다.To this end, in the embodiment of the present invention, the first and second air filters 21a and 22a for guiding the inflow of air to the outside are interposed in the front and rear surfaces of the enclosure 10, And a base 23 is detachably coupled to the upper surface of the front cover 21 and the rear cover 22, respectively.

이때, 상기 전면커버(21)는 컨버터-인버터 시스템용 구성품들에 대한 부분 교체가 가능하도록 제 1 내지 제 6 커버(c1)(c2)(c3)(c4)(c5)(c6)로 분할 구성하는 한편, 상기 제 1 내지 제 4 커버(c1)(c2)(c3)(c4)에는 각각 상기 제 1 에어필터(21a)를 탈부착 가능하게 결합 구성하고, 상기 제 3 내지 제 6 커버(c3)(c4)(c5)(c6)에는 각각 내부 모니터링을 위한 제 1 뷰어창(91)을 형성하여둔 것이다.At this time, the front cover 21 is divided into first through sixth covers c1, c2, c3, c4, c5, and c6 so as to be partially replaceable with respect to the components for the converter- The first to fourth covers c1, c2, c3, and c4 are detachably connected to the first air filter 21a, and the third to sixth covers c3, (c4), (c5), and (c6), a first viewer window 91 for internal monitoring is formed.

여기서, 상기 전면커버(21)에 포함되는 제 1,2,4 커버(c1)(c2)(c4)에는 각각 두개의 제 1 에어필터(21a)를 탈부착 가능하게 결합시킨 것이고, 제 3 커버(c3)에는 하나의 제 1 에어필터(21a)를 탈부착 가능하게 결합시킨 것이며, 그 탈부착은 체결부재(예; 볼트 또는 나사)를 통해 이루어지도록 한 것이다.Two first air filters 21a are detachably coupled to the first, second and fourth covers c1, c2 and c4 included in the front cover 21, c3 are detachably coupled with one first air filter 21a, and the detachable attachment is achieved through a fastening member (e.g., a bolt or a screw).

그리고, 상기 후면커버(22)는 컨버터-인버터 시스템용 구성품들에 대한 부분 교체가 가능하도록 제 11 내지 제 15 커버(c11)(c12)(c13)(c14)(c15)로 분할 구성하는 한편, 상기 제 11 내지 제 14 커버(c11)(c12)(c13)(c14)에는 각각 상기 제 2 에어필터(22a)를 탈부착 가능하게 결합 구성하고, 상기 제 13 내지 제 15 커버(c13)(c14)(c15)에는 각각 내부 모니터링을 위한 제 2 뷰어창(92)을 형성하여둔 것이다.The rear cover 22 is divided into eleventh to fifteenth covers c11, c12, c13, c14, and c15 to enable partial replacement of the components for the converter-inverter system, The second air filter 22a is detachably connected to each of the eleventh to fourteenth covers c11, c12, c13, and c14. The thirteenth to fifteenth covers c13, c14, and a second viewer window 92 for internal monitoring is formed in the window c15.

여기서, 상기 후면커버(22)에 포함되는 제 11,12,14 커버(c11)(c12)(c14)에는 각각 두개의 제 2 에어필터(22a)를 탈부착 가능하게 결합시킨 것이고, 제 13 커버(c13)에는 하나의 제 2 에어필터(22a)를 탈부착 가능하게 결합시킨 것이며, 그 탈부착은 체결부재(예; 볼트 또는 나사)를 통해 이루어지도록 한 것이다.Here, two second air filters 22a are detachably coupled to the 11th, 12th, and 14th covers c11, c12, and c14 included in the rear cover 22, c13) is detachably coupled with one second air filter 22a, and the detachable attachment is achieved through a fastening member (e.g., a bolt or a screw).

즉, 상기 전면커버(21)와 후면커버(22)에 각각 체결부재를 통해 탈부착되는 제 1,2 에어필터(21a)(22a)는 외함(10)의 내부에서 분진이 쌓여 청소를 하거나 유지/보수가 용이하도록 하나의 체결부재를 통해 탈부착이 이루어지도록 구성하여둔 것이다.That is, the first and second air filters 21a and 22a, which are detachably attached to the front cover 21 and the rear cover 22 through the fastening members, respectively, collect dust from the inside of the enclosure 10, And is detachably attached through one fastening member for easy maintenance.

여기서, 상기 전면커버(21)와 후면커버(22)를 각각 제 1 내지 제 6 커버(c1)(c2)(c3)(c4)(c5)(c6)와, 제 11 내지 제 15 커버(c11)(c12)(c13)(c14)(c15) 로 분할 구성하여둔 것은, 컨버터-인버터 시스템의 구성품들에 대한 독립적인 유지 보수가 필요로 하는 경우, 그 유지 보수가 해당되는 커버만을 분리함으로써 가능하도록 하기 위함인 것이다.Here, the front cover 21 and the rear cover 22 may be referred to as first to sixth covers c1, c2, c3, c4, c5, c6, and eleventh to fifteenth covers c11, (c12) (c13) (c14) (c15), if the independent maintenance of the components of the converter-inverter system is required, its maintenance is possible by separating only the corresponding cover To the extent possible.

한편, 상기 수직 및 수평프레임(11)(12)에 의해 형성되는 상부의 전방측 장착공간(A)에는 컨버터-인버터 시스템의 구성품들 중에서 제 1 플러그소켓(31), 컨버터용 제 1 전력스택(32), 제어기(33), IFU(34), 그리고 전력스택 전용의 제 1 냉각팬(35)이 장착되도록 하였다.On the other hand, the upper front mounting space A formed by the vertical and horizontal frames 11 and 12 includes a first plug socket 31, a first power stack for a converter 32, a controller 33, an IFU 34, and a first cooling fan 35 dedicated to the power stack.

상기 상부의 전방측 장착공간(A)에 장착 배열되는 제 1 플러그소켓(31), 제어기(33), IFU(34), 전력스택 전용의 제 1 냉각팬(35)의 하면에는 각각 레일(81)을 형성하고, 상기 제 1 플러그소켓(31), 제어기(33), IFU(34), 전력스택 전용의 제 1 냉각팬(35)이 각각 장착되는 상부의 전방측 장착공간(A)의 양측면에는 각각 레일가이드(82)를 형성하여 둠으로써, 컨버터-인버터 시스템의 구성품들인 상기 제 1 플러그소켓(31), 제어기(33), IFU(34), 전력스택 전용의 제 1 냉각팬(35)에 대한 장착 또는 분리가 슬라이드 방식으로 보다 간편하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.The first plug socket 31, the controller 33, the IFU 34, and the first cooling fan 35 dedicated to the power stack, which are arranged and arranged in the upper front mounting space A, Side mounting space A in which the first plug socket 31, the controller 33, the IFU 34, and the first cooling fan 35 dedicated to the power stack are mounted, The controller 33, the IFU 34, the first cooling fan 35 for the power stack, which are the components of the converter-inverter system, So that the mounting or dismounting can be performed more easily by a sliding method.

이때, 상기 상부의 전방측 장착공간(A)에는 4개의 제 1 전력스택(32)과, 4개의 제 1 냉각팬(35), 그리고 4개의 제 1 플러그소켓(31)이 배열됨은 물론, 하나의 제어기(33)와 하나의 IFU(34)가 배열되는 것이다.In this case, four first power stacks 32, four first cooling fans 35, and four first plug sockets 31 are arranged in the upper front mounting space A, The controller 33 and one IFU 34 are arranged.

즉, 상기 상부의 전방측 장착공간(A)에서 내측의 상단에 상기 제 1 냉각팬(35)이 일렬로 4개가 장착되고, 상기 제 1 냉각팬(35)의 전방측에는 각각 위,아래로 적층이 이루어진 제 1 플러그소켓(31)과 제 1 전력스택(32)이 각각 장착 배열되는 것이다.That is, four of the first cooling fans 35 are mounted in a row on the inner upper end of the upper front mounting space A, and the front side of the first cooling fan 35 is stacked up and down The first plug socket 31 and the first power stack 32 are mounted and arranged, respectively.

그리고, 상기 제어기(33)는 상부의 전방측 장착공간(A)에서 우측방향에 장착되는 것이고, 상기 제어기(33)의 하단측 장착공간(A)에는 상기 IFU(34)가 장착 배열되도록 한 것이다.The controller 33 is mounted on the right side in the upper front mounting space A and the IFU 34 is mounted on the lower mounting space A of the controller 33 .

또한, 상기 수직 및 수평프레임(11)(12)에 의해 형성되는 상부의 후방측 장착공간(B)에는 컨버터-인버터 시스템의 구성품들 중에서 제 2 플러그소켓(41), 초퍼용 제 2 전력스택(42), 인버터용 제 3 전력스택(43), 전력스택 전용의 제 2 냉각팬(44), 냉각팬용 인버터(VTI)(45), 냉각팬용 인버터 전용의 제 3 냉각팬(46)이 장착되도록 하였다.The upper rear mounting space B formed by the vertical and horizontal frames 11 and 12 also includes a second plug socket 41 of the components of the converter-inverter system, a second power stack for chopper 42, a third power stack 43 for the inverter, a second cooling fan 44 dedicated to the power stack, an inverter (VTI) 45 for the cooling fan, and a third cooling fan 46 dedicated to the inverter for the cooling fan Respectively.

여기서, 상기 제 2 플러그소켓(41), 전력스택 전용의 제 2 냉각팬(44), 냉각팬용 인버터(VTI)(45), 냉각팬용 인버터 전용의 제 3 냉각팬(46)의 하면에는 각각 레일(81)을 형성하고, 상기 제 2 플러그소켓(41), 전력스택 전용의 제 2 냉각팬(44), 냉각팬용 인버터(VTI)(45), 인버터 전용의 제 3 냉각팬(46)이 장착되는 상부의 후방측 장착공간(B)의 양측면에는 각각 레일가이드(82)를 형성하여 둠으로써, 컨버터-인버터 시스템의 구성품들인 제 2 플러그소켓(41), 제 2 전력스택(42), 제 3 전력스택(43), 전력스택 전용의 제 2 냉각팬(44), 냉각팬용 인버터(VTI)(45), 인버터 전용의 제 3 냉각팬(46)에 대한 장착 또는 분리가 슬라이드 방식으로 보다 간편하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.The second plug socket 41, the second cooling fan 44 dedicated to the power stack, the inverter for the cooling fan (VTI) 45, and the third cooling fan 46 dedicated to the inverter for the cooling fan, The second plug socket 41, the second cooling fan 44 dedicated to the power stack, the inverter for the cooling fan (VTI) 45, and the third cooling fan 46 dedicated to the inverter are mounted The second power socket 42, the third power socket 42, and the third power socket 42, which are the components of the converter-inverter system, are formed by providing the rail guides 82 on both side surfaces of the upper rear- The mounting or disconnection of the power stack 43, the second cooling fan 44 dedicated to the power stack, the inverter for the cooling fan (VTI) 45 and the third cooling fan 46 dedicated to the inverter can be performed more easily by a sliding method .

즉, 상기 상부의 후방측 장착공간(B)에는 하나의 초퍼용 제 2 전력스택(42)과 3개의 인버터용 제 3 전력스택(43)이 일렬로 배열되어 장착이 이루어짐은 물론, 4개의 제 2 냉각팬(44)과 4개의 플러그소켓(41)이 장착 배열되는 것이다.That is, a second chopper power stack 42 and three third power stacks 43 for the inverter are arranged in a row in the upper rear mounting space B, 2 cooling fan 44 and four plug sockets 41 are mounted and arranged.

이때, 상기 상부의 후방측 장착공간(B)에서 내측의 상단에 상기 제 2 냉각팬(44)이 일렬로 4개가 장착되고, 상기 제 2 냉각팬(44)의 전방측에는 각각 위,아래로 적층이 이루어진 플러그소켓(41)과 제 2 전력스택(42), 그리고 3개로서 적층 구조를 이루는 플러그소켓(41)과 제 3 전력스택(43)이 각각 장착 배열되는 것이다.At this time, four second cooling fans 44 are mounted in a row on the inner upper end of the upper rear mounting space B, and the front side of the second cooling fan 44 is stacked up and down A plug socket 41 and a third power stack 43 are stacked and arranged as a stacked structure as shown in FIG.

또한, 상기 상부의 후방측 장착공간(B)에 장착되는 하나의 냉각팬용 인버터(VTI)(45)와, 하나의 인버터 전용 제 3 냉각팬(46)은 후방측의 좌측 일단에 그 장착 배열이 이루어지도록 한 것이다.In addition, one cooling fan inverter (VTI) 45 mounted in the upper rear mounting space B and one inverter dedicated third cooling fan 46 are mounted on the left-hand end of the rear side in a mounting arrangement .

여기서, 상기 제 1,2 냉각팬(35)(44)은 도면을 기준으로 측면에서 바라보았을 때 서로 마주하게 되는 것이다.Here, the first and second cooling fans 35 and 44 face each other when viewed from the side of the drawing.

한편, 상기 수직 및 수평프레임(11)(12)에 의해 형성되는 하부의 장착공간(C)에는 충전회로(51)와 주컨택터(52) 및 필터커패시터(53)를 장착 배열되는데, 상기 충전회로(51)는 1개, 상기 주컨택터(52)는 2개, 상기 필터커패시터(53)는 전면과 후면에 걸쳐서 외함(10)의 좌우측에 각각 2개씩 총 4개가 장착 배열되는 것이다.A charging circuit 51, a main contactor 52 and a filter capacitor 53 are mounted and arranged in a lower mounting space C formed by the vertical and horizontal frames 11 and 12, A total of four circuits 51 are mounted, two main contacts 52 are provided, and two filter capacitors 53 are mounted on the left and right sides of the enclosure 10 over the front surface and the rear surface, respectively.

또한, 상기 외함(10)의 상면에는 탈부착 가능한 베이스(23)에 의해 보호되는 제동저항(61)이 장착 배열됨은 물론, 상기 외함(10)의 내부에서 서로 마주보며 장착 배열되는 상기 제 1,2 냉각팬(35)(44)의 구동으로부터 외함(10)내의 에어를 외함(10)의 상면으로 가이드하여 상기 제동저항(61)을 냉각처리하는 에어가이드날개(70)를 다단 구성하도록 하였다.A braking resistor 61 protected by a detachable base 23 is mounted on the upper surface of the enclosure 10 and the braking resistor 61 is mounted on the upper surface of the enclosure 10, A plurality of air guide vanes 70 for guiding the air in the enclosure 10 to the upper surface of the enclosure 10 from the driving of the cooling fans 35 and 44 to cool the braking resistor 61 are constructed.

여기서, 외함(10)의 상면에서 베이스(23)에 의해 4단이 한세트인 제동저항(61)이 보호되도록 하였으며, 이때 상기 제동저항(61)에 대한 냉각은 상부의 전방측 및 후방측 장착공간(A)(B)에 각각 장착된 제 1,2 냉각팬(35)(44)으로부터 풍량이 발생하고, 상기 풍량이 다단의 에어가이드날개(70)를 통해 가이드되어 유입될 때 냉각이 이루어질 수 있도록 설계하여둔 것이다.Here, the braking resistor 61, which is one set of four stages, is protected by the base 23 on the upper surface of the enclosure 10. At this time, cooling for the braking resistor 61 is performed in the front- The airflow is generated from the first and second cooling fans 35 and 44 mounted on the first and second cooling fans A and B and cooled when the airflow is guided through the air guide vanes 70 .

즉, 본 발명의 실시예에 따른 외함 어셈블리는 첨부된 도 2 내지 도 15에서와 같이, 전면 및 후면커버(21)(22)에 마련되는 제 1,2 에어필터(21a)(22a)를 통해 외기가 외함(10)의 내부로 유입되고, 이렇게 유입된 외기는 외함(10)의 내부 공간을 따라 흐르면서 제 1,2,3 전력스택(32)(42)(43)를 냉각시킴은 물론, 제 1,2 냉각팬(35)(44)의 구동에 따라 에어가이드날개(70)를 통해 외함(10)의 상면에 위치하는 제동저항(61)측으로 배출되면서, 상기 제동저항(61)을 냉각시키는 냉각유로를 가질 수 있는 것이다.That is, as shown in FIGS. 2 to 15, the enclosure assembly according to the embodiment of the present invention includes first and second air filters 21a and 22a provided on the front and rear covers 21 and 22, The outside air flows into the inside of the enclosure 10 and the introduced outside air flows along the inner space of the enclosure 10 to cool the first, second and third power stacks 32, 42 and 43, The braking resistor 61 is cooled by being discharged to the side of the braking resistor 61 located on the upper surface of the enclosure 10 through the air guide vane 70 according to the driving of the first and second cooling fans 35 and 44, So that it is possible to have a cooling channel.

또한, 상기 외함(10)에는 전면커버(21)와 후면커버(22)를 적용함에 있어, 상기 전면커버(21)는 제 내지 제 6 커버(c1-c6)로 분할하고, 상기 제 2 후면커버(22)는 제 11 내지 제 15 커버(c11-c15)로 분할한 상태에서 체결부재를 통해 그 탈부착이 가능한 구조인 바, 필요에 따라 상기 외함(10)내에서 필요로 하는 구성품을 교체하거나 또는 수리할 수 있는 등 그 유지 보수의 편의성을 높인 것이다.The front cover 21 and the rear cover 22 may be divided into first to sixth covers c1 to c6. (22) is structured to be detachable and attachable through a fastening member in a state of being divided into eleventh to fifteenth covers (c11-c15), and it is also possible to replace components necessary in the enclosure (10) It is possible to repair it, and the maintenance convenience is improved.

또한, 본 발명의 외함(10)에서 장착공간(A)(B)(C)을 형성하게 되는 수직프레임(11)과 수평프레임(12)의 결합이 지게차와 같은 운송수단을 통해 운반되거나 또는 고속철도내에 장착이 이루어졌을 때 그 변형을 최소화함은 물론 충격 흡수 성능을 높이는 구조 안정성을 가지도록 설계된 것으로, 이를 통해 형상 변경이나 충격으로부터 장착공간(A)(B)(C)에 장착된 구성품들을 보다 효과적으로 보호할 수 있도록 한 것이다.The combination of the vertical frame 11 and the horizontal frame 12 to form the mounting spaces A, B, and C in the enclosure 10 of the present invention is carried through a transportation means such as a forklift, (A), (B), and (C) are designed to have structural stability that minimizes the deformation when the device is mounted in the vehicle, So that it can be effectively protected.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 고속전철용 컨버터/인버터 시스템을 구성하는 데 있어서, 주요 부품의 구성을 입출력 용도에 맞도록 배치하는 한편, 유지 보수가 용이하도록 배치하여 불필요한 불안정 요소 등을 제거 및 간략화한 것이며, 이에따라 추진제어장치 시스템의 전반적인 신뢰성을 향상시키고, 대용량 전력반도체소자로 모듈형 IGBT를 적용한 고속전철의 추진제어장치용 컨버터/인버터 시스템을 적용할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, according to the embodiment of the present invention, in constituting the converter / inverter system for a high-speed train, the configuration of major components is arranged to suit the input / output use and the maintenance is easily arranged. It is possible to improve the overall reliability of the propulsion control system and to apply the converter / inverter system for the propulsion control device of the high-speed train to which the modular IGBT is applied as the high-capacity power semiconductor device .

이상에서 본 발명 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details of the foregoing description, It is not.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

10; 외함 11; 수직프레임
12; 수평프레임 21; 전면커버
21a; 제 1 에어필터 22; 후면커버
22a; 제 2 에어필터 23; 베이스
31; 제 1 플러그소켓 32; 제 1 전력스택
33; 제어기 34; IFU
35; 제 1 냉각팬 41; 제 2 플러그소켓
42; 제 2 전력스택 43; 제 3 전력스택
44; 제 2 냉각팬 45; 냉각팬용 인버터
46; 제 3 냉각팬 51; 충전회로
52; 주컨택터 53; 필터커패시터
61; 제동저항 70; 에어가이드날개
81; 레일 82; 레일가이드
91; 제 1 뷰어창 92; 제 2 뷰어창
A ; 상부의 전방측 장착공간
B ; 상부의 후방측 장착공간
C ; 하부의 장착공간
c1,c2,c3,c4,c5,c6 ; 제 1 내지 제 6 커버
c11,c12,c13,c14,c15 ; 제 11 내지 제 15 커버10; An enclosure 11; Vertical frame
12; A horizontal frame 21; Front cover
21a; A first air filter 22; Rear cover
22a; A second air filter 23; Base
31; A first plug socket 32; The first power stack
33; A controller 34; IFU
35; A first cooling fan 41; The second plug socket
42; A second power stack 43; The third power stack
44; A second cooling fan 45; Inverter for cooling fan
46; A third cooling fan 51; Charging circuit
52; A main contactor 53; Filter capacitor
61; A braking resistor 70; Air guide wing
81; Rail 82; Rail guide
91; A first viewer window 92; Second viewer window
A; The front side mounting space
B; The upper rear mounting space
C; Lower mounting space
c1, c2, c3, c4, c5, c6; The first through sixth covers
c11, c12, c13, c14, c15; The eleventh to fifteenth covers

Claims (4)

수평 및 수직프레임의 결합으로 상,하부의 장착공간을 형성하는 외함을 구성하되, 상기 외함의 전,후면에는 각각 이물질 유입을 차단하면서 냉각 처리를 위해 외부의 에어 유입을 가이드하는 제 1,2 에어필터가 결합되는 전면커버와 후면커버를 탈부착 가능하게 결합 구성하고,
상기 수평 및 수직프레임에 의해 형성되는 상부의 전방측 장착공간에는 제 1 플러그소켓, 컨버터용의 제 1 전력스택, 제어기, IFU(Interface Unit), 그리고 전력스택 전용의 제 1 냉각팬을 장착 배열하며, 상기 수평 및 수직프레임에 의해 형성되는 상부의 후방측 장착공간에는 제 2 플러그소켓, 초퍼용 제 2 전력스택과 인버터용의 제 3 전력스택, 그리고 전력스택 전용의 제 2 냉각팬과 냉각팬용 인버터(VTI) 및, 냉각팬용 인버터 전용의 제 3 냉각팬을 장착 배열하고,
상기 수평 및 수직프레임에 의해 형성되는 하부의 장착공간에는 충전회로와 주컨택터 및 필터커패시터를 장착 배열하며, 상기 외함의 상면에는 탈부착 가능한 베이스에 의해 보호되는 제동저항을 장착 배열함은 물론, 상기 외함의 내부에서 서로 마주보며 장착 배열되는 상기 제 1,2 냉각팬의 구동으로부터 외함내의 에어를 외함의 상면으로 가이드하여 상기 제동저항을 냉각처리하는 에어가이드날개를 다단 구성하는 것을 특징으로 하는 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리.And the upper and lower surfaces of the enclosure are provided with first and second air holes for guiding the inflow of air to the outside for the purpose of cooling processing while preventing the inflow of foreign substances, A front cover and a rear cover to which the filter is coupled are detachably coupled,
A first plug socket, a first power stack for a converter, a controller, an interface unit (IFU), and a first cooling fan dedicated to the power stack are mounted and arranged in the upper front side mounting space formed by the horizontal and vertical frames A second plug socket, a second power stack for the chopper and a third power stack for the inverter, and a second cooling fan and a cooling fan inverter for the power stack in the upper rear side mounting space formed by the horizontal and vertical frames, (VTI) and a third cooling fan dedicated to the inverter for the cooling fan are mounted and arranged,
A charging circuit, a main contactor and a filter capacitor are mounted and arranged in a lower mounting space formed by the horizontal and vertical frames, and a braking resistor, which is protected by a detachable base, is mounted on the upper surface of the enclosure, And a plurality of air guide vanes for guiding the air in the enclosure to the upper surface of the enclosure from the driving of the first and second cooling fans mounted on the inside of the enclosure so as to cool the braking resistor. Converter for high speed train using IGBT - Enclosure assembly of inverter system. 제 1 항에 있어서,
상부의 전방측 장착공간에 장착 배열되는 제 1 플러그소켓, 제어기, IFU, 제 1 냉각팬과, 상부의 후방측 장착공간에 장착 배열되는 제 2 플러그소켓, 제 2 냉각팬, 냉각팬용 인버터(VTI), 제 3 냉각팬의 하면에는 각각 레일을 구성하고,
상기 제 1 플러그소켓, 제어기, IFU, 제 1 냉각팬이 각각 장착되는 상부의 전방측 장착공간, 그리고 제 2 플러그소켓, 제 2 냉각팬, 냉각팬용 인버터(VTI), 제 3 냉각팬이 각각 장착되는 상부의 후방측 장착공간의 양측면에는 각각 상기 레일의 슬라이드 이동을 가이드하는 레일가이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리.The method according to claim 1,
A controller, an IFU, a first cooling fan, a second plug socket mounted on the upper rear mounting space, a second cooling fan, and a cooling fan inverter (VTI ), The third cooling fan is provided with rails on the lower surface thereof,
An upper front mounting space in which the first plug socket, the controller, the IFU, and the first cooling fan are respectively mounted, and a second plug socket, a second cooling fan, an inverter for a cooling fan (VTI) Wherein a rail guide for guiding slide movement of the rail is formed on both side surfaces of the upper rear side mounting space of the upper IGBT. 제 1 항에 있어서,
상기 전면커버는 컨버터-인버터 시스템용 구성품들에 대한 부분 교체가 가능하도록 제 1 내지 제 6 커버로 분할 구성하고,
상기 제 1 내지 제 4 커버에는 각각 상기 제 1 에어필터를 탈부착 가능하게 결합 구성하며,
상기 제 3 내지 제 6 커버에는 각각 내부 모니터링을 위한 제 1 뷰어창을 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리.The method according to claim 1,
The front cover is divided into first to sixth covers so as to be partially replaceable with respect to the components for the converter-inverter system,
The first air filter is detachably coupled to the first to fourth covers,
And a first viewer window for internal monitoring is formed in each of the third to sixth covers. 제 1 항에 있어서,
상기 후면커버는 컨버터-인버터 시스템용 구성품들에 대한 부분 교체가 가능하도록 제 11 내지 제 15 커버로 분할 구성하고,
상기 제 11 내지 제 14 커버에는 각각 상기 제 2 에어필터를 탈부착 가능하게 결합 구성하며,
상기 제 13 내지 제 15 커버에는 각각 내부 모니터링을 위한 제 2 뷰어창을 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈형 IGBT를 이용한 고속전철용 컨버터-인버터 시스템의 외함 어셈블리.The method according to claim 1,
The rear cover is divided into eleventh to fifteenth covers so as to be partially replaceable with respect to the components for the converter-inverter system,
The second air filter is detachably coupled to each of the eleventh to fourteenth covers,
And a second viewer window for internal monitoring is formed in each of the thirteenth to fifteenth covers, respectively.
KR1020140022133A 2014-02-25 2014-02-25 Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway KR101827243B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140022133A KR101827243B1 (en) 2014-02-25 2014-02-25 Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140022133A KR101827243B1 (en) 2014-02-25 2014-02-25 Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150100386A KR20150100386A (en) 2015-09-02
KR101827243B1 true KR101827243B1 (en) 2018-02-08

Family

ID=54242112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140022133A KR101827243B1 (en) 2014-02-25 2014-02-25 Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101827243B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007074865A (en) 2005-09-08 2007-03-22 Fuji Electric Systems Co Ltd Power converter
JP4512410B2 (en) 2004-04-30 2010-07-28 株式会社日立産機システム Power converter
CN103458656A (en) 2013-08-01 2013-12-18 深圳市英威腾交通技术有限公司 Auxiliary power box

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4512410B2 (en) 2004-04-30 2010-07-28 株式会社日立産機システム Power converter
JP2007074865A (en) 2005-09-08 2007-03-22 Fuji Electric Systems Co Ltd Power converter
CN103458656A (en) 2013-08-01 2013-12-18 深圳市英威腾交通技术有限公司 Auxiliary power box

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150100386A (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9240750B2 (en) Forced air cooling-type power conversion device
US9592739B2 (en) Drive control equipment for a vehicle
US6477965B2 (en) Power conversion device for a rail way vehicle
US20180168075A1 (en) Power converter
EP2343227B1 (en) Forced-air-cooled type vehicular control device
KR101317587B1 (en) Power conversion device for railway vehicle
US9656555B2 (en) Electric motor vehicle main circuit system
US9579979B2 (en) Supply of electric energy to electric traction motors and additional electric auxiliaries of a railway vehicle
JP2008179285A (en) Motor drive system for railway vehicle
CN103458656A (en) Auxiliary power box
KR20150102722A (en) Power converter and motor vehicle
CN106329955A (en) High integration level metro traction chopper power module
AU2017391576B2 (en) Maglev linear motor supply circuit and method
US7061759B2 (en) Arrangement for the placement of frequency converters
KR101827243B1 (en) Converter and Inverter System Using the Module Type IGBT for the High Speed Railway
KR101606271B1 (en) Driving apparatus for rail car
EP3530514A1 (en) Electric motor power system, and electric vehicle
EP3163728A1 (en) Power conversion device and vehicle control device
CN215528890U (en) Permanent magnet traction converter
US11491933B2 (en) Integrated controller of vehicle and vehicle
RU162787U1 (en) HIGH VOLTAGE FREQUENCY CONVERTER
JP6256862B2 (en) Storage battery unit and railway vehicle
CN201113910Y (en) Machine controller for hybrid power automobile
CN203747664U (en) Inverter and inverter device
CN114128413A (en) Control cabinet and related plug-in control device

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant