本發(fā)明創(chuàng)造屬于軌道交通設(shè)備的，具體涉及了一種牽引變流器。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)國(guó)標(biāo)gb/t?25122.5-2018，典型地鐵領(lǐng)域的牽引變流器系統(tǒng)包含預(yù)充電電路、濾波電路、斬波器和pwm逆變器。根據(jù)以往的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)，牽引變流器設(shè)備供應(yīng)商，普遍采用大集成方案，即將牽引變流器系統(tǒng)的部件完全集成在1臺(tái)設(shè)備箱體中。相較于分散布置的多個(gè)設(shè)備箱的方案，安裝到整車的便捷性和重量體積的指標(biāo)方面確實(shí)更有優(yōu)勢(shì)。軌道車輛車底空間有限，牽引設(shè)備箱尺寸越小，越有利于整車車底其他設(shè)備的安裝和布置。同時(shí)，牽引設(shè)備箱重量越低，軌道車輛就能承載更多的人。因此，軌道車輛對(duì)牽引變流器小型化、輕量化提出了越來(lái)越高的要求。在大集成方案下，牽引設(shè)備供應(yīng)商的總體尺寸都已做到接近極限尺寸，如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步小型化和輕量化，成為了競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)。

2、某些產(chǎn)品，為了追求重量體積更小。采用的技術(shù)方案是：車寬尺寸大幅降低，車長(zhǎng)尺寸有所增加，整體的尺寸、重量能有所降低。設(shè)備車寬尺寸雖然降低，但車底剩下的車寬尺寸不便于布置其他設(shè)備，軌道車輛可能還需要因此做配重處理。同時(shí)，車長(zhǎng)尺寸增加了，等效占用的車底空間反而增加。這不利于整車其他設(shè)備的布置，也有悖于小型化、輕量化的初衷。因此，如何高效利用車寬尺寸，降低車長(zhǎng)尺寸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，成為了產(chǎn)品設(shè)計(jì)提高競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造提出了一種牽引變流器。本技術(shù)通過一種牽引變流器，包括：箱體、預(yù)充電電路、變流器主體器件和冷卻風(fēng)機(jī)；所述箱體內(nèi)的一側(cè)設(shè)置有預(yù)充電腔室，所述預(yù)充電腔室內(nèi)設(shè)置有預(yù)充電電路，其中將箱體靠近車輛側(cè)邊的面稱之為側(cè)面；所述箱體內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置有l(wèi)型的主體腔室，所述主體腔室的一端與所述預(yù)充電腔室相鄰；所述變流器主體器件布置在所述l型的主體腔室中，且所述變流器主體器件的一端與所述預(yù)充電電路連接，另一端與機(jī)車連接；所述箱體內(nèi)還設(shè)置有冷卻腔室，所述冷卻腔室位于所述預(yù)充電腔室和所述主體腔室之間；所述冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述冷卻腔室中，用于對(duì)所述變流器主體器件進(jìn)行散熱。本技術(shù)的設(shè)備降低了風(fēng)道長(zhǎng)度，提升了變流器的集成度，降低了變流器的車長(zhǎng)尺寸。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種牽引變流器，包括：箱體、預(yù)充電電路、變流器主體器件和冷卻風(fēng)機(jī)；所述箱體內(nèi)的一側(cè)設(shè)置有預(yù)充電腔室，所述預(yù)充電腔室內(nèi)設(shè)置有預(yù)充電電路，其中將箱體靠近車輛側(cè)邊的面稱之為側(cè)面；所述箱體內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置有l(wèi)型的主體腔室，所述主體腔室的一端與所述預(yù)充電腔室相鄰；所述變流器主體器件布置在所述l型的主體腔室中，且所述變流器主體器件的一端與所述預(yù)充電電路連接，另一端與機(jī)車連接；所述箱體內(nèi)還設(shè)置有冷卻腔室，所述冷卻腔室位于所述預(yù)充電腔室和所述主體腔室之間；所述冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述冷卻腔室中，用于對(duì)所述變流器主體器件進(jìn)行散熱。

3、在一些實(shí)施例中，所述變流器主體器件包括：磁性器件、容性器件、斬波器和pwm逆變器；所述磁性器件位于所述主體腔室靠近所述預(yù)充電腔室的一端；所述pwm逆變器和所述斬波器位于所述主體腔室的另一端；所述容性器件位于所述磁性器件和所述pwm逆變器之間；所述磁性器件的一端與所述預(yù)充電電路連接，另一端與所述容性元件的一端連接；所述容性元件的另一端與所述pwm逆變器和所述斬波器連接。

4、在一些實(shí)施例中，還包括：開關(guān)設(shè)備和輸出傳感器；所述箱體還包括：過渡腔室；所述過渡腔室設(shè)置在所述箱體的一端，與所述預(yù)充電腔室、所述冷卻腔室和所述主體腔室相鄰；所述開關(guān)設(shè)備和所述輸出傳感器設(shè)置在所述過渡腔室中；所述斬波器通過所述開關(guān)設(shè)備與機(jī)車的斬波電阻連接；所述pwm逆變器通過所述開關(guān)設(shè)備與機(jī)車的電機(jī)連接；所述開關(guān)設(shè)備用于在故障或異常情況，實(shí)現(xiàn)牽引變流器與電機(jī)以及斬波電阻的完全斷開或電氣隔離；所述輸出傳感器用于檢測(cè)所述斬波器和所述pwm逆變器輸出的電流和/或電壓。

5、在一些實(shí)施例中，所述冷卻風(fēng)機(jī)為離心風(fēng)機(jī)；所述冷卻風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口朝向所述斬波器和所述pwm逆變器所在區(qū)域；所述冷卻風(fēng)機(jī)的出氣口朝向所述磁性器件所處的區(qū)域；所示冷卻腔室中設(shè)置有隔離板，所述隔離板將所述冷卻風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣區(qū)域和出氣區(qū)域完全分割。

6、在一些實(shí)施例中，所述斬波器和所述pwm逆變器所在區(qū)域設(shè)置有進(jìn)氣風(fēng)道；所述斬波器和所述pwm逆變器根據(jù)發(fā)熱功率分為多個(gè)功率部件；且在每個(gè)所述功率部件均安裝有散熱器，并將所述散熱器從所述進(jìn)氣風(fēng)道的不同方向延伸到所述進(jìn)氣風(fēng)道中。

7、在一些實(shí)施例中，所述磁性器件采用扁平結(jié)構(gòu)，且垂直于氣流方向布置。

8、在一些實(shí)施例中，所述容性器件和所述磁性器件之間和/或所述容性器件和所述pwm變流器所處區(qū)域之間設(shè)置個(gè)隔板，所述隔板用于將所述冷卻風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣和出氣分離，以提升所述冷卻風(fēng)機(jī)的散熱效果。

9、在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述功率部件的發(fā)熱功率相同。

10、在一些實(shí)施例中，還包括：控制單元和輸入傳感器；所述控制單元和所述輸入傳感器布置在所述預(yù)充電腔室中；所述輸入傳感器與所述預(yù)充電電路電連接，用于檢測(cè)從機(jī)車輸入的電壓和/或電流；所述控制單元與機(jī)車、所述預(yù)充電電路、所述變流器主體器件以及所述輸入傳感器電連接，用于接收機(jī)車的控制信息，并根據(jù)所述控制信息控制所述變流器主體器件的工作。

11、在一些實(shí)施例中，還包括：控制單元；所述箱體還包括：控制腔室；所述控制單元安裝在所述控制腔室內(nèi)；所述控制腔室設(shè)置在所述預(yù)充電腔室中或所述主體腔室內(nèi)；所述控制單元與機(jī)車、所述預(yù)充電電路、所述變流器主體器件以及所述輸入傳感器電連接，用于接收機(jī)車的控制信息，并根據(jù)所述控制信息控制所述變流器主體器件的工作。

12、本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：1、本技術(shù)通過改變牽引變流器內(nèi)部各器件之間的布局，讓牽引變流器內(nèi)器件實(shí)現(xiàn)空間路徑縮短，使得牽引變流器中沒有迂回的結(jié)構(gòu)，使得牽引變流器的整體結(jié)構(gòu)體積降低，集成度提高。2、在本技術(shù)中為了提升變流器的集成度，降低變流器的體積，以及降低變流器在車長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度，采用了離心風(fēng)機(jī)作為冷卻風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)具有沿軸向吸風(fēng)，垂直向四周甩風(fēng)的特點(diǎn)。所以借用磁性器件以及功率器件所在區(qū)域作為風(fēng)道，使得變流器節(jié)省了構(gòu)建風(fēng)道所占據(jù)的空間。使得流道非常簡(jiǎn)單，避免了“異型”結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)能較大幅度降低整柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，進(jìn)而降低風(fēng)道結(jié)構(gòu)件的重量和降低空氣流阻。3、而且本技術(shù)中將斬波器和pwm逆變器根據(jù)發(fā)熱功率均分為多個(gè)功率部件，且在每個(gè)功率部件上都安裝有散熱器，而且散熱器都從不同的角度插入到風(fēng)道中，能夠很好的保證斬波器以及pwm逆變器的散熱效果。相比風(fēng)道前后的排列設(shè)計(jì)，這種布置方式降低了風(fēng)道長(zhǎng)度，增大了風(fēng)道截面積，降低了流阻。4、在本技術(shù)中磁性器件采用扁平結(jié)構(gòu)，使得磁性器件在車寬方向盡可能的長(zhǎng)，而在車長(zhǎng)方向盡可能的窄，使得風(fēng)阻降低，且增加了磁性器件的散熱面積，提升了散熱效果。5、過渡腔室的存在還可以作為中轉(zhuǎn)空間，改變pwm逆變器以及斬波器的輸出線路方向，同時(shí)能夠更好的保護(hù)輸出線路，提升牽引變流器整體的使用壽命。6、所以本技術(shù)中的雙直角布局保證了電能能量流動(dòng)路徑上沒有迂回的結(jié)構(gòu)，相鄰器件的連接在空間路徑上最短的同時(shí)，還符合離心風(fēng)機(jī)沿軸向吸風(fēng)，垂直向四周出風(fēng)的特點(diǎn)，風(fēng)道沒有異型結(jié)構(gòu)，流道阻力小，降低變流器的體積，以及降低變流器在車長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度。7、而且預(yù)充電腔室沿一側(cè)扁平設(shè)計(jì)，也使得從側(cè)面維護(hù)更加便捷。這樣的設(shè)計(jì)可以使得車輛在安裝了本技術(shù)的牽引變流器后，車寬方向能夠被充分利用，減少了對(duì)車輛車長(zhǎng)的占用。