适用于有轨电车变流器的L型风冷散热装置的制作方法

专利2022-06-28  195


本实用新型涉及变流器,具体为一种适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置。



背景技术:

随着交流技术的城市轨道交通的高速发展,采用功率igbt为开关元件的变流器应用日益广泛,具有广阔的市场前景。在应用于城市轨道交通的小功率变流器中,体积小型化、绿色环保,可靠性高,成本低成为其主要发展趋势,由于变流器内功率器件在工作过程中会发热,如果不及时将热量散发掉,将会造成igbt等功率器件的温度过高而损坏。现有有轨电车变流器有两种冷却结构:1)非密闭的自然冷却方式。其存在散热系统体积庞大,可靠性低;容易在变流器内积尘,降低电子元器件工作的可靠性;散热效果差的缺陷。2)密闭水冷散热系统。其存在整个水冷散热系统庞大,需要安装专业的冷却塔和冷却外部循环装置,使得整个散热系统复杂化;价格成本昂贵的缺陷。



技术实现要素:

本实用新型解决现有有轨电车变流器存在的上述缺陷,提供一种适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置。该适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置采用了一种l型密闭风冷散热系统,克服了现有有轨电车变流器在冷却系统上存在的缺陷。

本实用新型是采用如下技术方案实现的:适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,包括柜体,柜体底部固定有散热器,散热器由外壳和多个散热翅片构成,散热器的外壳由顶板、底板、前板、后板构成,散热器的外壳呈纵截面为矩形的筒状,散热翅片固定于外壳的顶板和底板之间,相邻翅片之间的空间形成贯通筒状外壳两端口的风道;散热器的外壳底板固定于柜体的底面,散热器的外壳顶板的左端与柜体左壁之间设置有第一挡风板,第一挡风板的一个侧边与散热器的外壳顶板左端密封连接,第一挡风板的其它侧边与柜体内壁密封连接,散热器的外壳顶板的右端设置有第二挡风板,第二挡风板呈折板状,第二挡风板的上侧边与散热器的外壳顶板的右端密封连接,第二挡风板的下侧边与柜体底面密封连接,第二挡风板前侧边、后侧边与柜体的前壁、后壁密封连接,散热器的外壳前板、后板与柜体的前壁、后壁密封接触;柜体的左壁上固定有位于第一挡风板下方的风扇,柜体的底面上开有在第二挡风板覆盖范围内的出风口;变流器需冷却的电器部件固定于散热器的外壳顶板的上表面。工作时,风扇将冷却风吹入柜体,穿过散热器并在第二挡风板的导引下,从柜体底面的出风口排出拒体;变流器需冷却的电器部件产生的热量传导给散热器,冷却风在穿过散热器的过程中对散热翅片进行冷却,从而带走变流器需冷却的电器部件产生的热量;由于散热器及第一、第二挡风板与柜体内壁之间相互密闭,冷却风路与柜体内腔完全隔离,从而形成了密闭的冷却风路系统。

本实用新型根据在有轨电车内特定的安装位置要求,采用侧吸风,下出风的冷却路径设计方案,形成了密闭的l型风冷散热系统,其带来如下技术效果:

1)主要功率器件安装在散热器上,保证了大功率器件的散热性,整体布局对称美观;

2)密闭的l型风冷散热系统,可解决变流器侧进风、下出风的安装布局结构,冷却性能显著,同时降低了尘积对电子元器件的污染;

3)能带走支撑电容、铜排和复合母排产生的部分热量,有效降低变流器内部的工作环境温度;

4)密闭的l型风冷散热系统,更方便散热器的维修和维护;

5)结构简单、紧凑,体积小,重量轻,散热效果显著,成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的电气原理图。

图中:1-柜体,2-外壳,3-第一挡风板,4-第二挡风板,5-风扇,6-出风口,7-支撑电容,8-导风罩,9-吸收电阻,10-igbt,11-晶闸管,12-铜排。

具体实施方式

图2所示为有轨电车变流器的电气原理图,主要功率部件包含一只晶闸管11、七只igbt和六个rc回路吸收电阻,变流器内其他发热部件主要包含铜排12、复合母排和支撑电容7。

适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,包括柜体1,柜体1底部固定有散热器,散热器由外壳2和多个散热翅片构成,散热器的外壳2由顶板、底板、前板、后板构成,散热器的外壳2呈纵截面为矩形的筒状,散热翅片固定于外壳2的顶板和底板之间,相邻散热翅片之间的空间形成贯通筒状外壳2两端口的风道;散热器的外壳2底板固定于柜体1的底面,散热器的外壳2顶板的左端与柜体1左壁之间设置有第一挡风板3,第一挡风板3的一个侧边与散热器的外壳2顶板左端密封连接,第一挡风板3的其它侧边与柜体1内壁密封连接,散热器的外壳2顶板的右端设置有第二挡风板4,第二挡风板4呈折板状,第二挡风板4的上侧边与散热器的外壳2顶板的右端密封连接,第二挡风板4的下侧边与柜体1底面密封连接,第二挡风板4前侧边、后侧边与柜体1的前壁、后壁密封连接,散热器的外壳2前板、后板与柜体1的前壁、后壁密封接触;柜体1的左壁上固定有位于第一挡风板3下方的风扇5,柜体1的底面上开有在第二挡风板4覆盖范围内的出风口6;变流器需冷却的电器部件固定于散热器的外壳2顶板的上表面。

具体实施时,折板状的第二挡风板4呈钝角,以更好引导冷却风流。第一挡风板3与柜体1内壁的连接部位,第二挡风板4与柜体1内壁的连接部位采用抹胶密封工艺进行密封连接,以增加连接部位的密封性。散热器的外壳2的前板、后板分别与柜体1的前壁、后壁之间铆接,且在外壳2的前板与柜体1的前壁之间、外壳2的后板与柜体1的后壁之间分别设置有密封垫,以进一步增加接触面之间的密封性。所述的风扇5为三个,三个风扇5固定于一个支撑板上,而形成风扇组件,柜体1的左壁上设置开口,支撑板固定于开口上,从而实现风扇的固定。风扇5选用低噪音、低成本的24v直流电源小风扇。第一挡风板3上有过线孔,方便冷却风扇电源线的穿过。变流器的支撑电容7设置于第二挡风板4的右侧且与第二挡风板4贴合,以此对支撑电容7进行冷却。散热翅片厚度为2mm,相邻散热翅片间隔10mm,保证了通风量。出风口6上设置有位于柜体1外部的导流罩8,根据柜体1安装位置通过导流罩8将出风导向合适方向。


技术特征:

1.一种适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,包括柜体(1),其特征在于,柜体(1)底部固定有散热器,散热器由外壳(2)和多个散热翅片构成,散热器的外壳(2)由顶板、底板、前板、后板构成,散热器的外壳(2)呈纵截面为矩形的筒状,散热翅片固定于外壳(2)的顶板和底板之间,相邻散热翅片之间的空间形成贯通筒状外壳(2)两端口的风道;散热器的外壳(2)底板固定于柜体(1)的底面,散热器的外壳(2)顶板的左端与柜体(1)左壁之间设置有第一挡风板(3),第一挡风板(3)的一个侧边与散热器的外壳(2)顶板左端密封连接,第一挡风板(3)的其它侧边与柜体(1)内壁密封连接,散热器的外壳(2)顶板的右端设置有第二挡风板(4),第二挡风板(4)呈折板状,第二挡风板(4)的上侧边与散热器的外壳(2)顶板的右端密封连接,第二挡风板(4)的下侧边与柜体(1)底面密封连接,第二挡风板(4)前侧边、后侧边与柜体(1)的前壁、后壁密封连接,散热器的外壳(2)前板、后板与柜体(1)的前壁、后壁密封接触;柜体(1)的左壁上固定有位于第一挡风板(3)下方的风扇(5),柜体(1)的底面上开有在第二挡风板(4)覆盖范围内的出风口(6);变流器需冷却的电器部件固定于散热器的外壳(2)顶板的上表面。

2.根据权利要求1所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,折板状的第二挡风板(4)呈钝角。

3.根据权利要求1所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,散热器的外壳(2)的前板、后板分别与柜体(1)的前壁、后壁之间铆接,且在外壳(2)的前板与柜体(1)的前壁之间、外壳(2)的后板与柜体(1)的后壁之间分别设置有密封垫。

4.根据权利要求3所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,风扇(5)为三个,三个风扇(5)固定于一个支撑板上,柜体(1)的左壁上设置开口,支撑板固定于开口上。

5.根据权利要求4所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,第一挡风板(3)上有过线孔。

6.根据权利要求5所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,变流器的支撑电容(7)设置于第二挡风板(4)的右侧且与第二挡风板(4)贴合。

7.根据权利要求6所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,出风口(6)上设置有位于柜体(1)外部的导流罩(8)。

8.根据权利要求7所述的适用于有轨电车变流器的l型风冷散热装置,其特征在于,第一挡风板(3)与柜体(1)内壁的连接部位,第二挡风板(4)与柜体(1)内壁的连接部位采用抹胶密封工艺进行密封连接。

技术总结
本实用新型涉及变流器,具体为一种适用于有轨电车变流器的L型风冷散热装置。解决现有有轨电车变流器存在的体积庞大,容易在变流器内积尘,价格成本昂贵等缺陷。该装置包括柜体,柜体底部固定有散热器,散热器由外壳和多个散热翅片构成,散热器的外壳由顶板、底板、前板、后板构成,散热翅片固定于外壳的顶板和底板之间,散热器的外壳顶板的左端与柜体左壁之间设置有第一挡风板,散热器的外壳顶板的右端设置有第二挡风板,第二挡风板呈折板状,散热器的外壳前板、后板与柜体的前壁、后壁密封接触;柜体的左壁上固定有位于第一挡风板下方的风扇,柜体的底面上开有出风口;变流器需冷却的电器部件固定于散热器的外壳顶板的上表面。

技术研发人员:关国华;柴媛;陈冬;李岩;唐丽欢
受保护的技术使用者:中车永济电机有限公司
技术研发日:2019.07.11
技术公布日:2020.06.09

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