专利名称：用于牵引系统的变流器箱体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及牵引系统的变流器(converter)，特别是适合牵引系统的这种变 流器的设计。
背景技术：
牵引系统包括变流器，比如用于驱动一个或多个牵引电机或用于为AC和DC负载 提供供给电能。变流器通常布置在适合车辆设计和确保可用空间有效利用的外壳内。特别 地，在地铁系统中这种变流器箱体设置在地板下，便于连接到牵引电机。这种变流器箱体的 设计和机械结构的主要方面在于与不同类型车辆的兼容性、输入和输出连接的快速接入， 可靠的控制电缆系统和便于进入内部隔间以利于维修。
实用新型内容根据一个方面，提供一种变流器箱体，特别用于驱动车辆牵引系统中的牵引电机 和/或用于为AC三相负载供电和/或用于为DC负载供电和/或用于为电池充电。该变流 器箱体包括_用于容纳至少一个功率模块、辅助变流器和电池充电器的外壳，该功率模块用来 驱动可与变流器箱体连接的一个或多个牵引电机，该辅助变流器用于为AC三相负载供电， 该电池充电器用于为DC负载供电和/或用于为电池充电；-适用于将外壳安装在车辆地板下的至少一个安装架。此外，该外壳具有长方体形状，其中安装架布置在外壳上盖的四个角上，该外壳适 用于与车辆的地板相对布置。根据实施例，该外壳由靠近一个或多个盖和/或一个或多个板的支架组成。可提供的是，布置至少一个板以封闭相应的盖内的开口，其中板和盖之间布置密 封。此外，布置至少一个板以封闭相应的盖内的开口，其中用安全螺栓固定板。功率模块可布置在外壳内以使其能从外壳拆除。根据实施例，一个或多个接触器和/或一个或多个继电器设置在外壳的隔间内， 其中该隔间位于靠近外壳的侧盖处并被板盖住，所述板通过一个或多个螺栓附接在侧盖 上。此外，用于控制功率模块的控制单元可以设置在通过开口可及的面板上，其中该 面板可枢转地布置到外壳的上盖上，该外壳适用于在安装时与车辆的地板相对布置。此外，面板可由包围面板和/或从面板的边缘垂直延伸的一个或多个保护片保 护。一个或多个电力电缆连接器可设置在从外壳的侧盖可及的一个或多个隔间内，其 中所述连接器由板覆盖，所述板具有电力电缆安装通过的开口。根据实施例，输入电源接头(power connection)可布置在外壳的另一个隔间内，
3其中输入电源接头由相应的板盖住，其中在输入电源接头和板之间布置具有一个或多个孔 以允许探头插入以测量输入电源接头电压的绝缘片，其中一个或多个孔的尺寸做成避免接 触输入电源接头的零件。
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例，其中
图1示出地板下面安装的变流器箱体的透视图；图2示出用于安装变流器箱体的安装架的更详细视图；图3示出第二侧盖的更详细视图；图4示出第二侧盖的进一步的详细视图；图5示出变流器箱体的第三侧盖的透视图；和图6示出变流器箱体侧盖的进一步视图。
具体实施方式
图1示出在牵引系统如地铁或地下系统中，安装于地板下面的变流器箱体的透视 图。变流器箱体1包括其中包括后述用于驱动牵引系统的牵引马达(未示出)的变流器 以及辅助单元的变流器外壳。变流器箱体1基本上呈长方体形状并形成在支架2内，盖、板和转门布置在其上形 成封闭的变流器箱体1。具体的，变流器箱体1包括上盖3，与上盖3平行相对布置的下盖 4，以及与上盖和下盖3、4基本成正交布置的四个侧盖5。每个盖3、4、5能由一个部分或几 个部分制成。上下盖3、4优选地由金属制成，优选地具有避免腐蚀的处理过的表面，或任意 其它导电材料。盖3、4、5通常铆接到支架2上以确保与外部环境的适当密封。一些盖3、4、5可具有允许通向外壳内的内部模块和其它部件以用于维修目的的 开口。这些开口能用板，比如图1所示的板10，和/或附接在变流器箱体1相应开口的转门 来封闭。板10能比如通过螺钉固定附接到开口上。用螺钉固定可允许通过拆除板10来通 过开口进入外壳的内部。螺钉配有安全压装螺栓以免由于振动等丢失螺钉。此外，尽管在 操作期间存在强烈振动，但他们确保了最小的动量。板10优选地在其边缘或靠近边缘处用 橡胶封条密封，以确保当安装盖3、4、5和板时变流器内部完全密封以防尘和防水。变流器箱体1应当安装在车辆地板之下。利用四个安装架6实现固定。安装架6 附接到适当位置以便不损害变流器箱体1的机械稳定性。优选地，安装架6布置在支架2 上变流器箱体1上盖3的拐角位置。图2示出用于图1变流器箱体1中的安装架6的更详细视图。安装架6通过使用 多个安装螺栓7以螺钉固定附接到变流器箱体1的支架2上。每个安装架6能够包括能在 不同位置螺钉固定到支架2上的多个焊接部分。作为例子，安装螺栓7设置在上盖3 —侧的支架2上。安装架6的第二部分12具 有基本上垂直于安装架6的第一部分11的延长部的安装面。第二部分12的连接表面附接 到垂直于上盖3的支架2的表面上。此外，设置从上盖3的平面垂直延伸到下盖4的支承 梁8。支承梁8的远端安装在支架2上，特别是在支架2的连接上盖3和下盖4的侧边(垂 直于上盖3)以固定安装架6的一部分上。[0029]总的来说，由于安装架6没有焊接到变流器箱体1上，而是螺钉固定到上面，因此 变流器箱体1能利用不同种类的安装架6安装到几种类型的车辆上。根据图1，所示板10盖住第一侧盖5a上的开口，一个或多个半导体功率模块可通 过第一侧盖5a上的开口插入外壳内并从中拆除。半导体功率模块用于驱动与变流器箱体 1连接的牵引马达。它们还可包含用于为AC三相负载供电的辅助变流器和/或用于为DC 负载供电和为电池充电的电池充电器。通过拆除板10并接着松开功率模块的电连接和机 械连接以及与冷却系统的装配可取出半导体功率模块。现在能通过向外拉功率模块来拆除 功率模块内部。图3和4示出与第一侧盖5相对的第二侧盖5上的不同视图。第二侧盖5b具有其 中安装热交换器14的开口。热交换器14布置在转门15上并包括两个风扇16。转门15打 开后，就可及风扇16。此外，随着转门15打开，可及位于外壳隔室内的其它内部部件。在当 打开转门15可及隔室的情况下，隔室包括冷却系统的部件，比如泵17、膨胀管18等等。转 门具有允许空气流入的入口热交换器19 (参见图4)以及包括在下盖4中的出口栅格20 (在 该处热空气喷出)。由于冷却系统容易接触灰尘必须定期清洁，所以转门15允许快速可及 冷却系统。从图4中可以看出，在第二侧盖5b上还有包含继电器21和接触器27的隔室， 所述继电器和接触器由图3所示继电器和接触器盖板22盖住。盖板22通过上述螺钉固定 固定在第二侧盖5b上。根据图5，示出第三侧盖5c的透视图。第三侧盖5c包括可由板盖住的开口，该板 可使用如安全按压螺栓通过螺钉固定附接。外壳的相应隔间内的板后安装有控制单元23， 控制单元23包括安装在可朝预部摆动的支撑28上的一个或多个电路板。支撑28由侧24 和前保护片25保护。控制单元之后具有为在故障检修情况下能拆除的另外的部件26。电源接头设置在第三侧盖5c和图6所示的相对的第四侧盖5d上。第三侧盖5c上 具有与悬链线相连接的输入电力电缆，在第四侧盖5d上具有用于与牵引电机和辅助设备 (未示出)连接的输出电力电缆的连接器。连接输入和输出的电缆必须螺钉固定到相应的 电力终端上以便提供安全的电连接。电力终端位于具有用于每个输出电力电缆的电缆夹的 板之后。为进入电力终端，图6中的盖板32必须拧松螺钉，以使其从变流器箱体1分离。因 此，在安装到变流器的其他部分之前电力电缆能安装通过、被切割并配备有电缆终端套管。 这种解决方案的优点是可完全准备好敷设电缆并可随后安装变流器。在输入电源接头上设置安全的测量和接地系统。输入电源接头布置在由板32盖 住的隔间内。在打开板32之后，如图6所示(已拆除板32)，具有由绝缘材料，比如具有小 孔的塑料制成的绝缘片(从转门31可进入)。孔的尺寸设置成这些孔不允许由绝缘片盖 住的部分有任何接触，以便在仍然施加悬链线电压的情况下可避免电击。但是，允许测量探 头插入孔和接触隐藏在绝缘片之后的相应连接器以测量电量。因此，有可能安全地检查在 变流器箱体1内是否残存有任何残余电压。变流器箱体1的上盖3设置有盖住上盖3开口的另一个板30(见图1)。在布置 在位于功率模块和冷却系统之间的隔间内的一些其它部件的故障检修的情况下，可拆除板 30。由于变流器箱体1设计成安装在地板下，同时上盖3与车辆的地板相对，该操作仅在已 从车辆断开和拆除变流器箱体1后完成。根据这一建设性的解决方案，使得组装、安装和故 障检修均不需要翻转变流器成为可能。
5[0036]参考表1变流器箱体2 支架3 上盖4 下盖5 侧盖6安装架7安装螺栓8支承梁10功率模块盖11第一部分12第二部分14热交换器(风扇16是热交换器的一部分)I5 转门16 风扇17冷却泵18 管19出口栅格20热交换器21继电器22继电器和接触器盖23控制模块24侧保护片25前保护片26另外的部件27接触器28 支撑30另一个板31 转门32 板
权利要求用于车辆的牵引系统中的变流器箱体，其包括 用于容纳至少一个功率模块、辅助变流器以及电池充电器的外壳，所述功率模块用来驱动能连接到所述变流器箱体的一个或多个牵引电机，所述辅助变流器用于为AC三相负载供电，所述电池充电器用于为DC负载供电和用于为电池充电； 适用于将所述外壳安装到车辆的地板下的至少一个安装架。
2.根据权利要求1所述的变流器箱体，其中所述外壳为长方体形状，其中所述安装架 布置在所述外壳上盖的四个角上，所述外壳适用于相对于所述车辆的地板布置。
3.根据权利要求1或2所述的变流器箱体，其中所述外壳由靠近一个或多个盖和/或 一个或多个板的支架组成。
4.根据权利要求3所述的变流器箱体，其中布置至少一个所述板以封闭相应盖内的开 口，其中在所述板和所述盖之间提供密封。
5.根据权利要求3所述的变流器箱体，其中布置至少一个所述板以封闭相应盖内的开 口，其中用安全螺栓固定所述板。
6.根据权利要求1所述的变流器箱体，其中所述功率模块布置在所述外壳内以允许将 其从所述外壳拆除。
7.根据权利要求1所述的变流器箱体，其中一个或多个接触器和/或一个或多个继电 器设置在所述外壳的隔间内，其中所述隔间位于靠近所述外壳的侧盖处并被板所覆盖，所 述板通过一个或多个螺栓附接在所述侧盖上。
8.根据权利要求1所述的变流器箱体，其中用于控制所述功率模块的控制单元设置在 通过开口可及的面板上，其中所述面板向外可枢转地布置在所述外壳的上盖或下盖上，所 述外壳适用于在安装时与所述车辆的地板相对布置。
9.根据权利要求8所述的变流器箱体，其中所述面板由包围所述面板和/或从所述面 板的边缘垂直延伸的一个或多个保护片保护。
10.根据权利要求1所述的变流器箱体，其中输出电力电缆连接器设置在从所述外壳 的侧盖可及的一个或多个隔间内，其中所述连接器由具有电力电缆安装通过的开口的板覆至ΓΤΠ ο
11.根据权利要求1所述的变流器箱体，其中输入电源接头布置在所述外壳的另一个 隔间内，其中所述输入电源接头由相应的板覆盖，其中在所述输入电源接头和所述板之间 布置绝缘片，所述绝缘片具有一个或多个孔以允许探头插入来测量所述输入电源接头电压。
专利摘要本实用新型涉及用于牵引系统的变流器箱体。具体地，本实用新型涉及一种用于车辆牵引系统中的变流器箱体，其包括外壳，该外壳用于容纳至少一个功率模块、辅助变流器以及电池充电器，所述功率模块用来驱动可连接到变流器箱体的一个或多个牵引电机，所述辅助变流器用于为AC三相负载供电，所述电池充电器用于为DC负载和用于为电池充电；适用于将外壳安装到车辆的地板下的至少一个安装架。
文档编号H02M1/00GK201690340SQ200920178038
公开日2010年12月29日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者A·皮亚泽西 申请人:Abb瑞士有限公司