专利名称：功率模块和变流器的制作方法
技术领域：
功率模块和变流器技术领域[0001]本实用新型涉及机械结构技术，尤其涉及一种功率模块和变流器。
技术背景[0002]地铁车辆中牵引变流器的功率较大，其数量级可达1MW，其中，作为变流器中的核心部件，功率模块中的各部件体积较大。[0003]地铁车辆一般将变流器吊装在车下，功率模块固定安装在变流器箱体内部，且功率模块上设置有支撑电容，支撑电容的顶部设置有安装吊耳，如果需要拆除功率模块，目前的操作过程通常如下先将牵引变流器整体拆下，拆除安装螺栓，再将功率模块通过吊车吊出来。在实际的具体拆除过程中，不仅需要拆除变流器的安装螺栓，而且需要将车体上接到变流器的主电路、控制电路等接线均与变流器分离，方能拆除变流器，操作过程复杂。实用新型内容[0004]本实用新型提供了一种功率模块和变流器，使功率模块的拆装不受场地限制，且无需将变流器整体拆除即可完成拆装，可操作性强。[0005]本实用新型提供了一种功率模块，用于固定设置在变流器箱体内部，其中，所述功率模块包括散热器，所述散热器上并排设置有多组功率单元，所述散热器包括铝基板和固定连接在所述铝基板下表面的散热翅；所述铝基板的周边均伸出所述散热翅的周边。[0006]如上所述的功率模块，其中，优选的是，所述铝基板为矩形平板状。[0007]如上所述的功率模块，其中，优选的是，所述铝基板的长度为1050mm，所述铝基板的宽度为870mm，所述铝基板的厚度为20mm。如上所述的功率模块，其中，优选的是，所述散热翅为矩形块状。[0008]如上所述的功率模块，其中，优选的是，所述散热翅的长度为970mm，所述散热翅的宽度为600mm，所述散热翅的厚度为120mm。[0009]本实用新型还提供了一种变流器，包括箱体和功率模块，其中，所述功率模块为采用本实用新型提供的功率模块；所述功率模块容置在所述箱体中。[0010]如上所述的变流器，其中，所述功率模块的顶部设置有电容，所述电容上表面开设有呈矩形分布的四个安装孔；所述箱体具有相对的两个侧板；所述变流器还设置有第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁；所述四个横梁呈四边形交叉设置，所述第一横梁和第三横梁平行布设，所述第二横梁与第四横梁平行布设，所述第一横梁和第三横梁的底面分别与所述电容的安装孔相固定，所述第二横梁和第四横梁分别贴合安装在所述相对的两个侧板上；所述第一横梁和第三横梁的两端底面分别与所述第二横梁和所述第四横梁固定连接。[0011]如上所述的变流器，其中，优选的是，所述箱体的底面设置有风道，所述功率模块的散热翅容置在所述风道中，所述铝基板扣合在所述风道的上方。[0012]本实用新型提供的功率模块和变流器通过将散热器上铝基板设置成周边伸出散热翅周边的结构，使叉车和千斤顶可以方便的施力进行功率模块的安装或拆取，与现有技术相比，对功率模块更换场地的局限性更小。由于实现了在不拆除变流器的情况下即可安装或拆除功率模块，因此方便了操作，省时省力，仅需拆除变流器的主电路、控制电路接线后即可拆除。同时变流器采用多个横梁交叉安装对功率模块实现固定的方式，使功率模块在安装过程中，在空间各个方向上方便调整，使功率模块的安装在保证其稳固性的同时，安装更便利省时。
图1为本实用新型实施例提供的功率模块结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的功率模块中的散热器结构示意图。图3为本实用新型实施例提供的功率模块的安装状态示意图。图4为本实用新型实施例提供的功率模块的拆取状态示意图。图5为本实用新型实施例提供的变流器结构示意图。图6为图5的局部放大图。附图标记1-散热器； 11-铝基板； 12-散热翅；2-功率单元；3-变流器箱体；4-电容；41-安装孔；5-侧板；6-第一横梁；7-第二横梁；8-第三横梁；9-第四横梁；10-风道。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1为本实用新型实施例提供的功率模块结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的功率模块中的散热器结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的功率模块的安装状态示意图，图4为本实用新型实施例提供的功率模块的拆取状态示意图。本实用新型实施例提供了一种功率模块，请参照图1至图4，该功率模块用于固定设置在变流器箱体3内部，该功率模块包括散热器1和并排设置在散热器1的多组功率单元2，该散热器1具有铝基板11和固定连接在铝基板11下表面的散热翅12 ；铝基板11的周边均伸出所述散热翅 12的周边。上述结构散热器1在保证对功率单元2起到散热作用的同时，其结构有利于功率模块的拆取和安装，其具体的拆取和安装过程如下当进行拆取功率模块时，先将用于功率模块与变流器箱体3相连的连接部件拆下，然后用两个千斤顶顶在铝基板11前后方向上伸出散热器1部分的下表面，当散热器1 被抬高到设定高度后，将叉车插在铝基板11左右方向上伸出散热器1部分的下表面，取下千斤顶，开动叉车，即可拖出功率模块，从而完成功率模块的拆取。当进行安装功率模块时，原理与上述拆取过程相同，先将叉车升至设定高度，再用叉车插在铝基板11左右方向上伸出散热器1部分的下表面，将功率模块推至变流器箱体3 内部，然后用两个千斤顶支撑铝基板11前后方向上伸出散热器1部分的下表面，待完全使千斤顶受力后撤出叉车，将千斤顶落下，最后安装连接部件，使功率模块与变流器箱体3相连。在上述实施例的基础上，优选的是，设置铝基板11的形状为平板状，其具体尺寸可以为长度为1050mm，宽度为870mm，厚度为20mm。平板状结构更便于叉车和千斤顶对其施力，同时加工简便，易于操作。进一步地，散热翅12的形状为矩形块状，设置在铝基板11下方，与铝基板11相互匹配固定，其具体尺寸可以为长度为970mm，宽度为600mm，厚度为120mm。图5为本实用新型实施例提供的变流器结构示意图，图6为图5的局部放大图。本实用新型实施例还提供了一种变流器，该变流器包括箱体和功率模块，该功率模块为采用上述本实用新型任意实施例提供的功率模块，该功率模块容置在上述箱体中。在上述实施例的基础上，为实现功率模块的牢固安装，可以设置四个横梁，同时功率模块的顶部设置有电容4，请同时参照图4，电容4的上表面开设有呈矩形分布的四个安装孔41 ；箱体具有相对的两个侧板5 ；四个横梁呈四边形交叉设置，第一横梁6和第三横梁 8平行布设，第二横梁7与第四横梁9平行布设，第一横梁6和第三横梁8的底面分别与电容4的安装孔41相固定，第二横梁7和第四横梁9分别贴合安装在相对的两个侧板5上； 第一横梁6和第三横梁8的两端底面分别与第二横梁7和第四横梁9固定连接。前文叙述的功率模块安装过程可以具体如下，通过叉车和千斤顶将功率模块送入箱体内部后，先将第二横梁7和第四横梁9安装到箱体的侧板5上，再将第一横梁6与第三横梁8分别和功率模块的电容4、第二横梁7及第四横梁9相固定，从而实现功率模块的固定，拆卸的过程与上述安装的过程为相反的过程，即先拆下第一横梁6和第三横梁8，再拆下第二横梁7和第四横梁9，最后拆下功率模块。进一步地，在箱体的底面还设置有风道10，功率模块的散热翅容置在该风道10 中，铝基板11扣合在风道的上方，从而使散热翅可以得到较好的风冷散热，同时铝基板11 可以对散热翅和风道10起到密封的作用。本实用新型实施例提供的功率模块和变流器与现有技术相比，减小了受场地限制的局限性，无需采用吊车拆装，即使车辆在运行的线路上也可以方便的更换变流器的功率模块。同时变流器采用多个横梁交叉安装对功率模块实现固定的方式，使功率模块在安装过程中，在空间各个方向上方便调整，使功率模块的安装在保证其稳固性的同时，安装更便利省时。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种功率模块，用于固定设置在变流器箱体内部，其特征在于，所述功率模块包括散热器和并排设置在所述散热器上的多组功率单元，所述散热器具有铝基板和固定连接在所述铝基板下表面的散热翅，且所述铝基板的周边均伸出所述散热翅的周边。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述铝基板为矩形平板状。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述铝基板的长度为1050mm，所述铝基板的宽度为870mm，所述铝基板的厚度为20mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的功率模块，其特征在于，所述散热翅为矩形块状。
5.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述散热翅的长度为970mm，所述散热翅的宽度为600mm，所述散热翅的厚度为120mm。
6.一种变流器，包括箱体和功率模块，其特征在于，所述功率模块为采用上述权利要求 1 5任一所述的功率模块；所述功率模块容置在所述箱体中。
7.根据权利要求6所述的变流器，其特征在于，所述功率模块的顶部设置有电容，所述电容上表面开设有呈矩形分布的四个安装孔；所述箱体具有相对的两个侧板；所述变流器还设置有第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁；所述四个横梁呈四边形交叉设置，所述第一横梁和第三横梁平行布设，所述第二横梁与第四横梁平行布设，所述第一横梁和第三横梁的底面分别与所述电容的安装孔相固定，所述第二横梁和第四横梁分别贴合安装在所述相对的两个侧板上；所述第一横梁和第三横梁的两端底面分别与所述第二横梁和所述第四横梁固定连接。
8.根据权利要求6或7所述的变流器，其特征在于，所述箱体的底面设置有风道，所述功率模块的散热翅容置在所述风道中，所述铝基板扣合在所述风道的上方。
专利摘要本实用新型提供了一种功率模块和变流器，功率模块用于固定设置在变流器箱体内部，其中，上述功率模块包括散热器和并排设置在散热器上的多组功率单元，该散热器具有铝基板和固定连接在铝基板下表面的散热翅，且铝基板的周边均伸出散热翅的周边。本实用新型提供的功率模块和变流器与现有技术相比，减小了受场地限制的局限性，无需采用吊车拆装，即使车辆在运行的线路上也可以方便的更换变流器的功率模块。同时变流器采用多个横梁交叉安装对功率模块实现固定的方式，使功率模块在安装过程中，在空间各个方向上方便调整，使功率模块的安装在保证其稳固性的同时，安装更便利省时。
文档编号H02M1/00GK202260986SQ20112038409
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者张可飞 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心