一种新型大功率机车用牵引辅助变流器的制作方法

本实用新型属于变流器技术领域，涉及一种牵引辅助变流器，尤其是一种新型大功率机车用牵引辅助变流器。

背景技术：

牵引辅助变流柜是交流传动电力机车的重要部件，其功能是实现将工频电网中的交流电通过变频变压控制，变换为适合于交流电机运行要求及频率可变的交流电，完成电力机车的牵引/制动性能，以及给辅助负载供电的性能。它的电气设计和柜体设计布局关系到整个传动系统的性能实现和稳定。

现有的国有化电力机车主辅一体的变流器，一般中间直流回路都设有二次滤波，牵引变流器和辅助逆变器集成在一个柜体中。

现有主辅一体变流柜的辅助逆变器输入电源从牵引变流器中间电路中取电，中间回路故障可能会引起整个柜体内牵引辅助变流器失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种新型大功率机车用牵引辅助变流器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种新型大功率机车用牵引辅助变流器，包括柜体，柜体内设置有三台牵引变流器和一台辅助变流器以及水冷单元；各变流器之间结构相互独立；所述辅助变流器包括有集成功率模块；所述水冷单元同时对所述牵引变流器和辅助变流器进行冷却。

进一步的，每台所述牵引变流器包括四象限功率模块和逆变+斩波功率模块。

进一步，上述集成功率模块包含四象限整流和逆变功能。

进一步，上述水冷单元的水冷组件设置在柜体一侧；所述三台牵引变流器和一台辅助变流器依次设置在柜体内相互独立的空间内。

进一步，以上组成牵引变流器或辅助变流器的各功率模块包括有IGBT元件、复合母排、驱动单元和散热器；各功率模块安装有快速水接头；所述水冷单元的水冷却主管路布置至柜体内各独立空间内，与各功率模块的快速水接头通过柔性管路连接构成冷却循环系统。

进一步，以上柜体内设置水冷单元、牵引变流器和辅助变流器的各独立空间分别设有方便拆装或维护的柜门。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的新型大功率机车用牵引辅助变流器牵引变流器和辅助变流器结构相互独立，分别采用交-直-交变换原理实现各个子功能，减少了牵引辅助同时故障的风险。

附图说明

图1为本实用新型去除前门板后的正面结构图；

图2为本实用新型去除后门板的背面结构图；

图3为本实用新型的正面结构示意图；

图4为本实用新型的背面结构示意图；

图5为本实用新型的牵引变流器电路示意图。

其中：1为冷却组件；2为四象限功率模块；3为牵引变流器低压电器组件；4为逆变功率模块；5为牵引支撑电容和复合母排组件；6为辅助变流器低压电器组件；7为辅助功率模块和电容组件；8为开关电器组件；9为电阻组件；10为传感器组件；11为铜排组件；12为箱体和门组件；13为后门板组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1和图2，本实用新型的新型大功率机车用牵引辅助变流器，包括柜体，柜体内设置有三台牵引变流器B和一台辅助变流器C以及水冷单元A；各变流器之间结构相互独立；辅助变流器C包括有集成功率模块；水冷单元A同时对牵引变流器B和辅助变流器C进行冷却。

每台牵引变流器B包括四象限功率模块和逆变+斩波功率模块。集成功率模块包含四象限整流和逆变功能。

水冷单元A的水冷组件设置在柜体一侧；三台牵引变流器B和一台辅助变流器C依次设置在柜体内相互独立的空间内。组成牵引变流器B或辅助变流器C的各功率模块包括有IGBT元件、复合母排、驱动单元和散热器；各功率模块安装有快速水接头；水冷单元的水冷却主管路布置至柜体内各独立空间内，与各功率模块的快速水接头通过柔性管路连接构成冷却循环系统。

参见图3和图4：本实用新型的柜体内设置水冷单元A、牵引变流器B和辅助变流器C的各独立空间分别设有方便拆装或维护的柜门。

本实用新型采用模块化结构设计，四象限模块、逆变器模块等各功率模块由IGBT元件、复合母排、驱动单元和散热器等组成，功率模块安装有快速水接头，可以快捷插拔，不需排放冷却回路中的冷却液。功率模块与外围控制电路通过连接器相连，与外部各连接部件(例如主电路接线端子、控制连接器、快速水接头等)比较接近，打开变流器柜门可方便地对变流器模块进行拆装、维护。

参见图1和图2：本实用新型的变流器内主要包括11种组件：冷却组件1(包括水泵、膨胀水箱、水冷管路等部件)、功率模块组件(包括功率模块、连接铜排组件11等主要部件)、牵引变流器低压电器组件3(包括TCU、继电器、滤波器等主要部件)、牵引支撑电容和复合母排组件5、辅助变流器低压电器组件6(包括ACU、继电器、滤波器等部件)、辅助功率模块和电容组件7(主要包括功率模块、连接铜排、支撑电容等部件)、开关电器组件8(主要包括主接触器、预充电接触器等部件)、电阻组件9(主要包括预充电电阻组件、慢放电电阻组件等)、传感器组件10(包括输入、输出接地回路及中间回路的电流传感器和电压传感器等)、铜排组件11(各种输入、输出铜排)、箱体组件和门组件12。另外，本实用新型还包括有后门板组件13(如图4所示)。

本实用新型的牵引变流器如图5所示，变流器中间回路取消了二次滤波回路，减小了二次电抗器和电容所占用布局空间。

综上所述，本实用新型可以用于HXD3C电力机车上，用来为机车牵引电机和辅助负载提供合适的电源。