地铁车辆整流柜的制作方法

文档序号:11111134阅读:516来源:国知局
地铁车辆整流柜的制造方法与工艺

本发明涉及铁路车辆,具体涉及一种地铁车辆整流柜。



背景技术:

随着科学技术的不断进步,交通工具也越来越便利,目前很多城市为了节约建设成本和美化城市环境,建设了许多地铁线路,而随着地铁线路的不断增多,乘坐地铁的人数也越来越多,这就对地铁的整体性能提出了较高要求,其中,尤其是对于控制地铁线路的电路控制系统,电路控制系统与地铁车辆的运行安全息息相关。

其中,电路控制系统中包括有安装于地铁车辆底端的整流装置,对于整流装置而言,现有技术中能够满足地铁车辆上的整流要求的整流柜尺寸均较大,而由于地铁车辆底部空间的限制,因此,现在亟需一种整流装置,可以同时在功能和结构布局上满足地铁车辆的使用要求。



技术实现要素:

本发明提供一种地铁车辆整流柜,可以同时在功能和结构布局上满足地铁车辆的使用要求。

本发明是为了提供一种地铁车辆整流柜,包括柜体,所述柜体是由左侧板、右侧板、后侧板、前柜门、底板和顶板构成的密封结构;所述密封结构内部设有电源控制模块和与所述电源控制模块相连接的主电路模块,所述主电路模块包括:

接触器电阻模块,用于对输入的三相交流电进行限流,设置于所述底板上与所述前柜门和所述左侧板相靠近的一端;

输入整流模块,用于对经过限流后的三相交流电进行整流,与所述接触器电阻模块相连接,设置于所述后侧板上与所述顶板相靠近的一端;

支撑电容模块,用于根据电路的工作状态进行充电/放电,与所述输入整 流模块相连接,设置于所述底板上与所述后侧板和左侧板相靠近的一端,且与所述接触器电阻模块构成与所述左侧板相平行的第一纵排;

慢放电电阻模块,用于根据电路的工作状态对所述支撑电容模块进行放电,与所述支撑电容模块相并联连接在所述输入整流模块上,设置于所述后侧板上与所述底板相靠近的一端;

IGBT模块,用于对经过所述支撑电容模块的直流电逆变为交流电,与所述慢放电电阻、支撑电容模块并联连接在所述输入整流模块上,设置于所述后侧板上的所述输入整流模块与所述慢放电电阻模块之间;

降压隔离模块,用于对经过所述IGBT模块的交流电进行降压处理,与所述IGBT模块相连接,设置于所述左侧板外侧;

输出整流模块,用于对经过降压处理后的交流电进行整流,与所述降压隔离模块相连接,设置于所述后侧板上与所述右侧板相靠近的一端;

输出滤波模块,用于对输出整流模块输出的直流电进行滤波处理,并且输出经过滤波处理后的直流电,与所述输出整流模块相并联,设置于所述底板上与所述右侧板相靠近的一端,且与所述底板上的第一纵排相平行。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述电源控制模块包括相连接的驱动板单元、信号板单元以及电源板单元;

所述驱动板单元设置于所述柜体内侧且与所述左侧板相连接,所述驱动板单元与所述后侧板相靠近;

所述信号板单元设置于所述柜体内侧且与所述后侧板相连接,所述信号板单元与所述右侧板相靠近;

所述电源板单元设置于所述右侧板上,且位于所述信号板单元的前端。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述接触器电阻模块包括第一充电接触器、第二充电接触器以及由相并联的第一电阻、第二电阻和第三电阻构成的限流电阻单元;

所述限流电阻单元一端通过第二充电接触器与三相交流电的输入端相连接,所述限流电阻单元的另一端与所述输入整流模块相连接,所述第一充电接触器与由所述第二充电接触器和所述限流电阻单元构成的串联链路相并联。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述输入整流模块是由六个二极管构成的 第一桥式整流电路;

所述输出整流模块是由四个二极管构成的第二桥式整流电路。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述支撑电容模块包括相互并联的第一电容和第二电容;

所述慢放电电阻模块包括相互并联的第四电阻和第五电阻;

所述输出滤波模块包括与所述输出整流模块相连接的输出电抗以及与所述输出电抗相连接的输出滤波电容单元,所述输出滤波电容单元包括相互并联的第三电容和第四电容。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述主电路模块还包括与所述输入整流模块相连接的快速熔断器以及与所述快速熔断器相连接的输入电抗,所述快速熔断器和输入电抗均设置于底板上与前柜门相靠近的一端,并且所述快速熔断器和所述输入电抗构成与所述第一纵排相平行的第二纵排。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述降压隔离模块包括与所述IGBT模块相配合的谐振电抗以及与所述谐振电抗相连接的高频变压器,所述谐振电抗和所述高频变压器并列设置于所述左侧板的外侧面。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述主电路模块还包括与所述IGBT模块相连接的隔直电容,所述隔直电容通过所述谐振电抗与所述高频变压器相连接,所述隔直电容设置于底板上与所述后侧板相靠近的一端,且设置于由所述快速熔断器和所述输入电抗构成的第二纵排上。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述主电路模块还包括与输出整流模块和输出滤波模块相连接的防反二极管,所述防反二极管设置于所述后侧板上的所述输出整流模块以及所述IGBT模块之间,且与所述底板相靠近。

如上所述的地铁车辆整流柜,还包括矩形结构的散热装置,所述散热装置与所述后侧板相连接,且设置于所述后侧板的左端。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述降压隔离模块的外侧设有防护罩,所述防护罩上均匀设有若干个镂空网格。

如上所述的地铁车辆整流柜,所述主电路模块还包括用于检测电压的电压传感器模块以及用于检测电流的电流传感器模块,所述电压传感器模块与所述电流传感器模块设置于所述顶板上与所述后侧板和所述右侧板相靠近的一端,所述电压传感器模块包括第一电压传感器、第二电压传感器以及第三 电压传感器,所述电流传感器模块包括第一电流传感器、第二电流传感器以及第三电流传感器;

所述第一电压传感器设置于电源控制模块与接触器电阻模块之间,用于检测电路输入端的电压值;

所述第二电压传感器设置于输入电抗与慢放电电阻之间,用于检测经过输入整流模块整流处理后的电压值;

第三电压传感器设置于输出滤波模块与防反二极管之间,用于检测电路输出端的电压值;

所述第一电流传感器设置于IGBT模块与高频变压器之间,用于检测在经过高频变压器进行降压处理之前的电路电流值;

所述第二电流传感器设置于所述输出电抗与电源控制模块之间,用于检测经过输出整流模块进行整流处理后的电路电流值;

所述第三电流传感器设置于所述防反二极管与电源控制模块之间,用于检测经过防反二极管后的电路电流值。

本发明提供的地铁车辆整流柜,通过上述的合理布局结构,可以在保证输出功率等电气性能的基础上,有效的减小地铁车辆整流柜柜体的外形尺寸,并优化了电磁兼容性能,使得整流柜装置的使用和运行更加稳定可靠,进而提高了整流柜的实用性,有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为本发明实施例所给出的地铁车辆整流柜的立体结构示意图;

图2为本发明实施例所给出的地铁车辆整流柜的内部结构俯视图;

图3为本发明实施例所给出的地铁车辆整流柜的后侧板的正面示意图;

图4为本发明实施例所给出的地铁车辆整流柜的内部结构仰视图;

图5为本发明实施例所给出的地铁车辆整流柜的前柜门打开的正视图;

图6为本发明实施例所给出的地铁车辆整流柜的主电路的原理示意图。

图中:

1、柜体; 2、前柜门;

3、左侧板; 4、顶板;

5、防护罩; 6、散热装置;

7、右侧板; 8、后侧板;

9、底板; 10、接触器电阻模块;

11、支撑电容模块; 12、输入整流模块;

13、慢放电电阻模块; 14、IGBT模块;

15、输出整流模块; 16、第一充电接触器;

17、第二充电接触器; 18、限流电阻单元;

19、输出电抗; 20、输出滤波电容单元;

21、快速熔断器; 22、输入电抗;

23、谐振电抗; 24、高频变压器;

25、隔直电容; 26、功率模块;

27、防反二极管; 28、电压传感器模块;

29、电流传感器模块; 30、电源板单元;

31、信号板电源; 32、驱动板单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

图1为所给出的地铁车辆整流柜的立体结构示意图;图2为所给出的地铁车辆整流柜的内部结构俯视图;图3为所给出的地铁车辆整流柜的后侧板的正面示意图;图4为所给出的地铁车辆整流柜的内部结构仰视图;图5为所给出的地铁车辆整流柜的前柜门打开的正视图;图6为所给出的地铁车辆整流柜的主电路的原理示意图;参考附图1-6可知,本发明提供了一种地铁车辆整流柜,包括柜体1,柜体1是由左侧板3、右侧板7、后侧板8、前柜门2、底板9和顶板4构成的密封结构;该密封结构内部设有电源控制模块和与电源控制模块相连接的主电路模块,主电路模块包括:

接触器电阻模块10,用于对输入的三相交流电进行限流,设置于底板9上与前柜门2和左侧板3相靠近的一端;

输入整流模块12,用于对经过限流后的三相交流电进行整流,与接触器电阻模块10相连接,设置于后侧板8上与顶板4相靠近的一端;

支撑电容模块11,用于根据电路的工作状态进行充电/放电,与输入整 流模块12相连接,设置于底板9上与后侧板8和左侧板3相靠近的一端,且与接触器电阻模块10构成与左侧板3相平行的第一纵排;

慢放电电阻模块13,用于根据电路的工作状态对支撑电容模块11进行放电,与支撑电容模块11相并联连接在输入整流模块12上,设置于后侧板8上与底板9相靠近的一端;

IGBT模块14,用于对经过支撑电容模块11的直流电逆变为交流电,与慢放电电阻、支撑电容模块11并联连接在输入整流模块12上,设置于后侧板8上的输入整流模块12与慢放电电阻模块13之间;

降压隔离模块,用于对经过IGBT模块14的交流电进行降压处理,与IGBT模块14相连接,设置于左侧板3外侧;

输出整流模块15,用于对经过降压处理后的交流电进行整流,与降压隔离模块相连接,设置于后侧板8上与右侧板7相靠近的一端;

输出滤波模块,用于对输出整流模块15输出的直流电进行滤波处理,并且输出经过滤波处理后的直流电,与输出整流模块15相并联,设置于底板9上与右侧板7相靠近的一端,且与底板9上的第一纵排相平行。

其中,对于柜体1的具体形状结构以及大小不做具体限定,但是为了要配合地铁车辆的安装空间,较为优选的,将柜体1设置为矩形结构,并将柜体1的有效尺寸控制在1050mm*1250mm*700mm的大小范围内,这样才能够稳定的安装在地铁车辆的下端;此外,对于上述接触器电阻模块10、输入整流模块12、支撑电容模块11、慢放电电阻模块13、IGBT模块14、降压隔离模块、输出整流模块15以及输出滤波模块具体的结构构造不做具体限定,本领域技术人员可以根据其实现的具体功能进行任意设置,在此不再赘述。

本发明提供的地铁车辆整流柜,通过上述的合理布局结构,可以在保证输出功率等电气性能的基础上,有效的减小地铁车辆整流柜柜体1的外形尺寸,并优化了电磁兼容性能,使得整流柜装置的使用和运行更加稳定可靠,进而提高了整流柜的实用性,有利于市场的推广与应用。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,本技术方案中,对于电源控制模块的具体结构不做限定,其中,电源控制模块上面的连接线均为低压线路,其与主电路模块相连接以对控制整流柜信号进行控制,本领域技术人员可以根据其实现的功能作用对电源控制模块的具体结构进行设置,较 为优选的,将电源控制模块设置为包括相连接的驱动板单元32、信号板单元31以及电源板单元30;

驱动板单元32设置于柜体1内侧且与左侧板3相连接,驱动板单元32与后侧板8相靠近;

信号板单元31设置于柜体1内侧且与后侧板8相连接,信号板单元31与右侧板7相靠近;

电源板单元30设置于右侧板7上,且位于信号板单元31的前端。

其中,将电源控制模块设置为上述的布置结构,可以在该电路进行工作时,减少电源控制模块对信号的影响,进而可以进一步保证整流柜整体工作时的安全可靠性。

此外,在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,对于接触器电阻模块10的具体结构不做限定,本领域技术人员可以根据接触器电阻模块10所实现的功能对其结构进行任意设置,其中,较为优选的,将接触器电阻模块10设置为包括第一充电接触器16(KM1)、第二充电接触器16(KM1)以及由相并联的第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)构成的限流电阻单元18;

限流电阻单元18一端通过第二充电接触器17与三相交流电的输入端相连接,限流电阻单元18的另一端与输入整流模块12相连接,第一充电接触器16与由第二充电接触器17和限流电阻单元18构成的串联链路相并联。

其中,在电路具体工作时,三相交流电接入后,开始是使得接触器电阻模块10的第一充电接触器16(KM1)打开,第二充电接触器17(KM2)闭合,进而使得三相交流电依次通过第二接触器KM2和限流电阻单元18与输入整流模块12进行连接,以实现对电路中的支撑电容模块11进行充电的作用;待支撑电容模块11充满电后,接触器电阻模块10中的第一充电接触器16(KM1)闭合,第二充电接触器17(KM2)打开,使得三相交流电直接通过第一充电接触器16(KM1)与输入整流模块12进行连接,实现了对输入的三相交流电进行限流的作用,进而有效的保证了电路工作的稳定可靠性。

另外,在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,本技术方案中对于输入整流模块12以及输出整流模块15的具体结构不做限定,只要能够实现将输入的三相交流电转换为直流电即可,其中,较为优选的,将输入整 流模块12(D1)设置为由六个二极管构成的第一桥式整流电路;输出整流模块15是由四个二极管构成的第二桥式整流电路。

通过上述设置的输入整流模块12对经过限流后的三相交流电进行整流,转换为直流电,以便于后期对电路进行处理,而通过输出整流模块15对经过降压隔离模块进行降压处理后的交流电转换为直流电,以便于输出直流电工铁路系统使用。

此外,在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,本技术方案中对支撑电容模块11、慢放电电阻模块13以及输出滤波模块的具体结构不做限定,本领域技术人员可以根据上述各个模块所实现的功能进行任意设置,其中,较为优选的,将支撑电容模块11设置为包括相互并联的第一电容(C1)和第二电容(C1B);将慢放电电阻模块13设置为包括相互并联的第四电阻和第五电阻;将输出滤波模块设置为包括与输出整流模块15相连接的输出电抗19以及与输出电抗19相连接的输出滤波电容单元20,输出滤波电容单元20包括相互并联的第三电容和第四电容。

其中,在连通电路后,首先对支撑电容模块11中的第一电容(C1)和第二电容(C1B)进行充电时,待对第一电容(C1)和第二电容(C1B)进行充满电后,主电路即进入正常工作状态,待工作完毕后,需要对电路进行检查或者检修时,首先需要通过慢放电电阻模块13中的第四电阻R4A和第五电阻R4B对第一电容(C1)和第二电容(C1B)进行放电,待对第一电容(C1)和第二电容(C1B)放电完毕后,即可进行检查或检修操作,这样,可以有效的避免操作人员因操作失误而被电到情况的发生;另外,对于输出滤波模块而言,可以对经过输出整流模块15输出的直流电信号中的毛刺进行过滤,以输出较为整齐的直流电,进而保证了地铁系统的供电的正常使用情况,并提高了整流柜的使用的稳定可靠性。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,为了保证本整流柜的正常工作状态,在主电路模块设置为还包括与输入整流模块12相连接的快速熔断器21以及与快速熔断器21相连接的输入电抗22,快速熔断器21和输入电抗22均设置于底板9上与前柜门2相靠近的一端,并且快速熔断器21和输入电抗22构成与第一纵排相平行的第二纵排。

其中,由于快速熔断器21主要用于对输入整流模块12的短路保护,由 于输入整流模块12中的半导体元件二极管的过载能力很低,只能在极短时间内承受较大的过载电流,因此要求短路保护具有快速熔断的能力;因此,通过设置的快速熔断器21,可以有效地对电路进行保护;另外,输入阻抗可以有效的对经过整流后的直流电信号中的毛刺过滤,以输出较为整齐的直流电信号,便于后期对电信号的有效处理;另外,将快速熔断器21和输入电抗22均设置于底板9上与前柜门2相靠近的一端,并且快速熔断器21和输入电抗22构成与第一纵排相平行的第二纵排,采用上述的这种布局结构,可以有效的减小与电路中的其他部件产生电磁干扰的情况,进而可以保证电路的正常工作状态,提高了该电路使用的稳定可靠性。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,本技术方案中对于降压隔离模块的具体结构不做限定,本领域技术人员可以根据其实现的功能作用对其进行任意设置,其中,较为优选的,将降压隔离模块设置为包括与IGBT模块14相配合的谐振电抗23以及与谐振电抗23相连接的高频变压器24,谐振电抗23和高频变压器24并列设置于左侧板3的外侧面。

其中,通过IGBT模块14与谐振电抗23振荡配合,可以将经过支撑电容模块11的直流电逆变为交流电,以供高频变压器24进行降压处理,进而输出经过降压处理后的交流电信号,其中,降压的目的是为了供地铁系统中的其他部件进行正常的使用,这样可以有效的保证地铁部件在正常使用状态下,提高了地铁车辆运行的稳定可靠性;此外,将谐振电抗23和高频变压器24并列设置于左侧板3的外侧面可以有效的减小与电路中的其他部件产生电磁干扰的情况,进一步保证了电路的正常运行,提高了整流柜使用的稳定可靠性。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,在IGBT模块14(IGBT1-IGBT4)与谐振电感将经过支撑电容模块11的直流电逆变为交流电的过程中,为了防止偏磁现象的产生,将主电路模块设置为还包括与IGBT模块14相连接的隔直电容25,隔直电容25通过谐振电抗23与高频变压器24相连接,隔直电容25设置于底板9上与后侧板8相靠近的一端,且设置于由快速熔断器21和输入电抗22构成的第二纵排上;将隔直电容25设置在上述位置,可以有效的减小电磁干扰的情况,进而保证了电路中各个部件的正常工作状态。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,为了保证输出直流电的防倒灌现象的产生,将主电路模块设置为还包括与输出整流模块15和输出滤波模块相连接的防反二极管27,防反二极管27设置于后侧板8上的输出整流模块15以及IGBT模块14之间,且与底板9相靠近,并且将防反二极管27设置于上述位置,可以有效的减小电路中电磁干扰的情况,进而保证了电路工作的稳定可靠性,提高了整流柜使用的安全稳定性。

此外,在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,为了时刻了解电路中电信号的状态,可以将主电路模块设置为还包括用于检测电压的电压传感器模块28以及用于检测电流的电流传感器模块29,以便于通过测得的电压值和电流值对电路的工作状态进行分析,便于对电路进行有效改进;其中,电压传感器模块28与电流传感器模块29设置于顶板4上与后侧板8和右侧板7相靠近的一端,电压传感器模块28包括第一电压传感器、第二电压传感器以及第三电压传感器,电流传感器模块29包括第一电流传感器、第二电流传感器以及第三电流传感器;

第一电压传感器TV1设置于电源控制模块与接触器电阻模块10之间,用于检测电路输入端的电压值;

第二电压传感器TV2设置于输入电抗22与慢放电电阻之间,用于检测经过输入整流模块12整流处理后的电压值;

第三电压传感器TV3设置于输出滤波模块与防反二极管27之间,用于检测电路输出端的电压值;

第一电流传感器TA1设置于IGBT模块14与高频变压器24之间,用于检测在经过高频变压器24进行降压处理之前的电路电流值;

第二电流传感器TA2设置于输出电抗19与电源控制模块之间,用于检测经过输出整流模块15进行整流处理后的电路电流值;

第三电流传感器TA3设置于防反二极管27与电源控制模块之间,用于检测经过防反二极管27后的电路电流值。

其中,对于上述的各个电压传感器以及电流传感器的设置位置并不仅仅限于上述位置,本领域技术人员还可以根据具体的测电压、测电流的需求进行任意设置,只要能够实现通过测得的电压值和电流值可以有效的对电路中各个部分的工作状态进行有效分析即可,在此不再赘述。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,为了保证该整流柜结构的正常工作状态,将整流柜设置为还包括矩形结构的散热装置6,散热装置6与后侧板8相连接,且设置于后侧板8的左端(其中,本技术方案中所说的左端、右端,是在使用者以正视前柜门2时,靠近左侧板3的方向为左侧,靠近右侧板7的方向为右侧),并且,为了进一步保证散热装置6的散热效果,将与散热装置6相连接的后侧板8的部分设置为与散热装置6一体成型结构,这样,使得设置在后侧板8左端的部件直接设置于散热装置6上,有效的提高了散热效率;通过设置的散热装置6可以有效的对工作中的电器元件所产生的热量进行处理,进而降低了电器元件自身以及工作环境的温度,防止了电器元件因环境稳定过高或自身温度过程而出现损坏的情况,延长了电器元件的工作寿命,并保证了电路使用的稳定可靠性,进而提高了该整流柜的实用性。

在上述实施例的基础上,继续参考附图1-6可知,由于降压隔离模块设置于左侧板3的外侧面,为了防止降压隔离模块因受到外界部件碰撞而易受到损害的现象,将降压隔离模块的外侧设有防护罩5,通过设置的防护罩5,可以对降压隔离模块进行有效的保护;并且可以在防护罩5上均匀设有若干个镂空网格,以通过设置的镂空网格,有效的对降压隔离模块进行散热处理,降低了降压隔离模块的自身温度和工作环境温度,并且可以从外界直观的看到减压隔离模块的工作状态,便于使用者了解电路工作状态。

本技术方案主要的结构原理为:将380V三相电转换为110V直流电源,以为地铁系统供电;具体的,包括:380V的三相交流电通过接触器电阻模块10时,首先使得接触器电阻模块10的第一充电接触器16KM1打开,第二充电接触器17KM2闭合,进而使得三相交流电依次通过第二接触器KM2和限流电阻单元18与输入整流模块12进行连接,以实现对主电路模块中的支撑电容模块11进行充电的作用;待支撑电容模块11充满电后,接触器电阻模块10中的第一充电接触器16KM1闭合,第二充电接触器17KM2打开,使得三相交流电直接通过第一充电接触器16KM1与输入整流模块12进行连接,进而实现了通过接触器电阻模块10对输入的三相交流电进行限流的作用。

待经过限流后的交流电经过输入整流模块12后,通过整流模块将交流点整合为直流电,为了保证电路运行的安全可靠性,设置有快速熔断器21,经 过整合后的直流电经过输入电抗22的滤波作用后,将直流电中的毛刺过滤,变为较为平整的直流电,然后较为平整的直流电通过IGBT模块14的通断以及与IGBT模块14相配合的谐振电抗23,将平整的直流电逆变为交流电,在逆变过程中,为了避免偏磁现象的产生,在IGBT模块14与谐振电抗23之间设有隔直电容25,可以有效的保证逆变过程的稳定进行。

之后交流电通过高频变压器24的降压处理后,将380V的交流电降压处理为110V的交流电,然后降压后的110V的交流电经过输出整流模块15的整流后,转换为110V的直流电,此时,转换后的110V的直流电中的信号具有毛刺,经过输出滤波模块的过滤后,将具有毛刺的110V直流电转变为较为整齐的110V的直流电,以供地铁系统使用,其中,在输出110V的直流电的过程中,为了防止电流倒灌的现象,在输出110V直流电的一端设有防反二极管27,可以有效的保证输出电流的稳定可靠性。

具体使用时,如图1所示,本技术方案中的柜体1为矩形结构,其中,柜体1由钢制材料构成,前柜门2由铝制材料构成,这样,有效的提高了柜体1的强度,保证了柜体1使用的稳定可靠性。

如图2所示,柜体1的底板9上设有支撑电容模块11(C1,C1B)、接触器电阻模块10(KM1,KM2,R1,R2,R3)、隔直电容25(C2)、输入电抗22(L1)、快速熔断器21(FU1)、输出滤波电容模块(C3A,C3B)、输出电抗19(L2)等;以上部件均可以通过转接板以螺栓连接的形式固定在柜体1的底板9上;此外,柜体1的外侧还包括功率模块26,使用8个经过达克罗处理的螺栓固定在柜体1的后侧板8的外侧,而柜体1的左侧板3的外侧还设有谐振电抗23(L3)和高频变压器24(TR1),上述两个部件通过转接板以螺栓固定在柜体1的左侧板3的外侧,并在其外侧还套设有防护罩5,并且该防护罩5上均匀设有若干个镂空网格,进而形成设置于柜体1外侧的开放仓,使得谐振电抗23(L3)和高频变压器24(TR1)设置于开放仓内,使得使用者可以直观的看到谐振电抗23(L3)和高频变压器24(TR1)的工作状态。

参考附图3可知,柜体1的后侧板8上的功率模块26包括有输入整流模块12(D1)、IGBT模块14(IGBT1-IGBT4)、慢放电电阻模块13(R4A,R4B)、防反二极管27(D4)、输出整流模块15(D2,D3),其中,IGBT模块14是由四个IGBT子模块构成的桥式结构,可以有效的保证IGBT模块14的工作效果;以 上模块由于功率较大,发热较明显,形成功率模块26,因此均使用螺栓固定在后侧板8上,而后侧板8连接有散热器,以对上述的功率模块26进行有效的散热。

参考附图4-5可知,柜体1的顶板4上设有电压传感器模块28(TV1-TV3)、电流传感器模块29(TA1-TA3),这两个模块均是通过转接板固定在柜体1的顶板4上面;柜体1内部还设有驱动板单元32、信号板单元31以及电源板单元30,其中驱动板单元32固定在功率模块26的上面,以上说的电压传感器模块28(TV1-TV3)、驱动板单元32、信号板单元31以及电源板单元30组成了本技术方案中的控制系统,控制系统上的连接线均为低压线路,起到了对整流柜信号控制的作用。

而本技术方案中的主电路模块之间的连线为主电路部分,电压较大,频率较高,主要位于整流装置柜体1的左半部分;而电源控制模块主要分布于整流装置柜体1的右半部分,紧凑的结构使得控制距离更短,控制信号受干扰的程度更小,在不与主电路模块交叉干扰的情况下,可以方便的将功率模块26的控制线连接到信号板单元31,完成信号传输;在使用后故障检修时,无论是故障点检测还是更换器件都可以简便易行的操作。

此外,本技术方案中的大部分部件模块均为通过一个安装板预先组装好后再把接到柜体1内,各个部件模块之间错落有致,在同一个平面内很容易通过铜排连接在一起,由于所有器件基本上在同一平面内,安装维护时在顶面向下垂直操作,各器件安装拆卸均不互相干扰,使其可操作性更强,有效提高了地铁车辆整流柜的实用性。

连接主电路模块时,具体的操作包:将UVW三相主线从柜体1的左侧三个电缆接头进入机箱,经过接线端子,顺着柜体1的左侧板3连接至接触器电阻模块10(KM1,KM2,R1,R2,R3),然后沿底板9连接至功率模块26的输入整流模块12(D1)并返回连接快速熔断器21(FU1)与输入电抗22模块(L1),下一步连接慢放电阻(R4A,R4B),然后至支撑电容模块11(C1,C1B);通过支撑电容模块11的复合母排与IGBT模块14(IGBT1-4)连接,从IGBT模块14输出端引出两路线,一路线穿过电流传感器(TA1)至柜体1外侧的高频电压器(TR1),另一路通过谐振电抗23(L3)连接至柜体1外侧的高频电压器(TR1);高频电压器输出端连接至输出整流模块15(包括整流二级管D2和 整流二级管D3)后,一端输出110V-,另一端连接输出电抗19(L2),在这两端并联输出滤波电容模块(C3A,C3B),并联之后,连接输出电抗19(L2)端分两路,一路经过电流传感器(TA2)输出110VB+,另一路经过防反二极管27(D4)与电流传感器(TA3)输出110VA+。

本发明提供的地铁车辆整流柜,通过上述的合理布局结构,可以在保证输出功率等电气性能的基础上,有效的减小地铁车辆整流柜柜体1的外形尺寸,并优化了电磁兼容性能,使得整流柜装置的使用和运行更加稳定可靠,进而提高了整流柜的实用性,有利于市场的推广与应用。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

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