一種變流裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及到軌道交通車輛領域，特指一種適用于軌道交通工具的變流裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的飛速發展，城市交通需求劇增，軌道交通技術在經歷上百年的發展后，正朝著高集成度的方向快速發展，各主機廠及各大城市地鐵公司對地鐵車輛的要求也越來越高。變流裝置作為城軌車輛牽引系統的核心部件，其性能要求更是重中之重。變流裝置作為城軌車輛的核心部件，正在朝功率密度大、重量輕、噪音低和調制性能全的方向發展，這對變流裝置的集成程度無疑提出了更高的要求。
[0003]然而，目前國內大多數城軌車輛牽引系統大部分采用分散式的設計方式，在車輛總組裝時才通過電纜連接起來，并通過獨立的總線與車輛通信，這額外的增加了人力物力成本，還會造成車輛底部設備過渡擁擠，浪費了空間，安全隱患也同步增加。現在各牽引供應商的牽引系統方案大部分是分散式的，這無疑給車輛設備布局和整車性能提升帶來了極大的困難。分散式的設備布局使地鐵車輛底部過度擁擠，有時關鍵部件的通風、散熱需求很難得到滿足。同時，分散式的設備也必將增加整車重量，車輛的運輸能力將受到較大影響。此外，也有部分牽引供應商提供了強迫風冷集中式變流裝置方案，但強迫風冷集中式變流裝置方案存在噪音大、能效低的問題，滿足不了現代城軌地鐵舒適性的要求。
[0004]有從業者提供了一種方案:“一種牽引變流裝置201320468027.4”，它提出了一種集中式強迫風冷牽引變流裝置方案，該方案適用于地鐵牽引系統，其箱體之內集成了高壓輸入組件、功率單元、傳動控制單元和濾波電抗器，可將箱體直接固定在車輛上；同時，該方案的集成度較高，減小了地鐵車輛各模塊之間的跨接電纜的長度，進一步節省了設備空間并提高了設備的可靠性。但該方案所有功率器件的散熱均采用強迫風冷，噪音大，降低了車輛的舒適度，且強迫風冷需安裝風機，增加了車輛的能源消耗，風機的維護周期較短、故障率高，增加了維護成本。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種集成度高、易維護、冷卻效果好的變流裝置
為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種變流裝置，它包括安裝于箱體內的變流器模塊、前端接入單元、固定放電電阻回路、傳感器檢測單元和牽引控制單元，所述前端接入單元用來接入電源，所述變流器模塊用來輸出調節后的電源至牽引電機，所述牽引控制單元通過所述傳感器檢測單元采集的工作信號和外部輸入信號控制變流器模塊；所述箱體內分隔成變流器模塊腔體、電源板DCU腔體和濾波電抗器腔體；所述濾波電抗器腔體位于箱體內的一端，用來布置前端接入單元中的濾波電路，所述電源板DCU腔體位于箱體內的另一端下方，用來布置牽引控制單元和電源板；所述變流器模塊和傳感器檢測單元位于變流器模塊腔體中，所述變流器模塊位于電源板DCU腔體的上方，所述傳感器檢測單元分兩部分，一部分位于變流器模塊的上方，另一部分位于箱體中部的下方。
[0006]作為本發明的進一步改進:所述箱體中部的下方還設有預充電電路、短接電路、固定放電電阻回路和輸入接線排；在位于變流器模塊上方的所述傳感器檢測單元的位置處設有輸出接線排。
[0007]作為本發明的進一步改進:位于變流器模塊上方的傳感器檢測單元用來檢測輸出電流和斬波電流，位于箱體中部下方的傳感器檢測單元用來檢測輸入電流、網壓和中間電壓。
[0008]作為本發明的進一步改進:所述變流器模塊包括逆變電路、斬波回路和隔離驅動單元。
[0009]作為本發明的進一步改進:所述前端接入單元包括預充電電路、短接電路和濾波電路，所述逆變電路用來輸出頻率和幅值可調的交流電驅動牽引電機；所述固定放電電阻回路設置于濾波電路與牽引電機之間，所述濾波電路與牽引電機之間還設置有斬波回路。
[0010]作為本發明的進一步改進:所述逆變電路為包括六個功率元件的三相全控型橋式電路。
[0011]作為本發明的進一步改進:所述斬波回路包括兩路斬波支路，與變流裝置外的能量吸收電阻組成回路用以吸收中間過電壓。
[0012]作為本發明的進一步改進:所述預充電電路包括充電接觸器、充電電阻和支撐電容，給支撐電容充電；所述短接電路包括短接接觸器，與充電接觸器動作配合，來完成電路的短接過程，以隔離充電接觸器。
[0013]作為本發明的進一步改進:所述變流器模塊和前端接入單元中的濾波電路均為走行風冷，所述變流器模塊和濾波電路的進出風方向與行車方向相反。
[0014]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明的變流裝置，在變流裝置安全、可靠運行的前提下，發熱部件的冷卻方式均采用走行風冷，避免使用風機等耗能、噪音大、可靠性低的器件，降低了牽引系統的成本、提高了產品的可靠性；同時，也避免了因風機旋轉電機而產生的振動問題，減小了設計難度。
[0015]2、本發明的變流裝置，牽引系統的逆變電路、斬波回路、預充電電路、短接電路、濾波電路、固定放電電阻回路、傳感器檢測單元、隔離驅動單元和牽引控制單元(DCU)都集成在同一柜體內，集成度高，減少了各設備間的電纜連線，降低了車輛成本。這樣，牽引系統獨立成柜的設備數量減少，節省了人力物力，有利于城軌車輛底部設備的布局。
[0016]3、本發明在同等功率密度的前提下，能夠滿足車輛對牽引變流裝置集成度高、體積小、噪音小、易維護的需求，能夠達到減重、降噪、節能的效果。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的拓撲結構示意圖。
[0018]圖2是本發明中箱體的布局示意圖。
[0019]圖3是本發明在具體應用時冷卻的原理示意圖。
[0020]圖例說明: 1、箱體；2、逆變電路；3、斬波回路；4、預充電電路；5、短接電路；6、濾波電路；7、固定放電電阻回路；8、傳感器檢測單元；9、隔離驅動單元；10、牽引控制單元；11、牽引電機。
【具體實施方式】
[0021]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0022]如圖1所示，本發明的變流裝置，主要適用于城軌、地鐵等交通車輛，它包括安裝于箱體I內的變流器模塊、前端接入單元、固定放電電阻回路7、傳感器檢測單元8和牽引控制單元(DCU) 10。整個變流裝置的部件安裝于箱體I內，高壓供電的電源接入箱體I內的前端接入單元。變流器模塊，包括逆變電路2、斬波回路3和隔離驅動單元9。
[0023]前端接入單元，用來將電源引入逆變電路2;前端接入單元包括預充電電路4、短接電路5和濾波電路6，逆變電路2用來輸出頻率和幅值可調的交流電驅動牽引電機11 ;在濾波電路6與牽引電機11之間還設置有斬波回路3和固定放電電阻回路7。
[0024]傳感器檢測單元8，用來采集輸入變流裝置正負線電流信號、斬波回路3的電流信號、逆變電路2的輸出電流信號、網壓信號和中間電壓信號。
[0025]牽引控制單元(D⑶)10，用來根據司機指令、并通過隔離驅動單元9對控制信號進行轉換，完成對斬波回路3和逆變電路2的實時控制，以期能夠順利實現直交的電能轉換，同時也具備完整的故障保護、故障自診斷等功能。即:根據外部指令，對斬波回路3和逆變電路2進行實時控制，并接收傳感器檢測單元8、預充電電路4和短接電路5的信號來判斷電路故障、進行故障保護和故障自