鐵道機車電力變流裝置的製作方法
2023-05-20 01:45:11 1
專利名稱：鐵道機車電力變流裝置的製作方法
技術領域：
本實用型涉及一種電力變流裝置，尤其涉及一種用於電力機車和電傳動內燃機車內配套的鐵道機車電力變流裝置。
背景技術：
目前國內在上述兩類機車內使用的電力變流裝置，採用鑄鋁散熱器或全銅釺焊式實體散熱器，配用的電力半導體器件是矽整流管ZP或晶閘管KP。這種組件設計的明顯缺陷如下由於鑄鋁或銅製散熱器導熱性差，實體散熱能力小，熱阻大，只能配用額定電流小的半導體器件；由此導致一個電力變流裝置內的器件數目多；整個裝置內的空間有限，器件過多又導致內部擁擠，風阻大，散熱條件惡化；在有限空間內，器件數目多還導致器件之間的距離小，使電絕緣性能下降，又使檢查，維修和更換器件不方便；這種電力變流裝置風阻大，還阻礙了機車的主電機通風。目前使用的機車電力變流裝置可靠性差，一般行駛5萬公裡左右就要維修，間接地還防礙了機車主電機的冷卻，降低整臺機車的可靠性。
發明內容
本實用新型的目的要解決現有鐵道機車電流變流裝置存在的缺點，提供一種體積小、風阻小、大電流輸出的設有熱管散熱器的高可靠性的鐵道機車電力變流裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的一種鐵道機車電力變流裝置，包括機箱、半導體器件和熱管散熱器組件、導電排，其特點是所述的機箱包括機架、箱板，機架設為多個單元安裝架，機架的相互對應的兩個面設為進風口和出風口，機架的另外四個面設有箱板；所述的半導體器件和熱管散熱器組件設置在機箱內的單元安裝架上；所述的導電排與各半導體器件和熱管散熱器組件連為一體。
在上述的鐵道機車電力變流裝置中，其中，所述的半導體器件和熱管散熱器組件由熱管散熱器、半導體器件組成；其中，
所述的熱管散熱器包括基座、熱管、散熱片，基座內設有多個熱管孔，基座的一端邊延伸設有一連接導電排，基座的四角設有安裝孔；熱管內設有導熱液，熱管兩端封閉，熱管的一段設置在基座的熱管安裝孔內，熱管另一段垂直設有間隔均勻的若干片散熱片；所述的半導體器件設置於兩個熱管散熱器的基座側平面之間，由絕緣緊固件壓接緊固。
在上述的鐵道機車電力變流裝置中，其中，所述的半導體器件和熱管散熱器組件水平設置在機架上，其中，熱管呈垂直於水平面設置，散熱片與水平面平行設置；在上述的鐵道機車電力變流裝置中，其中，所述的半導體器件和熱管散熱器組件垂直設置在機架上，其中，熱管呈水平設置，散熱片垂直於水平面設置。
在上述的鐵道機車電力變流裝置中，其中，所述的垂直設置在熱管另段上的若干散熱片呈間隔均勻設置。
本實用新型由於採用以上技術方案，散熱的結構設為熱管散熱器，使散熱效果大大提高，從而可配套採用更大電流矽整流管或晶閘管，整機可減少半導體器件2/3；由於整機設置器件的間距空間大，通風效果好，提高矽元器件使用壽命。使裝置可靠性大大提高，由於該裝置設在機車主電機風道的前級，同時也改善了其通風環境，可進一步提高整臺機車的可靠性。
通過以下對本實用新型鐵道機車電力變流裝置的若干實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解本實用新型的目的、具體結構特徵和優點。其中，附圖為圖1是本實用新型鐵道機車電力變流裝置的結構示意圖。
圖2是本實用新型鐵道機車電力變流裝置的半導體器件和熱管散熱器結構示意圖。
圖3是本實用新型鐵道機車電力變流裝置的安裝結構示意圖。
圖4是本實用新型鐵道機車電力變流裝置的安裝結構示意圖。
具體實施方式
請參見圖1圖，一種鐵道機車電力變流裝置，包括機箱1、半導體器件和熱管散熱器組件2、導電排3；所述的機箱1包括機架11、箱板12，機架設為多個單元安裝架13，在單元安裝架13底部兩側設有安裝槽14，用於安裝半導體器件和熱管散熱器組件2，機架11的相互對應的兩個面設為進風口15和出風口16，機架11的另外四個面設有箱板12；所述的半導體器件和熱管散熱器組件2設置在機箱內的單元安裝架13上；所述的機箱導電排3與各半導體器件和熱管散熱器組件2按電路連為一體。
請參見圖2，半導體器件和熱管散熱器組件2，包括熱管散熱器21、半導體器22，絕緣緊固件23，熱管散熱器21包括基座211、熱管212、散熱片213，基座211內設有多個熱管孔2111，其一端邊延伸設有一導電排2112，導電排2112中設有安裝孔2113；熱管212內設有導熱液，兩端封閉，熱管212的一段設置在基座211的熱管安裝孔2111內，其另一段垂直設有多片散熱片；半導體器件22設置於兩個熱管散熱器21的基座側平面之間，由絕緣緊固件23壓接緊固。
當本實用新型鐵道機車電力變流裝置與電力機車或電傳動內燃機車內配套使用時，根據用戶的工況需求，請再參見圖1，箱體的進、出通風口橫向或縱向設置時，風從左向右、或從前向後流通時，半導體器件和熱管散熱器組件水平設置在機架上，其熱管垂直水平面設置，其散熱片平行與水平面平行設置。當通電後，半導體器件發熱，傳遞給基座，再傳遞給熱管，熱管上的熱均勻地迅速傳遞給套裝在熱管上的每片散熱片，當進風口的風吹過散片表面，吸收散熱片表面的熱量，向出風口排出，這樣不斷循環，使半導體器件在安全、穩定的溫度下工作，使整機能可靠運行。
請參見圖3、圖4，根據用戶的工況需求，當箱體的進、出通風口垂直設置時，風從上向下流通時，半導體器件和熱管散熱器組件垂直設置在機架上，其熱管水平面設置，其散熱片垂直於水平面設置。當通電後，半導體器件發熱，傳遞給基座，再傳遞給熱管，熱管上的熱均勻地迅速傳遞給套裝在熱管上的每片散熱片，當進風口的風吹過散片表面，吸收散熱片表面的熱量，向出風口排出，這樣不斷循環，使半導體器件在安全、穩定的溫度下工作，使整機能可靠運行。
圖3中機箱的導電排單邊設置，機箱的導電排與熱管散熱器的連接導電排連接。
圖4中機箱的電導排兩邊設置，機箱的導電排與熱管散熱器的連接導電排連接。
本實用新型結構設計新穎、合理，減小體積，便於維修，並有效的提高散熱效果，延長半導體器件使用壽命，從而較大的提高整機可靠性。
權利要求1.一種鐵道機車電力變流裝置，包括機箱、半導體器件和熱管散熱器組件、導電排，其特徵在於所述的機箱包括機架、箱板，機架設為多個單元安裝架，機架的相互對應的兩個面設為進風口和出風口，機架的另外四個面設有箱板；所述的半導體器件和熱管散熱器組件設置在機箱內的單元安裝架上；所述的導電排與各半導體器件和熱管散熱器組件連為一體。
2.根據權利要求1所述的鐵道機車電力變流裝置，其特徵在於所述的半導體器件和熱管散熱器組件由熱管散熱器、半導體器件組成；其中，所述的熱管散熱器包括基座、熱管、散熱片，基座內設有多個熱管孔，基座的一端邊延伸設有一連接導電排，基座的四角設有安裝孔；熱管內設有導熱液，熱管兩端封閉，熱管的一段設置在基座的熱管安裝孔內，熱管另一段垂直設有間隔均勻的若干片散熱片；所述的半導體器件設置於兩個熱管散熱器的基座側平面之間，由絕緣緊固件壓接緊固。
3.根據權利要求1所述的鐵道機車電力變流裝置，其特徵在於所述的半導體器件和熱管散熱器組件水平設置在機架上，其中，熱管呈垂直於水平面設置，散熱片與水平面平行設置；
4.根據權利要求1所述的鐵道機車電力變流裝置，其特徵在於所述的半導體器件和熱管散熱器組件垂直設置在機架上，其中，熱管呈水平設置，散熱片垂直於水平面設置。
5.根據權利要求1所述的鐵道機車電力變流裝置，其特徵在於所述的垂直設置在熱管另段上的若干散熱片呈間隔均勻設置。
專利摘要一種鐵道機車電力變流裝置，包括機箱、半導體器件和熱管散熱器組件、導電排；所述的機箱包括機架、箱板，機架設為多個單元安裝架，機架的相互對應的兩個面設為進風口和出風口，機架的另外四個面設有箱板；所述的半導體器件和熱管散熱器組件設置在機箱內的單元安裝架上；所述的導電排與各半導體器件和熱管散熱器組件按電路連為一體，由於散熱的結構設為熱管散熱器，使散熱效果大大提高，從而可配套採用更大電流矽整流管或晶閘管，整機可減少半導體器件2/3；由於整機設置器件的間距空間大，通風效果好，提高半導體器件使用壽命。使裝置可靠性大大提高，由於該裝置設在機車主電機風道的前級，同時也改善了其通風環境，可進一步提高整臺機車的可靠性。
文檔編號H01L23/34GK2527029SQ0127431
公開日2002年12月18日 申請日期2001年12月19日 優先權日2001年12月19日
發明者董東甫 申請人:董東甫