變流器用冷卻器的製作方法
2024-03-11 03:56:15
專利名稱：變流器用冷卻器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置用 冷卻器，屬於換熱技術領域。
背景技術：
在鐵路交流傳動機車和動車組傳動系統中，利用牽引變流器裝置使機 車和動車組實現了交直交電傳動，從而提高了機車和動車組單軸牽引力、運行速度和可靠 性等關鍵指標。機車和動車組中的牽引變流器裝置主要由大功率半導體整流管、晶間管、觸 發、保護、冷卻器和通風機等部分組成。機車和動車組運行時，變流器裝置中的電器元件會 產生大量熱量，如果這些熱量不能及時散發掉，則這些電器元件會因本身溫度持續升高而 燒損，從而使機車和動車組不能正常工作，變流器裝置用冷卻器和通風機是把電器元件工 作時產生的熱量散發到大氣環境中，保證電器元件在正常的溫度下工作。交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置的冷卻主要有三種冷卻方式1)板 式冷卻器+強迫風冷其原理為變流器裝置中電器元件的熱量經熱傳導傳遞給板式冷卻 器，板式冷卻器以熱傳導的方式在把熱量傳遞到板式冷卻器的肋片上，肋片在通風機運送 的冷卻空氣的作用下，把熱量散發到環境中去。這種板式冷卻器的結構是一張平板，並且平 板背面帶有肋片；2)熱管冷卻器+強迫風冷變流器裝置中電器元件的熱量由熱管把熱量 傳遞到熱管另一端帶有翅片的部分，再由通風機運送的冷卻空氣的作用下，把熱量散發到 環境中去；3)水冷基板+外循環冷卻器其原理為變流器裝置中電器元件的熱量經熱傳導 把熱量傳遞給水冷基板，水冷基板通過其內部流動的冷卻液，把水冷基板上的熱量傳送到 變流器裝置外部的冷卻器，由外循環冷卻器把熱量散發到大氣環境中。目前，交流傳動機車 和交流傳動動車組變流器裝置中普遍採用板式冷卻器+強迫風冷和水冷基板+外循環冷卻 器的方式。本實用新型就是為了進一步提高板式冷卻器的傳熱效率而提供的一種波紋翅片 板式冷卻器。發明內容本實用新型的目的在於為鐵路電力機車和動車組提供一種適用的具 有較高換熱效率的新型變流器冷卻器，在機車和動車組冷卻有限的空間條件下，使板式冷 卻器能夠冷卻功率等級更大的電器元件。這種交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置用冷卻器，電器元件通過螺栓 及墊圈緊固在平板上，平板通過釺焊材料層焊接在波紋翅片上，波紋翅片沿空氣流動方向 上呈波浪形，垂直於空氣流動方向的波紋翅片的形狀為矩形波。波紋翅片的翅片厚度b = 0. 3mm 0. 6mm,翅片高度h = 10mm 40mm，翅片波距s = 4mm 6mm。垂直於空氣流動方 向的波紋翅片的形狀還可以為三角形、梯形、正弦波、餘弦波等。本實用新型的新型冷卻器，主要由電器元件、平板、波紋翅片和釺焊材料層等四部 分組成。其中平板和波紋翅片由鋁合金材料加工而成，平板與波紋翅片用釺焊材料經真空 釺焊焊接在一起。在這種新型冷卻器中波紋翅片對冷卻器的換熱效率起到關鍵作用，波紋 翅片沿空氣流動方向上成波浪形，垂直於空氣流動方向的翅片形狀為矩形波。本實用新型具有波紋翅片的變流器冷卻器，取代已有技術中使用的平板並在平板 一側經機械切削加工而成平直肋片的冷卻器。由於新型變流器冷卻器的波紋翅片在空氣流 動方向上呈波浪形，對流經其中的冷卻空氣起到擾動的作用，從而提高了翅片的換熱效率，使電器元件與板式冷卻器接觸面的單位面積散熱量增大。另外這種波紋翅片可以採用高速 衝壓設備進行衝製成形，其生產效率高於機械切削，降低了生產成本。本實用新型具有波紋 翅片的變流器冷卻器可以在同一個平板上同時對多個電器元件進行冷卻，該冷卻器同樣也 適用於其他交通車輛和工業用變流器裝置中，因而本實用新型具有很好的經濟效益和社會 效益。
圖1是本實用新型變流器用冷卻器結構示意圖。圖2是本實用新型波紋翅片的結構示意圖。圖3是本實用新型波紋翅片的立體圖。附圖1中翅片1 ；焊接材料層2 ；平板3 ；墊圈4 ；螺栓5 ；電器元件具體實施方式
本實用新型的交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置用冷 卻器，附圖1、2、3所示。新型變流器用冷卻器由波紋翅片1、釺焊材料層2、平板3和電器元 件6等零部件組成，平板3上加工有螺紋孔和通孔，電器元件6通過螺栓5和墊圈4可以安 裝在平板3上。平板3通過釺焊材料層2焊接在波紋翅片1上。再通過平板上的通孔將其 安裝到機車或動車組的電器櫃中。波紋翅片1沿空氣流動方向上呈波浪形，垂直於空氣流 動方向的波紋翅片1的形狀為矩形波。波紋翅片1的結構參數如下表
權利要求一種交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置用冷卻器，電器元件(6)通過螺栓(5)及墊圈(4)緊固在平板(3)上，平板(3)通過釺焊材料層(2)焊接在波紋翅片(1)上，其特徵在于波紋翅片(1)沿空氣流動方向上呈波浪形狀，垂直於空氣流動方向的波紋翅片(1)的形狀為矩形波。
2.根據權利要求1所述的交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置用冷卻器，其特 徵在于波紋翅片(1)的翅片厚度b = 0. 3mm 0. 6mm,翅片高度h = IOmm 40mm，翅片波 距 s = 4mm 6mm。
專利摘要一種交流傳動機車和交流傳動動車組變流器裝置用冷卻器，主要由波紋翅片、釺焊材料層和平板等零部件組成。取代已有技術中使用平板並在平板一側經機械切削加工而成平直肋片的冷卻器。由於新型變流器冷卻器的波紋翅片在空氣流動方向上成波浪形，對流經其中的冷卻空氣起到擾動的作用，從而提高了翅片的換熱效率，使電器元件與板式冷卻器接觸面的單位面積散熱量增大。另外這種波紋翅片可以採用高速衝壓設備進行衝製成形，其生產效率高於機械切削，降低了生產成本。本實用新型具有波紋翅片的變流器冷卻器可以在同一個平板上同時對多個電器元件進行冷卻，該冷卻器同樣也適用於其他交通車輛和工業用變流器裝置中，因而本實用新型具有很好的經濟效益和社會效益。
文檔編號H02M1/00GK201623621SQ20092028830
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者劉俊傑 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司