專利名稱：功率模塊和變流器的制作方法
技術領域：
功率模塊和變流器技術領域[0001]本實用新型涉及機械結構技術，尤其涉及一種功率模塊和變流器。
技術背景[0002]地鐵車輛中牽引變流器的功率較大，其數量級可達1MW，其中，作為變流器中的核心部件，功率模塊中的各部件體積較大。[0003]地鐵車輛一般將變流器吊裝在車下，功率模塊固定安裝在變流器箱體內部，且功率模塊上設置有支撐電容，支撐電容的頂部設置有安裝吊耳，如果需要拆除功率模塊，目前的操作過程通常如下先將牽引變流器整體拆下，拆除安裝螺栓，再將功率模塊通過吊車吊出來。在實際的具體拆除過程中，不僅需要拆除變流器的安裝螺栓，而且需要將車體上接到變流器的主電路、控制電路等接線均與變流器分離，方能拆除變流器，操作過程復雜。實用新型內容[0004]本實用新型提供了一種功率模塊和變流器，使功率模塊的拆裝不受場地限制，且無需將變流器整體拆除即可完成拆裝，可操作性強。[0005]本實用新型提供了一種功率模塊，用于固定設置在變流器箱體內部，其中，所述功率模塊包括散熱器，所述散熱器上并排設置有多組功率單元，所述散熱器包括鋁基板和固定連接在所述鋁基板下表面的散熱翅；所述鋁基板的周邊均伸出所述散熱翅的周邊。[0006]如上所述的功率模塊，其中，優選的是，所述鋁基板為矩形平板狀。[0007]如上所述的功率模塊，其中，優選的是，所述鋁基板的長度為1050mm，所述鋁基板的寬度為870mm，所述鋁基板的厚度為20mm。如上所述的功率模塊，其中，優選的是，所述散熱翅為矩形塊狀。[0008]如上所述的功率模塊，其中，優選的是，所述散熱翅的長度為970mm，所述散熱翅的寬度為600mm，所述散熱翅的厚度為120mm。[0009]本實用新型還提供了一種變流器，包括箱體和功率模塊，其中，所述功率模塊為采用本實用新型提供的功率模塊；所述功率模塊容置在所述箱體中。[0010]如上所述的變流器，其中，所述功率模塊的頂部設置有電容，所述電容上表面開設有呈矩形分布的四個安裝孔；所述箱體具有相對的兩個側板；所述變流器還設置有第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁和第四橫梁；所述四個橫梁呈四邊形交叉設置，所述第一橫梁和第三橫梁平行布設，所述第二橫梁與第四橫梁平行布設，所述第一橫梁和第三橫梁的底面分別與所述電容的安裝孔相固定，所述第二橫梁和第四橫梁分別貼合安裝在所述相對的兩個側板上；所述第一橫梁和第三橫梁的兩端底面分別與所述第二橫梁和所述第四橫梁固定連接。[0011]如上所述的變流器，其中，優選的是，所述箱體的底面設置有風道，所述功率模塊的散熱翅容置在所述風道中，所述鋁基板扣合在所述風道的上方。[0012]本實用新型提供的功率模塊和變流器通過將散熱器上鋁基板設置成周邊伸出散熱翅周邊的結構，使叉車和千斤頂可以方便的施力進行功率模塊的安裝或拆取，與現有技術相比，對功率模塊更換場地的局限性更小。由于實現了在不拆除變流器的情況下即可安裝或拆除功率模塊，因此方便了操作，省時省力，僅需拆除變流器的主電路、控制電路接線后即可拆除。同時變流器采用多個橫梁交叉安裝對功率模塊實現固定的方式，使功率模塊在安裝過程中，在空間各個方向上方便調整，使功率模塊的安裝在保證其穩固性的同時，安裝更便利省時。

圖1為本實用新型實施例提供的功率模塊結構示意圖。圖2為本實用新型實施例提供的功率模塊中的散熱器結構示意圖。圖3為本實用新型實施例提供的功率模塊的安裝狀態示意圖。圖4為本實用新型實施例提供的功率模塊的拆取狀態示意圖。圖5為本實用新型實施例提供的變流器結構示意圖。圖6為圖5的局部放大圖。附圖標記1-散熱器； 11-鋁基板； 12-散熱翅；2-功率單元；3-變流器箱體；4-電容；41-安裝孔；5-側板；6-第一橫梁；7-第二橫梁；8-第三橫梁；9-第四橫梁；10-風道。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。圖1為本實用新型實施例提供的功率模塊結構示意圖，圖2為本實用新型實施例提供的功率模塊中的散熱器結構示意圖，圖3為本實用新型實施例提供的功率模塊的安裝狀態示意圖，圖4為本實用新型實施例提供的功率模塊的拆取狀態示意圖。本實用新型實施例提供了一種功率模塊，請參照圖1至圖4，該功率模塊用于固定設置在變流器箱體3內部，該功率模塊包括散熱器1和并排設置在散熱器1的多組功率單元2，該散熱器1具有鋁基板11和固定連接在鋁基板11下表面的散熱翅12 ；鋁基板11的周邊均伸出所述散熱翅 12的周邊。上述結構散熱器1在保證對功率單元2起到散熱作用的同時，其結構有利于功率模塊的拆取和安裝，其具體的拆取和安裝過程如下當進行拆取功率模塊時，先將用于功率模塊與變流器箱體3相連的連接部件拆下，然后用兩個千斤頂頂在鋁基板11前后方向上伸出散熱器1部分的下表面，當散熱器1 被抬高到設定高度后，將叉車插在鋁基板11左右方向上伸出散熱器1部分的下表面，取下千斤頂，開動叉車，即可拖出功率模塊，從而完成功率模塊的拆取。當進行安裝功率模塊時，原理與上述拆取過程相同，先將叉車升至設定高度，再用叉車插在鋁基板11左右方向上伸出散熱器1部分的下表面，將功率模塊推至變流器箱體3 內部，然后用兩個千斤頂支撐鋁基板11前后方向上伸出散熱器1部分的下表面，待完全使千斤頂受力后撤出叉車，將千斤頂落下，最后安裝連接部件，使功率模塊與變流器箱體3相連。在上述實施例的基礎上，優選的是，設置鋁基板11的形狀為平板狀，其具體尺寸可以為長度為1050mm，寬度為870mm，厚度為20mm。平板狀結構更便于叉車和千斤頂對其施力，同時加工簡便，易于操作。進一步地，散熱翅12的形狀為矩形塊狀，設置在鋁基板11下方，與鋁基板11相互匹配固定，其具體尺寸可以為長度為970mm，寬度為600mm，厚度為120mm。圖5為本實用新型實施例提供的變流器結構示意圖，圖6為圖5的局部放大圖。本實用新型實施例還提供了一種變流器，該變流器包括箱體和功率模塊，該功率模塊為采用上述本實用新型任意實施例提供的功率模塊，該功率模塊容置在上述箱體中。在上述實施例的基礎上，為實現功率模塊的牢固安裝，可以設置四個橫梁，同時功率模塊的頂部設置有電容4，請同時參照圖4，電容4的上表面開設有呈矩形分布的四個安裝孔41 ；箱體具有相對的兩個側板5 ；四個橫梁呈四邊形交叉設置，第一橫梁6和第三橫梁 8平行布設，第二橫梁7與第四橫梁9平行布設，第一橫梁6和第三橫梁8的底面分別與電容4的安裝孔41相固定，第二橫梁7和第四橫梁9分別貼合安裝在相對的兩個側板5上； 第一橫梁6和第三橫梁8的兩端底面分別與第二橫梁7和第四橫梁9固定連接。前文敘述的功率模塊安裝過程可以具體如下，通過叉車和千斤頂將功率模塊送入箱體內部后，先將第二橫梁7和第四橫梁9安裝到箱體的側板5上，再將第一橫梁6與第三橫梁8分別和功率模塊的電容4、第二橫梁7及第四橫梁9相固定，從而實現功率模塊的固定，拆卸的過程與上述安裝的過程為相反的過程，即先拆下第一橫梁6和第三橫梁8，再拆下第二橫梁7和第四橫梁9，最后拆下功率模塊。進一步地，在箱體的底面還設置有風道10，功率模塊的散熱翅容置在該風道10 中，鋁基板11扣合在風道的上方，從而使散熱翅可以得到較好的風冷散熱，同時鋁基板11 可以對散熱翅和風道10起到密封的作用。本實用新型實施例提供的功率模塊和變流器與現有技術相比，減小了受場地限制的局限性，無需采用吊車拆裝，即使車輛在運行的線路上也可以方便的更換變流器的功率模塊。同時變流器采用多個橫梁交叉安裝對功率模塊實現固定的方式，使功率模塊在安裝過程中，在空間各個方向上方便調整，使功率模塊的安裝在保證其穩固性的同時，安裝更便利省時。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解: 其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求1.一種功率模塊，用于固定設置在變流器箱體內部，其特征在于，所述功率模塊包括散熱器和并排設置在所述散熱器上的多組功率單元，所述散熱器具有鋁基板和固定連接在所述鋁基板下表面的散熱翅，且所述鋁基板的周邊均伸出所述散熱翅的周邊。
2.根據權利要求1所述的功率模塊，其特征在于，所述鋁基板為矩形平板狀。
3.根據權利要求2所述的功率模塊，其特征在于，所述鋁基板的長度為1050mm，所述鋁基板的寬度為870mm，所述鋁基板的厚度為20mm。
4.根據權利要求1或2或3所述的功率模塊，其特征在于，所述散熱翅為矩形塊狀。
5.根據權利要求4所述的功率模塊，其特征在于，所述散熱翅的長度為970mm，所述散熱翅的寬度為600mm，所述散熱翅的厚度為120mm。
6.一種變流器，包括箱體和功率模塊，其特征在于，所述功率模塊為采用上述權利要求 1 5任一所述的功率模塊；所述功率模塊容置在所述箱體中。
7.根據權利要求6所述的變流器，其特征在于，所述功率模塊的頂部設置有電容，所述電容上表面開設有呈矩形分布的四個安裝孔；所述箱體具有相對的兩個側板；所述變流器還設置有第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁和第四橫梁；所述四個橫梁呈四邊形交叉設置，所述第一橫梁和第三橫梁平行布設，所述第二橫梁與第四橫梁平行布設，所述第一橫梁和第三橫梁的底面分別與所述電容的安裝孔相固定，所述第二橫梁和第四橫梁分別貼合安裝在所述相對的兩個側板上；所述第一橫梁和第三橫梁的兩端底面分別與所述第二橫梁和所述第四橫梁固定連接。
8.根據權利要求6或7所述的變流器，其特征在于，所述箱體的底面設置有風道，所述功率模塊的散熱翅容置在所述風道中，所述鋁基板扣合在所述風道的上方。
專利摘要本實用新型提供了一種功率模塊和變流器，功率模塊用于固定設置在變流器箱體內部，其中，上述功率模塊包括散熱器和并排設置在散熱器上的多組功率單元，該散熱器具有鋁基板和固定連接在鋁基板下表面的散熱翅，且鋁基板的周邊均伸出散熱翅的周邊。本實用新型提供的功率模塊和變流器與現有技術相比，減小了受場地限制的局限性，無需采用吊車拆裝，即使車輛在運行的線路上也可以方便的更換變流器的功率模塊。同時變流器采用多個橫梁交叉安裝對功率模塊實現固定的方式，使功率模塊在安裝過程中，在空間各個方向上方便調整，使功率模塊的安裝在保證其穩固性的同時，安裝更便利省時。
文檔編號H02M1/00GK202260986SQ20112038409
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者張可飛 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心