本发明专利技术涉及一种用于在牵引应用中使用用于提供感应性的线圈装置(1)，其包括：用于提供感应性的线圈(2)；由软磁材料制成用以围绕线圈(2)引导磁场的磁壳(3)；以及磁壳(3)内的内部容积(5)，其填充有绝缘液体，以使线圈(2)至少部分地浸入在绝缘液体中，其中内部容积(5)由磁壳(3)形成，并且其中磁壳(3)为柱形形状并且形成用于保持绝缘液体的容器。
【技术实现步骤摘要】
用于电技术和电力电子装置应用的电气线圈装置
本专利技术涉及电气装置，具体涉及用于此类电气装置的壳体。
技术介绍
在许多电技术和电力电子装置应用中，转换器用于将来自电源如电气功率网的AC或DC电功率转换成AC或DC电压和/或电流，其对于待操作的负载或装置而言为所需的。常规地，具有磁耦合的初级线圈和次级线圈的大型变压器单元施加在电网与负载之间，以提供AC/AC电力变换。在此类应用中，感应类型的扼流圈通常施加在负载与变压器的次级侧之间，并且可用作马达转换器中的LC滤波器的一部分。最近，尤其是对于火车等中的牵引应用，与整流器组合的电网侧上的庞大的线路频率变压器单元由电力电子牵引转换器单元替换，该电力电子牵引转换器单元以极大减小的重量和尺寸提供转换能力。此类AC牵引应用中的电力电子牵引转换器单元包括具有连接于电网的至少一个多层转换器的电力电子电路，并且使用中频变压器(MFT)来用于绝缘目的。电力电子牵引转换器单元的此类电路在图4中示出。电力电子牵引转换器单元的使用需要使用用于限制短路电流的电网侧上的输入扼流圈，以控制功率流并且使AC输入电流平滑。重要焦点在于输入扼流圈的重量和尺寸，它们可显著影响系统的总体重量和尺寸。在牵引应用中，庞大的常规变压器收纳在填充有油的油容器中，以提供电绝缘和远离变压器的绕组的一致的热耗散。客户需要的潜在的辅助(多个)扼流圈的冷却可通过将(多个)扼流圈与变压器一起置于油容器中来容易地管理，而不需要显著地增大油容器的尺寸。常规输入扼流圈具有带一定数量的绕组和空气芯的线圈。由于空气芯，感应性可保持不被其传送的电流影响，因此有效地限制了短路电流(如果需要)。线圈由磁壳包绕来围绕绕组引导由线圈产生的磁通量，从而防止傅科电流感生到油容器的壁中，并且实现了符合EMC规则。和使用中频变压器的电力电子牵引转换器单元的使用一道的关于重量和尺寸的益处与另外需要其芯浸入在油中用于冷却和绝缘目的的庞大输入扼流圈矛盾。具体而言，以具有其间的中频变压器的电力电子牵引转换器单元替换电网侧上的庞大的常规变压器将仍需要油容器容纳输入扼流圈。EP0618596A1公开了一种用于传输或分配网络中的应用的扼流线圈，其具有布置在金属壳体中的绕组。为了防护由绕组生成的杂散场，由堆叠的条形成的磁性叠层在壳体中布置成抵靠底部、上壁和侧壁。壳体的内部进一步填充有变压器油。US3362001A公开了用于具有填充有介电流体的箱的电功率分配和传输系统的分路电抗器。箱可具有在箱侧壁的下端附近围绕其整个外周延伸的水平架，该水平架支承矩形的磁轭或芯，其具有设置在水平平面中且平行于电抗器线圈的轴线的磁钢叠层。磁轭和线圈浸入在介电流体中。因此，本专利技术的目的在于提供一种具有显著减小的重量和尺寸的油浸线圈装置，如，输入扼流圈。此外，本专利技术的目的在于避免对用于容纳线圈装置的完整油容器的需要。
技术实现思路
以上目的由根据权利要求1的用于与应用一起使用的电气线圈装置和根据权利要求8的系统实现。本专利技术的优选实施例在从属子权利要求中指示。根据第一方面，提供了一种用于与高压/大功率应用一起使用用于提供感应性的线圈装置，其包括：用于提供感应性的线圈；用以围绕线圈引导磁场的软磁磁壳；以及磁壳内的内部容积，其填充有绝缘液体，以使线圈至少部分地浸入在绝缘液体中，其中内部容积由磁壳形成，并且其中磁壳为柱形形状并且形成用于保持绝缘液体的容器。具体而言，线圈可浸入在绝缘液体油中。线圈装置的一个构想在于将至少部分地包绕线圈用于在线圈的轴向端之间操作时引导由油产生的磁场的磁壳用作常规壳型线圈装置的油容器的壁或壳体。以该方式，线圈装置具有设在磁壳内的带一定数量的绕组的线圈。磁壳将线圈的一端与其相对端磁耦合。磁壳大致包围线圈，并且可为柱形形状，以使磁壳可形成用于保持油且为壳体的容器。作为第一效果，可实现的是线圈保持在油容积中而不需要包括磁壳的线圈装置浸入在其中的附加油容器。由此，显著的重量减轻首先通过省略附加油容器并且其次通过减少油量来实现，因为置入磁壳内部/由磁壳内部构成的用以保持油的外壳的容积远小于包绕电气线圈装置的磁壳的油容器的容积。可提供，磁壳具有端面，该端面覆盖有端盖以流体紧密地包封内部容积。因此，线圈装置的开口轴向端大致覆盖有磁壳的部分，其中磁壳的轴向端紧密地闭合，以使磁壳的内部容积可保持容纳在其中的油。根据实施例，用于电连接线圈的端子可穿过端盖中的至少一个。此外，端盖可由非磁性金属、绝缘材料或涂覆有绝缘材料的非磁性金属制成。此外，磁壳可由覆盖线圈的端面的第一部分和在线圈的至少一侧上连接第一部分的至少一个第二部分形成。可提供，磁壳具有柱形本体，其具有垂直于线圈轴线的轴线。根据又一个方面，提供了一种系统，其包括：高压/大功率装置，特别是变压器，以及电连接于高压/大功率装置的以上线圈装置。附图说明本专利技术的优选实施例在以下描述中连同附图更详细描述，在该附图中：图1a示出了具有开口面侧的线圈装置的透视图；图1b示出了沿线A-A横跨线圈的轴向方向的截面视图；图2示出了根据另一个实施例的线圈装置的透视图；以及图3示出了线圈装置的透视图，其中磁壳的开口端以金属盖闭合。图4示出了经由线圈装置连接于电网的电力电子牵引转换器单元的电路的示意图。部件列表1线圈装置2线圈3磁壳31磁壳的第一部分32磁壳的第二部分4端盖5内部容积6封壳7端子。具体实施方式图1a和1b分别示出了不具有端盖的线圈装置1的透视图和线圈装置1的截面视图。线圈装置1制造用于提供恒定的感应性，并且可用作例如用于高压/大功率应用的输入扼流圈，如与电力电子转换器单元、常规变压器或任何其它电力电气布置组合。其它应用可将线圈装置1用作限流电抗器、平滑电抗器、谐波滤波器电抗器、阻尼电抗器、电力流动控制电抗器等。此外，线圈装置1可为独立装置，或者可为常规变压器布置或任何其它电气装置的功能部分，包括一个或更多个线圈2。线圈装置1包括具有单层绕组的线圈2，例如，形成具有环形截面的柱形本体。在其它实施例中，线圈2可具有多层绕组，并且可为具有不同形状截面的柱形，如，正方形或矩形截面。线圈2收纳和安装在磁壳3中，磁壳3具有软磁性质并且构造成在平行于线圈2的柱形本体的轴线的平面中包围线圈2。因此，磁壳3提供覆盖线圈2的柱形本体的端面的第一部分31，以及在至少两个侧表面上平行于线圈2的轴线延伸的第二部分32。作为优选，磁壳3形成具有其第一部分31和第二部分32并且具有两个开口端面的矩形盒。在其它实施例中，磁壳3可形成为具有非矩形截面或圆形截面的柱体。基本上，柱形磁壳3的轴线垂直于线圈2的柱形本体的轴线。端面之间的磁壳3的长度大致可大于沿相同方向收纳在其中的线圈2的直径或大小，以使线圈2完全包封在磁壳3中。磁壳3的开口端面以端盖4闭合，以便将油紧密地保持在由磁壳3和端盖4形成的内部容积5内。内部容积5填充有油。线圈2安装在磁壳3内，使得绕组的外表面与磁壳3的壁的内表面间隔开，由此提供电绝缘。此外，线圈2填充有油以减小绝缘距离并且冷却绕组。当不存在穿过线圈的轴线的磁性材料时，感应性保持不被其传送的电流影响。线圈2具有穿过端盖4中的一个的电端子7。图2示出了包绕线圈2的柱形本体的紧密封壳6，其中油仅保持在紧密封壳6的容积内，以使磁壳3不与油接触。紧密封本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于在牵引应用中使用用于提供感应性的线圈装置(1)，其包括：用于提供感应性的线圈(2)；由软磁材料制成用以围绕所述线圈(2)引导磁场的磁壳(3)；以及所述磁壳(3)内的内部容积(5)，其填充有绝缘液体，以使所述线圈(2)至少部分地浸入在所述绝缘液体中，其特征在于，所述内部容积(5)由所述磁壳(3)形成，并且其中所述磁壳(3)为柱形形状，并且形成用于保持所述绝缘流体的容器。
【技术特征摘要】
1.用于在牵引应用中使用用于提供感应性的线圈装置(1)，其包括：用于提供感应性的线圈(2)；由软磁材料制成用以围绕所述线圈(2)引导磁场的磁壳(3)；以及所述磁壳(3)内的内部容积(5)，其填充有绝缘液体，以使所述线圈(2)至少部分地浸入在所述绝缘液体中，其特征在于，所述内部容积(5)由所述磁壳(3)形成，并且其中所述磁壳(3)为柱形形状，并且形成用于保持所述绝缘流体的容器。2.根据权利要求1所述的线圈装置(1)，其特征在于，所述线圈(2)至少部分地浸入在所述绝缘液体中。3.根据权利要求1所述的线圈装置(1)，其特征在于，所述磁壳(3)具有端面，所述端面覆盖有端盖(4)以将所述绝缘液体流体紧密地保持在所述内部容积(5)内。4.根据权利要求3所述的线圈装置(1)，其特征在于，用于电连接所述线圈(2)的端子(7)穿过所述端盖(4)中的至少一个。5.根据权利要求3或权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：L格罗斯琼，S古伯蒂，S伊斯勒，T朝德胡里，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH
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