【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多系统驱动车领域。它涉及一种用于多系统驱动车变压器、、以及一种针对使用馈送直流电压直流运行的多系统驱动车的馈送电路。所述变压器拥有变压器外壳、变压器芯、以及至少一个绕组对，绕组对包括主绕组和用于变换提供给主绕组的第一交流电压的第一次级绕组，所述第一次级绕组相对主绕组同心排列并位于主绕组之外；述电路包括用于与接触线相接触的集电器以及有电网滤波器电感的电网滤波器扼流圈，其中设有变压器用于多系统驱动车的交流运行，所述变压器有变压器外壳，变压器芯以及至少一个绕组对，所述绕组对包括主绕组和第一次级绕组，所述第一次级绕组相对主绕组同心排列并位于主绕组之外，所述第一次级绕组用于变换提供于主绕组的第一交流电压。
技术介绍
多系统驱动车用于这样一些情况中其中，在旅行期间，系统电压与/或系统频率是变化的。在欧洲大陆，特别是，25kV/50Hz或15kV/16.7Hz交流电压系统与3kV或1.5kV直流电压馈电网共存。在交流运行期间，通过一个变压器把接触线电压变换到所希望的值，并把其馈送到一个频率转换器或一个四象限调节器。所述四象限调节器反过来提供一个直流电压中间电...
【技术保护点】
用于多系统驱动车的变压器（３），所述变压器（３）拥有变压器外壳（３３）、变压器芯（３４）、以及至少一个绕组对，绕组对包括主绕组（３１）和用于变换提供给主绕组（３１）的第一交流电压的第一次级绕组（３２１），所述第一次级绕组（３２１）相对主绕组（３１）同心排列并位于主绕组（３１）之外， 其特征在于，第一次级绕组（３２１）可以用作馈送直流电压（Ｕ↓［ＤＣ］）的电网滤波器扼流圈（８）的一部分。
【技术特征摘要】
EP 2001-11-14 01811097.31特性的变压器，以及具有权利要求7特性的针对多系统驱动车的馈送电路。 本发明的核心是允许通过牵引变压器的一个或多个次级绕组至少部分地在直流运行期间执行电网滤波器扼流圈的功能。因此，省去一个对提供切换干扰进行有效平滑所需的电网滤波器电感的独立的电网滤波器扼流圈是可行的。以这样的方式配置相关的次级绕组，即其总体电感基本上贡献于所需的电网滤波器电感，特别是，如果由于一个流动在次级绕组中的馈送直流电流使变压器的芯饱和，因而次级绕组作为空气线圈。 根据本发明的变压器的特征在于径向观察时，相对于主绕组，同心地缠绕了第一相关的次级绕组，并作为一个外部绕组。因此，使得该第一次级绕组所形成的芯的横截面最大，因而也使其电感最大，而且没有交流运行不必要的漏电感产生。 如果提供有第二次级绕组，因为，例如，也配置了第二馈送交流电压的驱动车，那么把该第二次级绕组缠绕到第一次级绕组上，并把第二次级绕组与其串联连接。在直流运行期间，由于第二次级绕组的附加匝数，该串联连接反过来进一步增加了电感。 如果在直流运行期间变压器饱和，那么变压器芯不再能对磁场完全地加以导向，以至于出现较多的漏磁场，特别是沿变压器的轴向。根据相应的最新法规与/或国家标准(例如VDE 0848，第4A3章；OVE1119；NISV 814.710)，为了保护人和电气设备，这样的漏磁场，在1.5m的距离内，最高仅达300μT(16.7Hz)、100μT(50Hz)、以及1mT(直流)的场强是可接受的。在目前情况中，出于这一原因，所需的并且由高磁导率材料组成的磁屏敝与变压器外壳完全一致是有益的，后者也适合于由钢制造。 在根据本发明的用于制造变压器的一种方法中，除了其它的边界条件外，在次级绕组的尺寸方面，也考虑到所需的电网滤波器电感。将导体匝的排列和顺序以及次级绕组的导体横截面，相对于直流运行期间流经它们的馈送直流进行优化。 根据该方法的一个有益的实施方案，把变压器外壳用作磁屏敝，并对所述外壳进行布置使得在外壳之外，馈送直流所产生的磁场不超过限制值。 在一个根据本发明的针对直流运行的馈送电路中，把以上所述的次级绕组与一个集电器串联连接，并部分地贡献于电网滤波器电感。较佳的做法是令馈送直流使变压器芯完全饱和，以至于与不饱和的情况相比，虽然减少了电感，但是实现了对应于一个具有相同几何尺度的空气线圈的恒定电感。 如果变压器包括多个绕组对，或如果每绕组对设置有可以被独立地连接于电路中的若干次级绕组，或如果额外有辅助绕组，那么可将所有可用的绕组电感任意组合，以便获得一个特定的、对于上述直流运行所需的电网滤波器电感。如果可以使用两个不同的馈送直流电压，那么可以特别考虑专门基于次级绕组的两个组合的可能性。另外的有益的实施方案由附属权利要求提出。 附图说明 以下将结合附图并参照实施方案更详细地解释本发明。在这些附图中图1是针对多系统驱动车的三种可能的馈送电路的示意图；图2描述了根据本发明的一个牵引变压器；图3描述了取决于线圈电流的一个次级绕组的电感；以及图4描述了在交流运行期间和直流运行期间变压器绕组的三种可能的连接。 把附图中所使用的参照符号组合于参照符号列表中，在所有的图中将以相同的参照符号指示相同的部件。 具体实施方式 图1说明了针对多系统驱动车的馈送电路，以及包括接触线11和导轨12的馈电网1。在单相位交流运行期间(图1a)，把牵引变压器3的主绕组31经集电器2连接于接触线11，并经轮子连接于导轨12。在次级侧，把牵引变压器3连接于提供了具有中间电路电容器5的直流电压中间电路的四象限调节器4，并保持中间电路电压UZ，例如2.8kV。负载转换器6控制驱动车的驱动器7。在直流运行期间(图1b)，经集电器2把电网滤波器扼流圈8连接于接触线11，并经平滑电容器9连接于导轨12。把直流电压控制器10并联地与平滑电容器9相连，上述的直流电压控制器10提升或降低过大偏离中间电路电压UZ的馈送直流电压UDC，(例如1.5kV)，即，作为一个升压或降压控制器进行工作。如果馈送直流电压UDC和中间电路电压UZ大体上是相同的，那么也可以把电网滤波器扼流圈8直接连接于中间电路(图1c)。 图2是根据本发明的一个牵引变压器3的示意图。变压器芯34在变压器外壳33中，围绕变压器芯34的是四对绕组，每一个绕组对包括一个主绕组和一或多个相关联的牵引次级绕组。分别根据馈送交流电压选择主绕组的相互连接。在具体的四象限调节器中，两对绕组总是一起馈送中间电路。把一个绕组对部分地加以显示，从内向外可以看到不同的绕组，每一个由绝缘层加以分隔针对辅助运行的辅助线圈35、主绕组或高压绕组31和次级绕组或低压绕组32。变压器外壳33用钢制造，以屏蔽漏磁场。出于这一原因，除了在变压器的内部以及附加独立磁屏蔽外，不大适合采用不绣钢或铝制造外壳。考虑相当大的垂直于变压器的轴的漏磁场强度，与所示的同心层绕组相比不太适合采用层状绕组(交替的扁平绕组)。 图3中示意性地显示了一个次级线圈的电感的分布。在线圈电流LDC具有非常小的情况下，这一电感是高的，但从某一饱和线圈电流开始，变压器芯完全饱和，次级线圈的电感LS呈现常数值LDC。这一电感反抗转换器中切换操作所产生的电流波动。 最后，图4示意性地描述了根据本发明变压器的两对绕组。从图4a中可以明显地看出，两对绕组的主绕组31、31′并联地连接在那里。但在其它的情况中，也可以把它们串联地连接，或把它们组合，...
【专利技术属性】
技术研发人员：H齐格，
申请(专利权)人：ABB塞什隆有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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