多系统车辆变压器技术方案

本发明专利技术涉及一种用于多系统车辆的变压器，具有牵引初级绕组、牵引次级绕组以及辅助次级绕组。在直流电压运行中通过引入到辅助次级绕组的闭合电路中的电气组件，例如电阻或电容器，衰减或减小由系统引起的、部分地高的电流冲击。由此以有效方式限制在辅助次级绕组中的电流。同时在直流电压运行中可以有针对地控制牵引次级绕组的总阻抗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于多系统车辆的变压器，具有牵引初级绕组、牵引次级绕组 以及辅助次级绕组。
技术介绍
全欧洲的铁路网的特征在于多个不同的电压供应网。除了 25kV/50Hz或 15kV/16.7Hz的交流电网(例如在德国)之外，同样还存在具有3kV或1.5kV的电压供应 的直流电网。作为多系统车辆的列车由此必须满足在欧洲范围内的载人和载货车辆的要 求，使得多系统车辆在所有电网中(不管是交流还是直流电压运行)，关于不同的电压高 度都必须能够运行。用于满足该任务的主要的电气组件是在多系统车辆中集成的行驶变压器。在交 流电压运行中交流电压通过在牵引初级绕组上的滑接线被馈入并且然后借助可接通的牵 引次级绕组被用于驱动的直流电路。此外所谓的辅助运行绕组以加热绕组或滤波绕组的 形式附加地与牵引初级绕组电磁地耦合，从而为其它系统提供电能，例如用于供暖。在直流电压运行中通过滑接线将直流电压直接地引入到牵引次级绕组中，其中 牵引初级绕组可以开路或短路(DE38 17 652 C2)。此时直流电压直接通过牵引次级绕组 馈入到驱动的直流电路中。按照直流电压运行来使用多系统车辆变压器时的问题是，特别是在牵引次级绕 组中形成由系统引起的冲击电流，该冲击电流又导致在辅助运行绕组或附加的辅助次级 绕组中的电流升高。例如W02006/079744A1描述了用于具有多电流电机的车辆的变压 器，其具有至少一对初级和次级绕组，其中次级绕组还包括辅助次级绕组。在直流运行 中牵引次级绕组被提供以直流电压。牵引初级绕组被配置为开路并且辅助次级绕组短 路。在现有技术中的该解决方案中的缺陷是，由于由系统引起的冲击电流，特别是 在短路的辅助次级绕组中，电流升高会导致辅助次级绕组的损害或者甚至导致毁坏。此 外，变压器的总电感按照现有技术由于辅助次级绕组的短路仅在有限的范围内确定并且 由此在牵引变压器的开发中只能不精确地设计。
技术实现思路
由此本专利技术要解决的技术问题是，提供一种变压器，其避免在现有技术中的上 述缺陷并且避免了由于出现的电流冲击产生的对辅助次级绕组的损害。上述技术问题通过一种具有权利要求1的特征的变压器解决。按照本专利技术，在 直流电压运行中，直流电压可以馈入到牵引次级绕组中，其中电气组件集成在辅助次级 绕组的闭合的电路中。该电路元件布置具有如下优点在在辅助次级绕组中的接头之间的部分地高的 电流冲击的情况下，电流高度和/或电流上升被衰减或减小。由此以有效方式限制在辅助次级绕组中出现的电流。同时在直流电压运行中可以有针对地控制牵引次级绕组的总 阻抗。 在变压器的一种优选实施方式中，电气组件是电阻。根据在直流电压运行中出 现的电压，在电阻的合适的电导率的情况下可以有效限制电流冲击，因为电阻将电能的 一部分转换为热能。此外，电气组件优选还包括电容器和/或线圈。通过在辅助次级绕组的闭合电 路中使用电容器(如电阻一样)可以将牵引次级绕组的总阻抗调整到最佳水平。另一方 面，作为电气组件，电容器结合辅助次级绕组形成振荡电路并且由此提供如下可能性 滤除或衰减在牵引次级绕组中叠加在直流电压上的确定的频率。此外还有如下优点在谐振情况下，在辅助次级绕组中的相应电流高度的情况 下，整个变压器的电感受到影响。通过在辅助次级绕组的闭合电路中的电容器的附加电 容，明显提高通过辅助绕组的电流并且由此明显提高电感，至少牵引次级绕组的电感。 由此电感最小化或者说在牵引次级绕组的杂散电感改变。具有优势的是，通过测量装置来确定存在于牵引次级绕组中的总阻抗并且用作 对于可控组件的控制设备的控制输入。由此产生如下可能性根据存在的总阻抗，这样 影响在辅助次级绕组的闭合电路中的电子组件，使得对于各个直流电压运行最佳地设置 牵引次级绕组的总阻抗。具有优势的是，将电气组件设置在辅助次级绕组中。特别是在牵引初级绕组、 牵引次级绕组和辅助次级绕组的集中的结构的情况下，存在如下可能性将电气组件直 接集成为在辅助次级绕组中的闭合的电路的组成部分。在电容性组件的情况下，可以结 合具有高的介电常数的相应地置于中间的绝缘材料，将导电层直接集成在辅助次级绕组 的按层的结构中。在变压器的一种优选实施方式中，或者将辅助次级绕组作为附加的次级绕组被 集成在变压器中，或者关于电气要求这样匹配现有的辅助运行绕组，使得其在直流电压 运行中可以被用作辅助次级绕组。在本专利技术的意义下，辅助次级绕组理解为特别的加热 绕组、滤波绕组和/或补偿绕组。通过自动确定总阻抗，优选地得到对于电气组件，特别是以调节电导率的电位 器的形式的电气组件的自动调节。优选可以根据施加的直流电压电气互相连接、特别是串联连接多个辅助次级绕组。其它优选实施方式在从属权利要求中给出。 附图说明以下借助附图详细解释本专利技术。其中，图1具有闭合的电路和集成的电阻的变压器的电路图；图2示出了具有在辅助次级绕组的闭合的电路中的电容器元件的变压器的电路 图；图3示出了具有在辅助次级绕组的闭合的电路中的集成的振荡电路的变压器的 电路图。具体实施例方式图1示出了变压器1的电路图，其牵引次级绕组3a，3b可以借助升压及降压变压 器13相连。在升压和/或降压变压器13之后连接直流电路和/或紧接的电机控制器。 牵引初级绕组2a，2b相对牵引次级绕组3a，3b和辅助次级绕组4a围绕相应的核14分 组。牵引初级绕组2a，2b在直流电压运行中设置在开路中并且电气接地。辅助次级绕 组4a具有闭合的电路7，在该闭合的电路中设置了可调节的电位器5。牵引变压器1的 阻抗借助相应的测量装置9来测量并且被传输到控制单元10。控制单元直接与可调节的 电位器5相连并且根据在测量装置9上测量的阻抗再调节辅助次级绕组的闭合电路7的阻 抗。图2示出了变压器1的电路图，在其闭合电路7中设置了电容。由于在辅助次 级绕组中的高的电流，影响整个变压器的电感，从而在辅助次级绕组4a的闭合电路7中 的附加的电容5提高在附加次级绕组4a中的电流并且由此可以整体上调节变压器1的电感。图3示出了具有在辅助次级绕组4a，4b的闭合 电路中的振荡电路5的变压器1 的电路图。在图3的示出的例子中，辅助次级绕组4a，4b电气互相连接并且是闭合电路 7的部分。同样牵引次级绕组3a，3b互相串联地电连接。权利要求1.一种用于多系统车辆(6)的变压器(1)，具有牵引初级绕组(2)、牵引次级绕组(3) 以及辅助次级绕组(4)，其特征在于，在直流电压运行中，直流电压施加在所述牵引次级绕组(3)上，其中，电气组件(5) 被集成在所述辅助次级绕组(4)的闭合的电路(7)中。2.根据权利要求1所述的变压器(1)，其特征在于，所述电气组件(5)是电阻。3.根据权利要求1或2所述的变压器(1)，其特征在于，所述电气组件(5)包括电容 器和/或线圈。4.根据权利要求1至3中任一项所述的变压器(1)，其特征在于，存在于所述牵引次 级绕组(4)中的总阻抗能够通过对所述电气组件(5)的控制来改变。5.根据上述权利要求中任一项所述的变压器(1)，其特征在于，所述电气组件(5)被 设置在所述辅助次级绕组(4)中。6.根据权利要求3至5中任一项所述的变压器(1)，其特征在于，所述电气组件(5) 被设置在所述变压器(1)中并且包括导电层(11)和具有高的介电常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多系统车辆（６）的变压器（１），具有牵引初级绕组（２）、牵引次级绕组（３）以及辅助次级绕组（４），其特征在于，在直流电压运行中，直流电压施加在所述牵引次级绕组（３）上，其中，电气组件（５）被集成在所述辅助次级绕组（４）的闭合的电路（７）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔阿蒙，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE