[發明專利]用于電動車輛的變壓器

有效

• 申請號: 201380013413.7
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN104205259B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: M.阿蒙;M.鮑曼;R.貝克;D.霍爾曼;E.基爾徹邁耶;A.希爾伯內格爾;I.G.澤納
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01F27/38
• 分類號: H01F27/38;H01F30/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

本發明涉及一種用于電動車輛的變壓器，其具有至少一個高壓初級繞組(1)、至少一個牽引次級繞組(2)以及至少一個輔助運行次級繞組(3)和磁性導通的芯柱(4)。在此，牽引次級繞組(2)圍繞芯柱(4)同中心地布置在內層(6)中。高壓初級繞組(1)和輔助運行次級繞組(3)圍繞芯柱(4)和牽引次級繞組(2)同中心地布置在外層(7)中。在此，輔助運行次級繞組(3)包括至少兩個導電連接的線圈(3.1、3.2)，所述兩個導電連接的線圈沿軸向(A)包圍所述高壓初級繞組(1)。

技術領域

本發明涉及一種用于電動車輛的變壓器，其具有至少一個高壓初級繞組、至少一個牽引次級繞組以及至少一個輔助運行次級繞組和磁性導通的芯。

背景技術

用于電動車輛的變壓器將由高架電線提供的電壓(以下稱為高壓)轉換為適用于運行電力驅動器的牽引電壓以及適用于供給輔助設備如暖氣、照明設備或者通風設備的輔助運行電壓。為此目的，通過高壓供給的高壓初級繞組感應式地與提供牽引電壓或輔助運行電壓的牽引次級繞組以及輔助運行次級繞組耦合。

由現有技術已知這樣的繞組裝置，它們實現了高壓初級繞組與牽引次級繞組以及輔助運行次級繞組之間的感應式耦合。在此，電導線的多個連續的線匝(以下稱為線圈)圍繞具有長形延伸的共同鐵芯布置。

多個線圈串聯地導電連接在稱為盤形繞組的繞組裝置中并且共同形成繞組，例如牽引次級繞組。多個線圈在軸向上沿共同鐵芯的長形延伸并列布置，其中，不同繞組的線圈依次相續。例如DD 234108 A1描述了一種具有多個牽引系統的用于機動車變壓器的盤形線圈裝置，其中通過相對于套管預設位置適當地布置線圈而避免了連接線路的導引裝置中的交叉。

此外由現有技術(例如R.Küchler,Die Transformatoren:Grundlagen für ihreBerechnung und Konstruktion,Springer 1966,S.282f)已知稱為管式繞組或圓柱形繞組的繞組裝置，其中，高壓初級繞組、牽引次級繞組以及輔助運行次級繞組分別由線圈構成，其中，所述線圈同中心地布置。由現有技術已知的解決方案例如規定將牽引次級繞組圍繞共同的鐵芯布置在最內層上。高壓初級繞組置于該最內層上。輔助運行次級繞組圍繞高壓初級繞組置于最外層上。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于電動車輛的改進的變壓器，其包括至少一個高壓初級繞組、至少一個牽引次級繞組以及至少一個輔助運行次級繞組和磁性導通的芯。

該技術問題按本發明通過權利要求1所述的特征解決。

本發明的有利設計方案是從屬權利要求的主題。

用于電動車輛的變壓器具有至少一個高壓初級繞組、至少一個牽引次級繞組以及至少一個輔助運行次級繞組和磁性導通的芯柱，其中，按照本發明，牽引次級繞組圍繞芯柱同中心地布置在內層中，并且高壓初級繞組和輔助運行次級繞組圍繞芯柱和牽引次級繞組同中心地布置在外層中，其中，輔助運行次級繞組包括兩個導電連接的線圈，所述線圈沿軸向包圍或包夾所述高壓初級繞組。

按照本發明所述構造方式的變壓器包括至少四個線圈，在所述線圈之間形成感應式耦合。

在此，內部線圈形成牽引次級繞組。同中心地圍繞所述內部線圈這樣布置第一外部線圈，使得內部線圈和第一外部線圈的中心點沿軸向幾乎重疊。所述第一外部線圈形成高壓初級繞組，其中，所述第一外部線圈沿軸向的延伸長度小于內部線圈的延伸。

第二外部線圈和第三外部線圈同中心地圍繞內部線圈這樣布置，使得第二和第三外部線圈沿軸向包圍高壓初級繞組的第一外部線圈。所述第二和第三外部線圈導電地串聯連接并且共同構成輔助運行次級繞組。高壓初級繞組和輔助運行次級繞組并列布置的外部線圈沿軸向幾乎完全遮蓋牽引次級繞組的內部線圈。這種一個內部線圈和總共三個外部線圈的布置結構在以下稱為同中心的線圈布置結構。