[發(fā)明專利]端子臺(tái)、包括該端子臺(tái)的電機(jī)和包括該電機(jī)的車輛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710291945.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN107404178A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米歇爾·舍雷爾;菲利普·迪布瓦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾斯通運(yùn)輸科技公司
• 主分類號(hào): H02K5/22
• 分類號(hào): H02K5/22;H02K11/40
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 鄔志岐,姚開麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種端子臺(tái)、包括這種端子臺(tái)的諸如電力牽引車輛的牽引電動(dòng)機(jī)的一種電機(jī)或一種發(fā)電機(jī)、以及包括這種電動(dòng)機(jī)的電力牽引車輛。

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及對(duì)電機(jī)供應(yīng)電能以及保護(hù)該電機(jī)的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明在電力牽引車輛(即，由一個(gè)或數(shù)個(gè)電模塊牽引或推動(dòng)的車輛)領(lǐng)域中得到應(yīng)用，并且對(duì)于該車輛而言，電能量源不是在車輛內(nèi)的車載型的。車輛例如通過標(biāo)準(zhǔn)的受電弓和懸鏈線系統(tǒng)、或者通過與供電軌電接觸來獲得電能。相關(guān)的電力牽引車輛例如是地鐵、電車或火車。

在這種類型的某些車輛上，牽引電機(jī)由具有永磁體的設(shè)置有端子臺(tái)(有時(shí)被稱為“端子箱”)的同步電機(jī)構(gòu)成，該同步電機(jī)通過逆變器或任何其他用于電機(jī)的供電裝置進(jìn)行供電。逆變器被設(shè)計(jì)成處理車輛獲得的電能并且因此控制電機(jī)。車輛設(shè)置有用于在檢測(cè)到電機(jī)內(nèi)的電氣故障的情況下使逆變器的電機(jī)電絕緣的裝置。該裝置例如包括以電氣的方式被置于逆變器和電機(jī)的端子臺(tái)之間的接觸器。

然而，當(dāng)電動(dòng)機(jī)由于車輛前進(jìn)而被驅(qū)動(dòng)時(shí)，即，當(dāng)該車輛的輪軸例如在車輛的慣性作用下或者在被車輛的其它電機(jī)驅(qū)動(dòng)的作用下旋轉(zhuǎn)時(shí)，具有永磁體的該電動(dòng)機(jī)即使通過接觸器開路來從逆變器隔離，該電動(dòng)機(jī)在其端子處仍維持有電動(dòng)勢(shì)電壓。在絕緣裝置發(fā)生失效的情況下，繼電機(jī)內(nèi)或端子臺(tái)內(nèi)發(fā)生故障之后，尤其在端子臺(tái)的端子中的兩個(gè)之間則可能形成電弧，并且只要電機(jī)由于火車前進(jìn)而被驅(qū)動(dòng)，電弧即可持續(xù)。一旦端子臺(tái)的端子之間的絕緣被損壞，則只要電機(jī)被驅(qū)動(dòng)，就不可能停止在端子之間產(chǎn)生電弧。這種現(xiàn)象能夠?qū)е缕茐碾姍C(jī)，因而致使該電機(jī)突然阻塞。然后，車輛的輪軸本身被阻塞。已知如何給車輛提供轉(zhuǎn)矩限制系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)矩限制系統(tǒng)在電機(jī)被突然阻塞的情況下使電機(jī)與輪軸分離，以避免阻塞輪軸。

在端子臺(tái)裝備具有永磁體的發(fā)電機(jī)的情況下可能出現(xiàn)類似的問題。

US-A1-2012/0133224公開了一種用于三相電機(jī)的端子箱，通過絕緣隔板以防漏的方式將該端子箱的端子分開，以增大該端子之間的起始距離并且降低電弧的風(fēng)險(xiǎn)。然而，這種類型的端子箱對(duì)具有永磁體的電動(dòng)機(jī)而言不是先驗(yàn)充分的，對(duì)于這種類型的端子箱，端子受熱會(huì)破壞絕緣隔板，由此在端子箱的端子中的兩個(gè)之間產(chǎn)生短路。

US 2015/318750A1描述了一種由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)，該電動(dòng)機(jī)設(shè)置有端子臺(tái)，該端子臺(tái)具有用于連接電動(dòng)機(jī)的相位的匯流條的，該匯流條在端子臺(tái)內(nèi)被絕緣隔板分開。出于相同的理由，這種類型的端子臺(tái)不可能有效地保護(hù)某些設(shè)備免受過壓，尤其是在電動(dòng)機(jī)具有永磁體的情況下。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，通過提出一種新穎的端子臺(tái)來找到對(duì)前述的現(xiàn)有技術(shù)缺陷的補(bǔ)救措施，盡管在電機(jī)內(nèi)存在電氣故障，該新穎的端子臺(tái)仍能夠避免其所連接到的電機(jī)部分地或全部地破壞。

本發(fā)明的對(duì)象是一種用于諸如牽引電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)之類的電機(jī)的端子臺(tái)，該電機(jī)具有至少兩個(gè)相端子，端子臺(tái)包括至少兩個(gè)連接板并且對(duì)于每個(gè)連接板包括用于附接相端子中的一個(gè)與次級(jí)端子的裝置，該次級(jí)端子用于在相關(guān)的相端子處供應(yīng)電力和/或用于接收所傳輸?shù)碾娏Γ俗优_(tái)的至少一個(gè)絕緣中間隔板被置于連接板之間。根據(jù)本發(fā)明，該端子臺(tái)包括至少一個(gè)導(dǎo)電中間芯，該至少一個(gè)導(dǎo)電中間芯被定位在每個(gè)絕緣中間隔板內(nèi)并且該至少一個(gè)導(dǎo)電中間芯被配置成電連接到電機(jī)的電氣地。

通過本發(fā)明，在端子中的一個(gè)處發(fā)生電氣故障之后，絕緣中間隔板的任何部分破壞或全部破壞導(dǎo)致在一方面的導(dǎo)電中間芯與另一方面的以下故障元件中的一個(gè)之間形成電弧：連接板中的一個(gè)、相端子中的一個(gè)、或者次級(jí)端子中的一個(gè)。因此，避免了由于兩個(gè)相端子之間、兩個(gè)次級(jí)端子之間或者兩個(gè)連接板之間的電弧造成的短路的風(fēng)險(xiǎn)。因此，短路經(jīng)由導(dǎo)電中間芯轉(zhuǎn)向電機(jī)的電氣地，以使得至少部分地避免了發(fā)生電氣故障之后在電機(jī)上造成的損壞，以及使得由該到地的短路引起的相電流不平衡可被設(shè)置在上游的控制系統(tǒng)檢測(cè)到。

根據(jù)本發(fā)明的單獨(dú)采用的或者組合采用的其他有利的特征：

-端子臺(tái)包括兩個(gè)絕緣側(cè)部隔板，這兩個(gè)絕緣側(cè)部隔板以平行于每個(gè)絕緣中間隔板的方式被定位在連接板的兩側(cè)，以及，該端子臺(tái)包括兩個(gè)導(dǎo)電側(cè)部芯，這兩個(gè)導(dǎo)電側(cè)部芯分別被定位在絕緣側(cè)部隔板內(nèi)并且這兩個(gè)導(dǎo)電側(cè)部芯被電連接到每個(gè)導(dǎo)電中間芯。

-端子臺(tái)包括：

-絕緣框架，該絕緣框架被與連接板固定并且該絕緣框架包括絕緣中間隔板，以及

-導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件至少包括每個(gè)導(dǎo)電中間芯和導(dǎo)電基座，每個(gè)導(dǎo)電中間芯被永久地附接在該導(dǎo)電基座上，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件被添加到絕緣框架上。