CN113823477A - 一种多功能组合牵引滤波电抗器 - Google Patents

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李艳平
梁涛
敬华兵
陈立
向坤
鲁力
曾明成
黄江瑞
张志鹏
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Abstract

本发明公开了一种多功能组合牵引滤波电抗器，包括主架、第一电抗器和第二电抗器，第一电抗器第一线圈和第二电抗器第二线圈同心、相互抵靠，主架上设有第一、第二引出电缆支架，第一线圈、第二线圈的中间各引出一中间抽头，第一线圈的首端抽头、尾端抽头和中间抽头设在第一引出电缆支架上，第二线圈的首端抽头、尾端抽头和中间抽头设在第二引出电缆支架上；当用于架控系统时，第一电抗器的首端、尾端抽头分别接输入和输出，第二电抗器的首端、尾端抽头分别接输入和输出；当用于车控系统时，第一电抗器、第二电抗器的首端抽头同时接输入，第一电抗器、第二电抗器的中间抽头同时接输出。本发明只要一个电抗器，满足车控系统和架控系统两种工况需求。

Description

一种多功能组合牵引滤波电抗器
技术领域
本发明涉及电气设备，尤其涉及一种多功能组合牵引滤波电抗器。
背景技术
传统的牵引滤波电抗器，因为车控系统的滤波电抗器额定电流是架控系统的2倍，电感是0.5倍的关系，车控系统工况需要单独的电抗器，架空系统工况需要单独的电抗器，两种工况需要分别设计两种不同类型的电抗器，满足不同系统的要求，从而造成电抗器的种类繁多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种只要一个电抗器，不需要针对车控系统和架控系统分别做出两种电抗器，造成电感器种类繁多，大大简化了整体结构，降低了整体成本，提高了产品的通用型、适应性的多功能组合牵引滤波电抗器。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种多功能组合牵引滤波电抗器，包括主架以及安装在主架上的第一电抗器和第二电抗器，所述第一电抗器的第一线圈和第二电抗器的第二线圈同心、且相互抵靠，所述主架上设有第一引出电缆支架和第二引出电缆支架，所述第一线圈的中间引出一个中间抽头，所述第一线圈的首端抽头、尾端抽头和中间抽头固定在第一引出电缆支架上，所述第二线圈的中间引出一个中间抽头，所述第二线圈的首端抽头、尾端抽头和中间抽头固定在第二引出电缆支架上；当用于架控系统时，第一电抗器的首端抽头、尾端抽头分别接输入和输出，第二电抗器的首端抽头、尾端抽头分别接输入和输出；当用于车控系统时，第一电抗器的首端抽头与第二电抗器的首端抽头同时接输入，第一电抗器的中间抽头与第二电抗器的中间抽头同时接输出。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一线圈的绕线匝数与第二线圈的的绕线匝数相同。
作为上述技术方案的进一步改进，两个中间抽头分别在所述第一线圈和第二线圈匝数相同的位置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述主架上设有由金属材质构成的线圈端板。
所述主架包括两个相对布置的十字形架，所述第一电抗器和第二电抗器安装在两个十字形架之间。
作为上述技术方案的进一步改进，两个十字形架通过连杆连接成一个整体。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一引出电缆支架固定在一个十字形架上，所述第二引出电缆支架固定在另一个十字形架上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电抗器和第二电抗器均为空心式电抗器或铁心式电抗器或壳式电抗器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一线圈和第二线圈均为饼式或螺旋式或层式。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电抗器和第二电抗器均为干式电抗器或浸液式电抗器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明设计的集成式牵引滤波电抗器，两个独立的电抗器集成在一起，利用电抗器间的互感，通过不同的组合连接方式，满足轨道车辆车控系统(并联工作)和架控系统(各自独立工作)不同工作方式，只要一个电抗器，不需要针对车控系统和架控系统分别做出两种电抗器，造成电感器种类繁多，大大简化了整体结构，降低了整体成本，提高了产品的通用型、适应性，在电力系统、机车牵引系统、机车辅助系统中具有广泛的推广价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中第一电抗器与第二电抗器独立工作时的电路连接示意图。
图3是本发明中第一电抗器与第二电抗器并联为一路电抗器工作的电路连接示意图。
图中各标号表示：
1、主架；11、十字形架；12、连杆；2、第一电抗器；21、第一线圈；3、第二电抗器；4、第一引出电缆支架；5、第二引出电缆支架；6、线圈端板。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实施例的多功能组合牵引滤波电抗器，包括主架1以及安装在主架1上的第一电抗器2和第二电抗器3，第一电抗器2的第一线圈21和第二电抗器3的第二线圈(图中未示出)同心、且相互抵靠，主架1上设有第一引出电缆支架4和第二引出电缆支架5，第一线圈21的中间引出一个中间抽头L13，第一线圈21的首端抽头L11、尾端抽头L12和中间抽头L13固定在第一引出电缆支架4上，第二线圈的中间引出一个中间抽头L23，第二线圈的首端抽头L21、尾端抽头L22和中间抽头L23固定在第二引出电缆支架5上。
当用于架控系统时，如图2所示，此时两路电抗器独立工作，第一电抗器2的首端抽头L11、尾端抽头L12分别接输入和输出，第二电抗器3的首端抽头L21、尾端抽头L22分别接输入和输出，中间抽头L13和中间抽头L23不接任何线。这样，第一电抗器2的第一线圈21单独工作，第二电抗器3的第二线圈单独工作，此时假定第一电抗器2的电流为I，第二电抗器3的电流为I，电感为H。
当用于车控系统时，如图3所示，此时，两路电抗器并联为一路电抗器，第一电抗器2的首端抽头L11与第二电抗器3的首端抽头L21同时接输入，第一电抗器2的中间抽头L13与第二电抗器3的中间抽头L23同时接输出。即第一电抗器2与第二电抗器3的电路为并联的关系，此时假定第一电抗器2的电流为I，第二电抗器3的电流为I，则并联后的总电流为2I，从而满足了车控系统工况，其电流为架控系统工况电流的2倍。电感是根据线圈的绕线匝数来确定的，为了使得车控系统电感为0.5H，特意在第一线圈21和第二线圈的中间引出一个中间抽头(L13、L23)，中间抽头的设置使得第一线圈21和第二线圈使用匝数减小，进而电感也减小，通过合理设计计算，可以使得并联后的总的电感为0.5H，为架控系统的一半。也就是本发明设计的集成式牵引滤波电抗器，只要一个电抗器，既满足了车辆车控系统(大电流、小电感)的使用工况，又能满足架控系统(小电流、大电感)的使用工况，不需要针对车控系统和架控系统分别做出两种电抗器，造成电感器种类繁多，大大简化了整体结构，降低了整体成本，在电力系统、机车牵引系统、机车辅助系统中具有广泛的推广价值。
本实施例中，第一线圈21的绕线匝数与第二线圈的的绕线匝数相同，从而保证第一电抗器2和第二电抗器3的电感相同。
本实施例中，中间抽头L13和中间抽头L23分别在第一线圈21和第二线圈匝数相同的位置，这样便于计算并并联后的电感。
本实施例中，主架1上设有由金属材质构成的线圈端板6。主架1包括两个相对布置的十字形架11，第一电抗器2和第二电抗器3安装在两个十字形架11之间。两个十字形架11通过连杆12连接成一个整体。第一引出电缆支架4固定在一个十字形架11上，第二引出电缆支架5固定在另一个十字形架11上。线圈端板6固定在两个十字形架11的顶部，线圈端板6的作用为对电抗器的线圈起屏蔽作用，同时将主架1和第一、第二电抗器构成的整体固定在机架上。十字形架11为绝缘材料，可以由A、B、F、H或其他C级绝缘材质替代，实现功能。需要说明的是，在其他实施例中，十字形架11也可以为碳钢或者不锈钢的金属材质，但是为金属材质时，十字形架11与第一线圈21和第二线圈不接触。
本实施例中，第一电抗器2和第二电抗器3均为空心式电抗器，在其他实施例中，二者也可以都为铁心式电抗器或壳式电抗器。
本实施例中，第一线圈21和第二线圈均为饼式，在其他实施例中，二者也可以为螺旋式或层式。
本实施例中，第一电抗器2和第二电抗器3均为干式电抗器，采用空气冷却，既可以采用自然风冷，也可以采用强迫风冷。在其他实施例中，也可以都或浸液式电抗器，采用矿物油、高温油、植物油等。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：包括主架(1)以及安装在主架(1)上的第一电抗器(2)和第二电抗器(3)，所述第一电抗器(2)的第一线圈(21)和第二电抗器(3)的第二线圈同心、且相互抵靠，所述主架(1)上设有第一引出电缆支架(4)和第二引出电缆支架(5)，所述第一线圈(21)的中间引出一个中间抽头，所述第一线圈(21)的首端抽头、尾端抽头和中间抽头固定在第一引出电缆支架(4)上，所述第二线圈的中间引出一个中间抽头，所述第二线圈的首端抽头、尾端抽头和中间抽头固定在第二引出电缆支架(5)上；当用于架控系统时，第一电抗器(2)的首端抽头、尾端抽头分别接输入和输出，第二电抗器(3)的首端抽头、尾端抽头分别接输入和输出；当用于车控系统时，第一电抗器(2)的首端抽头与第二电抗器(3)的首端抽头同时接输入，第一电抗器(2)的中间抽头与第二电抗器(3)的中间抽头同时接输出。
2.根据权利要求1所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述第一线圈(21)的绕线匝数与第二线圈的的绕线匝数相同。
3.根据权利要求2所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：两个中间抽头分别在所述第一线圈(21)和第二线圈匝数相同的位置。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述主架(1)上设有由金属材质构成的线圈端板(6)。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述主架(1)包括两个相对布置的十字形架(11)，所述第一电抗器(2)和第二电抗器(3)安装在两个十字形架(11)之间。
6.根据权利要求5所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：两个十字形架(11)通过连杆(12)连接成一个整体。
7.根据权利要求5所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述第一引出电缆支架(4)固定在一个十字形架(11)上，所述第二引出电缆支架(5)固定在另一个十字形架(11)上。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述第一电抗器(2)和第二电抗器(3)均为空心式电抗器或铁心式电抗器或壳式电抗器。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述第一线圈(21)和第二线圈均为饼式或螺旋式或层式。
10.根据权利要求1至3任意一项所述的多功能组合牵引滤波电抗器，其特征在于：所述第一电抗器(2)和第二电抗器(3)均为干式电抗器或油浸式电抗器。
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