RU2691949C2 - Тяговый трансформатор - Google Patents

Тяговый трансформатор Download PDF

Info

Publication number
RU2691949C2
RU2691949C2 RU2017112293A RU2017112293A RU2691949C2 RU 2691949 C2 RU2691949 C2 RU 2691949C2 RU 2017112293 A RU2017112293 A RU 2017112293A RU 2017112293 A RU2017112293 A RU 2017112293A RU 2691949 C2 RU2691949 C2 RU 2691949C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
casing
core
attached
windings
Prior art date
Application number
RU2017112293A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017112293A (ru
RU2017112293A3 (ru
Inventor
Филипп СТЕФАНУТТИ
Стефан ИСЛЕР
Туфанн ЧАУДХУРИ
Блез ТОРАН
Люк ГРОЖАН
Original Assignee
Абб Швайц Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Швайц Аг filed Critical Абб Швайц Аг
Publication of RU2017112293A publication Critical patent/RU2017112293A/ru
Publication of RU2017112293A3 publication Critical patent/RU2017112293A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691949C2 publication Critical patent/RU2691949C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C3/00Electric locomotives or railcars
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/025Constructional details relating to cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/26Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/26Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/266Fastening or mounting the core on casing or support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2876Cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/346Preventing or reducing leakage fields

Abstract

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении размеров и веса при сохранении требуемой мощности. Тяговый трансформатор (10) для рельсовых транспортных средств содержит кожух (20), заполненный изолирующей жидкостью, в котором установлены по меньшей мере две обмотки (30, 31). Крепежное средство (50) для установки трансформатора (10) на рельсовом транспортном средстве прикреплено к сердечнику (40) трансформатора, расположенному вне кожуха (20). 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к тяговым трансформаторам для электрических рельсовых транспортных средств. Оно относится к тяговым трансформаторам, описанным в ограничительной части п.п. 1 и 2 формулы изобретения.
Предшествующий уровень техники
В электрических рельсовых самодвижущихся транспортных средствах, таких как локомотивы и мотор-вагоны, тяговый трансформатор является ключевым элементом тяговой цепи. При отказе тягового трансформатора поезд не может двигаться, и секция пути блокируется. Тяговый трансформатор является главным трансформатором рельсового транспортного средства и подает энергию от контактного провода на тяговый электродвигатель и на все бортовые системы. Тяговым трансформаторам приходится принимать разные входные частоты (от 50 Гц до 16,7 Гц) и напряжения (25 кВ), и подавать питание на различные асинхронные двигатели переменного тока и преобразователи и двигатели постоянного тока с разными требованиями к фильтрованию и подавлению гармоник. Для преобразования высокой мощности тяговый трансформатор должен иметь существенные размеры и вес. Тяговый трансформатор должен выдерживать все возникающие механические вибрации, удары и силы ускорения рельсового самодвижущегося транспортного средства.
Тяговый трансформатор обычно устанавливают за пределами основного кожуха тягового транспортного средства, т.е., под полом или на крыше, где пространство ограничено из-за максимально допустимой высоты транспортного средства или имеющегося пространства между нижней поверхностью пола и рельсом. Тяговые трансформаторы также могут находиться внутри основного кожуха и испытывают такие же пространственные ограничения. Далее, из-за существенного веса трансформатора, следует принимать соответствующие меры, если требуется установка на крышу или под полом.
Первые тяговые трансформаторы конструировались с сухой или воздушной изоляцией, приводящей к частым отказам из-за электрического пробоя во время работы. Такие отказы вызывались пылью или влагой, воздействию которых был повержен трансформатор.
В настоящее время современные тяговые трансформаторы для электрических рельсовых самодвижущихся транспортных средств для соответствия требованиям являются по типу изоляции являются масляными трансформаторами. Масло является очень хорошим теплоносителем и хорошим изолирующим материалом по равнению с воздухом, когда требуется получить высокую плотность мощности. Обмотки и сердечник масляных трансформаторов полностью заключены в бак, заполненный трансформаторным маслом. Бак имеет соответствующие средства, расположенные на его внешней стороне, для установки на самодвижущееся транспортное средство. Такими монтажными средствами являются балки, плиты и пр., приваренные к баку (корпусу) тягового трансформатора, которые должны выдерживать полный вес бака, трансформатора и трансформаторного масла. Следовательно, бак должен иметь стенки достаточной толщины и быть изготовлен из тяжелого материала, такого как сталь, чтобы обеспечить механическую стабильность.
В документе GB874730 описывается устройство масляного трансформатора для рельсового самодвижущегося транспортного средства, содержащее главный трансформатор, расположенный в трансформаторном баке. Трансформаторный бак заполнен маслом. Бак установлен под полом рельсового транспортного средства.
В WO2014086948 А2 раскрывается тяговый трансформатор с обмотками, погруженными в структуру, заполненную маслом. Замкнутый сердечник проходит через внутреннюю полость центрального внутреннего цилиндрического элемента, который образует часть кожуха и, поэтому, не контактирует с маслом.
Целью настоящего изобретения является создание компактной конструкции тягового трансформатора, имеющего уменьшенные размеры и вес, сохраняя при этом требуемую плотность мощности.
Каткое описание изобретения
Эта цель достигается с помощью тягового трансформатора по п.п. 1 и 2 формулы изобретения.
Другие варианту настоящего изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Согласно первому аспекту изобретения, предлагается тяговый трансформатор для рельсовых транспортных средств, содержащий:
- кожух, заполненный изолирующей жидкостью,
- по меньшей мере две обмотки, расположенные в кожухе,
- сердечник трансформатора,
- крепежные средства для установки трансформатора на рельсовом транспортном средстве,
в котором сердечник трансформатора расположен за пределами кожуха, и
в котором крепежные средства прикреплены к сердечнику трансформатора.
Одна идея вышеописанного тягового трансформатора заключается в том, что обмотки расположены в кожухе, а сердечник трансформатора может проходить через кожух, не контактируя с изолирующей жидкостью и, тем самым, позволяя прикрепить крепежные средства непосредственно к сердечнику трансформатора для установки трансформатора на рельсовом транспортном средстве. Другими словами, крепежные средства и сердечник трансформатора соединены непосредственно и находятся в непосредственном физическом контакте. Силы, действующие на рельсовое транспортное средство, передаются непосредственно на сердечник трансформатора через крепежные средства. С другой стороны, силы, действующие на трансформатор, передаются непосредственно от сердечника трансформатора на рельсовое транспортное средство через крепежные средства. Такой трансформатор позволяет снизить качество изолирующей жидкости, заполняющей кожух, и упростить механическую конструкцию кожуха. Поэтому вышеописанный тяговый трансформатор имеет уменьшенные размеры и вес.
Кроме того, кожух тягового трансформатора прикреплен к сердечнику трансформатора по меньшей мере двумя поддерживающими элементами.
Крепежные средства могут быть прикреплены только к сердечнику (40) тягового трансформатора. Поэтому, другие детали трансформатора, в частности, кожух трансформатора, не используются для крепления крепежных средств. Следовательно, для всех деталей, которые не участвуют в креплении крепежных средств можно использовать меньшее количество материала и более легкий материал. Это снижает общий вес тягового трансформатора.
Кроме того, кожух может быть образован по меньшей мере одним цилиндрическим внутренним корпусом и цилиндрическим внешним корпусом, частично окружающим по меньшей мере один цилиндрический внутренний корпус, в котором замкнутый объем кожуха между по меньшей мере одним цилиндрическим внутренним корпусом и цилиндрическим внешним корпусом заполнен изолирующей жидкостью, и в котором части сердечника трансформатора проходят через по меньшей мере один цилиндрический внутренний корпус. Обмотки охватывают внутренний цилиндрический корпус и опираются на внешнюю поверхность внутреннего цилиндрического корпуса.
На осевых концах кожуха могут быть установлены первая крышка и вторая крышка. Кожух зажат между по меньшей мере двумя опорными элементами, прижимающимися осевыми концами к первой и ко второй крышке.
Первая крышка и вторая крышка имеют непроницаемое для жидкости уплотнение относительно осевых концов кожуха. Обе крышки имеют по меньшей мере одно отверстие, соответствующее диаметру по меньшей мере одного цилиндрического внутреннего корпуса. Таким образом, образован полый цилиндр, который содержит изолирующую жидкость. Типично, стержни, являющиеся частями сердечника трансформатора, проходят через проход в полом цилиндре. Непроницаемое для жидкости уплотнение может быть сформировано клеевым соединением, прокладкой или сваркой.
Кроме того, тяговый трансформатор стержневым трансформатором, что означает, что замкнутый сердечник образуют два ярма и два стержня. К каждому стержню прикреплена по меньшей мере одна обмотка. Ярма выходят наружу на обоих осевых концах кожуха, и к ним прикреплены крепежные средства.
Поскольку основной функцией кожуха является служить баком для изолирующей жидкости, а не быть фиксатором для крепежных средств, его можно изготовить из легкого материала. Предпочтительными материалами кожуха могут быть стекловолокно, композит на основе эпоксидной смолы или алюминий.
Крепежным средством может быть крепежная рама с параллельными боковыми планками. Боковые планки прикреплены к ярмам и проходят параллельно направлению ярма.
Кроме того, могут иметься элементы жесткости, поглощающие силы вдоль направления ярма и, наряду с ними, вдоль направления движения рельсового транспортного средства. Элементы жесткости прикреплены к боковым планкам рамы и к той части трансформатора, которая проходит через цилиндрический внутренний корпус.
По меньшей мере два опорных элемента могут быть адаптированы к форме первой крышки и второй крышки. Эти фасонные опорные элементы предотвращают выход магнитных полей рассеивания в осевом направлении обмоток и стержней сердечника. При этом сокращаются паразитные эффекты полей рассеивания на соседние ферромагнитные части рельсового транспортного средства и рельсы, приводящих к образованию вихревых токов, и другие потери.
В сечении, перпендикулярном осевому направлению обмоток, кожух может иметь форму восьмерки. Такое сечение преимущественно улучшает механическую стабильность цилиндрического внешнего корпуса и, вместе с ним, всего кожуха и одновременно уменьшает замкнутый объем и, следовательно, количество необходимой изолирующей жидкости.
Краткое описание чертежей
Далее следует более подробное описание вариантов настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:
Фиг. 1 - рельсовое транспортное средство с тяговым трансформатором, установленным под полом корпуса транспортного средства.
Фиг. 2а - вид в перспективе тягового трансформатора для горизонтальной установки.
Фиг. 2b - вид соку тягового трансформатора.
Фиг. 2с - другой вид сбоку тягового трансформатора.
Фиг. 2d - сечение тягового трансформатора по настоящему изобретению.
Фиг. 3 - вид в перспективе тягового трансформатора для вертикальной установки.
Описание вариантов
Далее следует подробное описание вариантов, один или более пример которых показан на чертежах. Каждый пример приведен для пояснения и не ограничивает настоящее изобретение. В нижеследующем описании чертежей одинаковые компоненты обозначены одними и теми же позициями. По существу описываются лишь различия между отдельными вариантами.
На фиг. 1 схематически показано рельсовое транспортное средство 1, оснащенное тяговым трансформатором 10, установленным под полом корпуса транспортного средства. В других вариантах трансформатор может быть установлен на крыше транспортного средства или в машинном отсеке внутри корпуса транспортного средства.
Далее следует описание первого варианта тягового трансформатора со ссылками на фиг. 2а-2d. Тяговый трансформатор 10 содержит кожух 20, заполненный изолирующей жидкостью 205. Изолирующая жидкость типично содержит минеральное масло, силиконовое масло, синтетическое или растительное масло и служит для электрической изоляции обмоток и для охлаждения обмоток.
Кожух 20 образован двумя цилиндрическими внутренними корпусами 201, 202 и цилиндрическим внешним корпусом 203, окружающим два цилиндрических внутренних корпуса 201, 202. Каждый цилиндрический внутренний корпус 201, 202 имеет кольцевое сечение и имеет ось цилиндра, проходящую по существу параллельно оси цилиндра внешнего корпуса 203, которая проходит в осевом направлении Y, показанном на фиг. 2d. Осевое направление Y также является осевым направлением обмоток 30, 31. Цилиндрические внутренние корпуса 200, 201 также могут иметь форму другого сечения (поперек осевого направления Y).
Каждый из двух концов кожуха 20 закрыт первой и второй крышками 207, 207, соответственно. Первая и вторая крышки 206, 207, два цилиндрических внутренних корпуса 201, 202 и цилиндрический внешний корпус 203 образуют замкнутый объем, заполненный изолирующей жидкостью 205, в частности, трансформаторным маслом. Обмотки 30, 31, расположенные внутри кожуха, полностью погружены в трансформаторное масло. Поэтому, первая и вторая крышки 206, 207 уплотнены непроницаемо для жидкости относительно цилиндрического внешнего корпуса 203 и цилиндрических внутренних корпусов 201, 202. Уплотнение может быть клеевым. Альтернативно, уплотнением может быть образовано прокладкой или сваркой.
На фиг. 2d показано сечение по линии А-А на фиг. 2b тягового трансформатора 10 по первому варианту изобретения, на котором видны два круглых отверстия 208, 209 в первой и второй крышках 206, 207, соответственно и эти отверстия 208, 209 согласованы с внутренним диаметром цилиндрического внутреннего корпуса 201. Два других отверстия выполнены и согласованы с внутренним диаметром цилиндрического внутреннего корпуса 202.
Два стержня 403, 404 сердечника 40 трансформатора проходят через два цилиндрических внутренних корпуса 201, 202 и вместе с ними, через две обмотки 30, 31. Стержни 403, 404 соединены ярмами 401, 402 трансформатора на осевых концах кожуха 20. Таким образом, образован стержневой трансформатор, в котором в трансформаторное масло погружены только обмотки 30, 31. Сердечник 40 трансформатора находится снаружи кожуха и, поэтому, не контактирует с трансформаторным маслом и может охлаждаться воздухом. Обмотки 30 31, намотаны на соответствующие цилиндрические внутренние корпуса 201, 202. Проводники обмоток 30, 31, могут иметь форму проволоки, например, спирали из металлической проволоки, например, медной проволоки, или они могут быть пластинчатыми, покрытыми электроизолирующим слоем и спирально намотанными вокруг цилиндрических внутренних корпусов 201, 202. Обмотка 30 может работать как первичная обмотка, а обмотка 31 может работать как вторичная обмотка тягового трансформатора 10, или наоборот.
Чтобы не допустить короткого замыкания, два цилиндрических внутренних корпуса 201, 202, не должны работать как виток паразитной вторичной обмотки. Поэтому, оба внутренних корпуса 201, 202, изготовлены из электроизолирующего материала, например, композита на основе эпоксидной смолы.
Для горизонтальной установки тягового трансформатора 10 на рельсовое транспортное средство 1 плоскость, определяемая направлениями X-Y, проходит по существу параллельно крыше или полу рельсового транспортного средства 1.
Как показано на фиг. 2а-2d, сердечник 40 трансформатора прикреплен к крепежному средству 50, которое выполнено как монтажная рама. Такая рама позволяет крепить трансформатор 10 на крышу или под пол рельсового транспортного средства и имеет две параллельные боковые планки 501, 502, которые приварены к двум поперечным планкам. Боковые планки 501, 502 проходят в направлении продольной оси рельсового транспортного средства и в направлении движения этого транспортного средства, которое обозначено позицией X. За счет крепления сердечника 40 трансформатора непосредственно к раме и, через нее к рельсовому транспортному средству, осуществляется крепление самой тяжелой части трансформатора, не считая обмоток и, преимущественно, силы ускорения и вибрации от рельсового транспортного средства могут передаваться непосредственно на сердечник трансформатора. Это упрощает механическую конструкцию тягового трансформатора 10 и, в частности, конструкцию кожуха 20.
Тяговый трансформатор 10 прикреплен к раме только сердечником 40, который опирается на боковые планки 501, 502 рамы. В частности, ярма 401, 402 трансформатора и концы стержней 403, 404 трансформатора, которые выступают за осевые концы кожуха 20, опираются на вершины боковых планок 501, 502. В других вариантах рама может лежать на верхней поверхности сердечника 40 трансформатора.
Крепление между сердечником 40 трансформатора и боковыми планками 501, 502 осуществляется винтовыми соединениями. Для обеспечения большой жесткости и стабильности между сердечником 40 и рамой, сердечник 40 трансформатора является сердечником типа «step-lap», в котором один или несколько слоев стержней 403, 404 наложены на один или несколько слоев ярм 401, 402, как показано на фиг. 2d. В сердечнике 40 трансформатора выполнено 8 сквозных отверстий, из которых четыре выполнены на четырех углах сердечника 40 трансформатора, в наложенных друг на друга областях стержней 403, 404, и ярм 401, 402. Когда сердечник 40 трансформатора закреплен на раме винтами, то одновременно стержни свинчиваются с ярмами 401, 402. Ярма 401, 402 ориентированы параллельно боковым планкам 501, 502 и, вместе с ними, параллельно направлению Х.
Рама установлена на рельсовом транспортном средстве 1 на четырех изогнутых ножках, которые приварены к концам боковых планок 501, 502.
Как показано на фиг. 2а-2d, кожух 20 прикреплен к сердечнику 40 трансформатора четырьмя уголковыми опорными элементами 60, 61, 62, 63, два 60, 62 из которых расположены на верней части сердечника 40 трансформатора на осевых концах кожуха 20, а два других уголковых опорных элемента 61, 63 расположены на нижней части сердечника 40 трансформатора на осевых концах кожуха 20.
Каждый уголковый опорный элемент 60, 61, 62 63 привинчен одной из своих двух полок непосредственно к сердечнику 40 трансформатора, а кожух 20 зажат между другими полками. Эти другие полки на осевых концах нажимают на первую и вторую крышки 206, 207. Опорный элемент 60 на верхней части сердечника 40 трансформатора и опорный элемент 61 на нижней стороне сердечника 40 трансформатора имеют регулировочные винты для установки силы контакта для зажима кожуха 20. Регулировочные винты закреплены на полке опорного элемента 60, 61, которые прижимаются к первой 206 или второй 207 крышке.
Каждое из ярем 401, 402 тягового трансформатора 10 привинчено к соответствующей боковой планке 501, 502 рамы, соответствующим опорным элементом 60, 61, 62, 63 на верхней части сердечника трансформатора и соответствующим опорным элементом 60, 61, 62, 63 на нижней части сердечника трансформатора 10. Винтовое соединение проходит перпендикулярно осевому направлению Y обмоток.
Опорные элементы 60, 61, 62, 63 могут быть адаптированы полностью или частично к форме первой крышки 206 или второй крышки 207 (не показана) так, чтобы предотвратить выход магнитного потока в осевом направлении Y обмоток. Таким образом, фасонные опорные элементы 60, 61, 62, 63 действуют как экран и предотвращают выход нежелательного магнитного поля рассеяния в окружающую среду, особенно в рельсовое транспортное средство или в рельсы.
Тяговый трансформатор 10 может иметь элементы 70, 71, 72, 73 жесткости для поглощения сил ускорения, действующих в направлении движения рельсового транспортного средства 1. Элементы 70, 71, 72, 73 жесткости прикреплены к верхней части боковых планок 501, 502, как для примера показано на фиг. 2b, или могут быть приварены к боковым планкам 501, 501, как показано на примере элемента 71 жесткости на фиг. 2b. Элементы 70, 71, 72, 73 жесткости расположены перед и после частей сердечника 40 трансформатора, которые проходят в осевом направлении за осевые коны корпуса 20, которые являются ярмами 401, 402.
К опорным элементам 60, 61, 62, 63 могут быть прикреплены и приварены дополнительные элементы жесткости, чтобы поглощать силы ускорения. Эти дополнительные элементы жесткости также расположены перед и после ярем 401, 402 и могут быть привинчены к сердечнику 40 трансформатора, чтобы предотвращать нежелательные движения сердечника 40 трансформатора в направлении Х.
На фиг. 3 показан еще один вариант тягового трансформатора 11 для вертикальной установки на рельсовом транспортном средстве, который подходит, например, для установки в машинном отделении транспортного средства.
Сердечник 40 трансформатора прикреплен к крепежному средству 50, которое также выполнена как монтажная рама. В отличие от варианта, показанного на фиг. 2а-2d, трансформатор 11 и крепежное средство 50 повернуты на 90° в стоячее положение. Другими словами, плоскость, определенная направлениями X-Y, проходит по существу перпендикулярно полу рельсового транспортного средства и, следовательно, ось обмоток ориентирована вертикально. Боковые планки 501, 502 приварены к двум двутавровым балкам, которые проходят поперечно между боковыми планками 501, 502 и вместе с ними образуют раму.
Цилиндрический внешний корпус 203 имеет сечение в форме восьмерки, что придает повышенную механическую стабильность кожуху 20 по сравнению с корпусом в форме обычного цилиндра. Поэтому в качестве материала для цилиндрического внешнего корпуса 203 можно применять более легкий материал, например, алюминий вместо стали. Цилиндрический внешний корпус 203 можно изготовить из алюминия, который дополнительно имеет хорошую теплопроводность и улучшает рассеяние теплоты от трансформатора 11 в окружающую среду. Можно также использовать электроизоляционный легкий материал, например, композит на основе эпоксидной смолы, если рассеяние теплоты цилиндрическим внешним корпусом 203 не имеет большого значения для конструкции тягового трансформатора 11.
Тяговый трансформатор 11 имеет две ножки, приваренные к концам боковых планок 501, 502 на одном осевом конце кожуха 2- для установки трансформатора в вертикальном положении на рельсовом транспортном средстве 1.
Перечень позиций
1 - рельсовое транспортное средство
10, 11=тяговый трансформатор
20 - кожух
30, 31 - обмотки
40 - сердечник трансформатора
50 - крепежное средство
60, 61, 62, 63 - опорные элементы
70, 71, 72, 73 - элементы жесткости
201, 202 - цилиндрический внутренний корпус
203 - цилиндрический внешний корпус
205 - изолирующая жидкость
206, 207 - первая и вторая крышки
208, 209 - отверстия в первой и второй крышках
401, 402 - ярма трансформатора
403, 404 - стержни трансформатора
501, 502 - боковые планки
600 - регулировочный винт
Х - осевое направление ярма, направление боковых планок
Y - осевое направление обмоток и цилиндрических внутренних корпусов.

Claims (36)

1. Тяговый трансформатор (10) для рельсовых транспортных средств, содержащий:
- кожух (20), заполненный изолирующей жидкостью, содержащий первую и вторую крышки (206, 207), расположенные на осевых концах кожуха (20);
- по меньшей мере две обмотки (30, 31), находящиеся в кожухе (20);
- сердечник (40) трансформатора, расположенный снаружи кожуха (20);
- крепежное средство (50) для установки трансформатора (10) на рельсовом транспортном средстве,
причем крепежное средство (50) прикреплено к сердечнику (40) трансформатора, а кожух (20) зажат между по меньшей мере двумя опорными элементами (60, 61, 62, 63), прижимающимися указанными осевыми концами к первой и второй крышке (206, 207),
причем дополнительно изолирующая жидкость (205) является трансформаторным маслом.
2. Трансформатор (10) по п.1, в котором изолирующая жидкость (205) содержит минеральное масло, силиконовое масло или растительное масло и служит для электрической изоляции обмоток (30, 31) и для охлаждения обмоток (30, 31).
3. Трансформатор (10) по любому из пп.1, 2, в котором первая и вторая крышки (206, 207), два цилиндрических внутренних корпуса (201, 202) и цилиндрический внешний корпус (203) образуют замкнутый объем, заполненный изолирующей жидкостью (205), и обмотки (30, 31), расположенные в кожухе, полностью погружены в трансформаторное масло.
4. Трансформатор (10) по п.1, в котором кожух (20) прикреплен к сердечнику (40) трансформатора указанными по меньшей мере двумя опорными элементами (60, 61, 62, 63).
5. Трансформатор (10) по любому из пп.1 и 4, в котором крепежное средство (50) прикреплено только к сердечнику (40) тягового трансформатора (10).
6. Трансформатор (10) по п.1, в котором кожух (20) образован двумя цилиндрическими внутренними корпусами (201, 202) и цилиндрическим внешним корпусом (203), частично окружающим два цилиндрических внутренних корпуса (201, 202), причем замкнутый объем кожуха (20) между двумя цилиндрическими внутренними корпусами (200, 201) и цилиндрическим внешним корпусом (203) заполнен изолирующей жидкостью (205), причем части сердечника (40) трансформатора проходят через два цилиндрических внутренних корпуса (200, 201).
7. Трансформатор (10) по п.1, в котором первая крышка (206) и вторая крышка (207) уплотнены непроницаемо для жидкости с осевыми концами кожуха (20), причем каждая из первой крышки (206) и второй крышки (207) имеет по меньшей мере одно отверстие (208, 209), соответствующее диаметру указанного по меньшей мере одного цилиндрического внутреннего корпуса (200, 201), при этом части сердечника (40) трансформатора частично проходят через указанное по меньшей мере одно отверстие (208, 209).
8. Трансформатор (10) по п.7, в котором непроницаемое для жидкости уплотнение образовано клеевым соединением, и/или прокладкой, и/или сваркой.
9. Трансформатор (10) по любому из предшествующих пунктов, в котором трансформатор является стержневым трансформатором, и крепежное средство (50) прикреплено к ярмам (401, 402) сердечника (40) трансформатора.
10. Трансформатор (10) по любому из предшествующих пунктов, в котором кожух (20) содержит легкий материал, в частности стекловолокно, композит на основе эпоксидной смолы или алюминий.
11. Трансформатор (10) по п.7, в котором крепежное средство (50) является рамой с параллельными боковыми планками (501, 502), при этом боковые планки (501, 502) прикреплены к ярмам (401, 402) и проходят вдоль направления (Х) ярма.
12. Трансформатор (10) по п.11, причем трансформатор (10) содержит элементы (70,… 78) жесткости для поглощения сил, действующих вдоль направления (А) ярма, причем элементы жесткости прикреплены к боковым планкам (501, 502) рамы и к части сердечника (40) трансформатора, частично проходящей через указанный по меньшей мере один цилиндрический внутренний корпус (200, 201).
13. Трансформатор по одному из пп.1-12, в котором указанные по меньшей мере два опорных элемента (60,…63) адаптированы к форме первой крышки (206) и второй крышки (207) для предотвращения магнитного поля рассеяния в осевом направлении (Y) обмоток (30, 31), причем фасонные опорные элементы (60, 61, 62, 63) действуют как экран и предотвращают распространение нежелательного магнитного поля рассеяния на рельсовое транспортное средство или рельсы.
14. Трансформатор (10) по любому из предшествующих пунктов, в котором кожух (20) имеет в сечении форму восьмерки, причем сечение перпендикулярно осевому направлению (Y) обмоток (30, 31).
15. Трансформатор (10) по одному из пп.9-14, в котором сердечник (40) трансформатора является сердечником типа «step-lap», причем крепежное средство (50) и по меньшей мере два опорных элемента (60,…63) свинчены друг с другом перпендикулярно осевому направлению (Y) обмоток (30, 31).
16. Тяговый трансформатор (10) для рельсовых транспортных средств, содержащий:
- кожух (20), заполненный изолирующей жидкостью, содержащий первую и вторую крышки (206, 207), расположенные на осевых концах кожуха (20),
- по меньшей мере две обмотки (30, 31), расположенные в кожухе (20),
- сердечник (40) трансформатора, расположенный снаружи кожуха (20),
- крепежное средство (50) для установки трансформатора (10) на рельсовое транспортное средство,
причем крепежное средство (50) прикреплено к сердечнику (40) трансформатора, при этом кожух (20) образован двумя цилиндрическими внутренними корпусами (201, 202) и цилиндрическим внешним корпусом (203), частично окружающим указанные два цилиндрических внутренних корпуса (200, 201), причем замкнутый объем кожуха (20) между указанными двумя цилиндрическими внутренними корпусами (200, 201) и цилиндрическим внешним корпусом (203) заполнен изолирующей жидкостью (205), при этом части сердечника (40) трансформатора проходят через указанные два цилиндрических внутренних корпуса (200, 201), при этом
изолирующая жидкость (205) является трансформаторным маслом,
кожух (20) прикреплен к сердечнику (40) трансформатора по меньшей мере двумя опорными элементами (60, 61, 62, 63),
тяговый трансформатор является трансформатором стержневого типа, и крепежное средство (50) прикреплено к ярмам (401, 402) сердечника (40) трансформатора, причем
сердечник трансформатора является сердечником типа «step-lap», а крепежное средство (50) и указанные по меньшей мере два опорных элемента (60,…63) свинчены друг с другом перпендикулярно осевому направлению (Y) обмоток (30, 31).
17. Трансформатор (10) по п.16 и по любому из пп.10-14.
18. Трансформатор (10) по любому из пп.15-17, в котором имеется по меньшей мере четыре опорных элемента (60,…63), в котором два из по меньшей мере четырех опорных элемента (60,…63) свинчены друг с другом на каждом осевом конце кожуха (20) и в котором одно из ярем (401, 402) и одна из боковых планок (501, 502) расположены между двумя опорными элементами (60, 61, 62, 63).
19. Трансформатор (10) по п.12, в котором к опорным элементам (60, 61, 62, 63) прикреплены и приварены дополнительные элементы жесткости для поглощения сил ускорения, причем указанные дополнительные элементы жесткости расположены до и после ярем (401, 402), в частности привинчены к сердечнику (40) трансформатора, и предотвращают нежелательное перемещение сердечника (40) трансформатора в направлении Х.
20. Трансформатор (10) по п.4, в котором кожух (20) прикреплен к сердечнику (40) трансформатора четырьмя опорными элементами (60, 61, 62, 63), выполненными изогнутыми под углом, два (60, 62) из которых расположены на верхней части сердечника (40) трансформатора на осевых концах кожуха (20), а два других опорных элемента (61, 63) расположены в нижней части сердечника (40) трансформатора на осевых концах кожуха (20).
21. Трансформатор (10) по п.20, в котором каждый из выполненных изогнутыми под углом опорных элементов (60, 61, 62, 63) привинчен одной из двух своих полок непосредственно к сердечнику (40) трансформатора, а кожух (20) зажат между остальными полками, которые прижимаются осевыми концами к первой и второй крышкам (206, 207), причем опорный элемент (60) на верхней части сердечника (40) трансформатора и опорный элемент (61) на нижней части сердечника (40) трансформатора имеют регулировочный винт для задания силы контакта для зажима кожуха (20), причем указанные регулировочные винты прикреплены к полке опорного элемента (60, 61), которая прижимается к первой крышке (206) или ко второй крышке (207).
RU2017112293A 2014-09-12 2015-09-14 Тяговый трансформатор RU2691949C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14184628.7 2014-09-12
EP14184628 2014-09-12
PCT/EP2015/070962 WO2016038222A1 (en) 2014-09-12 2015-09-14 Traction transformer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017112293A RU2017112293A (ru) 2018-10-12
RU2017112293A3 RU2017112293A3 (ru) 2019-04-24
RU2691949C2 true RU2691949C2 (ru) 2019-06-19

Family

ID=51518703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112293A RU2691949C2 (ru) 2014-09-12 2015-09-14 Тяговый трансформатор

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10629352B2 (ru)
EP (1) EP3192087B1 (ru)
CN (2) CN106663520A (ru)
ES (1) ES2806448T3 (ru)
RU (1) RU2691949C2 (ru)
WO (1) WO2016038222A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3163589A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-03 ABB Technology AG Traction transformer
EP3282456B1 (en) 2016-08-12 2019-04-17 ABB Schweiz AG Traction transformer
DE102016118149A1 (de) * 2016-09-26 2018-03-29 Abb Schweiz Ag Transformator
DE102017205751A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Gerät mit einem über Jochbolzen am Kessel befestigten Aktivteil
DE102017205749A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Aktivteil für ein elektrisches Hochspannungsgerät
DE102017205752A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Gerät mit einem formkomplementär zum Aktivteil ausgestalteten Kessel
DE102018201488A1 (de) * 2018-01-31 2019-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Gerät mit Pressplatten zum Verspannen eines magnetisierbaren Kerns
CN109036783B (zh) * 2018-08-20 2020-11-03 中车株洲电机有限公司 一种轨道交通车辆
EP3745098B1 (en) * 2019-05-29 2023-07-26 Hitachi Energy Switzerland AG Method for measuring a quantity of liquid in a liquid-insulated electrical component, liquid-insulated electrical component and railroad vehicle having the same
CN110428952A (zh) * 2019-09-04 2019-11-08 中车株洲电机有限公司 牵引变压器及轨道车辆
US20230230745A1 (en) 2020-06-19 2023-07-20 Siemens Aktiengesellschaft Electrical appliance comprising a boiler having a shape complementary to the active part
CN115867994A (zh) 2020-06-19 2023-03-28 西门子能源全球有限公司 在有源部件和罐之间具有机械解耦装置的电气设备
WO2022017609A1 (de) 2020-07-23 2022-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches gerät mit erzwungener direktkühlung
DE102020212388A1 (de) * 2020-09-30 2022-03-31 Mahle International Gmbh Bodenbaugruppe für eine induktive Ladevorrichtung
EP4064303A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-28 Hitachi Energy Switzerland AG A transformer tank for a shell type transformer, shell type transformer and method for clamping a magnetic circuit of a shell type transformer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009117473A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Railway Technical Res Inst 極低温容器の支持装置
RU94756U1 (ru) * 2008-09-24 2010-05-27 Зихерман Михаил Хаимович Тяговый трансформатор
RU2012147473A (ru) * 2011-11-08 2014-05-20 Абб Текнолоджи Аг Трансформатор для установки под полом
WO2014086948A2 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Abb Technology Ag Transformer assembly

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB394425A (en) * 1932-02-09 1933-06-29 Hubert George Anthony Ross Wil Improvements in or relating to electric transformers
US2784384A (en) * 1954-06-07 1957-03-05 Gen Electric Inductive device
GB874730A (en) 1957-10-25 1961-08-10 English Electric Co Ltd Improvements relating to electrically propelled vehicles
US3467932A (en) * 1967-07-28 1969-09-16 Westinghouse Electric Corp Transformer construction
US3662308A (en) * 1971-04-29 1972-05-09 Central Moloney Inc Transformer core and coil mounting frame
JPS60174222U (ja) * 1984-04-25 1985-11-19 株式会社ダイヘン 静止誘導電気機器
JP2940228B2 (ja) * 1991-07-03 1999-08-25 富士電機株式会社 車両用変圧器の取付構造
US5289153A (en) * 1992-07-01 1994-02-22 General Electric Snap together, wrap around cored coil clamp
US5461772A (en) * 1993-03-17 1995-10-31 Square D Company Method of manufacturing a strip wound coil to reinforce edge layer insulation
US5594402A (en) * 1995-06-02 1997-01-14 International Power Group, Inc. High voltage isolating transformer module
JP4432771B2 (ja) * 2004-12-24 2010-03-17 パナソニック電工株式会社 放電灯始動装置、放電灯点灯装置、照明器具、及び車両
CN2775812Y (zh) * 2005-02-22 2006-04-26 张明德 一种油浸式变压器
CN100437845C (zh) * 2005-10-17 2008-11-26 谭勇 海上平台变压器
CN200941334Y (zh) * 2006-04-03 2007-08-29 卧龙电气集团股份有限公司 铁路高电压牵引变压器用器身结构
CN201112062Y (zh) * 2007-11-16 2008-09-10 大同(上海)有限公司 一种三相三柱非晶质铁心
EP2430643B1 (en) * 2010-06-28 2012-09-12 ABB Technology AG Transformer with shielded clamps
CN201741536U (zh) * 2010-07-29 2011-02-09 山东达驰电气有限公司 牵引变压器铁芯装配结构
WO2012103078A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-02 Abb Technology Ag A transformer having a core frame with interlocking members
CN102426901A (zh) * 2011-11-28 2012-04-25 苏州工业园区隆盛电器成套设备制造有限公司 一种用于轨道车辆的变压器
ES2705048T3 (es) * 2012-08-10 2019-03-21 Sts Spezial Transf Stockach Gmbh & Co Kg Transformador de frecuencia media
CN103326268B (zh) * 2013-07-08 2016-07-20 天津市特变电工变压器有限公司 一种矿用隔爆型变频移动变电站
CN203444944U (zh) * 2013-09-02 2014-02-19 广州广高高压电器有限公司 一种节能型三绕组油浸电力变压器
CN203631280U (zh) * 2013-12-10 2014-06-04 河北远大电子有限公司 一种新型采矿机械用牵引变压器
CN103646752B (zh) * 2013-12-18 2016-01-27 中国北车集团大连机车研究所有限公司 城际动车组牵引变压器冷却系统
US20160343503A1 (en) * 2014-04-16 2016-11-24 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Transformer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009117473A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Railway Technical Res Inst 極低温容器の支持装置
RU94756U1 (ru) * 2008-09-24 2010-05-27 Зихерман Михаил Хаимович Тяговый трансформатор
RU2012147473A (ru) * 2011-11-08 2014-05-20 Абб Текнолоджи Аг Трансформатор для установки под полом
WO2014086948A2 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Abb Technology Ag Transformer assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CN113012900A (zh) 2021-06-22
ES2806448T3 (es) 2021-02-17
US10629352B2 (en) 2020-04-21
EP3192087B1 (en) 2020-04-29
RU2017112293A (ru) 2018-10-12
US20170186524A1 (en) 2017-06-29
EP3192087A1 (en) 2017-07-19
WO2016038222A1 (en) 2016-03-17
RU2017112293A3 (ru) 2019-04-24
CN106663520A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2691949C2 (ru) Тяговый трансформатор
EP2876984B1 (en) Power conversion device and method for assembling the same
US9761366B2 (en) Dry-type transformer
US9437356B2 (en) Medium frequency transformer
US20120105190A1 (en) Reactor
RU2609142C2 (ru) Трансформатор для установки под полом
EP3104513B1 (en) Power conversion apparatus
US9893610B2 (en) Power unit and power conversion apparatus
RU2649968C2 (ru) Приемное устройство для приема магнитного поля и для выработки электрической энергии посредством магнитной индукции
JP6278250B2 (ja) リアクトル
US11165342B2 (en) Power conversion device
TWI595517B (zh) Static induction electrical appliances
CN209544066U (zh) 一种节能型环保整流变压器
EP3163589A1 (en) Traction transformer
JP6081091B2 (ja) 鉄道車両用制御装置
JP2019154144A (ja) コイルユニット
JP2008140801A (ja) チョークコイルユニット、およびこれを用いたパワー機器
JP6206267B2 (ja) リアクトル
RU106437U1 (ru) Трансформатор трехфазный высоковольтный
US20220044863A1 (en) Dry transformer
JP2012004508A (ja) リアクトル
EP2819133A1 (en) Electric coil device for electro-technical and power electronics applications
JPH0722257A (ja) 静止誘導電器
JP2011018770A (ja) 車両用リアクトル
KR20180019292A (ko) 철도차량용 주변압기 고조파 저감 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220311