[发明专利]高电抗磁集成车载牵引变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种牵引变压器，特别涉及一种高电抗磁集成车载牵引变压器。

背景技术

随着我国大力发展电气化铁道、城市轨道交通等公共事业。电力机车牵引变压器作为车载牵引供电系统中最为关键的技术装备之一，其良好的运行特性和高可靠性对保障车载牵引供电系统的稳定性具有重要作用。虽然传统电力机车车载牵引变压器在原理上与普通电力变压器没有太大的差别，但是电力机车车载牵引变压器具有高漏抗、多绕组等特点。一方面：由于其具有高漏磁特点，必然导致油箱产生高损耗。若不采取有效的措施，会导致金属构件局部过热。另一方面：随着现代电力机车的信息化程度越来越高，机车内部布置了复杂的通信系统。因此，车载牵引供电系统要求牵引变压器的外部漏磁越小越好，提供系统的电磁兼容性。目前，我国电力机车车载牵引变压器一般与一台串联电抗器组合，给“四象限变流器”供电，牵引变压器和电抗器虽然一体化安装，一起安装在同一个油箱内，但两者仍为分立元件，整体引线和接头多，耗材大。

发明内容

为了解决传统车载牵引变压器漏磁大、油箱损耗大及其与电抗器两个独立电磁元件组合给变流器供电存在的引线多、集成化程度低的技术问题，本发明提供一种高电抗磁集成车载牵引变压器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：变压器采用四心柱方式，变压器包括第一主铁心柱、第二主铁心柱、带气隙的第一旁路铁心柱及带气隙的第二旁路铁心柱；在第一主铁心柱上绕制两组或两组以上的牵引绕组和高压绕组，所述高压绕组绕在牵引绕组的外层；该第一铁心柱上所有的牵引绕组绕向相同，第一铁心柱上所有的高压绕组绕向相同；在第二主铁心柱上与第一铁心柱对称绕制牵引绕组和高压绕组；在每个主铁心柱上两相邻牵引绕组间的旁路铁心柱上设有气隙；所有高压绕组的同名端并接。

一种高电抗磁集成车载牵引变压器，变压器采用四心柱方式，变压器包括第一主铁心柱、第二主铁心柱、带气隙的第一旁路铁心柱及带气隙的第二旁路铁心柱；在第一主铁心柱上绕制两组或两组以上的牵引绕组和高压绕组，所述牵引绕组的上、下端之间绕制高压绕组；该第一主铁心柱上所有的牵引绕组绕向相同，第一铁心柱上所有的高压绕组绕向相同；在第二主铁心柱上与第一铁心柱对称绕制牵引绕组和高压绕组；在每个主铁心柱上两相邻牵引绕组间的旁路铁心柱上设有气隙；所有高压绕组的同名端并接。

本发明的有益效果是：变压器采用四心柱方式，中间两个主铁心柱与传统牵引变压器相同，在主铁心两侧的两个旁路心柱为带气隙铁心，这样通过调节两个旁心柱的气隙来调节变压器的短路阻抗，在此条件下，该变压器的短路阻抗由两个阻抗构成：1)由变压器绕组之间的漏磁产生的漏磁短路阻抗；2)由变压器的励磁磁动势在两侧旁路铁心柱产生电抗器电抗。由于带气隙的电抗器的电抗值较大，这样可实现高电抗的目的，以替代传统牵引变压器和电抗器两个独立元件的组合，将牵引变压器和电抗器集成一体，大大降低了用铜量，减少了引线和接头；另一方面，该变压器两侧的旁心柱也为漏磁通提供了高导磁路径，约束了通过油箱壁及金属结构件中的漏磁通大小，可降低油箱壁及金属结构件的涡流损耗。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1的同心式截面图。

图2是本发明实施例1的同心式绕组绕制图。

图3是本发明实施例1的同心式漏磁分布图。

图4是本发明实施例2的交错式截面图。

图5是本发明实施例2的绕组绕制图。

图6是本发明实施例2的交错式漏磁分布图。

图7是本发明实施例2的4组高压绕组4组牵引绕组的绕组联接图。

图8是本发明实施例3的同心式截面图。

图9是本发明实施例3的同心式绕组绕制图。

图10是本发明实施例3的同心式漏磁分布图。

图11是本发明实施例3的交错式截面图。

图12是本发明实施例4的交错式绕组绕制图。

图13是本发明实施例4的交错式漏磁分布图。

图14是本发明实施例4的绕组联接图。

附图1-图7中，1和4.带气隙的旁路铁心，2和3.主铁心，5.高压绕组I IV，6.牵引绕组I，7.高压绕组II，8.牵引绕组II，9.高压绕组III，10.牵引绕组III，11.高压绕组IV，12.牵引绕组IV，13.气隙。