DE29622811U1 - Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung - Google Patents
Kühlsystem für eine TraktionseinrichtungInfo
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
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- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
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Description
GR 96 G 3150 DE
Beschreibung
Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung.
Derartige Traktionseinrichtungen sind z.B. in Schienenfahrzeugen
vorhanden und werden auch als Traktionsausrüstungen
10' bezeichnet. Die bekannten Traktionseinrichtungen benötigen
ein Kühlsystem zur Kühlung ihrer Komponenten. Im bekannten Fall werden die Komponenten der Traktionseinrichtung, wie
Stromrichter, Fahrmotoren, Transformatoren, jeweils von einem separaten Kühlkreislauf gekühlt. Die als Abwärme nutzbare
Verlustleistung dieser Kühlkreisläufe wird jeweils einem
Wärmetauscher zugeführt. Für die Nutzung der Abwärme muß bei derartigen Kühlsystemen neben der thermischen Leistung auch
die Vorlauftemperatur ausreichend sein. Aufgrund der getrennten
Kühlkreisläufe ist die Vorlauftemperatur im bekannten
0 Fall jedoch nicht unter allen Fahrbedingungen ausreichend.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, ein Kühlsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das unter allen
Fahrbedingungen eine höhere Vorlauftemperatur gewährleistet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
0 Das erfindungsgemäße Kühlsystem weist einen gemeinsamen Kühlkreislauf
für alle Komponenten der Traktionseinrichtung auf.
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Durch die Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf werden zunächst
Durch die Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf werden zunächst
die Komponenten, für die ein niedrigeres Temperaturniveau
nötig ist, gekühlt. Anschließend werden die Komponenten, für die ein höheres Temperaturniveau möglich ist, gekühlt. Unabhängig von der zulässigen Maximaltemperatur bzw. dem zulässigen Temperaturniveau der einzelnen Komponenten liefert jede Komponente ihren Beitrag zur Temperaturerhöhung der Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf.
nötig ist, gekühlt. Anschließend werden die Komponenten, für die ein höheres Temperaturniveau möglich ist, gekühlt. Unabhängig von der zulässigen Maximaltemperatur bzw. dem zulässigen Temperaturniveau der einzelnen Komponenten liefert jede Komponente ihren Beitrag zur Temperaturerhöhung der Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf.
Die durch die Kühlflüssigkeit abgeführte Abwärme ist zur weiteren
Nutzung auskoppelbar. Die Auskopplung der thermischen Energie erfolgt über Wärmetauscher (Flüssigkeit-Luft- oder
Flüssigkeit-Flüssigkeit-Wärmetauscher) und/oder Mischereinrichtungen (z. B. Mischerventile oder Dreiwegeventile). Derartige Wärmetauscher dienen u. a. zum Beheizen von Schienenfahrzeugen oder zur Brauchwassererwärmung.
Flüssigkeit-Flüssigkeit-Wärmetauscher) und/oder Mischereinrichtungen (z. B. Mischerventile oder Dreiwegeventile). Derartige Wärmetauscher dienen u. a. zum Beheizen von Schienenfahrzeugen oder zur Brauchwassererwärmung.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem wird für die bekannten Traktionseinrichtungen
im allgemeinen nach Anspruch 2 oder
Anspruch 3 ausgebildet sein, da bei den bekannten Traktionseinrichtungen
die Stromrichtereinheit, die aus mehreren
Stromrichter-Modulen besteht, die Komponente mit dem niedrigsten zulässigen Temperaturniveau ist. Die Fahrmotorgruppe
kann bereits mit einer höheren zulässigen Maximaltemperatur belastet werden und die gegebenenfalls vorhandene Transformatoreinheit weist bei diesen Komponenten das höchste zulässige Temperaturniveau auf.
Stromrichter-Modulen besteht, die Komponente mit dem niedrigsten zulässigen Temperaturniveau ist. Die Fahrmotorgruppe
kann bereits mit einer höheren zulässigen Maximaltemperatur belastet werden und die gegebenenfalls vorhandene Transformatoreinheit weist bei diesen Komponenten das höchste zulässige Temperaturniveau auf.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der 0 Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung näher erläutert.
in der Zeichnung näher erläutert.
GR 96 G 3150 DE
In der Zeichnung ist mit 1 eine Stromrichtereinheit, mit 2 eine Fahrmotorgruppe und mit 3 eine Transformatoreinheit
bezeichnet. Die Fahrmotorgruppe 2 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier Fahrmotoren 21 bis 24.
5
Die Stromrichtereinheit 1 und die Fahrmotorgruppe 2 sowie die Transformatoreinheit 3 werden von einem gemeinsamen Kühlkreislauf
4 gekühlt.
Durch die Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf 4 wird zunächst
die Stromrichtereinheit 1 gekühlt, da die Stromrichtereinheit
1, die aus mehreren Stromrichter-Modulen besteht, die Komponente mit den niedrigsten zulässigen Temperaturniveau ist.
Von der Kühlflüssigkeit, die die Abwärme der Stromrichtereinheit 1 aufgenommen hat, wird danach die Fahrmotorgruppe
2, die bereits mit einer höheren zulässigen Maximaltemperatur beaufschlagt werden kann, gekühlt. Anschließend wird die von
der Transformatoreinheit 3 abgegebene Verlustleistung von der Kühlflüssigkeit aufgenommen und abtransportiert. Unabhängig
0 von der zulässigen Maximaltemperatur bzw. dem zulässigen Temperaturniveau der einzelnen Komponenten
(Stromrichtereinheit 1, Fahrmotorgruppe 2, Transformatoreinheit 3) liefert jede Komponente ihren Beitrag zur Temperaturerhöhung
der Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf 4.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Transformatoreinheit 3 durch Öl gekühlt. Im gemeinsamen Kühlkreislauf 4
muß deshalb ein Kühlflüssigkeit-Öl-Wärmetauscher 5 angeordnet 0 sein, durch den die Transformatoreinheit mit einem Transformator-Kühlkreislauf
6 thermisch gekoppelt ist. In Strömungs-
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richtung der Kühlflüssigkeit gesehen ist der Kühlflüssigkeit-Öl-Wärmetauscher 5 nach der Fahrmotorgruppe 2 angeordnet.
richtung der Kühlflüssigkeit gesehen ist der Kühlflüssigkeit-Öl-Wärmetauscher 5 nach der Fahrmotorgruppe 2 angeordnet.
Die durch die Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf 4 abgeführte
Abwärme wird einem Wärmetauscher 7 zugeführt. Der Wärmetauscher 7 ist hierzu, in Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit
gesehen, nach der Kühlung der letzten Komponente angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies die Transformatoreinheit
3 .
Der Wärmetauscher 7 ist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als Kühlflüssigkeit-Heizflüssigkeit-Wärmetauscher
ausgebildet und trennt den gemeinsamen Kühlkreislauf 4 von einem Heizkreislauf 8, in dem eine Heizeinrichtung
9 angeordnet ist, die wenigstens einen Heizkörper umfaßt. Der
gemeinsame Kühlkreislauf 4 und der Heizkreislauf 8 sind damit nur thermisch - und nicht fluidtechnisch - gekoppelt. Eine
Leckage im Heizkreislauf 8 führt somit nicht zum Verlust von Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf 4.
Dem Wärmetauscher 7 ist ein Rückkühler 10 nachgeschaltet. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rückkühler 10 vor der Stromrichtereinheit 1 angeordnet. Der Rückkühler 10 dient
dazu, die nicht an den Wärmetauscher 7 ausgekoppelte Abwärme an die Umgebungsluft abzugeben. Zur Regelung der über den
Wärmetauscher 7 an den Heizkreislauf 8 ausgekoppelte Abwärme weist der Rückkühler 10 eine Bypass-Leitung 11 auf, die durch
ein dem Rückkühler 10 vorgeschaltetes Dreiwegeventil 12 aktivierbar ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel versteht es sich von selbst, daß im gemeinsamen Kühlkreislauf 4 wenigstens
eine Kühlflüssigkeitspumpe 13, im Transformator-Kühlkreislauf
6 wenigstens eine Ölpumpe 14 und im Heizkreislauf 8 wenigstens eine Heizflussigkeitspumpe 15 angeordnet sein muß.
Claims (8)
1. Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung, das folgende Merkmale umfaßt:
- ein gemeinsamer Kühlkreislauf (4) für alle Komponenten (1-3) der Traktionseinrichtung, wobei
- durch die Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf (4)
zunächst die Komponenten (1) mit einem niedrigeren zulässigen Temperaturniveau und dann die Komponenten (2,3) mit
einem höheren zulässigen Temperaturniveau gekühlt werden und
- die durch die Kühlflüssigkeit abgeführte Abwärme zur weiteren Nutzung auskoppelbar ist.
2. Kühlsystem nach Anspruch 1, das folgende Merkmale umfaßt:
0 - einen gemeinsamen Kühlkreislauf (4) für mindestens eine Stromrichtereinheit (1) und eine Fahrmotorgruppe (2) mit
wenigstens einen Fahrmotor (21-24), wobei
- durch die Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf (4)
zunächst die Stromrichtereinheit (1) und danach die Fahrmotorgruppe (2) gekühlt wird.
3. Kühlsystem nach Anspruch 1, das folgende Merkmale umfaßt:
0 - einen gemeinsamen Kühlkreislauf (4) für mindestens eine Stromrichtereinheit (1), eine Fahrmotorgruppe (2) mit
GR 96 G 3150 DE
wenigstens einen Fahrmotor (21-24) und eine Transformatoreinheit (3) mit wenigstens einem Transformator, wobei
5 - durch die Kühlflüssigkeit im gemeinsamen Kühlkreislauf (4)
zunächst die Stromrichtereinheit (1), danach die Fahrmotorgruppe (2) und anschließend die Transformatoreinheit (3)
gekühlt wird.
4. Kühlsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor
der Stromrichtereinheit (1) ein Rückkühler (10) im gemeinsamen Kühlkreislauf (4) angeordnet ist.
5. Kühlsystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Rückkühler (10) eine Bypass-Leitung (11) angeordnet
ist, die durch ein dem Rückkühler (10) vorgeschaltetes Dreiwegeventil (12) aktivierbar ist.
6. Kühlsystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Transformatoreinheit (3) über einen
Kühlflüssigkeits-Öl-Wärmetauscher (5) erfolgt.
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7. Kühlsystem nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlflüssigkeitspumpe (13) zwischen der Stromrichtereinheit
(1) und der Fahrmotorgruppe (2) angeordnet ist.
GR 96 G 3150 DE
8
8. Kühlsystem nach Anspruch 1,
8. Kühlsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auskopplung der Abwärme über einen Wärmetauscher (7)
erfolgt, der den gemeinsamen Kühlkreislauf (4) mit einem Heizkreislauf (8) thermisch koppelt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29622811U DE29622811U1 (de) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29622811U DE29622811U1 (de) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung |
| DE19608908 | 1996-03-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29622811U1 true DE29622811U1 (de) | 1997-06-19 |
Family
ID=26023580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29622811U Expired - Lifetime DE29622811U1 (de) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | Kühlsystem für eine Traktionseinrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29622811U1 (de) |
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-
1996
- 1996-03-07 DE DE29622811U patent/DE29622811U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970731 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20000101 |