[发明专利]端子台、包括该端子台的电机和包括该电机的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种端子台、包括这种端子台的诸如电力牵引车辆的牵引电动机的一种电机或一种发电机、以及包括这种电动机的电力牵引车辆。

背景技术

本发明涉及对电机供应电能以及保护该电机的领域。特别地，本发明在电力牵引车辆(即，由一个或数个电模块牵引或推动的车辆)领域中得到应用，并且对于该车辆而言，电能量源不是在车辆内的车载型的。车辆例如通过标准的受电弓和悬链线系统、或者通过与供电轨电接触来获得电能。相关的电力牵引车辆例如是地铁、电车或火车。

在这种类型的某些车辆上，牵引电机由具有永磁体的设置有端子台(有时被称为“端子箱”)的同步电机构成，该同步电机通过逆变器或任何其他用于电机的供电装置进行供电。逆变器被设计成处理车辆获得的电能并且因此控制电机。车辆设置有用于在检测到电机内的电气故障的情况下使逆变器的电机电绝缘的装置。该装置例如包括以电气的方式被置于逆变器和电机的端子台之间的接触器。

然而，当电动机由于车辆前进而被驱动时，即，当该车辆的轮轴例如在车辆的惯性作用下或者在被车辆的其它电机驱动的作用下旋转时，具有永磁体的该电动机即使通过接触器开路来从逆变器隔离，该电动机在其端子处仍维持有电动势电压。在绝缘装置发生失效的情况下，继电机内或端子台内发生故障之后，尤其在端子台的端子中的两个之间则可能形成电弧，并且只要电机由于火车前进而被驱动，电弧即可持续。一旦端子台的端子之间的绝缘被损坏，则只要电机被驱动，就不可能停止在端子之间产生电弧。这种现象能够导致破坏电机，因而致使该电机突然阻塞。然后，车辆的轮轴本身被阻塞。已知如何给车辆提供转矩限制系统，该转矩限制系统在电机被突然阻塞的情况下使电机与轮轴分离，以避免阻塞轮轴。

在端子台装备具有永磁体的发电机的情况下可能出现类似的问题。

US-A1-2012/0133224公开了一种用于三相电机的端子箱，通过绝缘隔板以防漏的方式将该端子箱的端子分开，以增大该端子之间的起始距离并且降低电弧的风险。然而，这种类型的端子箱对具有永磁体的电动机而言不是先验充分的，对于这种类型的端子箱，端子受热会破坏绝缘隔板，由此在端子箱的端子中的两个之间产生短路。

US 2015/318750A1描述了一种由电动机驱动的压缩机，该电动机设置有端子台，该端子台具有用于连接电动机的相位的汇流条的，该汇流条在端子台内被绝缘隔板分开。出于相同的理由，这种类型的端子台不可能有效地保护某些设备免受过压，尤其是在电动机具有永磁体的情况下。

发明内容

因此，本发明的目的在于，通过提出一种新颖的端子台来找到对前述的现有技术缺陷的补救措施，尽管在电机内存在电气故障，该新颖的端子台仍能够避免其所连接到的电机部分地或全部地破坏。

本发明的对象是一种用于诸如牵引电动机或发电机之类的电机的端子台，该电机具有至少两个相端子，端子台包括至少两个连接板并且对于每个连接板包括用于附接相端子中的一个与次级端子的装置，该次级端子用于在相关的相端子处供应电力和/或用于接收所传输的电力，端子台的至少一个绝缘中间隔板被置于连接板之间。根据本发明，该端子台包括至少一个导电中间芯，该至少一个导电中间芯被定位在每个绝缘中间隔板内并且该至少一个导电中间芯被配置成电连接到电机的电气地。

通过本发明，在端子中的一个处发生电气故障之后，绝缘中间隔板的任何部分破坏或全部破坏导致在一方面的导电中间芯与另一方面的以下故障元件中的一个之间形成电弧：连接板中的一个、相端子中的一个、或者次级端子中的一个。因此，避免了由于两个相端子之间、两个次级端子之间或者两个连接板之间的电弧造成的短路的风险。因此，短路经由导电中间芯转向电机的电气地，以使得至少部分地避免了发生电气故障之后在电机上造成的损坏，以及使得由该到地的短路引起的相电流不平衡可被设置在上游的控制系统检测到。

根据本发明的单独采用的或者组合采用的其他有利的特征：

-端子台包括两个绝缘侧部隔板，这两个绝缘侧部隔板以平行于每个绝缘中间隔板的方式被定位在连接板的两侧，以及，该端子台包括两个导电侧部芯，这两个导电侧部芯分别被定位在绝缘侧部隔板内并且这两个导电侧部芯被电连接到每个导电中间芯。

-端子台包括：

-绝缘框架，该绝缘框架被与连接板固定并且该绝缘框架包括绝缘中间隔板，以及

-导电结构件，该导电结构件至少包括每个导电中间芯和导电基座，每个导电中间芯被永久地附接在该导电基座上，导电结构件被添加到绝缘框架上。