[发明专利]机车电力接触器

说明书

技术领域

本公开一般涉及电力接触器，并且更特别地涉及能够承受不连续电流的电力接触器。

背景技术

电力接触器是在大量的负载电流下能够闭合并且打开电路的基本切换设备。柴油-电动机车传统上使用将牵引电机连接到正电力总线的一个或多个电力接触器。通常，这些接触器包括已知为灭弧室(arc chute)的设备，以在电流流过功率传输电路的同时帮助消散当电力接触器打开时产生的电弧。一些现代机车包括在牵引电机系统的初级电流路径中诸如斩波器的脉冲宽度调制切换系统，以更有效地调节牵引电机的操作。该脉冲宽度调制切换系统在电力接触器处产生不连续电流。因此，作为被设计为主要在DC(非脉冲)应用中使用的电力接触器经受伪-AC(脉冲)电流。

常规电力接触器的一个这种示例在美国专利No.3,992,599(“’599专利”)中描述。’599专利据称公开了包括灭弧线圈的高电流容量的接触器，该灭弧线圈包括铜带的多个螺旋匝。灭弧线圈围绕通过铁磁通量承载极片被附接到接触器的铁磁芯。由于灭弧线圈处于初级电流路径内，所以不连续电流将在铁磁芯和磁通承载极片中感应电流。

特别当在需要不连续或“脉冲”电流的应用中使用时，包括由诸如在’599专利中描述的芯的铁磁芯围绕的线圈的常规电力接触器具有显著缺点。特别地，由在脉冲或不连续电流中的频繁周期性的变化导致的感应引起不在初级电流路径中的金属接触器部件(包括铁磁芯、螺栓组件和诸如侧板的任何其它金属材料)的过热。特别是在机车应用中，这种加热可能是极度的，其中电流为高并且脉冲宽度趋向于相当短。如果允许存在，极端温度可能潜在地引起材料的灾难性失效，这可导致电力接触器的故障。因为电力接触器的正确操作对于保持牵引电机的操作是关键的，所以必须减轻由于通过脉冲或不连续电流导致的感应引起的在电力接触器部件中的过高温度影响。

当前公开的机车电力接触器涉及克服以上阐述的一个或多个问题和/或在本领域中的其它问题。

发明内容

根据一个方面，本公开涉及一种方法，用于从现有接触器来制造电力接触器，该现有接触器具有包括灭弧线圈和铁磁芯的磁性放大器，以及用于熄灭在电流负载下通过打开现有接触器产生的电弧的灭弧室。该方法可包括：从现有接触器移除螺栓组件，以及从现有接触器移除至少一个侧板。该方法可同样包括，从现有接触器移除铁磁芯。

根据另一个方面，本公开涉及电力接触器。电力接触器可包括固定母线和连接到固定母线的固定触点。电力接触器可同样包括可移动触点，其能够移动成与固定触点接合。电力接触器可同样包括灭弧线圈，该灭弧线圈的一端可连接到固定母线。该灭弧线圈可包括围绕基本上非金属芯的导电材料的多个螺旋匝。

根据另一个方面，本公开涉及机车。机车可包括多个轴和多对轮子，每对轮子被附接到一个轴。机车可包括多个电枢，每个电枢可旋转地耦接到一个轴。机车可同样包括与电枢的至少一个串联连接的斩波器。机车可同样包括在斩波器的初级电流路径中连接的电力接触器。电力接触器可包括固定母线和被连接到固定母线的固定触点。电力接触器可同样包括可移动触点，其能够移动成与固定触点接合。电力接触器可同样包括灭弧线圈，该灭弧线圈的一端被连接到固定母线。该灭弧线圈可包括围绕基本上非金属芯的导电材料的多个螺旋匝。

附图说明

图1示出示例性机车；

图2示出在不连续电流条件下容易受到过热的常规接触器；

图3示出图2的常规接触器的顶视图；

图4示出在不连续电流条件下能够操作的示例性电力接触器；

图5示出图4的示例性电力接触器的顶视图；以及

图6示出功率传输电路。

具体实施方式

图1示出示例性机车100，其中牵引系统可与公开实施例一致地实施。机车100可以是利用用于推进的DC牵引电机的任何供电轨道车辆。此外，利用用于推进的DC牵引电机的任何供电车辆可同样包括与公开实施例一致的不连续电力接触器。根据在图1中示出的示例性实施例，机车100可包括六对轮子101，其中每对轮子101被附接到可旋转耦接到牵引电机103的轴102。牵引电机103可每个包括电枢104。机车100可使用供应用于操作牵引电机103电力的高功率传输电路。

高功率传输电路通常包括用于接通和中断电流路径的接触器。在用于机车100的高功率应用中，这些接触器必须能够处理达到2.8兆瓦(“MW”)的电力需求和高达2000安培(A)的电流负载。传统上，机车100将常规接触器结合到其功率传输电路中。