[发明专利]用于对变压器的冷却单元进行控制的系统

说明书

本发明涉及一种用于对变压器(2)、特别是轨道车辆(8)的牵引变压器的冷却单元(3)进行控制的系统(1)，以及用于控制这种系统(1)的相应的方法。要解决的技术问题是改善具有冷却单元(3)的变压器(2)的效率和使用寿命。为了解决该问题，根据本发明的系统(1)包括变压器(2)、被配置为用于冷却变压器(2)的冷却单元(3)和被配置为用于调节用于冷却变压器(2)的冷却单元(3)的控制单元(4)。控制单元(4)被配置为用于，使用描绘系统(1)的至少一个状态的测量数据和/或环境数据，在预计由于变压器(2)的负荷程度和/或由于环境影响而改变的变压器(2)的温度的情况下，调节冷却单元(3)。由此避免变压器(2)过热，由此提高变压器(2)的效率和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种用于对变压器、特别是轨道车辆的牵引变压器的冷却单元进行控制的系统。此外，本发明涉及一种用于对系统进行控制的方法。

背景技术

由于用电设备侧的随着时间可变的功率提取，变压器、特别是轨道车辆的牵引变压器经常承受波动的负荷。在轨道车辆的牵引变压器中，特别是由于机动车所需要的不同的驱动功率、车辆空调设施的波动的负荷程度、车辆照明等，而出现这种波动。

然而，在变压器的温度高的情况下，变压器的效率降低，因为尤其是绕组的电阻随着温度而增大。因此，由于转换为热，而损失更大部分的电能。此外，当超过特定的温度阈值时，变压器的使用寿命有规律地缩短。

与在独立式变压器中相比，该问题在轨道车辆的内置式牵引变压器中明显更严重，因为轨道车辆的内置式牵引变压器由于更强的结构上的限制而更难冷却。从一定的转换后的功率开始，需要有规律地通过冷却单元进行主动冷却，以便消散由于损耗功率而产生的热，并且避免过热。

但是与变压器相关联的冷却单元有其自己的能量消耗，因此由于效率的原因而不持续在全负荷下运行。

替代地，以特定于功率的方式来调节冷却单元，并且精确地调整所需要的功率。因此，总体上实现变压器的效率的改善和冷却设施的更小的能量消耗。但是，由于冷却单元的完全冷却效果开始起作用之前的不可避免的时间延迟，在变压器全负荷运行的情况下，例如当轨道车辆剧烈加速时在牵引变压器中，仍然会偶尔出现暂时的过热。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，改善变压器、包括冷却单元的效率和使用寿命。

根据本发明，在开头提到的系统中，上述技术问题通过如下方式来解决，即，所述系统包括以下部件：

-变压器，

-冷却单元，其被配置为用于冷却变压器，

-控制单元，其被配置为用于调节用于冷却变压器的冷却单元，

其中，控制单元被配置为用于，使用描绘系统的至少一个状态的测量数据和/或环境数据，在预计由于变压器的负荷程度和/或由于环境影响而改变的变压器的温度的情况下，调节冷却单元。

也就是说，在变压器的负荷开始增大之前，控制单元例如上调(hochregeln)冷却单元，和/或在变压器的负荷开始减小之前，控制单元例如下调(herabregeln)冷却单元。为此，控制单元例如可以使泵的转速加速或者减慢。因此，一方面可以避免变压器过热，因为在突然的负荷峰值下，已经预先对变压器进行了预冷却。另一方面，当控制单元预计变压器的负荷很快将下降时，例如当随后是具有低的速度的路段时，或者即将到达终点站时，已经可以下调冷却单元。也就是说，利用这种解决方案，控制单元在一定程度上在需要功率之前，就“知道”其必须在特定的时间点激活冷却单元，以便及早冷却变压器。通过针对性地进行冷却，在变压器中实现更小的损耗，由此提高变压器的效率，即消耗更少的电力。此外，变压器的使用寿命增加，因为可以避免超过温度公差。优选测量数据描述系统的至少一个状态。优选测量数据是在系统中测量的状态数据、例如温度数据。