DE1438770C - - Google Patents

Description

Die Heizanlagen von Eisenbahnwagen werden heute, insbesondere wenn es sich um die Verwendung auf internationalen Zügen handelt, ausschließlich mit elektrischer Heizung ausgestattet. Sollen derartige Wagen auf nicht elektrifizierten Strecken verwendet werden, so muß die Heizenergie von einem besonderen Generator geliefert werden. Es ist bekannt, hierzu auf dem Triebfahrzeug des Zuges, etwa auf einer Lokomotive mit dieselelektrischem Antrieb oder auf einem besonderen Wagen eine Energieversorgungsgruppe, die einen niederfrequenten Einphasengenerator enthält, vorzusehen. Beim Übergang auf eine nicht elektrifizierte Strecke übernimmt der Einphasengenerator die Funktion des vorher vorhandenen niederfrequenten Wechselstrom-Bahnnetzes. Somit sind keine besonderen Vorkehrungen in der Heizanlage erforderlich. Insbesondere können die in der Heizanlage vorgesehenen Wechselstrom-Schaltgeräte uneingeschränkt weiter verwendet werden.

Weiterhin ist es bekannt, die Heizstromversorgung aus einem Drehstromgenerator zu entnehmen, an dessen drei Phasen die Widerstandsheizkörper über entsprechende Schaltgeräte in symmetrischer Anordnung angeschlossen sind (deutsche Auslegeschrift 1 097 536).

Bei den bekannten Heizanlagen stellt der Wechselstromgenerator ein aufwendiges Bauelement dar. Er kann beträchtliche Abmessungen und damit ein großes Gewicht annehmen (Glasers Annalen, 1960, S. 592).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in Raum und Gewicht weniger aufwendige Heizanlage anzugeben.

Die Erfindung geht dazu aus von einer bekannten Einrichtung zu einer von einem mehrphasigen Wechselstromgenerator aus erfolgenden Speisung von mit mechanischen Schaltgeräten schaltbaren elektrischen Widerstandsheizkörpern auf ohne fremde Wechselstromversorgung betreibbaren Fahrzeugen, insbesondere auf Zügen mit Diesellokomotiven, wobei die Schaltstrecken der Schaltgeräte für Wechselstrombetrieb ausgelegt sind (deutsche Auslegeschrift 1 097 536).

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Wechselstromgenerator, der zur Erzeugung einer gegenüber den Frequenzen üblicher Fahrzeug-Starkstromnetze hohen Frequenz vorgesehen ist, ein steuerbarer Gleichrichter angeschlossen ist, der mit einer Gleichspannungslücken niederfrequenter Folge bewirkenden Steuereinrichtung versehen ist.

Durch die Verwendung eines Wechselstromgenerators hoher Frequenz fallen die Abmessungen des Generators klein aus. Die Verwendung einer pulsierenden Gleichspannung zur Speisung der Widerstandsheizkörper ermöglicht ein sicheres Löschen der Schaltstrecken der die Heizwiderstände schaltenden Schaltgcräte. Es ist zu bedenken, daß unter Umständen die Zuleitungen zu den Heizwiderständen induktiven Charakter haben können. Über die Gleichrichterschaltung wird in ungünstigen Fällen eine die Löschung der Schaltstrcckcn unterstützende Gegenspannung selbsttätig eingeschleust.

Fig. I zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

I·' i g. 2 und 3 dienen der Erläuterung des Ausführungsbcispicles.

In F i g. I ist ein Widerstandsheizkörper mit 5 bezeichnet. Der Heizkörper wird über einen mit relativ hoher Frequenz arbeitenden dreiphasigen Wechselstromgenerator 1 gespeist, von dem hier nur die dreiphasige Ausgangswicklung gezeigt ist. Die Erregung des Generators kann mit an sich bekannten Mitteln erfolgen. An die dreiphasige Wicklung des Wechselstromgenerators 1 ist ein Gleichrichter in Brückenschaltung 2 angeschlossen. Der Ausgang dieser Brückenschaltung ist mit dem Widerstandsheizkörper 5 über ein Schaltgerät 4 verbunden. Das

ίο Schaltgerät 4 dient zur Ein- und Ausschaltung des Widerstandsheizkörpers 5. Die Gleichrichter-Brük-' kenschaltung 2 enthält steuerbare Halbleiterventile 6 bis 8 und Halbleiterdioden 9 bis 11. Die Steuerung der Halbleiterventile 6 bis 8 und damit des Gleichrichters 2 erfolgt mit Hilfe eines Steuergerätes 3.

Das Steuergerät 3 ist derart ausgebildet, daß den steuerbaren Halbleiterventilen 6 bis 8 nur während bestimmter Zeitintervalle Steuerströme bzw. Steuerstromimpulse i zugeführt werden. Dies soll an Hand der F i g. 2 und 3 näher erläutert werden. In F i g. 2 ist über der Zeit ί die Ausgangsspannung U des Gleichrichters 2 aufgetragen. Fig. 3 zeigt die der F i g. 2 zeitlich zugeordneten Steuerströme i über der Zeit t. Die Steuerströme i werden während bestimmter periodisch aufeinanderfolgender Zeitintervalle y unterdrückt. Hierzu eignen sich beispielsweise elektronische Relaiseinrichtungen, die die Ausgänge des Steuergerätes 3 kurzschließen. Dies geschieht dann während der Zeitintervalle y. Eine andere Möglichkeit zur Steuerstrombeeinflussung besteht darin, zwei elektronische Zeitglieder nach Art eines Fortschaltkreises zu kombinieren. Mit den beiden elektronischen Zeitgliedern wird dann die Zeit festgelegt, während der eine Steuerstromerzeugung freizugeben ist. Entsprechende Einrichtungen sind aus der Technik der Ignitron-Widerstandsschweißgeräte bekannt. Den Steuerstrompausen in den Zeitintervallen y der F i g. 3 entsprechen Gleichspannungslücken χ der F i g. 2. Die Gleichspannungslücken χ werden in der Regel etwas kleiner als die Steuerstrompausen sein, da die Unterbrechung des Steuerstromes i noch nicht gleichbedeutend mit einer Sperrung der steuerbaren Halbleiterventile 6 bis 8 ist. Das jeweilig zuletzt stromführende steuerbare Halbleiterventil wird so lange Strom führen, bis der über den Widerstandsheizkörper 5 fließende Strom abgeklungen ist. Hierfür sind einmal die Spannungsverhältnisse maßgebend, und zum anderen auch die diese Spannungsverhältnisse mitverursachenden Blindwiderstände insbesondere der Zuleitungen zum Widerstandsheizkörper 5. Die Verhältnisse für die pulsierende Ausgangsspannung U sind idealisiert dargestellt. Insbesondere bei einem den Widerstandsheizkörper S enthaltenden teilweise induktiven Verbraucherstromkreis werden am Schluß der positiven Gleichspannungsimpulse negative Spannungsspitzen auftreten, weil das zuletzt stromführende steuerbare Halbleiterventil und die jeweils zugehörige Halbleiterdiode noch leitend sind. Hierbei macht sich jedoch der Einfluß der vom Mehrphasengenerator gelieferten Wechselspannung bemerkbar. Letztere bildet dann nämlich eine Gegenspannung, die die Lichtbogenlöschung an dem im Verbraucherstromkreis vorgesehenen Schaltgerät 4 unterstützt.

Die Frequenz der Zeitintervalle y und damit der Gleichspannungslückcn χ (vgl. die Fig. 2 und 3) wird man in bekannter Weise (österreichische Patentschrift 220 732) zweckmäßig derart wählen, daß in nennens-

wertem Umfang keine auf Zügen vorhandene Signaleinrichtungen beeinflussende Oberwellen auftreten. Wenn beispielsweise Signalfrequenzen bei 50 Hz und bei 100 Hz liegen, kann man als Lückenfrequenz 18,75 Hz wählen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zu einer von einem mehrphasigen Wechselstromgenerator aus erfolgenden Speisung von mit mechanischen Schaltgeräten schaltbaren elektrischen Widerstandsheizkörpern auf ohne

   fremde Wechselstromversorgung betreibbaren Fahrzeugen, insbesondere auf Zügen mit Diesellokomotiven, wobei die Schaltstrecken der Schaltgeräte für Wechselstrombetrieb ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wechselstromgenerator (1), der zur Erzeugung einer gegenüber den Frequenzen üblicher Fahrzeug-Starkstromnetze hohen Frequenz vorgesehen ist, ein steuerbarer Gleichrichter (2) angeschlossen ist, der mit einer Gleichspannungslücken (x) niederfrequenter Folge bewirkenden Steuereinrichtung (3) versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen