DE1513627C - Stromrichteranordnung für ein aus einem Wechselstromnetz gespeistes Triebfahrzeug mit mehreren Gleichstrommotoren - Google Patents
Stromrichteranordnung für ein aus einem Wechselstromnetz gespeistes Triebfahrzeug mit mehreren GleichstrommotorenInfo
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- DE1513627C DE1513627C DE1513627C DE 1513627 C DE1513627 C DE 1513627C DE 1513627 C DE1513627 C DE 1513627C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromrichteranordnung für ein aus einem Wechselstromnetz gespeistes
elektrisches Triebfahrzeug mit mehreren Gleichstrommotoren, bei der die Anker sämtlicher
Gleichstrommotoren in Parallelschaltung über einen gemeinsamen steuerbaren Ankerstromrichter und die
Erregerwicklungen der Gleichstrommotoren über je einen in Abhängigkeit vom Ankerstrom steuerbaren
Feldstromrichier mit dem Wechselstromnetz verbunden sind.
Bei einer bekannten Stromrichteranordnung dieser Art (deutsche Auslegeschrift 1107 699) sind neben
den von den Feldstromrichtern gespeisten Erregerwicklungen besondere Hauptslromwicklungen vorgesehen,
welche eine Erregung liefern, die direkt vom Ankerstrom abhängig ist und somit eine fallende
Motorkennlinie hervorruft. Sie haben beim Bremsen zur Folge, daß das Hauptfeld dem Fremdfeld
entgegenwirkt, so daß mehr Erregerleistung aufgebracht werden muß. Andererseits wirken die
Hauptstromwicklungen stabilisierend bei dynamischen Vorgängen, wie z. B. beim Schleudern oder
beim Blockieren der Antriebsachsen. Werden die Hauptstromwicklungen nämlich nicht vorgesehen,
wie es an sich ebenfalls bekannt ist (deutsche Auslegeschrift 1 095 928), kann es geschehen, daß bei
dynamischen Vorgängen die parallelgeschalteten Motoren sich gegenseitig speisen, weil die Erregung
wegen der hochinduktiven Feldwicklung nicht schnell genug geändert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Stromrichteranordnung
der eingangs genannten Art das dynamische Verhalten für den Fall zu verbessern,
daß die Fahrmotoren ausschließlich fremd erregt sind, also keine besonderen Hauptstromwicklungen
aufweisen.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Stromrichteranordnung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß bei reiner Fremderregung der Gleichstrommotoren die ankerstromabhängige
Steuerung jedes Feldstromrichters nur vom Ankerstrom des ihm zugeordneten Gleichstrommotors
abhängig ist und daß in Reihe mit jedem Anker ein nicht steuerbares Stromrichterventil geschaltet
ist.
Die vorgeschlagene Stromrichteranordnung stellt rein schaltungsmäßig eine Sammelschienenspeisung
dar, die durch den Einsatz der als Blockdioden wirkenden nichtsteuerbaren Stromrichterventile, jedoch
auch bei außergewöhnlichen Betriebszuständen, wie z. B. beim Schleudern oder Blockieren der Antriebsachse,
wie eine aufwendigere und technisch kompliziertere Einzelmotorspeisung wirkt. Sie zeichnet sich
durch besondere Einfachheit und Übersichtlichkeit aus und verbindet die Vorteile einer Einzelmotorspeisung
im Hinblick auf das Betriebsverhalten der Antriebsmotoren mit den Vorteilen einer Sammelschienenspeisung
im Hinblick auf den Schutz des Ankerstromrichters und den Aufbau des Stromrichtertransformators.
An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. An einem
nicht näher dargestellten Wechselstromnetz ist die Primärwicklung la eines Transformators 1 angeschlossen.
Eine erste Sekundärwicklung Ib ist mit den Wechselstromanschlüssen eines Ankerstromrichters
in Form einer steuerbaren Stromrichterbrückenanordnung verbunden, die im vorliegenden Beispiel
als eine sogenannte unsymmetrisch halbgesteuerte Brückenanordnung ausgebildet ist. Dieser Stromrichter
besteht aus zwei nichtsteuerbaren Stromrichterventilen 2 c, 2 d und zwei steuerbaren Stromrichter-Ventilen
2a, Ib, wobei je ein Wechselstromanschluß zwischen den in Reihe liegenden steuerbaren bzw.
nichtsteuerbaren Stromrichterventilen liegt. Die Gleichstromanschlüsse dieses Ankerstromrichters sind
mit den parallel geschalteten Ankern la bis Id der
ίο Fahrmotoren verbunden, wobei mit jedem Anker ein
nichtsteuerbares Stromrichterventil 3α bis 3d und eine Glättungsdrossel 4a bis 4d in Reihe geschaltet
ist. Der Ankerstrom der einzelnen Fahrmotoren wird mit Hilfe eines im Ankerstromkreis angeordneten
Gleichstromwandlers 5a bis 5d gemessen. Die Trennschalter 6« bis 6d gestatten es, die Fahrmotoren
einzeln vom Netz abzuschalten. Die Erregerwicklungen 8a bis 8 d der Fahrmotoren werden über
Feldstromrichter 10 bis 13 in Form unsymmetrisch halbgesteuerter Stromnchterbruckenaiiordnungen aus
einer zweiten Sekundärwicklung lc des Stromrichtertransformators
1 gespeist. Die Fcldstromrichter 10 bis 13 sind in gleicher Weise aufgebaut wie der
Ankerstromrichter 2. Sie bestehen jeweils aus zwei nichtsteuerbaren Stromrichterventilen 10c, K) d bis
13 c, 13 (/ und zwei steuerbaren Stromrichterventilen
10 a, Wb bis 13«. 13 6. Zur Entkopplung der Feldstromrichter
10 bis 13 sind in den Wechselstromzuleitungen der Feldstromrichter Kommutierungsdrossein
14a bis 14a1 vorgesehen. Die Stromwandler 9a bis 9d dienen zur Erfassung der Erregerströme. Die
für den Ankerstromrichter 2 und für die Feldstromrichter 10 bis 13 erforderlichen Steuerungs- und Regelungseinrichtungen
sind nicht dargestellt, da sie an sich bekannt sind.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung gibt eine Lösung an. die den Vorteil der Sammelschienenspeisung
mit den Vorteilen der Einzelmotorspeisung verbindet. Für sämtliche Motoren ist nur ein einziger
Ankerstromrichter 2 mit entsprechenden Steuerungsund Regelungseinrichtungen vorzusehen, der keinen
Spezialschutz erfordert, weil in diesem Falle der Lokomotivhauptschalter ausreichend ist, da genügend
Stromrichterventile parallel geschaltet sind. Ein gegenseitiges Aufeinanderspeisen der Anker wird
durch die den Ankern la bis Id vorgeschalteten
nichtsteuerbaren Stromrichterventile 3 a bis 3d verhindert.
Dies gilt sowohl bei Gleichrichter- als auch bei Wechselrichterbetrieb des Ankerstromrichters 2.
Für den Fall, daß der Ankerstromrichter 2 auch im Wechselrichterbetrieb betrieben werden soll, muß
dieser, abweichend vom Schaltungsbeispiel, selbstverständlich vollsteuerbar sein.
Die getrennte Speisung der Erregerwicklung 8 a bis Sd bietet die Möglichkeit, das Fremdfeld in Abhängigkeit
vom zugehörigen Ankerstrom so zu führen, als wenn der Motor ein reines Hauptstromfeld
besäße. Nachteilig ist. daß bei der vorliegenden Anordnung vier Feldstromrichter benötigt werden, die
im Gegensatz zur Einzelankerspeisung jedoch wesentlich weniger aufwendig sind, da sie bedeutend
leistungsschwächer dimensioniert werden können. Mit Rücksicht auf einen möglichen lückenden Stromfluß
müssen die vorgeschalteten nichtsteuerbaren Stromrichterventile 3 a bis 3 rf für die vorkommende
höchste Ankerspannung bemessen sein. Von Vorteil ist, daß bei dieser Schaltung der Ankerstromrichter 2
voll ausgesteuert werden kann, ohne daß ein Dreh-
momentenunterschied in den einzelnen Motoren auftritt, da dies über die Aussteuerung des Erregerfeldes
ausgeglichen werden kann. Außerdem ist es ein Vorteil, daß wegen der möglichen Vollaussteuerung des
Ankerstromrichters die Blindleistung im Netz geringer wird.
Claims (1)
- Patentanspruch:Stromrichteranordnung für ein aus einem Wechselstromnetz gespeistes elektrisches Triebfahrzeug mit mehreren Gleichstrommotoren, bei der die Anker sämtlicher Gleichstrommotoren in Parallelschaltung über einen gemeinsamen steuerbaren Ankerstromrichter und die Erregerwicklungen der Gleichstrommotoren über je einen in Abhängigkeit vom Ankerstrom steuerbaren Feldstromrichter mit dem Wechselstromnetz verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fremderregung der Gleichstrommotoren die ankerstromabhängige Steuerung jedes Feldstromrichters (10 bis 13) nur vom Ankerstrom des ihm zugeordneten Gleichstrommotors abhängig ist und daß in Reihe mit jedem Anker- (J α bis Td) ein nicht steuerbares Stromrichterventil (3 α bis 3 d) geschaltet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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