DE1563947B2

DE1563947B2 - ELECTRICAL ENERGY SUPPLY SYSTEM FOR IRON RAIL VEHICLES SUPPLIED FROM DIFFERENT TRAVELING PERFORMANCE SYSTEMS

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Publication number: DE1563947B2
Application number: DE19671563947
Authority: DE
Priority date: 1967-01-27
Filing date: 1967-01-27
Publication date: 1971-07-08
Also published as: DE1563947A1

Description

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In den Ländern des europäischen Festlandes haben verloren. Außerdem ist eine Vergrößerung der durchIn the countries of mainland Europe have lost. There is also an enlargement of the by

die elektrischen Eisenbahnnetze unterschiedliche den Kompressor zusätzlich beanspruchten Batteriethe electric railway networks different the compressor in addition stressed battery

Spannungen. Es gibt Eisenbahnnetze mit 15 000 Volt erforderlich, und der Gesamtwirkungsgrad ver-Tensions. There are railway networks that require 15,000 volts, and the overall efficiency

Wechselspannung bei 16²/s Hz, 25 000 Volt Wechsel- schlechtert sich durch den höheren Anteil desAC voltage at 16 ² / s Hz, 25,000 volts alternating deteriorates due to the higher proportion of the

spannung bei 50 Hz, 3000 Volt Gleichspannung und 5 Batteriewirkungsgrades.voltage at 50 Hz, 3000 volts DC voltage and 5 battery efficiency levels.

1500 Volt Gleichspannung. Dieser Umstand muß bei Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eisenbahnfahrzeugen, die häufig durch verschiedene elektrische Energieversorgungsanlage unter BeiLänder fahren, bei der Versorgung von Nutzverbrau- behaltung der genannten Unterteilung der Verchern mit elektrischer Energie berücksichtigt werden. braucher in zwei Gruppen mit verschieden hohen1500 volts DC voltage. This fact must with The invention is based on the object a Railway vehicles, which are often powered by various electrical power supply systems under BeiLänder drive, with the supply of useful consumption retention of the mentioned subdivision of the verkers with electrical energy are taken into account. consumers in two groups with different levels

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische io Betriebsspannungen so zu gestalten, daß man beiThe invention relates to an electrical io operating voltages so that one at

Energieversorgungsanlage für aus unterschiedlichen gutem Gesamtwirkungsgrad mit möglichst kleinenEnergy supply system for different good overall efficiency with the smallest possible

Fahrleitungssystemen gespeiste Eisenbahnfahrzeuge installierten Leistungen auskommt,Railway vehicles fed by contact line systems with installed services,

zum Betreiben von Gleichstrom-Nutzverbrauchern, Das wird, ausgehend von einer elektrischento operate direct current consumers, that is, based on an electrical

die in zwei Gruppen mit verschieden hohen Betriebs- Energieversorgungsanlage der eingangs genanntenthose in two groups with different levels of operating energy supply system mentioned at the beginning

spannungen unterteilt sind, von denen die erste 15 Art, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß alsvoltages are divided, of which the first 15 type, achieved according to the invention in that as

Gruppe eine Akkumulatorenbatterie und Beleuch- Gleichstrom-Wechselstrom-Umformer ein rotieren-Group a storage battery and lighting DC-AC converter a rotating

tungskörper und die zweite Gruppe eine Klimatisie- der Umformer mit einem zwei Drehstrom-Ausgängeand the second group an air conditioning converter with two three-phase current outputs

rungseinrichtung enthält, wobei für den Betrieb aus aufweisenden Drehstromgenerator verwendet ist, daßcontains approximately device, which is used for the operation of having three-phase generator that

Wechselspannungsnetzen unterschiedlicher Spannung die beiden Verbrauchergruppen unter Umgehung desAC voltage networks of different voltages the two consumer groups bypassing the

und Frequenz ein primärseitig umschaltbarer Trans- 20 Transformators über zusätzliche und ungesteuerteand frequency of a primary-side switchable transformer 20 via additional and uncontrolled

formator mit nachgeschalteten Gleichrichtern, von Gleichrichter an die beiden Drehstrom-Ausgänge an-converter with downstream rectifiers, from the rectifier to the two three-phase outputs.

denen der für die erste Verbrauchergruppe zur Span- geschlossen sind und daß die Spannung an dem dieto which the for the first consumer group are closed and that the voltage to which the

nungsregelung steuerbar ist, vorgesehen ist und der erste Verbrauchergruppe speisenden Ausgang desvoltage control is controllable, is provided and the first consumer group feeding output of the

Betrieb aus Gleichspannungsnetzen über einen durch Drehstromgenerators durch Beeinflussung einerOperation from direct voltage networks via a three-phase generator by influencing a

Reihenparallelschaltung an verschieden hohe Gleich- 25 Nebenschlußerregung desselben geregelt ist.Series-parallel connection to different levels of DC-25 shunt excitation of the same is regulated.

spannungen anpaßbaren Gleichstrom-Wechselstrom- Mit der Erfindung wird erreicht, daß insbesonderevoltages adjustable direct current-alternating current With the invention it is achieved that in particular

Umformer mit anschließender Gleichrichtung erfolgt. der rotierende Umformer sowie auch der Transfor-Converter with subsequent rectification takes place. the rotating converter as well as the transformer

Eine bekannte Anlage dieser Art ist in einem Auf- mator bei einer gegebenen Verbraucherleistung für satz in »Glasers Analen«, 90 (1966), S. 367 bis 375, erheblich kleinere Leistungen installiert werden könauf S. 375 in Verbindung mit Bildern 9 und 10 auf 30 nen als bei der bekannten Anlage. Auch ist der Auf-S. 374 beschrieben. Bild 9 c zeigt beispielsweise, daß wand an Schaltungselementen geringer. Hieraus eine Verbrauchergruppe mit einer Batterie und Be- ergibt sich für jeden einzelnen Reisezugwagen eine leuchtungskörpern für 24 Volt und ein Kompressor- beträchtliche Ersparnis an Investitionskosten und motor der Klimaanlage für 220 Volt über je einen Energie, so daß insgesamt für den Wagenzug die Thyristorgleichrichter und je einen Transformator 35 Wirtschaftlichkeit bedeutend verbessert wird. Hierzu an die Hauptheizleitung des Reisezuges mit trägt auch der Umstand bei, daß insbesondere die 1000 Volt Wechselspannung angeschlossen sind. Soll Motoren schonend betrieben werden, weil bei Verdiese Grundschaltung bei aus unterschiedlichen wendung rotierender Umformer ein kurzzeitiges Fahrleitungssystemen gespeisten Eisenbahnfahrzeu- Bügelspringen am Stromabnehmer noch keine gen eingesetzt werden, so ist im bekannten Fall eine 40 Spannungsunterbrechung für die Gleichstrom-Nutz-Viersystem-Energieversorgung vorgesehen (Bild 10 verbraucher bedeutet.A known system of this type is in a Auf- mator at a given consumer power for sentence in "Glasers Analen", 90 (1966), pp. 367 to 375, considerably smaller services can be installed P. 375 in connection with Figs. 9 and 10 on 30 more than with the known system. Also is the on-S. 374 described. Figure 9c shows, for example, that there are fewer circuit elements. From this a consumer group with a battery and loading results in one for each individual passenger coach luminaires for 24 volts and a compressor - considerable savings in investment costs and motor of the air conditioning system for 220 volts over one energy each, so that a total of the Thyristor rectifier and a transformer 35 each economics is significantly improved. For this to the main heating line of the passenger train also contributes to the fact that in particular the 1000 volts AC voltage are connected. Should engines be operated gently, because at Verdiese Basic circuit for converters rotating from different angles is a short-term one Railway vehicles powered by catenary systems - no jump-bars on the pantograph yet In the known case, there is a voltage interruption for the direct current utility four-system power supply provided (Figure 10 means consumer.

der genannten Zeitschrift). Zwei Primärwicklungen Eine Viersystem-Energieversorgungsanlage für des Transformators werden parallel zueinander ent- Reisezugwagen ist ferner aus der österreichischen weder an die Heizleitung mit verschiedenen Stufen Patentschrift 235 417 bekanntgeworden. Auch diese je nach den in der Heizleitung vorhandenen Wechsel- 45 Anlage bedingt einen erheblich größeren Aufwand spannungen oder mit verschiedenen Stufen an unter- als die nach der vorliegenden Erfindung. Insbesonschiedliche Ausgänge zweier Wechselrichter ange- dere müssen die Hilfsbetriebsmotoren, die für eine schlossen, welche je nach der in der Heizleitung Speisung mit einer Wechselspannung von 200 Volt anstehenden Gleichspannung parallel zueinander ausgelegt sind, in den Fällen, in denen die Zugheizoder in Reihe geschaltet werden. 50 leitung an ein Gleichspannungsnetz angeschlossenof the mentioned journal). Two primary windings A four-system power supply system for of the transformer are drawn parallel to each other. Passenger coaches are also from the Austrian Patent specification 235 417 has not become known either to the heating cable with different stages. These too depending on the exchange system in the heating cable, this requires a considerably greater effort voltages or with different levels of lower than those according to the present invention. In particular Outputs of two inverters must be the auxiliary motors that are used for one concluded which, depending on the supply in the heating cable with an alternating voltage of 200 volts applied DC voltage are designed in parallel to each other, in those cases in which the Zugheizoder can be connected in series. 50 line connected to a DC voltage network

Eine solche Viersystem-Energieversorgungsanlage ist, aus einer Hilfsbetriebsleitung gespeist werden, hat aber den Nachteil, daß die Wechselrichter für die von einem' Umformer ausgeht, welcher zur Bebeträchtliche Leistungen bemessen werden müssen, rücksichtigung unterschiedlicher Frequenzen bei wodurch die Anlage unwirtschaftlich wird. Denn die Wechselspannungsbetrieb mit einer kostspieligen für Stromspitzen empfindlichen Wechselrichter sind 55 Regeleinrichtung versehen werden muß. Man bespeziell mit Rücksicht auf den hohen Einschaltstrom nötigt daher außer der durch den Zug hindurchder Kompressoren zu bemessen. Das gilt besonders laufenden Heizleitung auch noch die Hilfsbetriebsim Hinblick auf das gelegentliche Springen des leitung, die ebenfalls zwischen je zwei Wagen mit Stromabnehmers des Eisenbahnfahrzeuges, was für Kupplungen versehen werden muß. Auch gegenüber den Motor des Kompressors jedesmal eine un- 60 dieser bekannten Anordnung zeichnet sich die Viererwünschte Spannungsunterbrechung bedeutet. Es ist system-Energieversorgungsanlage nach der Erfindung daher praktisch nicht möglich, die Kompressor- durch eine erheblich bessere Wirtschaftlichkeit aus. motoren getrennt von der die Batterie enthaltenden Es ist an sich bekannt, einen Drehstromgenerator Verbrauchergruppe anzuordnen, weil ohne die mit zwei Drehstromausgängen zur Speisung von Pufferwirkung der Batterie der hohe Einschaltstrom 65 zwei Verbrauchergruppen vorzusehen (französische der Kompressoren die Wechselrichter überfordern Patentschrift 1 187 235). Auch weitere in den Unterwürde. Damit geht aber die Freizügigkeit in der ansprüchen genannte Merkmale sind für sich be-Spannungswahl für die beiden Verbrauchergruppen kannt. Schutz wird nur für die in den AnsprüchenSuch a four-system energy supply system is to be fed from an auxiliary operating line, but has the disadvantage that the inverter is based on a 'converter, which is significant Services must be measured, taking into account different frequencies whereby the plant becomes uneconomical. Because the AC voltage operation with an expensive For inverters that are sensitive to current peaks, 55 control devices must be provided. One specifically in view of the high inrush current, therefore, in addition to the one passing through the train, the To dimension compressors. This applies particularly to the heating line that is running, also to the auxiliary operation With regard to the occasional jumping of the line, which is also between every two cars with Pantograph of the railway vehicle, which must be provided for couplings. Also opposite the motor of the compressor each time an un- 60 this known arrangement is characterized by the four-way desired voltage interruption. It is a system power supply system according to the invention therefore practically not possible, the compressor by a considerably better economic efficiency. motors separate from the battery containing it is known per se, a three-phase generator To arrange consumer group, because without the with two three-phase outputs for feeding Buffer effect of the battery of the high inrush current 65 to provide two consumer groups (French the compressors overwhelm the inverters (patent specification 1 187 235). Also more in the submission. With that, however, the freedom of movement goes in the claims-mentioned features are for themselves be-voltage choice for both consumer groups knows. Protection will only be given to those in the claims

jeweils genannte Kombination aller Merkmale beansprucht. each mentioned combination of all features claimed.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild einer ein Ausführungsbeispiel des in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindungsgegenstandes bildenden elektrischen Energieversorgungsanlage für Nutzverbraucher in einem Reisezugwagen.The drawing shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of what is characterized in the claims Subject of the invention forming electrical energy supply system for useful consumers in a passenger coach.

Mit 1 ist eine Sammelschiene bezeichnet, die mit der Oberleitung des jeweiligen Eisenbahnnetzes unter Vermittlung der Stromabnehmer der elektrischen Lokomotive verbunden ist, und zwar bei Wechselspannungsnetzen über einen nicht dargestellten Transformator. Von der Sammelschiene 1 geht eine Leitung 2 aus, durch welche die Heizkörper des Reisezugwagens mit Strom versorgt werden.1 with a busbar is referred to, which is connected to the overhead line of the respective railway network Intermediate the pantograph of the electric locomotive is connected, namely in AC networks via a transformer, not shown. From the busbar 1, a line 2 goes out through which the radiators of the Be supplied with electricity.

Zur Versorgung von Nutzverbrauchern des Reisezugwagens, d. h. von Beleuchtungskörpern 3, einer Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 und einer Klimatisierungseinrichtung, deren Anschlußklemmen mit 5 bezeichnet sind, sowie zum Laden einer Akkumulatorenbatterie 6 dient eine Leitung 7, die an die Sammelschiene 1 über eine Sicherung 8 angeschlossen ist.To supply users of the passenger coach, d. H. of lighting fixtures 3, one Domestic water preparation device 4 and an air conditioning device, their terminals are denoted by 5, and a line 7 is used to charge a storage battery 6, which is connected to the Busbar 1 is connected via a fuse 8.

In der Leitung 7 folgt auf die Sicherung 8 ein Trennschalter 9 und auf diesen ein Umschalter 10. Durch diesen kann die Leitung 7 wahlweise mit vier Kontakten I, II, III, IV verbunden werden.In the line 7, the fuse 8 is followed by a disconnector 9 and a changeover switch 10 on this. Through this, the line 7 can optionally be connected to four contacts I, II, III, IV.

Zwischen dem Kontakt I und der Erde 11 liegen in einer Leitung 12 zwei Gleichstrommotoren 13 und 14 eines Umformers hintereinander. Zwisehen diesen sind in der Leitung 12 hintereinander Anlaßwiderstände 15 und 16 geschaltet. In Leitungen 17, 18, welche diese Widerstände umgehen, befinden sich Trennschalter 19 bzw. 20. Die Motoren 13 und 14 haben Nebenschluß-Erregerwicklungen 21 bzw. 22. Ein Punkt 23 zwischen dem Kontakt I und dem Motor 13 ist durch eine Leitung 24 mit einem Punkt 25 zwischen dem Motor 14 und der Erde 11 verbunden. In der Leitung 24 befindet sich ein Schalter 26 mit vier Kontakten I, II, III, IV. Nur über den Kontakt II wird die Leitung 24 geschlossen, während bei der Einstellung des Schalters 26 auf die Kontakte I, II, III und IV die Leitung 24 unterbrochen ist. Der Kontakt II des Umschalters 10 ist durch eine Leitung 27 mit einem Punkt 28 zwisehen den beiden Anlaßwiderständen 15 und 16 verbunden. Two DC motors 13 are located in a line 12 between contact I and earth 11 and 14 of a converter one behind the other. Between these are in line 12 one behind the other Starting resistors 15 and 16 switched. In lines 17, 18, which bypass these resistances, are disconnectors 19 and 20. Motors 13 and 14 have shunt exciter windings 21 or 22. A point 23 between the contact I and the motor 13 is through a line 24 connected to a point 25 between the motor 14 and the earth 11. In the line 24 is located a switch 26 with four contacts I, II, III, IV. Line 24 is only closed via contact II, while when the switch 26 is set to the contacts I, II, III and IV, the line 24 is interrupted. The contact II of the switch 10 is zwisehen by a line 27 with a point 28 the two starting resistors 15 and 16 are connected.

Die beiden Motoren 13 und 14 stehen in Antriebsverbindung mit dem Umformergenerator, einem Drehstromgenerator 29. Dieser hat zwei galvanisch voneinander getrennte Wicklungen zur Lieferung von Drehstrom mit verschiedenen Spannungen. Die Wicklung mit der niedrigeren Spannung liefert, wenn der Reisezugwagen unter einem Eisenbahnnetz mit Gleichstrom läuft, die elektrische Energie für die Beleuchtungskörper 3 sowie zum Laden der Batterie 6, wofür eine Gleichspannung von 24 Volt gebraucht wird. Die andere Wicklung des Drehstromgenerators 29 liefert die elektrische Energie für die Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 und die KIimatisierungseinrichtung (Anschlußklemmen 5), d. h. für Motoren zum Antrieb der Kompressoren und Lüfter dieser Einrichtung, wofür beispielsweise eine Spannung von 110 Volt benötigt wird.The two motors 13 and 14 are in drive connection with the converter generator, one Three-phase generator 29. This has two galvanically separated windings for delivery of three-phase current with different voltages. The winding with the lower voltage delivers when the passenger coach runs under a railway network with direct current, the electrical energy for the Lighting fixture 3 and for charging the battery 6, for which a DC voltage of 24 volts is required will. The other winding of the alternator 29 supplies the electrical energy for the Process water preparation device 4 and the air conditioning device (Terminals 5), d. H. for motors to drive the compressors and fans of this device, for which, for example, a Voltage of 110 volts is required.

Von der ersten Wicklung des Drehstromgenerators 29 sind drei Phasenleitungen 30 zu einem Gleichrichter 31 geführt, an den gleichstromseitig durch Leitungen 32 und 33 die Beleuchtungskörper 3 und, parallel zu ihnen, die Akkumulatorenbatterie 6 angeschlossen sind. Eine Nebenschluß-Erregerwicklung 34 des Drehstromgenerators 29 ist über einen einen Gleichrichter enthaltenden Regler 35 an die Phasenleitungen 30 angeschlossen. Der Regler 35, der mit gesteuerten Gleichrichtern kontaktlos arbeitet, sorgt dafür, daß ein bestimmter, höchstzulässiger Ladestrom und eine höchstzulässige Ladespannung an der Akkumulatorenbatterie 6 nicht überschritten wird.From the first winding of the alternator 29 are three phase lines 30 to a rectifier 31 out to the DC side through lines 32 and 33 the lighting fixtures 3 and, parallel to them, the accumulator battery 6 are connected. A shunt excitation winding 34 of the three-phase generator 29 is connected to the phase lines via a regulator 35 containing a rectifier 30 connected. The regulator 35, which works without contact with controlled rectifiers, provides that a certain, maximum permissible charging current and a maximum permissible charging voltage at the Accumulator battery 6 is not exceeded.

Die andere Wicklung des Drehstromgenerators 29 ist durch drei Phasenleitungen 36 mit einem Gleichrichter 37 verbunden, der aus sechs in Graetz-Schaltung angeordneten Gleichrichterdioden besteht. Von dem Pluspol dieses Gleichrichters geht eine Leitung 38 aus, an welche über einen Trennschalter 39 die Heizkörper der Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 angeschlossen sind und die bis zu einer der Klemmen 5 für die Klimatisierungseinrichtung geführt ist. Andererseits sind die Brauchwasser-Bereitungseinrichtung und die andere Klemme 5 der Klimatisierungseinrichtung durch eine Leitung 40 mit einer Hauptschluß-Erregerwicklung 41 des Drehstromgenerators 29 verbunden, von welcher eine Leitung The other winding of the alternator 29 is through three phase lines 36 with a rectifier 37 connected, which consists of six rectifier diodes arranged in a Graetz circuit. from the positive pole of this rectifier goes from a line 38 to which via a circuit breaker 39 the Radiators of the domestic water preparation device 4 are connected and up to one of the terminals 5 is performed for the air conditioning device. On the other hand, the domestic water preparation device and the other terminal 5 of the air conditioning device through a line 40 with a Main circuit excitation winding 41 of the alternator 29 connected, from which a line

42 zum Minuspol des Gleichrichters 37 führt. Sonach liegt die Hauptschluß-Erregerwicklung 41 in Reihe mit den Heizkörpern der Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 und mit den parallel zur letzteren angeordneten Motoren der Klimatisierungseinrichtung.42 leads to the negative pole of the rectifier 37. The main circuit excitation winding 41 is then in series with the radiators of the domestic water preparation device 4 and with the arranged parallel to the latter Motors of the air conditioning system.

Der Kontakt III des Umschalters 10 ist durch eine Leitung 42 mit dem einen Ende der PrimärwicklungThe contact III of the switch 10 is through a line 42 to one end of the primary winding

43 eines Transformators verbunden, deren anderes Ende an die Erde 11 angeschlossen ist. Der Kontakt IV des Umschalters 10 ist durch eine Leitung43 of a transformer, the other end of which is connected to earth 11. The contact IV of the changeover switch 10 is through a line

44 mit einem Anzapfungspunkt der Primärwicklung 43 des Transformators verbunden.44 connected to a tap point of the primary winding 43 of the transformer.

An eine Sekundärwicklung 45 des Transformators ist ein weiterer Regler 46 angeschlossen, über den die Beleuchtungskörper 3 und die Akkumulatorenbatterie 6 mit Gleichstrom versorgt werden, wenn der Reisezugwagen unter einem Eisenbahnnetz mit Wechselspannung fährt. Auch der Regler 46 arbeitet kontaktlos mit gesteuerten Gleichrichtern und sorgt dafür, daß der höchstzulässige Ladestrom und die höchstzulässige Ladespannung an der Akkumulatorenbatterie 6 nicht überschritten werden.A further regulator 46 is connected to a secondary winding 45 of the transformer, via the the lighting fixtures 3 and the accumulator battery 6 are supplied with direct current when the passenger carriage runs under an alternating voltage rail network. The controller 46 is also working contactless with controlled rectifiers and ensures that the maximum permissible charging current and the maximum permissible charging voltage at the accumulator battery 6 must not be exceeded.

Eine zweite, kleinere Sekundärwicklung 47 des Transformators ist durch zwei Leitungen 48, 49 mit Wechselstromklemmen eines Gleichrichters 50 verbunden, der parallel zu dem Gleichrichter 37 geschaltet ist. Somit ist auch der Pluspol des ,Gleichrichters 50 mit der Leitung 38 und sein Minuspol mit der Leitung 42 verbunden.A second, smaller secondary winding 47 of the transformer is connected by two lines 48, 49 AC terminals of a rectifier 50 connected, which is connected in parallel to the rectifier 37 is. Thus the positive pole of the rectifier 50 is connected to the line 38 and its negative pole is connected to the line 38 the line 42 connected.

Die Einstellung des Umschalters 10 und des Schalters 26 geschieht selbsttätig mittels einer Umschalteinrichtung 51. Diese wird von einer Wähleinrichtung 52 gesteuert, die einerseits durch eine Leitung 53 mit der Sammelschiene 1 und andererseits durch eine Leitung 54 mit der Erde 11 verbunden ist. Die Umschalteinrichtung 51 erhält ihre Energie von der Akkumulatorenbatterie 6 durch Leitungen 55. Sie wirkt mit nicht dargestellten Relais auf den Umschalter 10 und den Schalter 26. Mittels weiterer Relais 56, 57, 58, 59 betätigt die Umschalteinrichtung 51 die Schalter 9, 19 und 20.The setting of the changeover switch 10 and the switch 26 takes place automatically by means of a changeover device 51. This is controlled by a selection device 52, which is on the one hand by a line 53 is connected to the busbar 1 and on the other hand by a line 54 to the earth 11. The switching device 51 receives its energy from the accumulator battery 6 through lines 55. It acts on the changeover switch with relays (not shown) 10 and the switch 26. The switching device is actuated by further relays 56, 57, 58, 59 51 switches 9, 19 and 20.

Es sei angenommen, daß der Reisezugwagen unter einem Eisenbahnnetz mit 3000 Volt Gleichspannung fährt. In diesem Fall sind der Umschalter 10 und der Schalter 26 auf die Kontakte I eingestellt. Dem-It is assumed that the passenger coach is operating on a railway network with 3000 volts DC voltage moves. In this case, the changeover switch 10 and the switch 26 are set to the contacts I. To the-

gemäß ist der Transformator 43, 45, 47 von der Sammelschiene 1 abgeschaltet, und die beiden Motoren 13 und 14 sind in Reihe hintereinandergeschaltet. Der von ihnen angetriebene Drehstromgenerator 29 liefert einerseits über den Gleichrichter 31 elektrische Energie zu den Beleuchtungskörpern 3, und er sorgt für die Aufladung der Akkumulatorenbatterie 6, wobei der Ladestrom und die Ladespannung durch den Regler 35 auf die höchstzulässigen Werte beschränkt werden. Andererseits liefert der Drehstromgenerator 29 elektrische Energie über den Gleichrichter 37 für die Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 und für die Klimatisierungseinrichtung. Stromstöße, die insbesondere durch Einschalten von Motoren der Klimatisierungsemrichtung hervorgerufen werden, führen dank der Hauptschluß-Erregerwicklung 41 nicht zu einem schädlichen Spannungsabfall, so daß die Wirkung des Reglers 35 nicht beeinträchtigt wird.according to the transformer 43, 45, 47 is disconnected from the busbar 1, and the two motors 13 and 14 are connected in series. The three-phase generator they drive 29 on the one hand supplies electrical energy to the lighting fixtures 3, and via the rectifier 31 it ensures the charging of the accumulator battery 6, the charging current and the charging voltage be limited by the controller 35 to the maximum permissible values. On the other hand, he delivers Three-phase generator 29 electrical energy via the rectifier 37 for the domestic water preparation device 4 and for the air conditioning system. Power surges, in particular by switching on Motors of the Klimatisierungsemrichtung are caused, thanks to the main circuit excitation winding 41 does not result in a harmful voltage drop, so that the effect of the regulator 35 does not is affected.

Beim Einschalten der Motoren 13 und 14 des Umformers sind zunächst die Trennschalter 19 und 20 geöffnet, also die Anlaßwiderstände 15 und 16 eingeschaltet. Diese werden nach einer gewissen Anlaufzeit durch Schließen der Trennschalter 19 und 20 kurzgeschlossen.When the motors 13 and 14 of the converter are switched on, the isolating switches 19 and 20 are initially activated open, so the starting resistors 15 and 16 switched on. These will be after a certain start-up time short-circuited by closing the disconnectors 19 and 20.

Wenn der Reisezugwagen unter einem Netz mit 1500VoIt Gleichstrom fährt, stellt die Umschalteinrichtung 51 den Umschalter 10 und den Schalter 26 auf die Kontakten ein. Folglich sind die beiden Motoren 13 und 14 über die Leitungen 27 und 24 parallel zueinander geschaltet.If the passenger car is running under a network with 1500VoIt direct current, the switching device 51 the changeover switch 10 and the switch 26 on the contacts. Hence the two are Motors 13 and 14 connected in parallel to one another via lines 27 and 24.

Wenn der Reisezugwagen unter einem Eisenbahnnetz mit 25 000 Veit Wechselstrom fährt, wird der erwähnte, nicht dargestellte Transformator eingeschaltet, der bewirkt, daß an der Sammelschiene 1 eine Wechselspannung von 1500 Volt liegt. Die Umschalteinrichtung 51 stellt den Umschalter 10 und den Schalter 26 auf die Kontakte III ein. Demzufolge sind die Motoren 13 und 14 ausgeschaltet, der Umformer ist also wirkungslos. Den Nutzverbrauchern wird nunmehr die Energie ohne Umweg über die Umformermotoren durch den Transformator 43, 45, 47 zugeführt. Die Beleuchtungskörper 3 und die Akkumulatorenbatterie 6 erhalten die Energie von der Sekundärwicklung 45 über den Regler 46, während die Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 und die an die Klemmen 5 angeschlossene Klimatisierungseinrichtung ihre Energie von der Sekundärwicklung 47 über den Gleichrichter 50 erhalten.If the passenger carriage runs under a rail network with 25,000 Veit alternating current, the mentioned, not shown transformer switched on, which causes the busbar 1 an alternating voltage of 1500 volts is present. The switching device 51 sets the switch 10 and the switch 26 to the contacts III. As a result, the motors 13 and 14 are switched off, the converter is therefore ineffective. The energy consumers now get the energy without going through the Converter motors fed through the transformer 43, 45, 47. The lighting fixtures 3 and the Accumulator battery 6 receive the energy from the secondary winding 45 via the regulator 46 while the domestic water preparation device 4 and the air conditioning device connected to the terminals 5 receive their energy from the secondary winding 47 via the rectifier 50.

Wenn der Reisezugwagen unter einem Eisenbahnnetz mit 15 000 Veit Wechselspannung fährt, wird diese Spannung durch den erwähnten, nicht dargestellten Transformator auf 1000 Volt an der Sammelschiene 1 herabgesetzt. Die Umschalteinrichtung 51 stellt nun den Umschalter 10 und den Schalter 26 auf die Kontakte IV ein, so daß die Übersetzungsverhältnisse des Transformators 43, 45, 47 kleiner werden und an den Sekundärwicklungen 45, 47 etwa die gleichen Spannungen vorhanden sind wie vorher.If the passenger carriage runs under a railway network with 15,000 Veit AC voltage, will this voltage through the aforementioned, not shown transformer to 1000 volts at the Busbar 1 lowered. The changeover device 51 now sets the changeover switch 10 and the switch 26 to the contacts IV, so that the transformation ratios of the transformer 43, 45, 47 become smaller and about the same voltages are present on the secondary windings 45, 47 as previously.

Der Drehstromgenerator 29 kann statt zweier galvanisch voneinander getrennter Wicklungen auch eine Wicklung mit Anzapfung besitzen, wodurch es ebenfalls möglich ist, über die Phasenleitungen 30 einerseits und 36. andererseits Strom verschiedener Spannungen für die Beleuchtungskörpers und die Akkumulatorenbatterie 6 bzw. für die Brauchwasser-Bereitungseinrichtung 4 bzw. die Klimatisierungseinrichtung zu liefern. The three-phase generator 29 can also be used instead of two windings that are galvanically separated from one another have a winding with a tap, which also makes it possible to use the phase lines 30 on the one hand and 36. on the other hand current of different voltages for the lighting fixture and the To deliver accumulator battery 6 or for the domestic water preparation device 4 or the air conditioning device.

Claims

Patent claims:

1. Electrical energy supply system for fed from different contact line systems Railway vehicles for operating direct current users, divided into two groups are divided with different high operating voltages, of which the first group is one Accumulator battery and lighting fixture and the second group contains an air conditioning device, wherein for operation from AC voltage networks with different voltages and frequencies can be switched on the primary side Transformer with downstream rectifiers, of which the one for the first consumer group is controllable for voltage regulation, is provided and the operation from DC voltage networks Via a direct current / alternating current converter which can be adapted to different direct voltages by switching in series with subsequent rectification, characterized in that that the DC-AC converter is a rotating converter with two three-phase outputs having three-phase generator (29) is used that the two consumer groups bypassing the transformer (43,45,47) via additional and uncontrolled Rectifiers (31, 37) are connected to the two three-phase outputs and that the voltage at the output of the three-phase generator feeding the first consumer group (3, 6) is regulated by influencing a shunt excitation (34) of the same.

2. Electrical power supply system according to claim 1, characterized in that the two three-phase outputs of the three-phase generator (29) two electrically isolated from one another Windings are assigned.

3. Electrical power supply system according to claim 1, characterized in that the both three-phase outputs of the three-phase generator (29) assigned to a winding with a tap are.

4. Electrical energy supply system according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the three-phase generator (29) apart from the shunt exciter winding (34) one Main circuit exciter winding (41) through which - in the presence of a DC voltage network - the consumer current of the second group flows.

1 sheet of drawings