DE19624090C1 - Einspeiseschaltung für eine Mehrsystem-Traktionseinrichtung - Google Patents
Einspeiseschaltung für eine Mehrsystem-TraktionseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einspeiseschaltung für eine Mehr
system-Traktionseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1
bzw. gemäß Oberbegriff des. Anspruchs 2.
Derartige Einspeiseschaltungen für wenigstens vier Fahrmotor
gruppen, bestehend aus jeweils mindestens einem Fahrmotor
sind aus der DE 44 03 762 C1 bekannt. Im bekannten Fall ist
jeder Fahrmotorgruppe ein Umrichter zugeordnet, der jeweils
mindestens einen Eingangsstromrichter, einen Zwischenkreis
und mindestens einen motorseitigen Stromrichter umfaßt. Je
weils ein erster und ein zweiter Umrichter sind zu einer Um
richtergruppe zusammengefaßt, wobei im DC-Betrieb in jeder
Umrichtergruppe die beiden Eingangsstromrichter über wenig
stens eine Induktivität miteinander verbunden sind. Die Ein
speiseschaltung gemäß der DE 44 03 762 C1 weist somit vier
Umrichter und damit vier Zwischenkreise auf.
Bei der Einspeiseschaltung gemäß der DE 44 03 762 C1 ist im
Fall einer Störung der gestörte Umrichter abtrennbar und der
funktionsfähige Umrichter einem anderen Umrichter parallel
schaltbar. Aufgrund der vier Zwischenkreise erhält man bei
gleicher Bauteilauslegung eine 50 prozentige Leistungsredun
danz und eine 75 prozentige Zugkraftredundanz im Anfahrbe
reich. Die für die Redundanz erforderlichen Verbindungslei
tungen zwischen den beiden Umrichtergruppen müssen bei Trieb
zügen durch den ganzen Zug geführt werden. Dies erfordert
einen erhöhten Verkabelungs- und Abschirmungsaufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausge
hend von dem vorgenannten Stand der Technik, eine Einspeise
schaltung für eine Mehrsystem-Traktionseinrichtung zu schaf
fen, die im DC-Betrieb eine nochmals verbesserte Leistungs
redundanz aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruchs 1 bzw. durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils
Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Einspeiseschaltung nach Anspruch 1 oder
2 ist für eine Mehrsystem-Traktionseinrichtung mit zwei oder
mehr Fahrmotorgruppen geeignet, wobei jede Fahrmotorgruppe
wenigstens einen Fahrmotor umfaßt.
Bei der Einspeiseschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2 ist jeder
Fahrmotorgruppe ein Umrichter zugeordnet, der jeweils minde
stens einen als Eingangsstromrichter arbeitenden ersten Teil
stromrichter, einen Zwischenkreis und mindestens einen als
motorseitiger Stromrichter arbeitenden zweiten Teilstromrich
ter umfaßt. Jeweils ein erster und ein zweiter Umrichter sind
zu einer Umrichtergruppe zusammengefaßt, wobei im DC-Betrieb
in jeder Umrichtergruppe die beiden Eingangsstromrichter über
Induktivitäten miteinander verbunden sind. Die erfindungsge
mäße Einspeiseschaltung nach Anspruch 2 weist zusätzlich
einen dritten Teilstromrichter auf, der z. B. unter AC-Fahr
drahtspannung als weiterer Eingangsstromrichter fungieren
oder unter DC-Fahrdrahtspannung zur Versorgung von Hilfsbe
trieben verwendet werden kann. Dieser wird im folgenden als
Zusatzstromrichter bezeichnet.
Falls bei der Einspeiseschaltung gemäß Anspruch 1 die Ein
gangsstromrichter einen Tiefsetzsteller oder einen kombinier
ten Hoch-Tiefsetzsteller im Tiefsetzstellerbetrieb bilden,
ist bei einer auftretenden Funktionsstörung in einem der bei
den Umrichter in beiden Umrichtern der Eingangsstromrichter
vom motorseitigen Stromrichter trennbar. Bei einem Fehler in
einem der Eingangsstromrichter ist im fehlerbehafteten Um
richter die Fahrmotorgruppe vom motorseitigen Stromrichter
abzutrennen, der eine Funktion nach Umgruppierung im ein
gangsseitigen zweistufigen Tiefsetzsteller übernimmt. Sowohl
bei einem Fehler in nur einem der Eingangsstromrichter als
auch bei einem Fehler in nur einem der motorseitigen Strom
richter werden die verbleibenden intakten Teilstromrichter
mit den Induktivitäten zu einem eingangsseitigen zweistufigen
Tiefsetzsteller und einem motorseitigen Stromrichter ver
schaltet.
Falls die Eingangsstromrichter einen Hochsetzsteller oder
einen kombinierten Hoch-Tiefsetzsteller im Hochsetzstellerbe
trieb bilden, ist bei einer auftretenden Funktionsstörung in
einem der beiden Umrichter der gestörte Umrichter vollständig
von der Fahrdrahtspannung trennbar und die Teilstromrichter
des ungestörten Umrichters arbeiten als Hochsetzsteller und
motorseitiger Stromrichter.
Falls bei der Einspeiseschaltung gemäß Anspruch 2 einer der
motorseitigen Stromrichter und/oder einer der mit den motor
seitigen Stromrichtern untrennbar verbundenen Teilstromrich
ter gestört ist, dann ist, falls die Eingangsstromrichter
einen Tiefsetzsteller oder einen kombinierten Hoch-Tiefsetz
steller im Tiefsetzstellerbetrieb bilden, bei einer auftre
tenden Funktionsstörung in einem der beiden Umrichter in bei
den Umrichtern der Eingangsstromrichter vom motorseitigen
Stromrichter trennbar. Die verbleibenden intakten Teilstrom
richter werden mit den Induktivitäten zu einem eingangsseiti
gen zweistufigen Tiefsetzsteller und einem motorseitigen
Stromrichter verschaltet.
Falls die Eingangsstromrichter einen Hochsetzsteller oder
einen kombinierten Hoch-Tiefsetzsteller im Hochsetzstellerbe
trieb bilden, ist bei einer auftretenden Funktionsstörung in
einem der motorseitigen Stromrichter und/oder einem der mit
diesen untrennbar verbundenen Teilstromrichtern der davon
betroffene Umrichter vollständig von der Fahrdrahtspannung
trennbar und die Teilstromrichter des ungestörten Umrichters
arbeiten als Hochsetzsteller und motorseitiger Stromrichter.
Falls bei der Einspeiseschaltung nach Anspruch 2 wenigstens
einer der vom motorseitigen Stromrichter trennbaren Eingangs
stromrichter gestört ist, dann sind der oder die gestörten
Eingangsstromrichter freischaltbar und der oder die ungestör
ten Zusatzstromrichter übernehmen die ursprüngliche Funktion
des oder der gestörten Eingangsstromrichter. Die Funktion der
Zusatzstromrichter wird dabei eingeschränkt oder geht ganz
verloren.
Sowohl bei der Einspeiseschaltung nach Anspruch 1 als auch
bei der Einspeiseschaltung nach Anspruch 2 erhält man bei
vier Zwischenkreisen mindestens 75% Leistungsredundanz und
mindestens 75% Zugkraftredundanz über den gesamten Geschwin
digkeitsbereich. Bei Einsatz von zwei Zwischenkreisen wird
sowohl eine Leistungsredundanz als auch eine Zugkraftredun
danz von 50% über dem gesamten Geschwindigkeitsbereich er
zielt. Die erhöhte Redundanz wird hierbei ausschließlich
durch Trennung und Umgruppierung der Umrichter bzw. ihrer
Komponenten erreicht. Außer dem Einbringen von zusätzlichen
Schaltern sind damit keine weiteren Maßnahmen, wie z. B. eine
Überdimensionierung der Antriebskomponenten, im Hinblick auf
die zu erzielende Redundanz erforderlich.
Eine Einspeiseschaltung gemäß Anspruch 3 oder 4 verbessert
die in der EP 0 384 222 A1 beschriebene Einspeiseschaltung im
einfachen Störungsfall.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, die
Gegenstand der weiteren Ansprüche sind, werden im folgenden
anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4 ein Prinzipschaltbild der Einspeiseschaltung
gemäß Anspruch 1,
Fig. 5 bis 8 ein Prinzipschaltbild der Einspeiseschaltung
gemäß Anspruch 2,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel der Einspeiseschaltung
gemäß Anspruch 1,
Fig. 10 die Schalterstellungen für das Schaltungsbei
spiel gemäß Fig. 9 in einer Tabelle,
Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel der Einspeiseschaltung
gemäß Anspruch 2,
Fig. 12 die Schalterstellungen für das Schaltungsbei
spiel gemäß Fig. 11 in einer Tabelle.
In den Fig. 1 bis 8 ist mit 1 ein erster und mit 2 ein zweiter
Umrichter bezeichnet. Die Umrichter 1 und 2 umfassen jeweils
einen ersten Teilstromrichter 11 bzw. 21 mit zugehöriger
Kapazität, der als Eingangsstromrichter arbeitet, einen Zwi
schenkreis ZK1 bzw. ZK2 und einen zweiten Teilstromrichter 12
bzw. 22 mit zugehöriger Kapazität, der als motorseitiger
Stromrichter arbeitet. Die Umrichter 1 und 2 der Einspeise
schaltung gemäß den Fig. 5 bis 8 umfassen weiterhin jeweils
einen dritten Teilstromrichter 13 bzw. 23 mit zugehöriger Ka
pazität, der als Zusatzstromrichter arbeitet. Die Umrichter 1
und 2 speisen über einen geschlossenen Motortrenner SM1 bzw.
SM2 jeweils eine Fahrmotorgruppe I bzw. II, die jeweils aus
wenigstens einem Fahrmotor M besteht.
Umfaßt die erfindungsgemäße Einspeiseschaltung weitere Fahr
motorgruppen, so werden auch diese von jeweils einem Umrich
ter gespeist.
Der erste und der zweite Umrichter 1 und 2 sind jeweils zu
einer Umrichtergruppe zusammengefaßt, wobei im DC-Betrieb in
der Umrichtergruppe die beiden Eingangsstromrichter 11 und 21
über Induktivitäten L1 und L2 miteinander verbunden sind.
Falls die Eingangsstromrichter 11 und 21 der in Fig. 1 gezeig
ten Einspeiseschaltung einen Tiefsetzsteller oder einen kom
binierten Hoch-Tiefsetzsteller im Tiefsetzstellerbetrieb bil
den (Fig. 2 und 3), wird bei einer auftretenden Funktionsstö
rung in einem der beiden Umrichter (z. B. im Umrichter 1) im
Umrichter 1 der Eingangsstromrichter 11 vom motorseitigen
Stromrichter 12 durch Öffnen der Zwischenkreisschalter S1 und
S2 getrennt. Im Umrichter 2 wird der Eingangsstromrichter 21
vom motorseitigen Stromrichter 22 durch Öffnen der Zwischen
kreisschalter S3 und S4 getrennt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Funktionsstörung ist der mo
torseitige Stromrichter 12 gestört. Damit sind nur die Teil
stromrichter 11 und 21 sowie 22 noch intakt. Die verbleiben
den Teilstromrichter 11 und 21 sowie 22 werden mit den Induk
tivitäten L1 und L2 zu einem eingangsseitigen zweistufigen
Tiefsetzsteller und einem motorseitigen Stromrichter ver
schaltet.
Bei einem Fehler im Eingangsstromrichter 11 (Fig. 3) wird im
fehlerbehafteten Umrichter 1 die Fahrmotorgruppe I vom motor
seitigen Stromrichter 12 durch Öffnen des Motortrenners SM1
abgetrennt. Der motorseitige Stromrichter 12 wird nach der
Umgruppierung als Eingangsstromrichter verwendet. Die ver
bleibenden Teilstromrichter 12 und 21 sowie 22 werden mit den
Induktivitäten L1 und L2 zu einem eingangsseitigen zweistufi
gen Tiefsetzsteller und einem motorseitigen Stromrichter ver
schaltet.
Falls die Eingangsstromrichter 11 und 21 einen Hochsetzstel
ler oder einen kombinierten Hoch-Tiefsetzsteller im Hochsetz
stellerbetrieb bilden (Fig. 4), wird bei einer auftretenden
Funktionsstörung in einem der beiden Umrichter (z. B. Fehler
im Eingangsstromrichter 11 und/oder im motorseitigen Strom
richter 12 des Umrichters 1) der gestörte Umrichter durch
Öffnen eines Trennschalters vollständig von der Fahrdraht
spannung getrennt. Bei der in Fig. 4 dargestellten Funktions
störung wird der gestörte Umrichter 1 durch Öffnen des Trenn
schalters S5 vollständig von der Fahrdrahtspannung getrennt.
Die Teilstromrichter 21 und 22 des ungestörten Umrichters 2
arbeiten zusammen mit einer der beiden oder beiden Induktivi
täten L1 und L2 als Hochsetzsteller und motorseitiger Strom
richter.
Ist bei der in Fig. 5 gezeigten Einspeiseschaltung der motor
seitige Stromrichter 12 und/oder der mit dem motorseitigen
Stromrichter 12 untrennbar verbundene Teilstromrichter 13 ge
stört, dann werden falls die Eingangsstromrichter 11 und 21
einen Tiefsetzsteller oder einen kombinierten Hoch-Tiefsetz
steller im Tiefsetzstellerbetrieb bilden (Fig. 6), bei einer
auftretenden Funktionsstörung in einem der beiden Umrichter
(z. B. im Umrichter 1) in beiden Umrichtern 1 und 2 die Ein
gangsstromrichter 11 und 21 von den motorseitigen Stromrich
tern 12 und 22 durch Öffnen der Zwischenkreisschalter S1 bis
S4 getrennt. Die verbleibenden intakten Teilstromrichter (im
Beispiel sind dies die Teilstromrichter 11 und 21 sowie 22
und 23) werden mit den Induktivitäten zu einem eingangsseiti
gen zweistufigen Tiefsetzsteller und einem motorseitigen
Stromrichter verschaltet.
Falls die Eingangsstromrichter 11 und 21 einen Hochsetzstel
ler oder einen kombinierten Hoch-Tiefsetzsteller im Hochsetz
stellerbetrieb bilden (Fig. 7), wird bei einer auftretenden
Funktionsstörung in einem der motorseitigen Stromrichter
(z. B. motorseitiger Stromrichter 12) und/oder einem der mit
diesem untrennbar verbundenen Teilstromrichter (z. B. Zusatz
stromrichter 13) der davon betroffene Umrichter (in Fig. 7 der
Umrichter 1) vollständig von der Fahrdrahtspannung getrennt
und die Teilstromrichter des intakten Umrichters (im Beispiel
sind dies die Teilstromrichter 21 und 22 sowie 23) arbeiten
zusammen mit einer der beiden oder beiden Induktivitäten L1
und L2 als Hochsetzsteller und motorseitiger Stromrichter.
Falls wenigstens einer der vom motorseitigen Stromrichter 12
bzw. 22 trennbaren Eingangsstromrichter 11 bzw. 12 gestört
ist (Fig. 8), dann werden der oder die gestörten Teilstrom
richter (z. B. Eingangsstromrichter 11 im Umrichter 1) freige
schaltet und die ungestörten Teilstromrichter (in Fig. 8 sind
dies die Teilstromrichter 12 und 13 sowie 21, 22 und 23)
übernehmen die ursprüngliche Funktion der Traktionseinrich
tung. Der Zusatzstromrichter im gestörten Umrichter wird dazu
mit den Induktivitäten L1 und L2 genauso verschaltet wie der
gestörte Eingangsstromrichter im ungestörten Betrieb.
Bei den in Fig. 9 und 11 dargestellten Ausführungsbeispielen
sind die Eingangsstromrichter 11 und 21 als Vier-Quadranten-
Steller ausgebildet. Jeder Vier-Quadranten-Steller umfaßt
zwei Stromrichterphasen, die jeweils aus zwei GTO-Tyristoren
und zwei zu diesen antiparallel geschalteten Freilaufdioden
bestehen.
Die motorseitigen Stromrichter 12 und 22 sind als Pulswech
selrichter ausgebildet. Die Pulswechselrichter bestehen je
weils aus einer der Phasenzahl der zugehörigen Fahrmotor
gruppe I bzw. II entsprechenden Anzahl von steuerbaren Strom
richterphasen.
Die Induktivitäten L1 und L2, welche im DC-Betrieb die beiden
Eingangsstromrichter 11 und 21 miteinander verbinden, umfas
sen bei den in Fig. 9 und 11 dargestellten Ausführungsbeispie
len jeweils zwei Teilinduktivitäten L11 und L12 bzw. L21 und
L22.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 umfaßt weiterhin zwei
Zusatzstromrichter 13 und 23, die wiederum jeweils als Vier-
Quadranten-Steller ausgebildet sind und jeweils zwei Strom
richtermodule umfassen, die aus zwei GTO-Tyristoren und zwei
zu diesen antiparallel geschalteten Freilaufdioden bestehen.
Für das in Fig. 9 dargestellte Schaltungsbeispiel ergeben sich
für die Schalter S1 bis S13 sowie für die Umschalter SU1 bis
SU6 die in Fig. 10 als Tabelle dargestellten Stellungen. Die
einzelnen Betriebszustände sind hierbei wie folgt bezeichnet:
A: störungsfreier Tiefsetzstellerbetrieb
B: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 12
C: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 22
D: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11
E: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21
F: störungsfreier Hochsetzstellerbetrieb
G: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11 und/oder im motorseitigen Stromrichter 12
H: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21 und/oder im motorseitigen Stromrichter 22.
B: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 12
C: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 22
D: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11
E: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21
F: störungsfreier Hochsetzstellerbetrieb
G: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11 und/oder im motorseitigen Stromrichter 12
H: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21 und/oder im motorseitigen Stromrichter 22.
Für das in Fig. 11 dargestellte Schaltungsbeispiel ergeben
sich für die Schalter S1 bis S17 sowie für die Umschalter SU1
bis SU6 die in Fig. 12 als Tabelle dargestellten Stellungen.
Die einzelnen Betriebszustände sind hierbei wie folgt
bezeichnet:
A: störungsfreier Tiefsetzstellerbetrieb
B: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 12 und/oder im Zusatzstromrichter 13.
C: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 22 und/oder im Zusatzstromrichter 23.
D: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11
E: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21
F: störungsfreier Hochsetzstellerbetrieb
G: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 12 und/oder im Zusatzstromrichter 13
H: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 22 und/oder im Zusatzstromrichter 23
I: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11
J: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21.
B: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 12 und/oder im Zusatzstromrichter 13.
C: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 22 und/oder im Zusatzstromrichter 23.
D: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11
E: Tiefsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21
F: störungsfreier Hochsetzstellerbetrieb
G: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 12 und/oder im Zusatzstromrichter 13
H: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im motorseitigen Stromrichter 22 und/oder im Zusatzstromrichter 23
I: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 11
J: Hochsetzstellerbetrieb mit einer Störung im Eingangsstromrichter 21.
Wie aus den in den Fig. 1 bis 12 dargestellten Ausführungsbei
spielen ohne weiteres ersichtlich ist, wird bei der erfin
dungsgemäßen Einspeiseschaltung im DC-Betrieb durch das Frei
schalten der fehlerbehafteten Teilstromrichter und durch eine
Neukonfiguration der fehlerfreien Teilstromrichter eine im
Vergleich zu bisherigen Lösungen verbesserte Leistungsredun
danz erzielt. Hierzu sind erfindungsgemäß nur Schalter aber
keine weiteren Stromrichterkomponenten erforderlich.
Claims (12)
1. Einspeiseschaltung für eine Mehrsystem-Traktionseinrich
tung mit wenigstens zwei Fahrmotorgruppen (I, II), bestehend
aus jeweils mindestens einem Fahrmotor, wobei die Einspeise
schaltung folgende Merkmale aufweist:
- - jeder Fahrmotorgruppe (I, II) ist ein Umrichter (1, 2) zu geordnet, der jeweils mindestens einen als Eingangsstrom richter arbeitenden ersten Teilstromrichter (11, 21), einen Zwischenkreis (ZK1, ZK2) und mindestens einen als motorseitigen Stromrichter arbeitenden zweiten Teilstrom richter (12, 22) umfaßt,
- - jeweils ein erster (1) und ein zweiter (2) Umrichter sind zu einer Umrichtergruppe zusammengefaßt, wobei im DC-Be trieb in jeder Umrichtergruppe die beiden Eingangsstrom richter über Induktivitäten (L1, L2) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - bei Tiefsetzstellern oder kombinierten Hoch-Tiefsetzstel lern im Tiefsetzstellerbetrieb als Eingangsstromrichter bei einer auftretenden Funktionsstörung in einem der beiden Um richter (1, 2) in beiden Umrichtern der Eingangsstromrich ter vom motorseitigen Stromrichter trennbar und die ver bleibenden intakten Teilstromrichter mit den Induktivitäten (L1, L2) zu einem eingangsseitigen zweistufigen Tief setzsteller und einem motorseitigen Stromrichter verschalt bar sind und bei einem Fehler in einem der Eingangsstrom richter im fehlerbehafteten Umrichter die Fahrmotorgruppe vom motorseitigen Stromrichter, der nach der Umgruppierung als Eingangsstromrichter verwendet wird, abtrennbar ist, und
- - bei Hochsetzstellern oder kombinierten Hoch-Tiefsetzstel lern im Hochsetzstellerbetrieb als Eingangsstromrichter bei einer auftretenden Funktionsstörung in einem der beiden Um richter (1, 2) der gestörte Umrichter vollständig von der Fahrdrahtspannung trennbar ist und die Teilstromrichter des ungestörten Umrichters als Hochsetzsteller und motorseiti ger Stromrichter arbeiten.
2. Einspeiseschaltung für eine Mehrsystem-Traktionseinrich
tung mit wenigstens zwei Fahrmotorgruppen (I, II), bestehend
aus jeweils mindestens einem Fahrmotor, wobei die Einspeise
schaltung folgende Merkmale aufweist:
- - jeder Fahrmotorgruppe (I, II) ist ein Umrichter (1, 2) zu geordnet, der jeweils mindestens einen als Eingangsstrom richter arbeitenden ersten Teilstromrichter (11, 21), einen Zwischenkreis (ZK1, ZK2) und mindestens einen als motorseitigen Stromrichter arbeitenden zweiten Teilstrom richter (12, 22) umfaßt,
- - jeweils ein erster (1) und ein zweiter (2) Umrichter sind zu einer Umrichtergruppe zusammengefaßt, wobei im DC-Betrieb in jeder Umrichtergruppe die beiden Eingangsstromrichter über Induktivitäten (L1, L2) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - jedem Umrichter (1, 2) zusätzlich mindestens ein als Zu satzstromrichter arbeitender dritter Teilstromrichter (13, 23) zugeordnet ist,
- - bei einer Störung der motorseitigen Stromrichter oder einer
der mit den motorseitigen Stromrichtern untrennbar verbun
denen Teilstromrichter,
- - bei Tiefsetzstellern oder kombinierten Hoch-Tiefsetzstel lern im Tiefsetzstellerbetrieb als Eingangsstromrichter bei einer auftretenden Funktionsstörung in einem der beiden Umrichter (1, 2) in beiden Umrichtern der Eingangs stromrichter vom motorseitigen Stromrichter trennbar ist und die verbleibenden intakten Teilstromrichter mit den Induktivitäten (L1, L2) zu einem eingangsseitigen zwei stufigen Tiefsetzsteller und einem motorseitigen Strom richter verschaltbar sind und
- - bei Hochsetzstellern oder kombinierten Hoch-Tiefsetzstel lern im Hochsetzstellerbetrieb als Eingangsstromrichter bei einer auftretenden Funktionsstörung in einem der beiden Umrichter der gestörte Umrichter vollständig von der Fahrdrahtspannung trennbar ist und die Teilstromrich ter des ungestörten Umrichters als Hochsetzsteller und motorseitiger Stromrichter arbeiten, und
- - bei einer Störung wenigstens eines der vom motorseitigen Stromrichter trennbaren Eingangsstromrichters der oder die gestörten Eingangsstromrichter freischaltbar sind und die ungestörten Zusatzstromrichter die ursprüngliche Funktion der Traktionseinrichtung übernehmen.
3. Einspeiseschaltung nach Anspruch 1, gekenn
zeichnet durch folgende Merkmale:
- - der Eingangsstromrichter (11) des ersten Umrichters (1) ist über eine erste Induktivität (L1) mit der positiven Zwi schenkreisschiene des zweiten Umrichters (2) und der Ein gangsstromrichter (21) des zweiten Umrichters (2) ist über eine zweite Induktivität (L2) mit der negativen Zwischen kreisschiene des ersten Umrichters (1) verbunden,
- - bei einer auftretenden Funktionsstörung in einem der beiden
Umrichter (1, 2) ist im Tiefsetzstellerbetrieb unter
DC-Fahrdrahtspannung größer als die Zwischenkreisspannung in
beiden Umrichtern (1, 2) der Eingangsstromrichter (11, 21)
vom motorseitigen Stromrichter (12, 22) trennbar,
- - falls einer der beiden motorseitigen Stromrichter (12, 22) gestört ist, sind die beiden Eingangsstromrichter (11, 21) mit ihren zugeordneten Zwischenkreis-Kondensatoren in Reihe schaltbar,
- - bei einer Funktionsstörung im ersten Umrichter (1) ist der Eingangsstromrichter (21) des zweiten Umrichters (2) von der negativen Zwischenkreisschiene des ersten Um richters (1) abtrennbar und über die zweite Induktivität (L2) mit der negativen Zwischenkreisschiene des zweiten Umrichters (2) verbindbar,
- - bei einer Funktionsstörung im zweiten Umrichter (2) ist der Eingangsstromrichter (11) des ersten Umrichters (1) von der positiven Zwischenkreisschiene des zweiten Um richters (2) abtrennbar und über die erste Induktivität (L1) mit der positiven Zwischenkreisschiene des ersten Um richters (1) verbindbar,
- - falls einer der beiden Eingangsstromrichter (11, 21) ge stört ist, ist der motorseitige Stromrichter (12, 22) des gestörten Umrichters (1, 2) von seiner Fahrmotorgruppe (I, II) abtrennbar und zum Eingangsstromrichter des funk tionsfähigen Umrichters zusammen mit ihren zugeordneten Zwischenkreis-Kondensatoren in Reihe schaltbar,
- - bei einer Funktionsstörung im ersten Umrichter (1) ist der Eingangsstromrichter (21) des zweiten Umrichters (2) von der negativen Zwischenkreisschiene des ersten Um richters (1) abtrennbar und über die zweite Induktivität (L2) mit der negativen Zwischenkreisschiene des zweiten Umrichters (2) verbindbar sowie die erste Induktivität (L1) vom gestörten Eingangsstromrichter (11) abtrennbar und mit einem Zweig des von seiner Fahrmotorgruppe abge trennten motorseitigen Stromrichters(verbindbar und die positive Anschlußschiene des motorseitigen Stromrichters (12) im ersten Umrichter (1) ist an Fahrdrahtspannung schaltbar,
- - bei einer Funktionsstörung im zweiten Umrichter (2) ist der Eingangsstromrichter (11) des ersten Umrichters (1) von der positiven Zwischenkreisschiene des zweiten Um richters (2) abtrennbar und über die erste Induktivität (L1) mit der positiven Zwischenkreisschiene des ersten Umrichters (1) verbindbar sowie die zweite Induktivität (L2) vom gestörten Eingangsstromrichter (21) abtrennbar und mit einem Zweig des von seiner Fahrmotorgruppe abge trennten motorseitigen Stromrichters (22) verbindbar und die negative Anschlußschiene des motorseitigen Stromrichters (22) im zweiten Umrichter (2) ist mit dem negativen Potential der Fahrdrahtspannung verbunden.
4. Einspeiseschaltung nach Anspruch 2, gekenn
zeichnet durch folgende Merkmale:
- - der Eingangsstromrichter (11) des ersten Umrichters (1) ist über eine erste Induktivität (L1) mit der positiven Zwi schenkreisschiene des zweiten Umrichters (2) und der Ein gangsstromrichter (21) des zweiten Umrichters (2) über eine zweite Induktivität (L2) mit der negativen Zwischenkreis schiene des ersten Umrichters (1) verbunden,
- - bei einer auftretenden Funktionsstörung im Eingangsstrom richter (11, 21) in einem der beiden oder in beiden Um richtern (1, 2) sind der gestörte bzw. die gestörten Ein gangsstromrichter (11, 21) freischaltbar sowie überbrückbar und die betreffende Induktivität (L1, L2) ist mit dem Zusatzstromrichter (13, 23) desselben Umrichters (1, 2) verbindbar,
- - tritt bei einem der beiden Umrichter (1, 2) im Zusatzstrom
richter (13, 23) und/oder im motorseitigen Stromrichter
(12, 22) eine Funktionsstörung auf, dann ist -
- - im Tiefsetzstellerbetrieb bei DC-Fahrdrahtspannung in bei den Umrichtern (1, 2) der Eingangsstromrichter (11, 21) vom Zusatzstromrichter (13, 23) und vom motorseitigen Stromrichter (12, 22) trennbar und die Eingangsstromrich ter (11, 21) mit ihren zugeordneten Zwischenkreiskonden satoren in Reihe schaltbar,
- - bei einer Funktionsstörung im ersten Umrichter (1) ist der Eingangsstromrichter (21) des zweiten Umrichters (2) von der negativen Zwischenkreisschiene des ersten Um richters (1) abtrennbar und über die zweite Induktivität (L2) mit der negativen Zwischenkreisschiene des zweiten Umrichters (2) verbindbar,
- - bei einer Funktionsstörung im zweiten Umrichter (2) ist der Eingangsstromrichter (11) des ersten Umrichters (1) von der positiven Zwischenkreisschiene des zweiten Um richters (2) abtrennbar und über die erste Induktivität (L1) mit der positiven Zwischenkreisschiene des ersten Umrichters (1) verbindbar.
5. Einspeiseschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eingangsstromrichter
(11, 21) als Gleichrichterbrücken und die motorseitigen
Stromrichter (12, 22) als Wechselrichter ausgebildet sind.
6. Einspeiseschaltung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleichrichterbrücken
steuerbar sind.
7. Einspeiseschaltung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß den Dioden der
Gleichrichterbrücken steuerbare Halbleiter-Elemente anti
parallel geschaltet sind.
8. Einspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Wechselrichter (12, 22) als Pulswechselrichter ausgebildet
sind und zu den steuerbaren Halbleiter-Elementen Dioden
antiparallel geschaltet sind.
9. Einspeiseschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die steuerbaren Halb
leiter-Elemente als GTO-Thyristoren oder Transistoren ausge
bildet sind.
10. Einspeiseschaltung nach Anspruch 7 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß im AC-Betrieb jeweils
eine Gleichrichterbrücke mit den dazu antiparallel geschalte
ten GTO-Thyristoren bzw. Transistoren einen Vierquadranten-
Steller bildet.
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