DE2444679C3 - Schaltungsanordnung für ein fahrweggebundenes Triebfahrzeug, das mit einem synchronen Linearmotor ausgerüstet ist - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordiung für ein fahrweggebundenes Triebfahrzeug, das mit ;inem synchronen Linearmotor ausgerüstet ist, dessen Jtator entlang der Trasse als Wanderfeldwicklung 'erlegt und dessen Erreger auf dem Triebfahrzeug als nitbewegbarer Translator angeordnet ist.

Als Antriebssysteme'für fahrweggebundene Trieb fahrzeuge, insbesondere für Nahverkehrs-Kabinenbah nen und für Schnellbahnen, aber auch für Magnetschwe befahrzeuge wie Hochleistungsschnellbahnen im Ge schwindigkeitsbereich bis zu 500 km/h, kommen vor zugsweise Linearmotoren in Betracht Unter dei einzelnen Varianten dieses Motortyps zeichnet sich dei synchrone Linearmotor durch einen guten Wirkungs grad und einen hohen Leistungsfaktor aus.

Ein solcher synchroner Linearmotor kann eine Wanderfeldwicklung besitzen, die entlang der Trasse au Stator verlegt und im allgemeinen als Mehrphasenwicklung ausgebildet ist (Archiv für Elektrotechnik, Bd. 55, H. 1 (1972), S. 13 bis 20). Auf dem Triebfahrzeug ist als mitbewegter Erreger (Translator) entweder eine vom Gleichstrom durchflossene Erregerwicklung, die sich über die Gesamtfahrzeuglänge erstrecken kann, oder ein Permanentmagnet angeordnet Ein solcher synchroner Linearmotor wird wegen der außergewöhnlichen Länge des aktiven Stators auch als synchroner Langstatormotor bezeichnet. Die Wanderfeldwicklung erzeugt nach Maßgabe der eingespeisten Spannung und Frequenz ein in Längsrichtung der Trasse laufendes Wanderfeld, welches das Triebfahrzeug treibt

Zur Beschleunigung eines derartigen fahrweggebundenen Triebfahrzeugs vom Stillstand auf eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit ist im Bereich der einzelnen Haltestationen jeweils eine Beschleunigungsstrecke mit einer vorgegebenen Anzahl von in Fahrtrichtung hintereinanderliegenden Einspeiseabschnitten vorgesehen, die als Beschleunigungsabschnitte des synchronen Langstators bezeichnet werden. Jeder Beschleunigungsabschnitt soll von einem eigenen Umrichter mit variabler Wechselspannung und Frequenz gespeist werden. Ls ist daran gedacht, diese Beschleunigungsabschnitte mit großem Strombelag zu betreiben, damit große Beschleunigungswerte, die etwa bei 0,1 g (g= Erdbeschleunigung) liegen, erreicht werden. Entsprechend soll vorgegangen werden, wenn das Triebfahrzeug von seiner Maximalgeschwindigkeit auf Stillstand abgebremst wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Schaltungsanordnung so auszugestalten, daß das Triebfahrzeug mit großer Beschleunigung und unter guter Anpassung der in den betreffenden Beschleunigungsabschnitt eingespeisten oder der von diesem abgegebenen Leistung an die Typenleistung der Umrichters beschleunigt bzw. abgebremst werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wanderfeldwicklung eine Beschleunigungsstrecke mit einer Zahl von Beschleunigungsabschnitten aufweist, von denen jeder von einem Umrichter mit einer Wechselspannung von veränderbarer Frequenz und Amplitude gespeist ist, daß zumindest ein Beschleunigungsabschnitt in eine Anzahl miteinander verbundener, von demselben Strom des zugehörigen Umrichters durchflossener Teilabschnitte unterteilt ist, und daß die Zahl der Querleiter pro Pol und Phase in diesen Teilabschnitten — in positiver Beschleunigungsrichtung gesehen — umgekehrt proportional zu der in diesen Teilabschnitten vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.

Durch diese Maßnahmen wird eine ortsabhängige Leistungsanpassung des synchronen Linearmotors an den speisenden Umrichter erzielt. Bei gegebener Typenleistung des Umrichters läßt sich beim Anfahren und/oder Bremsen eine besonders hohe Beschleunigung bzw. Verzögerung erreichen. Dadurch kommt man mit

einer geringen Länge und/oder geringen Anzahl von Beschleunigungsabschnitten aus. Der wirtschaftlich vertretbare Abstand zwischen zwei benachbarten Haltestationen kann klein sein. Der Umrichter wird beim Anfahren und/oder Bremsen optimal ausgenutzt Die Leistungsanpassung wird insbesondere so getroffen, daß die Speiseleistung etwa gleich der Typenleistung des Umrichters ist

Die Anordnung kann so getroffen werden, daß in jedem Teilabschnitt die Querleiter benachbarter Pole jeweils so hintereinander geschaltet sind, daß beim For'^chreiten in Beschleunigungsrichtung alle Querleiter erfaßt werden. Mit einer solchen Verlegung des Phasenleiters läßt sich auf einfache Weise ein Übergang von einem Teilabschnitt zum nächsten Teilabschnitt mit vergrößerter oder verkleinerter Zahl an Querleitern herstellen.

Im allgemeinen Fall ist man bestrebt, die Schaltungsanordnung so auszugestalten, daß das Triebfahrzeug einen weitgehend stoßfreien Übergang zwischen zwei benachbarten Einspeiseabschnitten der WanderfeJdwicklung erfährt Handelt es sich bei den Einspeiseabschnitten speziell um zwei benachbarte, jeweils in Teilabschnitte unterteilte Beschleunigungsabschnitte, so sollten zu diesem Zweck die aneinander angrenzenden Teilabschnitte der beiden benachbarten Beschleunigungsabschnitte dieselbe oder eine nur um 1 unterschiedliche Anzahl von Leitern pro Pol und Phase besitzen. — Eine besonders einfache und bevorzugte Anordnung der Querleiter läßt sich dann vornehmen, wenn die Zahl der Querleiter pro Pol und Phase von Teilabschnitt zu Teilabschnitt um 1 abnimmt Hierdurch läßt sich auch der Übergang von einem Teilabschnitt zum nächsten konstruktiv besonders einfach gestalten.

Für die praktische Realisation ist es angebracht, wenn die Zahl der Querleiter pro Pol und Phase in demjenigen Teilabschnitt eines Beschleunigungsabschnittes, in dem gegenüber den anderen Teilabschnitten die größte Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird, nicht größer als 10 ist Diese Zahl wird in vielen Fällen bei 5 liegen. Die Zahl der Beschleunigungsabschnitte kann kleiner als 5 sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von 10 Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung mit zwei von Umrichtern gespeisten Beschleunigungsabschnitten für ein fahrwsggebundenes Triebfahrzeug in schematischer Darstellung sowie eine Ortsachse,

Fig.2 ein Diagramm, in dem der Verlauf der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit ν in Abhängigkeit vom Fahrzeugort χ dargestellt ist,

F i g. 3 ein Diagramm, in dem in Anpassung an das Diagramm von F i g. 2 die Zahl ζ von Querleitern pro Pol und Phase, abgestuft nach Teilabschnitten, über dem Fahrzeugort χ aufgetragen ist,

Fig.4 ein Diagramm, in dem bei einem Beschleunigungsvorgang die Fahrzeuggeschvvindigkeit ν in Abhängigkeit von der Zeit t sowohl für den Fall konstanter maximaler Antriebsleistung P' als auch für den Fall konstanter maximaler Schubkraft F' aufgetragen ist, und die

Fig.5 bis 10 im Blick von oben mögliche Wicklungsanordnungen für eine Phase eines Teilabschnittes bei verschiedener Anzahl zder Leiter pro Pol.

In F i g. 1 ist unterhalb einer Ortsachse χ ein Teil einer Wanderfeldwicklung dargestellt. Diese Wanderfeldwicklung, die entlang einer Trasse verlegt sein soll, ist

Bestandteil eines synchronen Linearmotors, der zum Antrieb eines (nicht gezeigten) fahrweggebundenen Triebfahrzeugs vorgesehen ist Wegen der besonders großen Länge der Wanderfeldwicklung wird der Linearmotor auch als synchroner Langstatormotor bezeichnet Das Triebfahrzeug kann beispielsweise ein Magnetschwebefahrzeug seia Der Erreger des synchronen Linearmotors befindet sich in Form einer vom Gleichstrom durchflossenen Erregerwicklung oder in Form eines Permanentmagneten als Translator auf dem Triebfahrzeug.

Das Triebfahrzeug soll mittels des synchronen Linearmotors vom Stillstand (Fahrzeuggeschwindigkeit v=0) am Fahrzeugort Ar=O auf eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit v_m am Fahrzeugort x=x2 mit großer Beschleunigung beschleunigt werden. Der gewünschte Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit ν in Abhängigkeit vom Fahrzeugort χ ist schematisch für den Beschleunigungsvorgang im Diagramm in Fig.2 eingetragen. Der Kurvenverlauf richtet sich nach der Typenleistung der Umrichter Ut, UZ Zur Beschleunigung ist im rechten Bereich der Haltestation, die am Fahrzeugort x = 0 liegen soll, eine Beschleunigungsstreckc vorgesehen. Diese Beschleunigungsstrecke weist im vorliegenden Beispiel eine Zahl k — 2 von in Fahrtrichtung hintereinanderliegenden Beschleunigurgsabschnitten B1 und B 2 auf. Die Zahl k kann auch größer oder kleiner als 2 sein. Jeder Beschleunigungsabschnitt Bi, B2 wird durch eine Teilwickiung gebildet, die von einem eigenen Umrichter U1 bzw. U2 mit einer Wechselspannung gespeist ist Die Wechselspannung ist bezüglich Amplitude und Frequenz durch eine Steuereinrichtung Sl bzw. 52 veränderbar. Die Umrichter U1 und U2 sind jeweils an ein Netz N1 bzw. Λ/2, das im Ausführungsbeispiel dreiphasig ist, angeschlossen.

An die Beschleunigungsstrecke, die vom Fahrzeugort χ = 0 bis zum Fahrzeugort χ = χ 2 reicht, schließt sich ein Fahrabschnitt F3 an, in dem das Triebfahrzeug mit konstanter Maximalgeschwindigkeit v_m betrieben wird. Diese Maximalgeschwindigkeit v_m ist im Diagramm von Fig. 2 eingetragen. Der Fahrabschnitt E3 wird durch eine Teilwicklung der Wanderfeldwicklung gebildet, die von einem eigenen Umrichter U 3, der an ein weiteres dreiphasiges Netz Λ/3 angeschlossen ist, gespeist wird. Der Umrichter U 3 wird von einer Steuereinrichtung 53 mit einer Wechselspannung von konstanter Frequenz und Amplitude gesteuert. Dem Fahrabschnitt £3 können sich weitere, in gleicher Weise ausgebildete Fahrabschnitte anschließen. Die Beschleunigungsabschnitte BX, B 2, die unterschiedlich lang sein können, und der Fahrabschnitt £"3 sind bevorzugt dreiphasig ausgebildet. Das ist durch die drei Querstriche am Ausgang der Umrichter U1.U2.U3 angedeutet.

Aus F i g. 1 ist weiter ersichtlich, daß der Beschleunigungsabschnitt B1 in insgesamt vier Teilabschnitte 711, T\2, Γ13 und 714 unterschiedlicher Länge unterteilt ist. Diese Teilabschnitte 711, T12. T13 und 714 sind miteinander elektrisch leitend verbunden. Sie werden alle von demselben Strom des zugehörigen Umrichters Ul durchflossen. Entsprechend ist der Beschleunigungsabschnitt B 2 in insgesamt zwei miteinander verbundene, von demselben Strom des zugehörigen Umrichters t/2 durchflossene Teilabschnitte 7*21, 7"22 unterteilt. Die Zahl zder Querleiter pro Pol und Phase in den Teilabschnitten 711, 712, 713, 714 sowie 721, 722 ist unterschiedlich. Sie nimmt — in positiver Beschleunigungsrichtung, also in Richtung der Ortsachse λ· gesehen — nach einer vorgegebenen Gesetzmäßig-

keit ab. Diese Gesetzmäßigkeit besagt, daß die Zahl ζ zumindest annähernd umgekehrt proportional zu der in den einzelnen Teilabschnitten TU, T12, Γ13, 7*14 und T2i, T22 nach F i g. 2 vorgegebenen, vorausberechneten Fahrzeuggeschwindigkeit ν abnehmen muß, wenn eine optimale Leistungsanpassung der Teilabschnitte an den speisenden Umrichter t/l bzw. i/2 erzielt werden soll. Ein Beispiel für die Verteilung der Zahl ζ in Richtung der Ortsachse a- ist in F i g. 3 dargestellt.

Bezüglich der Verteilung liegen folgende Überlegungen zugrunde: Ausgegangen wird der Einfachheit halber von einer einzigen Beschleunigungsstrecke B1, die zunächst in einem 1. Fall nicht unterteilt sein und einen Querleiter pro Pol und Phase besitzen soll. Der Umrichter Ui speist in diese Beschleunigungsstrecke B1 mit variabler Frequenz und variabler Wechselspannung ein. Gemäß dem Kurvenverlauf in F i g. 2 wird die Frequenz hochgefahren, und das Triebfahrzeug soll am Ende χ 1 der Beschleunigungsstrecke B1 die höchste Geschwindigkeit v* erreicht haben.

In diesem zunächst betrachteten 1. Fall soll das Triebfahrzeug mit konstanter, maximal erreichbarer Schubkraft F' angetrieben werden. Die maximal erreichbare Schubkraft F'und damit wegen F'= m b'die maximal erreichbare Beschleunigung b' bei konstanter Fahrzeugmasse m ist bekanntermaßen dem höchsten Ausgangsstrom /'des Umrichters Ui proportional. Um also das Triebfahrzeug mit maximaler Beschleunigung b' anzutreiben, muß der Umrichter U1 seinen höchst zulässigen Ausgangsstrom /' abgeben. Hierfür sorgt die Steuereinrichtung Sl. Die vom Umrichter Ui abgegebene Wechselspannung U richtet sich nach der Geschwindigkeit v(x) am Fahrzeugort χ zwischen den Orten x=0 und x=xl. (Die Geschwindigkeit v(x) ist proportional der Frequenz des Umrichters Ui.) Die Wechselspannung U stellt sich am Ausgang des Umrichters U1 von selbst ein. Die vom Erreger an der Wanderfeldwicklung induzierte Spannung und die Geschwindigkeit v(x) sind bekanntermaßen proportional zueinander. Die Ausgangsspannung U wächst mit der induzierten Spannung und ist somit über das vorgegebene x-v-Diagramm gemäß Fig.2 ebenfalls vom Fahrzeugort χ abhängig. Die höchste Ausgangsspannung U\ die der Umrichter i/l abgibt, ist somit normalerweise durch die höchste Geschwindigkeit v* des Triebfahrzeugs in der (nicht unterteilten) Beschleunigungsstrecke B1 bestimmt Das Produkt von höchster Spannung U' und höchstem Strom /' bestimmt die mindestens erforderliche Typenleistung T pro Phase, also die Leistung, für die der Umrichter U1 mindestens ausgelegt sein muß.

Die Beschleunigungsleistung P des Triebfahrzeugs ist gleich dem Produkt aus Schubkraft Fund Fahrzeuggeschwindigkeit v. Es gilt P-F- v(x). Die Beschleunigungsleistnng P fet also vom Fahrzeugort χ abhängig und bei konstanter Schubkraft F der Geschwindigkeit <v(x) proportional PBr die maximal erreichbare Beschleunigungsleistung P* gilt entsprechend:/"= f · v*. Diese maximale BescMeunigungsieistung P", die gleich «der zumindest erforderlichen Typenleistung TisX, kann der Umrichter U1, der mit höchste«} Ausgangsstrom /' raid somit höchster Schubkraft Ffcöirieben wird, nur am Fahrzeugort χ—κί bei höchster Geschwindigkeit ψ* abgeben. Für alle anderen Fahrzeuggeschwindigkeiten Ψ im Bereich ν = 0 and ν = tf* besteht eine Leistnngsfehlanpassung. Das bedeutet, dafl beispielsweise beim halben Wert v^Q&v* der höchsten !Geschwindigkeit v* der Umrichter Ui. wenn Spannungsabfälle am Umrichter U1 vernachlässigt werden, nur etwa 0,5 U' und daher nur etwa die halbe maximale Beschleunigungsleistung P=0,5 P'an das Triebfahrzeug abgibt. Eine solche Leistungsfehlanpassung bedeutet eine schlechte Ausnutzung des Umrichters i/l während des Beschleunigungsvorgangs.

Wünschenswert ist es, an jedem Fahrzeugort χ der Beschleunigungsstrecke Bi bei hoher Beschleunigung die volle Typenleistung Tdes Umrichters Ui, die durch das Produkt U' · /'gekennzeichnet ist, auszunutzen. Um eine solche Leistungsanpassung und eine gute Ausnutzung des Umrichters Ui zu erreichen, ist die Beschleunigungsstrecke Bi nach der Erfindung — allgemein gesprochen — so ausgebildet, daß die in der Beschleunigungsstrecke Bi induzierte Spannung U weitgehend unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit ν ist. Wenn die induzierte Spannung U an jedem Fahrzeugort χ einen Wert annimmt, der weitgehend gleich der höchst möglichen Spannung ist, ist auch die übertragene Beschleunigungsleistung Portsunabhängig und maximal.

Demzufolge wird jetzt ein 2. Fall betrachtet, bei dem das Triebfahrzeug mit hoher Schubkraft, die durch den höchst zulässigen Strom /'bestimmt ist, und gleichzeitig mit guter Leistungsanpassung betrieben wird. Die Steuereinrichtung 51 ist also wieder auf den höchst zulässigen Ausgangsstrom /'eingestellt.

Nach dem vorgegebenen Diagramm von Fig.2 nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit ν eines Triebfahrzeugs an einem beliebigen Ort χ der Beschleunigungsstrecke B1 bei jedem Beschleunigungsvorgang denselben vorgegebenen Wert v(x) an. Sorgt man dafür, daß an jedem Fahrzeugort χ die Zahl ζ der Querleiter pro Pol und Phase der vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit / umgekehrt proportional ist, dann wird die Proportionalität der induzierten Spannung U zur Fahrzeuggeschwindigkeit ν durch die hierdurch bewirkte umgekehrte Proportionalität gerade kompensiert Es wird sich die induzierte Spannung U im Verlauf des Beschleunigungsvorganges nicht mehr ändern, und der Umrichter Ui wird bei jeder Geschwindigkeit tf^stets die gleiche Beschleunigungsleistung P(x) abgeben. Die Beschleunigungsleitung P ist ja proportional dem Produkt aus induzierter Spannung und Ausgangsstrom / Da die Zahl der Querleiter an den Übergangsstellen nur stufenweise und nicht kontinuierlich abnimmt, läßt sich auch nur eine stufenweise Leistungsanpassung erreichen.

F i g. 3 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der Zahl ζ von Querleitern pro Pol und Phase in Abhängigkeit vom Fahrzeugort x. Es ist ersichtlich, daß in F i g. 3 das Reziproke des Verlaufs v(x)'m F i g. 2 durch eine Rechteckkurve angenähert ist Der erste Teilabschnitt 711 besitzt z=5, der zweite Teilabschnitt Γ12 besitzt z=4, der dritte Teilabschnitt Γ13 besitzt z=3 and der vierte Teilabschnitt TU besitzt z=2 Querleiter pro Pol und Phase. Die Zahl zder Querleiter pro Poland Phase nimmt also von Teilabschnia zu Teilabschnitt uns I ab. In Anpassung an das Diagramm von Fig.2 nimmt die Länge der Teilabschnitte Tit, TM, 7Ί3 und TWm der angegebenen Reihenfolge zu. Alle Teilabschnitte 7"Il bis 7"14 werden von demselben Ausgangsstromdes Umrichters U i, der auf den höchst zulässigen Strom Γ eingestellt ist,darcbJlossen.

Da jetzt nicht — wie hn 1. Fall — nur ein einziger Querleiter zum Schub beiträgt, sondern zQnerie&eü Ist

•naximal erreichbare Beschleunigung b'(z) jetzt deffl

h

Produkt ζ/' proportional. Im ersten Teilabschnitt 7*11 wird dem Triebfahrzeug die größte Beschleunigung erteilt Im zweiten Teilabschnitt 7*12 ist die Beschleunigung doppelt so groß wie im vierten Teilabschnitt 7Ί4. Mit zunehmenden Fahrzeugort χ wird die Beschleunigung stufenweise geringer. Der Verlauf der Beschleunigung entspricht der F i g. 3.

Entsprechende Überlegungen gelten auch für die Beschleunigungsstrecke 52. Ihr erster Teilabschnitt 721 besitzt z=2, und ihr zweiter Teilabschnitt Γ22 m besitzt z= 1 Querleiter pro Pol und Phase. Auch hier nimmt die Zahl ζ beim Fortschreiten in Richtung der Ortsachse χ von Teilabschnitt zu Teilabschnitt um 1 ab.

Die Anordnung ist weiter so getroffen, daß die einander angrenzenden Teilabschnitte 7*14, Γ21 der beiden benachbarten Beschleunigungsabschnitte Bi, B 2 dieselbe Anzahl z=2 von Querleitern pro Pol und Phase besitzen. Statt dessen könnte auch eine um 1 unterschiedliche Zahl gewählt werden.

Der 1. und 2. Fall werden im folgenden anhand von F i g. 4 miteinander verglichen. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß in einem Zeitpunkt t nach dem Start (<=0) des Triebfahrzeugs bei Betrieb mit stufenweiser Leistungsanpassung und dadurch höherer mittlerer Beschleunigungsleistung P' (obere Kurve) eine größere Fahrzeuggeschwindigkeit ν erreicht wird als bei Betrieb mit maximaler Schubkraft F'(untere Kurve). Die Beschleunigung, die sich jeweils durch Differenzierung der Kurven ergibt, ist also größer. Man kommt daher im 2. Fall mit wenigen und relativ kurzen Beschleunigungsstrecken aus.

In den F i g. 5 bis 10 sind schematische Ausführungsbeispiele einer einphasigen Wicklungsanordnung für die einzelnen Teilabschnitte illustriert

F i g. 5 zeigt, daß die Wicklungsanordnung pro Pol eine Gruppe von insgesamt z=5 parallel zueinander ausgerichteten Querleitern q besitzt Die Wicklungsanordnung ist also für den ersten Teilabschnitt 7*11 geeignet Mit ρ ist die Polteilung der Wicklungsanordnung bezeichnet Die Gruppen zu je 5 Querleitern q sind im Abstand der Polteilung ρ parallel zueinander ausgerichtet Zwei benachbarte Gruppen von je 5 Querleitern q werden in jedem Zeitpunkt in Gegenrichtung vom Ausgangsstrom des speisenden Umrichters durchflossen. Die Stromrichtung ist in Form einer Momentaufnahme durch Pfeile kenntlich gemacht Sie kehrt sich spätestens nach einer Halbperiode des Ausgangsstroms um. Im Bereich jeder Gruppe wird der fünffache Ausgangsstrom des angeschlossenen Umrichters wirksam.

Die Anordnung und Verteilung der Längsleiter / ist für das Prinzip der Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Im Hinblick auf die Verbindung von zwei Wicklungsanordnungen mit unterschiedlicher Zahl ζ von Querleitern q ist aber die dargestellte Anordnung von besonderem Voftea. Bei der dargestellten Wicklungsanordnung sind die Querleiter ^benachbarter Pole über die Längsleiter / so in Reihe geschaltet, daß beim Fortschreiten in Beschleunigungsrichtung χ alle Querleiter q erfaßt werden. Folgt man dem Leiter in Stromrichtung, dann stellt man fest, daß fortlaufende Vi Linksdrehungen von 2 V2 Rechtsdrehungen gefolgt werden. Die dargestellte geometrische Anordnung entspricht somit nur einem Hinleiter; ein gesonderter Rückleiter ist bei der bevorzugten Sternschaltung der drei Phasen der Wicklung nicht erforderlich.

Fig.6 zeigt eine Wicklungsanordnung mit z=4 parallel zueinander angeordneten Querleitern q pro Pol und Phase. Sie ist also für den zweiten Teilabschnitt 7*12 geeignet. Die geometrische Anordnung beruht auf demselben Konstruktionsprinzip wie diejenige in F i g. 5. Auch hier sind die Querleiter q benachbarter Pole über die Längsleiter / so hintereinandergeschaltet, daß beim Fortschreiten in Richtung der Ortsachse χ alle Querleiter q erfaßt werden. Fortlaufend werden 2 V2 Linksdrehungen von 1 V2 Rechtsdrehungen gefolgt Im Bereich jeder Gruppe von z=4 Querleitern q wird hier der vierfache Ausgangsstrom des Umrichters für die Beschleunigung wirksam.

Die F i g. 7 und 8 zeigen nach demselben Konstruktionsprinzip aufgebaute Wicklungsanordnungen mit z= 3 bzw. z= 2 parallel zueinander angeordneten Querleitern q pro Pol und Phase. Diese Wicklungsanordnungen sind für den dritten bzw. vierten Teilabschnitt Γ13 bzw. Γ14 geeignet.

Fig.8 zeigt eine Wicklungsanordnung, die — wie diejenige in F i g. 7 — insgesamt z= 2 parallele Querleiter q pro Pol und Phase besitzt die von demselben Ausgangsstrom durchflossen werden. Die geometrische Anordnung ist jedoch so getroffen, daß sowohl der Hinleiter als auch der Rückleiter mäanderförmig gebogen ist Hinleiter und Rückleiter besitzen sowohl Querleiter q als auch Längsleiter /

Fig. 10 schließlich zeigt im Vergleich dazu eine übliche Wicklungsanordnung, die z= 1 Querleiter q pro Pol besitzt Für den dreiphasigen Fall sind die beiden anderen Phasenleiter jeweils um p/3 versetzt gestrichelt bzw. punktgestrichelt eingezeichnet Diese Wicklungsanordnung kann also im Teilabschnitt 7*22 eingesetzt werden.

Aus den Fig.5 bis 8 und 10 ist auch ersichtlich, in welcher Weise die einzelnen Wicklungsanordnungen im einphasigen Fall miteinander verbunden werden können. Die Anschlußklemmen der Wicklungsanordnungen sind mit Buchstaben a bis /versehen. Die zusammengehörigen Übergangsstellen sind mit demselben Buchstaben b bis e bezeichnet. Um zu einer Konfiguration zu gelangen, bei der — wie in F i g. 1 — der Beschleunigungsabschnitt B1 aus vier hintereinandergeschalteten, von ein und demselben Umrichter Ui gespeisten Teilabschnitten 7*11, TXl, 7*13 und Π4 besteht, ist der Umrichter U\ an die Anschlußklemmen a und e anzuschließen, und die Anschlußklemmen b—b, c—c und d—tfsind jeweils miteinander zu verbinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 709 610/36

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für ein fahrweggebundenes Triebfahrzeug, das mit einem synchronen Linearmotor ausgerüstet ist, dessen Stator entlang der Trasse als Wanderfeldwicklung verlegt und dessen Erreger auf dem Triebfahrzeug als mitbewegbarer Translator angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanderfeldwicklung eine· Beschleunigungsstrecke mit einer Zahl (k) von Beschleunigungsabschnitten (51; 52) aufweist, von denen jeder von einem Umrichter (Ul; U2) mit einer Wechselspannung von veränderbarer Frequenz und Amplitude gespeist ist, daß zumindest ein Beschleunigungsabschnitt (Bl; 52) in eine Anzahl miteinander verbundener, von demselben Strom des zugehörigen Umrichters (Ui; U2) cjurchflossener Teilabschnitte (TU, TU, T13, 7*14; T21, T22) unterteilt ist, und daß die Zahl (z) der Querleiter (q) pro Pol und Phase in diesen Teilabschnitten (Tit, T12, 7Ί3, TU; T21, T22) - in positiver Beschleunigungsrichtung gesehen — umgekehrt proportional zu der in diesen Teilabschnitten (TU, T12, TiZ, T14; T21, T22) vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit ^abnimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teilabschnitt (TU, T12, TU, T14; T21, T22) die Querleiter (q) benachbarter Pole jeweils so hintereinandergeschaitet sind, daß beim Fortschreiten in Beschleunigungsrichtung Malle Querleiter ^erfaßt werden (F i g. 6, 7,8,10).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Beschleunigungsabschnitte (Al; 52) jeweils in Teilabschnitte (TU. 7Ί2, Π3, TU; T2i, T22) unterteilt sind und daß die aneinander angrenzenden Teilabschnitte (T 14; 7*21} der beiden benachbarten Beschleunigungsabschnitte (Bl; B 2) dieselbe oder eine um 1 unterschiedliche Anzahl (z) von Querleitern (q)pro Pol und Phase besitzen.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl (z) der Querleiter (q) pro Pol und Phase von Teilabschnitt (7Ί1, 7Ί2, 7Ί3, 7Ί4; Γ21, Γ22) zu Teilabschnitt um 1 abnimmt.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl (z) der Querleiter (q) pro Pol und Phase in demjenigen Teilabschnitt (7*14; Γ22) eines Beschleunigungsabschnittes (51; 52), in dem gegenüber den anderen Teilabschnitten die größte Fahrzeuggeschwindigkeit (V'; v_m>)erzielt wird, nicht größer als 10 ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüehe 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl (k) der Beschleunigungsabschnitte (51; 52) kleiner als 5 ist.