DE2849298A1 - Antriebsanordnung fuer ein zugfahrzeug - Google Patents

Antriebsanordnung fuer ein zugfahrzeug

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Description

  • Antriebsanordnung für ein Zugfahrzeug
  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Zugfahrzeug, das folgende Einrichtungen aufweist: eine Energiequelle; mindestens einen in der Drehzahl einstellbaren Wechselstrom-Zugmotor; einen den Zugmotor speisenden Wechselrichter; einen Wechselstromgenerator mit Ständer- und Feldwicklung; eine Antriebseinrichtung für den Läufer des Generators; eine Einrichtung zum Erregen der Feldwicklung des Generators; eine Einrichtung zum Gleichrichten des Ausgangsstroms des Generators in einen ungeglätteten Gleichstrom; eine den ungeglätteten Gleichstrom dem Wechselrichter zuführende Einrichtung; eine Einrichtung zum Steuern der Schaltfrequenz des Wechselrichters derart, daß die Grundfrequenz seines Ausgangswechselstroms einen gewünschten Wert erhält; und eine Einrichtung zum Steuern des Erregerstroms der Feldwicklung des Generators derart, daß die Grundamplitude des Generator-Ausgangsstroms und mithin der Mittelwert des ungeglätteten Gleichstroms sowie die Amplitude des Wechselrichter-Ausgangsstroms einen gewünschten Wert erhalten.
  • Bei großen mit eigener Kraft elektrisch angetriebenen Zugfahrzeugen, wie Lokomotiven oder Schwerlastkraftwagen, werden die Räder des Fahrzeugs von Elektromotoren angetrieben (oder abgebremst), die aus einer elektrischen Energiequelle gespeist werden. Diese enthält einen elektrodynamischen Generator, der von einem auf dem Fahrzeug angeordneten Hauptantrieb, z.B. einer Dieselmaschine, angetrieben wird. Ein Beispiel hierfür ist in der US-PS 3 878 400 beschrieben.
  • Bislang hat man als Zugmotoren üblicherweise Gleichstrommotoren verwendet. Der erforderliche Erregergleichstrom für diese Motoren wurde von einem Gleichstromgenerator oder durch Gleichrichtung der Ausgangsspannung eines Wechselstromgenerators geliefert.
  • Da Wechselstrommotoren im allgemeinen einfacher und kompakter als Gleichstrommotoren sind, keinen Verschleiß behafteten Kommutator aufweisen, bei höheren Drehzahlen ein höheres Drehmoment aufweisen, ein verhältnismäßig geringes Gewicht haben, in der Anschaffung billiger und leichter zu warten sind, sind in ihrer Drehzahl einstellbare Wechselstrom-Zugmotoren gegenüber Gleichstrommotoren in Antriebsanordnungen für elektrisch angetriebene Zugfahrzeuge günstiger. Bei einer Wechselstrom-Antriebsanordnung hängt die Zugmotor-Drehzahl (und mithin die Fahrzeuggeschwindigkeit) in erheblichem Maße von der Grundfrequenz des den Ständerwicklungen des Motors zugeführten Erregerstroms ab, und zur Steuerung der Frequenz hat man bereits die Motoren über in der Frequenz steuerbare elektrische Leistungswechselrichter oder Frequenzwandler mit steuerbaren elektrischen Ventilen oder Halbleiter-Schaltelementen (z.B. Thyristoren) mitßder Fähigkeit, den Stromdurchgang solange zu sperren, bis ein entsprechendes Zünd- oder Einschaltsignal zugeführt wird, gespeist. Das Zündsignal steuert ein steuerbares Ventil vom Sperrzustand in den leitenden Zustand, in dem es solange den Verbraucherstrom praktisch ungehindert durchläßt, bis der Strom auf ein Nachbarventil übertragen oder kommutiert wird. Im Falle eines Wechselrichters liegen die Ventile in alternativ den Verbraucherstrom führenden Zweigen zwischen Wechselstrom-Anschlüssen (die an die Ständerwicklungen des Wechselstrommotors angeschlossen sind) und zwei Gleichstrom-Anschlüssen (die an eine Gleichstromquelle angeschlossen werden können), und sie werden zyklisch in einer vorbestimmten Reihenfolge so gezündet, daß sie eine Gleichspannung oder einen Gleichstrom in eine Gleichspannung oder einen Gleichstrom mit einer Grundfrequenz umformen, die durch die Schaltfrequenz der Ventile bestimmt wird. Es können entweder Spannungs- oder Stromquellen-Wechselrichter verwendet werden.
  • Bei einem Spannungsquellen-Wechselrichter werden die Amplitude und Frequenz der Grundschwingung der Wechselspannung, die den Ständeranschlüssen der Wechselstrommotoren zugeführt werden, gesteuert, während sich die Ständerstromstärke stark ändern kann. Bei einem Stromquellen-Wechselrich-ter (nachstehend stromgesteuerter Wechselrichter genannt) sind die gesteuerten.
  • Größen die Amplitude und die Frequenz des die Ständerwicklungen erregenden Wechselstroms, wogegen sich die Spannung während der Kommutierung stark ändern kann. Zur Ausführung der.Erfindung ist ein stromgesteuerter Wechselrichter erforderlich. Die in der US-PS 3 980 941 beschriebene Schaltung ist besonders geeignet.
  • Um einen zuverlässigen Betrieb eines stromgesteuerten Wechselrichters sicherzustellen, müssen seine Gleichstrom-Anschlüsse an eine Gleichstromquelle angeschlossen sein, die einen weitgehend geglätteten Gleichstrom abgibt, dessen Stärke die Amplitude des dem Wechselstrom-Zugmotor zugeführten Wechselstroms bestimmt, und diese Stromquelle muß so gesteuert oder geregelt werden, daß die gewünschte Gleichstromstärke eingestellt und eingehalten wird. Bei einem Kraftfahrzeug mit eigener Energieversorgung, das einen eigenen Hauptantrieb aufweist, weist die Gleichstromquelle einen rotierenden Gleichstromgenerator auf, dessen Ankerwicklung mit den Gleichstrom-Anschlüssen jedes stromgesteuerten Wechselrichters über eine Gleichstrom-Verbindungseinrichtung, die ein Stromglättungsfilter enthält, verbunden ist, und die Stromstärke wird durch entsprechende Steuerung der elektromagnetischen Erregung des Generators so geregelt, daß die Größe der vom Generator der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung aufgedrückten Spannung eingestellt wird. Das Stromglättungsfilter besteht gewöhnlich aus einer Längs-Induktivität (auch Reaktanz oder Drosselspule genannt), die kurzzeitige Spannungsschwankungen dämpft und die Änderungsgeschwindigkeit des Gleichstroms begrenzt, die der Generator jeder getrennten Wechselrichter-Motor-Anordnung zuführt. Insbesondere verhindert die Induktivität des in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung liegenden Filters zusammen mit irgendeiner Quellen- bzw. Eigeninduktivität und der Motorinduktivität das Auftreten zu starker Stromspitzen, die eine Uöerlastung der Wechselrichter-Ventile bewirken können, und sie verringert die Welligkeit des Motorstroms im stationären Zustand, so daß daraus resultierende Oberwellen des Zugmotor-Drehmoments weitgehend vermieden werden.
  • In der Regel ist das Filter so bemessen, daß die Stromwelligkeit auf etwa 10 % des Mittelwerts des Stroms in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung der stromgespeisten Induktionsmotor-Antriebsanordnung begrenzt wird.
  • Bislang ist nicht erkannt worden, daß in einem Zugfahrzeug mit aus eigener Stromquelle gespeistem Wechselstrom-Motorantri eb das Stromglättungsfilter völlig aus der Gleichstrom-Verbindung weggelassen werden kann, wenn der Gleichstromgenerator durch einen Wechselstrom-Generator mit nachgeschaltetem Gleichrichter ersetzt wird. Um diese Erkenntnis näher zu erläutern, sollen nachstehend die Eigenschaften eines Wechselstrom-Generators näher erläutert werden, die ihn besonders geeignet erscheinen lassen, um ihn zusammen mit einem stromgesteuerten Wechselrichter zu verwenden.
  • Ein Wechselstromgenerator in Form eines Synchron-Generators ist eine Maschine mit einer Ankerwicklung, in der ein Wechselstrom fließt, und mit einer Feldwicklung, die mit Gleichstrom erregt wird. Die Ankerwicklung befindet sich gewöhnlich auf dem Ständer, und bei einer Dreiphasen-Maschine sind die Wicklungen der einzelnen Phasen zueinander um 120° elektrisch über den Umfang des Ständer-Läufer-Luftspalts verteilt angeordnet. Die Feldwicklung ist auf dem Läufer angeordnet, der entweder ausgeprägte Pole aufweisen oder zylindrisch ausgebildet sein kann, während die Feldpole durch Gleichstrom erregt werden, der über Schleifringe oder durch einen bürstenlosen Erreger zugeführt wird. Das von der Gleichstrom-Läuferwicklung erzeugte Feld läuft mit dem Läufer um. Wenn der Läufer von einem Hauptantrieb angetrieben wird, mit dem er mechanisch verbunden sein kann, dann induziert das von der Läuferwicklung erzeugte Magnetfeld in den Ständerwicklungen eine Wechselspannung mit einer Frequenz, die der Anzahl der Pole und der Winkelgeschwindigkeit bzw.
  • Drehzahl des Läufers proportional ist. Gewöhnlich sind die Ständerwicklungen derart verteilt angeordnet, daß die Wechselspannung einen im wesentlichen sinusförmigen Verlauf aufweist, doch können sie auch so angeordnet sein, daß die Wechselspannung einen anderen Verlauf hat.
  • Synchrongeneratoren, die speziell für Zugfahrzeuge ausgelegt sind (nachstehend Zug-Wechselgeneratoren genannt) haben gewöhnlich eine hohe Reaktanz. Mit hoher Reaktanz ist gemeint, daß die Ankerrückwirkung (in Amperewindungen pro Pol) der Maschine bei voller Belastung einen hohen Prozentsatz (z.B.
  • 200 %) der Leerlauf-Feldampèrewindungszahl bei Nennspannung und Nennfrequenz beträgt. Die Ankerrückwirkung bezieht sich auf den Einfluß der magnetomotorischen Kraft (MMK), die durch einen Strom in den Ankerwicklungen hervorgerufen wird. Diese Anker-MMK ändert den von dem Strom in den Feldwicklungen erzeugten elektromagnetischen Fluß und die Stärke des resultierenden Feldes im Luftspalt der Maschine zwischen Ständer und Läufer. Wenn ein an die Ankeranschlüsse eines Zug-Wechselstromgenerators angeschlossener Verbraucher kurzgeschlossen und die Felderregung konstant gehalten wird, wirkt die Anker-DEMK der Feld-MMK praktisch direkt entgegen, so daß die resultierende Feldstärke im Luftspalt geschwächt und der Ankerstromanstieg begrenzt wird. Praktisch wird die Änderungsgeschwindigkeit des Stroms von einer Ubergangsreaktanz begrenzt, die der Ersatzreaktanz eines kurzgeschlossenen Transformators entspricht.
  • Der Endwert des Kurz schluß stroms ist der Synchronimpedanz der Maschine proportional.
  • Ein typischer Zug-Wechselstromgenerator hat bei normaler Erregung und Drehzahl eine so hohe Reaktanz, daß er einen Kurzschluß strom im stationären Zustand auf einen unterhalb des Nennbelastungsstroms liegenden Wert begrenzt. Diese Reaktanz wird auch als ungesättigte Synchronreaktanz x, des Wechselstromgenerators im stationären Zustand bezeichnet. In der Praxis liegt ihr Wert pro Einheit (die Bedeutung von "Wert pro Einheit wird nachstehend anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert) im Bereich von 1,0 bis 3,0, so daß ein typischer Zug-Wechselstromgenerator bestrebt ist, seinen Nennstrom bei sich ändernder Belastungsimpedanz beizubehalten.
  • Zur Ausführung der Erfindung ist beispielsweise der Zug-Wechselstromgenerator GTA22 geeignet, der von der General Electric Company, Transportation Systems Business Division in Erie, Pennsylvania, U.S.A. hergestellt wird. Die Nennleistung dieses Generators bei Nenndrehzahl der Verbrennungskraftmaschine liegt bei etwa 894 Kilowatt (1200 HP). Zu der verhältnismäßig hohen Synchronreaktanz des Wechselstromgenerators GTA22 trägt bei, daB er keine Dämpfungswicklungen aufweist. Dämpfungswicklungen sind kurzgeschlossene Dämpfungsstäbe oder Kurzschlußwicklungen, die häufig in den Läuferpolflächen von Synchrongeneratoren eingesetzt werden, um Drehmomente zu erzeugen, die dazu beitragen, mechanische Schwingungen des Läufers um seine Gleichgewichtslage herum zu dämpfen. Diese Windungen verbessern auch die-Einschwingspannungsregelung des Generators. Mit Spannungsregelung ist die Konstanthaltung der Spannung an den Anschlüssen der Ständerwicklungen bei konstanter Erregung und Frequenz und sich ändernder elektrischer Belastung durch einen an die Anschlüsse angeschlossenen Verbraucher. Wenn der Synchrongenerator Dämpfungswicklungen aufweist, wirken diese Anderungen des magnetischen Flusses im Luftspalt entgegen, so daß die Geschwindigkeit, mit der sich die Klemmenspannung in Abhängigkeit von raschen Belastungsänderungen ändert, verringert wird. In einigen Anwendungsfällen (z.B. elektrischen Netzen, die von parallel geschalteten Generatoren gespeist werden) ist die durch die Dämpfungswicklungen bewirkte Dämpfung und Spannungsstabilisierung erwünscht, doch sind diese Eigenschaften bei Zugantrieben nicht erforderlich, so daß Zug-Wechselstromgeneratoren im ailgemeinen keine Dämpfungswicklungen benötigen. Wegen seiner hohen Synchronreaktanz und der fehlenden Dämpfungswicklungen ist ein Zug-Wechselstromgenerator besonders in Kombination mit stromgesteuerten Wechselrichtern geeignet, die drehzahlsteuerbare Wechselstrom-Zugnotoren speisen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Antriebsanordnung anzugeben, die leichter, kompakter und weniger aufwendig ist.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Eigeninduktivität oder eine gegebenenfalls eingefügte Induktivität der Gleichstromzuführeinrichtung einen so niedrigen Wert aufweist, daß er nicht ausreicht, den ungeglätteten Gleichstrom wesentlich zu glätten.
  • Bei dieser Ausbildung entfällt ein Glättungsfilter, insbesondere eine Glättungs-Drosselspule, so daß die Antriebsanordnung entsprechend einfacher, leichter und kompakter im Aufbau wird.
  • Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter Ausführungsb ei spiele näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, Fig. 2A, 2B und 2C den Verlauf von Ein- und Ausgangssignalen der Befehlslogik in Fig. 1, insbesondere die Beziehungen zwischen den Ausgangssignalen und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die gewöhnlich in der Befehlslogik für zwei verschiedene Einstellungen der Drosselklappe programmiertsind, Fig. 3 die Abhängigkeit der Zugkraft von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach Fig. 1 im Antriebs-Betrieb bei einer Drosselklappeneinstellung von 1,0 pro Einheit und ferner ein Beispiel für die Abhängigkeit der Zugkraft von der Geschwindigkeit im Bremsbetrieb, Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer Abwandlung der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 1, bei der die Zugmotoren parallel und nicht in Reihe mit Strom versorgt werden, und Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Motoren nach Fig. 1 und ihrer zugehörigen Wechselrichter-und Steuerungen, wobei dieser Motor zwei sterngeschaltete 3-Phasen- Ständerwicklungsgruppen aufweist.
  • In Fig. 1 stellt der Block 9 eine Lokomotive oder einen Schwerlastkraftwagen mit mehreren Rädern dar, von denen nur zwei Räder 10 und 20 dargestellt sind. Um die dargestellten Räder und damit das Fahrzeug 9 anzutreiben oder abzubremsen, sind auf dem Fahrzeug elektrische Zugmotoren 11 und 21 angeordnet und mit ihren Wellen jeweils mechanisch mit den Rädern 10 und 20 verbunden. Bei den Motoren 11 und 21 handelt es sich um in der Drehzahl einstellbare Mehrphasen-Wechselstrommotoren, vorzugsweise Induktionsmotoren, doch können auch Synchronmotoren, Synchronreluktanzmotoren oder andere Wechselstrommotoren, sei es in Form von runden oder linearen Motoren, verwendet werden.
  • Die Motoren 11 und 21 haben jeweils sterngeschaltete 3-Phasen-Ständerwicklungen, die zur Stromversorgung an einer Gruppe von Wechselstrom-Anschlüssen jeweils eines von zwei elektrischen Leistungs-Wechselrichtern 12 und 22 mit ruhenden Ventilen über drei Wechselstromleitungen A, B und C angeschlossen sind. Die Anzahl der Phasen ist nicht kritisch, vielmehr können Motoren mit ein, zwei, sechs oder mehr Phasen alternativ verwendet werden.
  • Bei den Wechselrichtern 12 und 22 handelt es sich um stromgesteuerte Wechselrichter, die so ausgebildet und geschaltet sind, daß sie die Ständerwicklungen des angeschlossenen Zugmotors mit Wechselstrom veränderbarer Frequenz und Amplitude versorgen. Die in der US-PS 3 980 941 dargestellte und beschriebene Stromversorgungsschaltung ist für diesen Zweck besonders geeignet. Der Speisestrom wird von einer steuerbaren Gleichstromversorgungseinrichtung geliefert, an die die Gleichstrom-Anschlüsse jedes Wechselrichters angeschlossen sind. Die steuerbare Gleichstromversorgungseinrichtung enthält einen von einem Hauptantrieb angetriebenen Zug-Wechselstromgenerator mit Ankerwicklungen, die an die Gleichstrom-Anschlüsse der jeweiligen Wechselrichter über eine Gleichrichterbrücke und eine Gleichstrom-Verbindungseinrichtung ohne Stromglättungs-Drosselspule angeschlossen sind. In Fig. 1 ist der Hauptantrieb mit 30, der Wechselstromgenerator mit 34, die Gleichrichterbrücke mit 40 und die Gleichstrom-Verbindungseinrichtung mit 50 bezeichnet.
  • Der Hauptantrieb 30 ist eine Verbrennungskraftmaschine, z.B.
  • ein Dieselmotor oder eine Gasturbine. Ihre Drehzahl wird von einem Regler 32 geregelt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Drehzahl des Hauptantriebs veränderbar, sie kann jedoch auch konstant gehalten werden.
  • Der Zug-Wechselstromgenerator 34 hat einen Läufer, der mechanisch mit der Abtriebswelle des Hauptantriebs 30 verbunden ist, eine auf dem Läufer angeordnete Feldwicklung 36, die mit einer Erregerstromquelle 38 verbunden ist, und mehrere Ankerwicklungen auf dem Ständer des Wechselstromgenerators, so daß darin eine dreiphasige Wechselspannung mit einer Grundfrequenz, die von der Drehzahl abhängt, mit der das Feld rotiert, und mit einer Grundamplitude, die sowohl von der Drehzahl als auch von der Erregung der Feldwicklung 36 abhängt, induziert wird. Der Zug-Wechselstromgenerator 34 hat eine hohe Synchronreaktanz (z.B. etwa 2,0 pro Einheit) und keine Dämpfungswicklungen. Vorzugsweise handelt es sich um den eingangs erwähnten Zug-Wechselstromgenerator GTA22 der General Electric oder eine Abwandlung davon. Dieser Generator hat eine hohe Einschwing-Reaktanz, was für diesen Anwendungszweck besonders günstig ist.
  • Die Gleichrichterbrücke 40 weist sechs ungesteuerte elektrische Ventile oder Dioden, die zu einer Vollweg-Gleichrichteranordnung verbunden sind, und drei Wechselstrom-Anschlüsse 41, 42 und 43 sowie zwei Gleichstrom-Anschlüsse 45 und 46 auf. Die Wechselstrom-Anschlüsse der Brücke sind jeweils mit den Ankerwicklungs-Anschlüssen des Zug-Wechselstromgenerators 34 verbunden, während die Gleichstrom-Anschlüsse mit der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 verbunden sind, so daß der vom Generator 34 gelieferte Wechselstrom von der Brücke 30 in einen "unidirektionalen", d.h. pulsierenden oder ungeglätteten Gleichstrom in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 (bzw.
  • GI eichstromzufuhreinri chtung ) umgeformt ist. Der pulsierende Gleichstrom wird über die Verbindungseinrichtung 50 geleitet, ohne merklich geglättet oder gefiltert zu werden, und den Gleichstrom-Anschlüssen der Wechselrichter 12 und 22 zugeführt.
  • Erfindungsgemäß ist die üblicherweise verwendete Stromglättungs-Drossel aus der Gleichstrom-Terbindungseinrichtung 50 weggelassen. Wenn sie dennoch vorgesehen ist, kann sie sehr klein bemessen sein, weil der Zug-Wechselstromgenerator 34 bewirkt, daß den Wechselrichtern 12 und 22 ein im wesentlichen stabilisierter Strom, wie zuvor erläutert wurde, zugeführt wird.
  • Die Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 enthält eine Leitung 51, die zwischen dem Anoden-Anschluß 45 der Brücke 40 und einem ersten Gleichstrom-Anschluß 23a des steuerbaren Wechselrichters 22 liegt, eine Leitung 52, die zwischen dem anderen Gleichstrom-Anschluß 23b des Wechselrichters 22 und einem ersten Gleichstrom-Anschluß 13a des Wechselrichters 12 liegt, und eine Leitung 53, die zwischen dem zweiten Gleichstrom-Anschluß 13b des Wechselrichters 12 und dem Kathoden-Anschluß 46 der Brücke 40 liegt. Zwischen den Leitungen 51 und 53 liegt kein Spannung-Glättungskondensator und in Reihe mit ihnen keine Glättungs-Drosselspule. Ein dynamischer Bremswiderstand 54, der von einem Schalter 55 überbrückt wird, liegt in Reihe mit einer dieser Leitungen, vorzugsweise zwischen dem Anoden-Anschluß 45 der Gleichrichterbrücke und einem nahegelegenen Anschluß 47 der Leitung 51.
  • Der Schalter 55 steht mit einem Bremsregler 56 in Verbindung, der ihn öffnet oder schließt. Im Antriebs-Betrieb (M) ist der Schalter 55 geschlossen, so daß er einen vernachlässigbar kleinen Widerstand parallel zu dem ohmschen Widerstand 54 für einen währenddessen in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 fließenden Strom darstellt, während er im Bremsbetrieb (B) geöffnet ist und den Widerstand 54 mit der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung in Reihe schaltet. Während einer elektrischen Bremsung (Verzögerung) werden die Zug-Motoren 11 und 21 durch die Massenträgheit des Fahrzeugs angetrieben, so daß sie als Generatoren wirken und den Wechselrichtern 12 und 22 jeweils elektrische Energie zufuhren, wobei sich die Polarität der Spannung an den Wechselrichter-Gleichstromanschlüssen umkehrt, so daß das mittlere Potential des Anschlusses 23a (und mithin des Anschlusses 47 der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung) gegenüber dem des Anschlusses 13b negativ und nicht positiv ist. In dieser Betriebsart fällt die Potentialdifferenz zwischen dem relativ negativen Anschluß 47 und dem positiveren Anoden-Anschluß 45 der Gleichstrom-Versorgungseinrichtung am Bremswiderstand 54 ab, so daß der Widerstand 54 elektrische Energie in Wärme umsetzt. Die Fahrzeugregeleinrichtungen enthalten geeignete Mittel, die bewirken, daß die Erregung des Wechselstromgenerators 34 im Bremsbetrieb bis auf null herabgesetzt wird, so daß keine der den Brückengleichrichter 40 bildenden Dioden gesperrt wird und die Brücke ungehindert Jeden Strom durchläßt, der während einer dynamischen Bremsung in der Gleichstrom-Verbindungseinri chtung 50 fließt.
  • Die beschriebene Kombination bildet eine stromgespeiste Wechselstrommotor-Antriebsanordnung, bei der jeder der steuerbaren Strom-Wechselrichter 12 und 22 im Motorbetrieb der Wechselstrommotoren bewirkt, daß der durch die Gleichstrom-Verbindungseinrichtung fließende Strom nacheinander auf die jeweiligen Phasen der Ständerwicklungen des angeschlossenen Motors umgeschaltet wird, so daß der angeschlossene Zug-Motor mit einem Wechselstrom gespeist wird, dessen Grundschwingungsfrequenz durch die Schaltfrequenz der elektrischen Ventile im Wechselrichter und dessen Amplitude durch den Mittelwert des ungeglätteten Gleichstroms in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 bestimmt wird.
  • Der Strom in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung wird seinerseits durch die Amplitude des Ausgangswechselstroms der Ankerwicklungen des Zug-Wechselstromgenerators 34 bestimmt.
  • Da der Wechselstromgenerator eine hohe Reaktanz und keine Dämpfungswicklungen aufweist, bleibt die Amplitude seines Ausgangsstroms im wesentlichen konstant (bei konstanter Drehzahl und Erregung des Wechselstromgenerators), obwohl die Impedanz seiner elektrischen Belastung sich während der Kommutierungsintervalle der Wechselrichter 12 und 22 stark ändert.
  • Mit anderen Worten, die von den nachgeschalteten Wechselrichtern und Motoren gebildete Belastungsimpedanz ist im Vergleich zum Innenwiderstand des Zug-Wechselstrom-Generators vernachlässigbar klein, und die einzige Variable, die die Stromamplitude merklich beeinflußt, ist die Amplitude der in den Ankerwicklungen des Wechselstromgenerators induzierten Wechselspannung. Infolgedessen braucht der gleichgerichtete Ausgangsstrom des Wechselstromgenerators 34 in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 nicht gefiltert oder geglättet zu werden.
  • Durch entsprechende Steuerung der Frequenz, Amplitude und Phasenfolge des Zugmotor-Erregerstroms kann das Fahrzeug 9 vorwärts-oder rückwärts angetrieben oder abgebremst werden.
  • Zu diesem Zweck ist eine geeignete Einrichtung zur Steuerung und Regelung der Drehzahl und Erregung des Wechselstromgenerators 34 und der Schaltfrequenz der Wechselrichter 12 und 22 in programmierter Abhängigkeit von einer von der Bedienungsperson gesteuerten Drosselklappe 59 (oder - während einer dynamischen Bremsung - einem von Hand betätigten Potentiometer 57, das an den Bremsregler 56 angeschlossen ist) und von bestimmten zurückgeführten Istwert-Signalen vorgesehen. Die Drosselklappe 58 wird in Abhängigkeit von dem bzw. der während des Antriebs-Betriebs gewünschten Drehmoment oder Leistung des Motors eingestellt, während die zurückgeführten Istwert-Signale die Istwerte von Motor-Größen darstellen. Bevor die dargestellte Steuereinrichtung ausführlicher beschrieben wird, sei betont, daß die dargestellte Fahrzeug-Antriebsanordnung auch durch andere Einrichtungen als die in Fig. 1 als Beispiel dargestellten gesteuert oder geregelt werden kann.
  • Die Drosselklappe 58 führt sowohl dem Regler 32 als auch einer Sollwert-Logikeinheit 60 Steuersignale zu. Der Regler 32 bewirkt in Abhängigkeit von Änderungen der Drosselklappeneinstellung eine derartige Einstellung der Brennstoffeinspritzung in den Hauptantrieb 30, daß die Drehzahl des Wechselstromgenerator-Läufers mit zunehmendem Sollwert der Leistung des Fahrzeugs 9 steigt. Eine Anderung der Läuferdrehzahl bewirkt eine entsprechende Änderung der Grundschwingungsamplitude sowohl der in den Ankerwicklungen erzeugten Spannung als auch des Ausgangsstroms des Wechselstromgenerators 34 (unter der Voraussetzung, daß der Felderregerstrom konstant bleibt und die Belastungsimpedanz konstant oder vernachlässigbar ist), und auf diese Weise läßt sich die Stärke des den Zugmotoren 11 und 21 zugeführten Stroms ändern. Eine feinere oder genauere Regelung des Motorstroms ergibt sich durch entsprechende Steuerung der Wechselstromgenerator-Erregung, wie nachstehend ausführlicher dargelegt wird. (Die Einheit 60 wird auch "Befehlslogik" genannt.) Die Sollwert-Logikeinheit 60 spricht auf Steuersignale der Drosselklappe 58 und auf Motordrehzahl-Istwertsignale Or1 und Wr2 an, die sie über Leitungen 61 und 62 von einer geeigneten Einrichtung, z.B. Tachometergeneratoren 14 und 24, zum Messen des Istwertes der Winkelgeschwindigkeit der Läufer der Motoren 11 und 21 erhält. Die Einheit 60 erhält auch ein Steuersignal über eine Leitung 63 vom Bremsregler 56. Sie leitet daraus zwei variable Ausgangssignale ab: auf einer Leitung 64 ein erstes Signal T*, das den Sollwert des Motordrehmoments darstellt, und auf einer Leitung 95 ein zweites Signal C*' das den Sollwert der Motorerregung darstellt. Wie nachstehend erläutert wird, bestimmt das erste Ausgangs signal die Grundschwingungsfrequenz des Zugmotor-Erregerstroms, während das zweite Ausgangs signal die Grundschwingungsamplitude dieses Stroms darstellt.
  • Die Einheit 60 ist so ausgebildet, daß sie den Wert von mit dem Wert von T* koordiniert, und sie wird so vorprogrammiert, daß sie - unter Berücksichtigung von Nenn-Grenzwerten - die Werte dieser beiden Ausgangssignale während des Antriebs-Betriebs in Abhängigkeit von der bezogenen Einstellung der Drosselklappe 58 gemäß den Diagrammen der Fig. 2 ändert, in denen auf der Abszisse bezogene (normierte) Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen sind, wobei eine gute Haftung der Räder unterstellt wird. Diese als Beispiel dargestellten Diagramme zeigen, daß das erste Ausgangssignal T* sich direkt proportional mit der Drosselklappeneinstellung ändert, während das zweite Ausgangssignal XC* der Quadratwurzel aus der Drosseleinstellung entspricht. Außerdem ändern sich beide Ausgangssignale umgekehrt proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit, sobald diese einen bezogenen Eckwert von 1,0 überschreitet.
  • Dies bedeutet eine Konstantregelung des Drehmoments unterhalb des Eckwertes der Geschwindigkeit und eine Konstantregelung der Leistung oberhalb dieser Eckgeschwindigkeit, jeweils analog einem Betrieb mit konstantem Feld und Feldschwächung bei einem herkömmlichen Antrieb mit Gleichstrom-Zugmotor.
  • Wenn es sich bei dem Fahrzeug 9 um eine dieselelektrische Lokomotive handelt, können die Werte der Ausgangssignale der Sollwert-Logikeinheit 60 gewünschtenfalls von zwei anderen Eingangssignalen beeinflußt werden. Eines der möglichen zusätzlichen Eingangssignale wird über eine Leitung 66 von einem Belastungseinstellpotentiometer oder dergleichen im Regler 32 zugeführt.
  • Wenn der Regler 32 im Bestreben, einen eingestellten Sollwert der Drehzahl des Hauptantriebs 30 konstant zu halten, die Brennstoffzufuhr bis zu einem vorbestimmten Grenzwert anzusteigen gestattet, der für jede Drosseleinstellung vorherbestimmt ist, wird auf der Leitung 66 ein Signal erzeugen, das das normale Programm der Sollwert-Logikeinheit 60 so übersteuert, daß das erste Ausgangssignal T* verringert wird. Dies führt zu einer elektrischen Entlastung des Hauptantriebs zur Anpassung an den zulässigen Brennstoff-Nennwert, so daß eine Überlastung oder Blockierung der Maschine verhindert wird. Das zweite zusätzliche Eingangssignal kann ein einem Anschluß 67 zugeführtes Turbinendrehzahlsignal sein, das die Läuferdrehzahl eines (nicht dargestellten) Turboladers darstellt, der normalerweise mit dem Hauptantrieb 30 verbunden ist, um die Luft in seiner Ansaugleitung zu verdichten. Bei jeder Drosselklappeneinstellung übersteuert das Turbinendrehzahlsignal, wenn der Istwert der Turbinendrehzahl niedriger als erwartet ist, vorübergehenl das normale Programm in der Sollwert-Logikeinheit 60 so, daß das Ausgangs signal T* der Turbinendrehzahl während der Beschleunigung auf stationäre Drehzahl folgt. Infolgedessen wird die geforderte Leistung an die Luftzufuhr zur Verbrennungskammer des Hauptantriebs während der Beschleunigung angepaßt, so daß eine mangelhafte Verbrennung bzw. Rauch in den Abgasen vermieden wird (vgl. die erwähnte US-PS 3 878 400).
  • Das erste Ausgangssignal T* auf der Ausgangsleitung 64 der Sollwert-Logikeinheit 60 wird einer Summiereinrichtung 70 zugeführt, die über eine Leitung 71 auch ein Spannungsabweichungs-Signal erhält und die ein Drehmomentkompensations-Sollwertsignal erzeugt, das die Differenz zwischen dem Signal T* und dem Spannungabweichungssignal (so vorhanden) darstellt. Das Drehmomentkompensations-Sollwertsignal aus der Summiereinrichtung 70 wird über eine Leitung 72 zwei Wechselrichter-Steuereinrichtungen 15 und 25 zugeführt, die jeweils mit den beiden steuerbaren Strom-Wechselrichtern 12 und 22 verbunden sind.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Wechselrichter-Steuereinrichtung 15 und 25 so ausgebildet, wie es in der US-PS 4 088 934 beschrieben ist. Jede Einrichtung 15 und 25 führt einer Ausgangsleitung 73 ein Schlupffrequenzsignal zu, das die Schaltfrequenz des gesteuerten Wechselrichters (und damit die Grundschwingungsfrequenz des Motor-Erregerstroms) in der Weise steuert, daß das Drehmoment der Motoren geregelt und die Wechselstrommotor-Antriebsanordnung stabilisiert wird. Daher wird der ersten Wechselrichter-Steuereinrichtung 15 ein Drehmoment-Istwertsignal T1, ,das den Betrag und das Vorzeichen des Läufer-Drehmoments des ersten Motors 11 darstellt, und ein Drehmomentwinkel-Istwertsignal sin9T1, das den Istwert des Phasenwinkels zwischen Strom und Fluß dargestellt, die im Motor zur Bildung des Drehmoments zusammenwirken, zugeführt. Diese Istwertsignale werden von Meßwert-Verarbeitungsschaltungen im Block 74 geliefert.
  • Den Verarbeitungsschaltungen 74 wird ein erstes Signal ii, das den Erregerstrom der Ständerwicklungen des Motors 11 dargestellt, der mittels dreier Stromwandler 16 gemessen wird, die mit den Wechselstromleitungen zwischen diesem Motor und dem Wechselrichter 12 gekoppelt sind, und ein zweites Signal +1 zugeführt, das den von einem in diesem Motor angeordneten Flußfühler 17 gemessenen Istwert des elektromagnetischen Flusses im Luftspalt des Motors 11 darstellt. Ferner erhalten die Verarbeitungsschaltungen 74 ein Signal i2> das den Erregerstrom im Ständer des Motors 21 dargestellt, der mittels Stromwandlern 26 gemessen wird, die an den Leitungen zwischen diesem Motor und dem Wechselrichter 22 angekoppelt sind, und ein Signal t2 das den von einem Flußfühler 27 im Motor 21 gemessenen Istwert des Flusses im Luftspalt dargestellt, und aus diesen Signalen bilden sie für die Wechselrichter-Steuereinrichtung 25 ein Drehmoment-Istwertsignal T2> das den Betrag und die Richtung des Drehmoments des Läufers des zweiten Motors 21 dargestellt, wenn er erregt ist, und ein Drehmomentwinkel-Istwertsignal 5i"8T2, das den Phasenwinkel zwischen Strom und Fluß dargestellt, die in diesem Motor zur Bildung des Drehmoments zusammenwirken. Vorzugsweise sind die Flußfühler 17 und 27 so ausgebildet, wie es in der US-PS 4 011 489 angegeben ist, während die Drehmomentprozessoren im Block 74 entsprechend der US-PS 4 023 083 und die Drehmomentwinkel-Prozessoren im Block 74 entsprechen der US-PS 4 088 934 ausgebildet sind.
  • Bei dieser Ausbildung geben die Wechselrichter-Steuereinrichtungen 15 und 25 über ihre Ausgangsleitung ein Schlupffrequenzsignal mit im stationären Zustand im wesentlichen konstantem Wert ab, der sich vorübergehend in Abhängigkeit von einer Regelabweichung zwischen dem Istwert des Drehmomentwinkels des zugehörigen Motors, den das Drehmomentwinkel-Istwertsignal darstellt, und einem Drehmomentwinkel-Sollwert ändert, der sich seinerseits in korrigierendem Sinne in Abhängigkeit von einer Regelabweichung zwischen dem zugehörigen Drehmoment-Istwertsignal (T1 oder T2) ) und dem kompensierten Drehmoment-Sollwert signal auf der Leitung 72 ändert.
  • Das Schlupffrequenzsignal auf der Ausgangsleitung 73 der ersten Wechselrichter-Steuereinrichtung 15 wird in einer Summierstelle 75 dem ersten Motordrehzahl-Istwertsignal Or1 überlagert, um auf einer Leitung 76 ein Erregungsfrequenzsteuersignal qel* zu bilden, das die algebraische Summe des Sollwerts der Schlupffrequenz und der elektrischen äquivalenten Frequenz zur Istdrehzahl der Welle des Motors 11 darstellt. Das zuletzt ge nannte Signal wird einem Block 18 zugeführt, der an sich bekannte Zündschaltkreise und einen Zündimpulsgenerator für die jeweiligen Ventile des Wechselrichters 12 darstellt, und sein Betrag bestimmt die Grundschwingmngsfrequenz des Wechselrichters und damit des mehrphasigen Erregerstroms, der dem ersten Motor 11 von diesem Wechselrichter zugeführt wird. Die Phasenfolge und damit die Drehrichtung des Motors 11 entspricht der Zündimpuls-Reihenfolge und wird praktisch von einem Vorwärts-Rückwärts-Befehlssignal bestimmt, das den ersten Zündschaltkreisen am Anschluß 77 zugeführt wird. In ähnlicher Weise wird das Schlupffrequenzsignal auf der Ausgangsleitung der zweiten Wechselrichter-Steuereinrichtung 25 in einer Summierstelle 78 dem zweiten Motordrehzahl-Istwertsignal r2 überlagert, um ein Erregungsfrequenz-Steuersignal Qe2* zu erzeugen, das ihre algebraische Summe darstellt und über eine Leitung 79 einem Block 28 zugeführt wird, der an sich bekannte Zündschaltkreise und einen Zündimpulsgenerator für die jeweiligen Ventile des Wechselrichters 22 darstellt, wobei die Wechselrichter-Grundschwingungsfrequenz und damit die Grundschwingungsfrequenz des mehrphasigen Erregerstroms, der dem zweiten Motor 21 zugeführt wird, durch den Betrag des Erregungsfrequenz-Steuersignals auf der Leitung 79 bestimmt wird.
  • Während des Betriebs ändert jede Wechselrichter-Steuereinrichtung die Grundschwingungsfrequenz der Erregung des zugehörigen Zug-Motors so, daß die Regelabweichung zwischen Soll- und Istwert des Drehmomentwinkels des Motors (d.h. des Phasenwinkels zwischen Motorstrom und MotorfluB) minimal oder null ist. Infolgedessen sind die Kommutierungs- oder Umschaltzeitpunkte in den Wechselrichtern mit der Gegen-EMK des Motors synchronisiert und die Antriebsanordnung in der gewünschten Weise stabilisiert. Durch diese Stabilisierung ohne Regelung des Stroms in der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung entfällt eine schnell ansprechende Leistungs-Steuereinrichtung, wie eine phasenanschnittgesteuerte Gleichrichterbrücke, zwischen Wechselstromgenerator 34 und Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50, und Dämpfungswicklungen im Zug-Wechselstromgenerator 34 brauchen nicht weggelassen zu werden.
  • Die Wechselrichter-Steuereinrichtungen bewirken ferner eine Änderung des gewünschten Drehmomentwinkels und mithin der Motor-Erregungsfrequenz, so daß die Regelabweichung zwischen Soll-und Istwert der Motor-Drehmomente im stationären Zustand minimal oder null wird. Der Sollwert des Drehmoments wird von dem kompensierten Drehmoment-Befehlssignal auf der Leitung 72 bestimmt, und er stimmt mit dem Ausgangssignal T* der Sollwert-Logikeinheit 60 überein, ausgenommen dann, wenn auf der Leitung 71 ein Spannung-Ungleichsignal vorhanden ist. Das zuletzt genannte Signal stellt die Differenz zwischen der Spannung an den Gleichstrom-Anschlüssen 13a und 13b des Wechselrichters 12 und der Spannung an den Gleichstrom-Anschlüssen 23a und 23b des Wechselrichters 22 dar, wenn diese Differenz einen vorbestimmten Wert überschreitet. Vor der Beschreibung der dargestellten Einrichtung zur Bildung des Spannungs-Ungleichsignals sei darauf hingewiesen, daß diese Einrichtung dann entfallen kann, wenn keine Terringerung oder Neuzuordnung des Motordrehmoments im Falle ungleicher Spannungen an den Gleichstrom-Anschlüssen der jeweiligen Wechselrichter 12 und 22 erforderlich ist.
  • Zur Bildung eines Spannung-Ungleichsignals auf der Leitung 71 sind zwei herkömmliche Spannungsumformer 81 und 82 zwischen die jeweiligen Gleichstrom-Anschlüsse der Wechselrichter 12 und 22 geschaltet. Diese Umformer führen Spannung-Istwertsignale jeweils über eine Leitung 83 und 84 einer Summierstelle 85 zu, die über eine Ausgangsleitung 86 ein Signal abgibt, das ein Maß ihrer Differenz darstellt. Das Differenz signal auf der Leitung 86 wird der Leitung 71 über eine Schwellwert-Feststelleinrichtung 87 zugeführt, die nur solche Differenzsignale durchläßt, deren positiver oder negativer Wert einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Kleinere Differenzsignale fallen in eine Totzone und werden nicht übertragen.
  • Diese Totzone berücksichtigt die normalerweise zu erwartenden Unterschiede der Rollradien der jeweiligen Räder 10 und 20, und ihre Größe wird von der maximal zulässigen Drehzahldifferenz zwischen den beiden Motoren 11 und 21 bestimmt. Gewünscht enfall s kann die Spannung-Ungl eichheits-F e st stell einrichtung so ausgebildet sein, daß sie den Drehmoment-Sollwert für einen der beiden Motoren 11 und 21 verringert (für den Motor, dessen Wechselrichter die höhere Spannung zwischen seinen Gleichstrom-Anschlüssen aufweist) und den Drehmoment-Sollwert für den anderen Motor erhöht (für den Motor, dessen Wechselrichter die niedrigere Eingangsgleichspannung aufweist). Wenn das Fahrzeug 9 ein Lastkraftwagen ist, kann eine (nicht dargestellte) Einrichtung vorgesehen sein, die die Schwellwert-Feststelleinrichtung 87 sperrt, so daß auf der Leitung 71 kein Spannung-Ungleichheitssignal erscheint, während der Lastkraftwagen seine Fahrtrichtung ändert oder wendet.
  • Das zweite Ausgangssignal XC* der Sollwert-Logikeinheit 60 dient als Bezugs- oder Sollwertsignal für einen Wechselstromgenerator-Erregungssteuerblock 90, dem es über die Leitung 65 zugeführt wird. Der Erregungssteuerblock 90 erhält ein weiteres Steuersignal über die Leitung 63 vom Bremsregler 56 und ein Motorerregungs-Istwertsignal über einen Anschluß 91. Das zuletzt genannte Signal stellt den Mittelwert der Ständererregung der Zug-Motoren 11 und 21 dar, und während des Antriebs-Betriebs ist es vorzugsweise ein Signal wav das von den Verarbeitungsschaltungen 74 in Abhängigkeit von dem Istwert des Flusses in den Luftspalten der Motoren gebildet wird. Der Erregungssteuerblock 90 ist so ausgebildet, daß der über eine Leitung 92 ein Wechselstromgenerator-Feldstromsignal If* abgibt, das sich in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Bezugssignal auf der Leitung 65 und dem Motorerregungs-Istwertsignal am Anschluß 91 ändert. Das Ausgangssignal If* steuert die Erregerstromquelle 38 des Zugwechselstromgenerators 34 so, daß die Stromstärke in der Feldwicklung 36 bestimmt wird, die ihrerseits die Grundschwingungsamplitude des Ausgangswechselstroms der Ankerwicklungen des Wechselstromgenerators 34 bestimmt. Die Stromquelle 38 spricht auf Änderungen des Wertes von I* durch eine Änderung der Amplitude des Wechselrichter-Ausgangsstroms in der Weise an, daß die Differenz zwischen dem Istwertsignal am Anschluß 91 und dem Bezugssignal C* minimal oder null wird.
  • Die Erregerstromquelle 38 kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. So kann es sich beispielsweise um einen bürstenlosen Erregerkreis, der im Wechselstromgenerator 34 eingebaut ist, um einen getrennten statischen Erregerkreis oder einen rotierenden Erreger handeln, der mechanisch mit der Antriebswelle des Hauptantriebs 30 und elektrisch über Schleifringe mit der Feldwicklung 36 verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt eine Feldstrom-Begrenzungseinrichtung zwischen der Ausgangsleitung 92 des Erregungssteuerblocks 90 und des Erregers 38. Diese Einrichtung weist eine Summiereinrichtung 93 auf, die an der Leitung 92 angeschlossen ist, um vom Wechselstromgenerator-Feldstrom-Sollwertsignal I* ein Grenzwertsignal zu subtrahieren, das von einem Schwellwertdetektor 96 erzeugt wird, der an einen in Reihe mit der Wechselstrongenerator -Feldwicklung 36 liegenden Stromwandler 94 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Summiereinrichtung 93 wird über eine Verstärkungsschaltung 95 dem Erreger 38 zugeführt. Immer wenn der Istwert des Stroms in der Feldwicklung 36 einen vorbestimmten maximalen Grenzwert überschreitet, ändert der Schwellwertdetektor 96 das Ausgangssignal der Summiereinrichtung 93 so, daß die Feldstromstärke bis auf einen sicheren Wert verringert wird. Infolgedessen wird eine Ubererregung des Wechselstromgenerators im Falle einer Störung, z.B. eines Ausfalls der Istwert-Rückführung, verhindert.
  • Zusammenfassend wurde eine Fahrzeug-Antriebsanordnung mit einer stromgespeisten Gleichstrom-Zugmotor-Antriebseinrichtung beschrieben, in der die Gleichstrom-Verbindungseinrichtung (Gleichstromzuführ- oder -Ubertragungseinrichtung) keine Stromglättungseinrichtung aufweist. Außerdem enthält die Anordnung folgende Einrichtungen auf dem Fahrzeug: einen Zug-Wechselstromgenerator mit Anker- und Feldwicklungen und einen Läufer, eine Drehantriebseinrichtung für den Läufer, eine Einrichtung zum Erregen der Feldwicklung, eine Einrichtung zum Umrichten des Ausgangswechselstroms der Ankerwicklungen in einen unidirektionalen bzw. ungeglätteten Gleichstrom, eine Einrichtung zum Zuführen des ungeglätteten Gleichstroms zu den Gleichstrom-Anschlüssen eines frequenzvariablen steuerbaren Strom-Wechselrichters ohne merkliche Glättung des unidirektionalen Stroms, eine Einrichtung zum Steuern der Schaltfrequenz des Wechselrichters in der Weise, daß die Grundschwingungsfrequenz seines Ausgangswechselstroms in der gewünschten Weise geändert wird, und eine Einrichtung zum Steuern der Erregung der Feldwicklung so, daß die Grundschwingungsamplitude des Wechselrichterausgangsstroms und mithin sowohl der Mittelwert des unidirektionalen Stroms als auch die Grundschwingungsamplitude des Wechselrichter-Ausgangsstroms, der einen in der Drehzahl einstellbaren Wechselstrom-Zugmotor speist, in der gewünschten Weise geändert wird.
  • Das typische Verhalten eines Fahrzeugs, das die beschriebene Antriebsanordnung aufweist, ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Kurve 101 die Zugkraft in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Antriebs-Betrieb bei einer Drosselklappeneinstellung von 1,0 pro Einheit, d.h. einer bezogenen oder normierten Drosselklappeneinstellung von 1,0, darstellt.
  • In den Fig. 2 und 3 sind die Einheiten längs der horizontalen und vertikalen Achse ebenfalls "bezogen" bzw. "normiert", d.h.
  • 1,0 ist der normierte Wert, während die anderen Werte auf 1 bezogen sind. Die Kurve 102 stellt ein Beispiel für die Abhängigkeit der Zugkraft von der Geschwindigkeit während eines Brems- oder Verzögerungsbetriebs dar. Statt dessen ist auch ein ausgedehntes Bremsprogramm möglich, wie es durch die gestrichelte Kurve 103 dargestellt ist, wenn der einzige Bremswiderstand 54 (siehe Fig. 1) durch mehrere aufeinanderfolgend abgestufte dynamische Bremswiderstände ersetzt wird. Ferner läßt sich der Kurvenverlauf 104 erzielen, wenn der Zug-Wechselstromgenerator Energie liefert.
  • Nachstehend werden zwei andere Ausführungen der in Fig. 1 dargestellten stromgespeisten Wechselstrommotor-Antriebsanordnung angegeben. Statt elektrisch in Reihe können die beiden Zug-Wechselstrommotoren 11 und 21 auch parallelgeschaltet sein, wobei dann die ersten Gleichstrom-Anschlüsse (13a und 23a) der Wechselrichter 12 und 22 gemeinsam mit der Leitung 51 der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung 50 und die anderen Gleichstrom-Anschlüsse (13b und 23b) der beiden Wechselrichter mit der Leitung 53 verbunden sind, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
  • In diesem Falle kann es zweckmäßig sein, gegebenenfalls in getrennte Leitungen verhältnismäßig kleine Entkopplungs-Drosselspulen 105, 106 einzuschalten, um zu verhindern, daß Spannungssprünge, die während der Kommutierung in einem Wechselrichter auftreten, in den anderen Wechselrichter eingekoppelt werden und dessen normalen Betrieb stören. Dies steht im Gegensatz zu den direkten Verbindungen 51, 53 nach Fig. 1, deren Eigeninduktivitäten offensichtlich weder eine Glättung, noch eine Entkopplung bewirken können. Die Entkopplung kann mit verhältnismäßig kleinen und billigen Spulen mit geringer Induktivität (z.B. in der Größenordnung von etwa 10 % der Induktivität, die eine Glättungsdrosselspule in den Verbindungsleitungen haben müßte) bewirkt werden, so daß sie an sich auch keine merkliche Glättung des Strom s in der Gl eichstrom-Verbindungs einrichtung bewirken. Die hier gewählte Formulierung "ohne merkliche Glättung des Gleichstroms" soll daher nicht ausschließen, daß gewünschtenfalls Entkopplungsspulen in die einzelnen Leitungen geschaltet werden können, die die Gleichstrom-Verbindungseinrichtung jeweils mit einem der Wechselrichter bei einer Parallel schaltung von Wechselrichtern verbinden.
  • In einigen Anwendungsfällen, sei es bei einer Reihenschaltung (Fig. 1) oder einer Parallelschaltung (Fig. 4) der Wechselrichtermotor-Anordnungen, kann es zweckmäßig sein, das Motorerregungs-Istwertsignal, das dem Anschluß 91 des Wechselstromgenerator-Erregungssteuerblocks 90 zugeführt wird, den Mittelwert der Erregung immer desjenigen Motors, der augenblicklich das höhere Drehmoment hat, und nicht den Mittelwert der Erregung beider Motoren darstellen zu lassen.
  • Fig. 5 stellt einen 6-Phasen-Wechselstrom-Zugmotor- 111 dar, der anstelle der beiden 3-Phasen-Motoren 11 und 21, die in Fig. 1 dargestellt sind, verwendet werden kann. Ein 6-Phasen-Motor hat den Vorteil, daß sein Drehmoment nicht so stark pulsiert wie das einer 3-Phasen-Maschine. Die Ständerwicklungen des 6-Phasen-Motors 111 sind jedoch als zwei getrennte Gruppen 109a und 109b aus drei in Stern geschalteten Wicklungen ausgebildet, wobei die Wicklungsgruppe 109b gegenüber der Wicklungsgruppe 109a um 30 elektrisch verschoben ist. Ein steuerbarer Wechselrichter, der diesen Motor speist, besteht vorzugsweise aus zwei gleichen Wechselrichterteilen 112a und 112b, die jeweils den gleichen Aufbau wie der Wechselrichter 12 nach Fig. 1 haben. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Gleichstrom-Anschlüsse der beiden Wechselrichterteile 112a und 112b und eine Verbindungsleitung 113 in Reihe zwischen die Leitungen 53 und 52 der Gleichstrom-Verbindungseinrichtung geschaltet. Die Zündschaltkreise und Zündimpulsgeneratoren 118a und 118b für den jeweiligen Wechselrichter 112a und 112b sind im wesentlichen ebenso ausgebildet wie der zu dem Wechselrichter 12 in Fig. 1 gehörende Block 18, nur daß der Block 118b so ausgebildet ist, daß die Gruppe der Zündimpulse, die er den Ventilen des Wechselrichters 112b zuführt, gegenüber den Zündimpulsen, die der Block 118a für den Wechselrichter 112a erzeugt, um 300 elektrisch phasenverschoben ist. Infolgedessen speist der Wechselrichter 112b die Wicklungsgruppe 109b des Motors 111 über Leitungen A', B' und C' mit einem dreiphasigen Wechselstrom, der gegenüber dem dreiphasigen Wechselstrom, den der Wechselrichter 112a über Leitungen A, 3 und C der Wicklungsgruppe 109a zuführt, um 300 phasenverschoben ist. Die Grundschwingungsfrequenz des Wechselstroms wird vom Betrag der Erregungsfrequenz-Steuersignale auf Leitungen 76a und 76b bestimmt, wobei diese Signale von Summierstellen 75a und 75b geliefert werden, die in Fig. 5 dargestellt sind.
  • Abweichungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen im Rahmen der Erfindung. So kann beispielsweise ein Zug-Wechsel stromgenerator mit Dämpfungswicklungen verwendet werden, wobei jedoch der Spitzenwert des Stroms in den Zug-Motoren während der Kommutierung höher ist als wenn diese Dämpfungswicklungen weggelassen sind.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche Antriebsanordnung für ein Zugfahrzeug, das folgende Einrichtungen aufweist: eine Energiequelle; mindestens einen in der Drehzahl einstellbaren Wechselstrom-Zugmotor; einen den Zugmotor speisenden Wechselrichter; einen Wechselstromgenerator mit Ständer- und Feldwicklung; eine Antriebseinrichtung für den Läufer des Generators; eine Einrichtung zum Erregen der Feldwicklung des Generators; eine Einrichtung zum Gleichrichten des Ausgangsstroms des Generators in einen ungeglätteten Gleichstrom; eine den ungeglätteten Gleichstrom dem Wechselrichter zuführende Einrichtung; eine Einrichtung zum Steuern der Schaltfrequenz des Wechselrichters derart, daß die Grundfrequenz seines Ausgangswechselstroms einen gewünschten Wert erhält; und eine Einrichtung zum Steuern des Erregerstroms der Feldwicklung des Generators derart, daß die Grundamplitude des Generator-Ausgangsstroms und mithin der Mittelwert des ungeglätteten Gleichstroms sowie die Amplitude des Wechselrichter-Ausgangsstroms einen gewünschten Wert erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigeninduktivität oder eine gegebenenfalls eingefügte Induktivität (105, 106) der Gleichstromzuführeinrichtung (so) einen so niedrigen Wert aufweist, daß er nicht ausreicht, den ungeglätteten Gleichstrom wesentlich zu glätten.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromzuführeinrichtung (50) ein oder mehrere eingefügte Entkoppelungsinduktivitäten (105, 106) aufweist, deren Wert nicht ausreicht, den sie durchfließenden ungeglätteten Gleichstrom wesentlich zu glätten.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert jeder eingefügten Entkoppelungsinduktivität (105, 106) bei etwa 10 C des Wertes liegt, der zum Glätten des sie durchfließenden ungeglätteten Gleichstroms erforderlich ist.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (9) mit mindestens einem in der Drehzahl einstellbaren Induktionsmotor (11; 21; 111) als Zugmotor versehen ist.
  5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (9) mit mindestens einem in der Drehzahl einstellbaren Asynchronmotor (11; 21; 111) als Zugmotor versehen ist.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Läufer des Generators (34) antreibende Einrichtung (30) so ausgebildet ist, daß sie die Läuferdrehzahl entsprechend der gewünschten Leistung des Fahrzeugs (9) einstellt.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromgenerator (34) keine Dämpferwicklung aufweist.
  8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Ableitung eines Winkel-Istwertsignals (sin#T1; sin6T2) aufweist, das den Phasenwinkel zwischen Strom und Fluß darstellt, die in dem Wechselstrom-Zugmotor zur Bildung des Motor-Drehmoments zusammenwirken, und daß die Wechselrichterschaltfrequenz-Steuereinrichtung (18; 28; 118a; 118b) die Grundfrequenz des Wechselrichter-Ausgangsstroms in Abhängigkeit von dem Winkel-Istwertsignal so ändert, daß die Differenz zwischen Ist- und Sollwert des Phasenwinkels ein Minimum wird.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4441064A (en) * 1981-12-18 1984-04-03 General Electric Company Twelve-pulse operation of a controlled current inverter motor drive
FI81929C (fi) * 1986-11-26 1990-12-10 Dynawatt Oy Anordning foer aostadkommande av vaexelspaenning.
DE19532129A1 (de) 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag System zur aktiven Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einer Welle, insbesondere der Triebwelle eines Verbrennungsmotors, und Verfahren hierzu
DE19532164A1 (de) 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Betreiben desselben
US6158405A (en) * 1995-08-31 2000-12-12 Isad Electronic Systems System for actively reducing rotational nonuniformity of a shaft, in particular, the drive shaft of an internal combustion engine, and method of operating the system
DE59608158D1 (de) 1995-08-31 2001-12-13 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Antriebsschlupfsteuerungssystem für ein kraftfahrzeug unter verwendung einer elektrischen maschine
DE19532136A1 (de) * 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Betreiben desselben
DE59606106D1 (de) 1995-08-31 2000-12-07 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Starter/generator für einen verbrennungsmotor, insbesondere eines kraftfahrzeugs
US6177734B1 (en) 1998-02-27 2001-01-23 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Starter/generator for an internal combustion engine, especially an engine of a motor vehicle
US6148784A (en) * 1995-08-31 2000-11-21 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Drive systems, especially for a motor vehicle, and method of operating same
DE19532135A1 (de) 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Betreiben desselben
US7277782B2 (en) 2001-01-31 2007-10-02 Oshkosh Truck Corporation Control system and method for electric vehicle
RU2729767C1 (ru) * 2019-02-27 2020-08-12 Андрей Сергеевич Космодамианский Электрическая передача переменного тока тягового транспортного средства с микропроцессорной системой управления

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5063612A (de) * 1973-10-13 1975-05-30
JPS5123443B2 (de) * 1974-02-01 1976-07-16
JPS5225610A (en) * 1975-08-22 1977-02-25 Hitachi Ltd Dropout compensation circuit

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SE7813289L (sv) 1979-06-28
AU4285978A (en) 1979-07-05

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