Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Laden der
Bordnetzbatterie eines Magnetschwebefahrzeuges, wie sie im
Oberbegriff des Anspruches näher definiert ist.The invention relates to an arrangement for loading the
Vehicle battery of a magnetic levitation vehicle, as in the
The preamble of the claim is defined in more detail.
Eine derartige Anordnung ist z.B. aus ZEV Glaser′s Annalen,
105 (1981), Nr. 7/8, Juli/August, S. 223, Bild 9, bekannt.
Dort wird für Magnetschwebefahrzeuge eine Bordenergiever
sorgung beschrieben mit einer Einspeisung über Lineargene
ratoren und eine weitere unabhängige Einspeisung des Fahr
zeuges über Stromschienen, die von Stromabnehmern kontak
tiert werden. Die Lineargeneratoren ermöglichen dabei eine
berührungsfreie Übertragung der an Bord erforderlichen Ener
gie aus der Antriebsleistung des linearmotorgetriebenen
Fahrzeuges. In die Wicklungen des Lineargenerators - die
dort in den Polen der Tragmagnete angeordnet sind - werden
bei Fahrbetrieb des Fahrzeuges Spannungen induziert. Der
Lineargenerator als Spannungsquelle zeigt bei Belastung so
genanntes Konstantstromverhalten, da mit Erhöhung der Ge
schwindigkeit des Fahrzeuges nicht nur die in der Wicklung
induzierte EMK, sondern auch die Frequenz ansteigt. Die ab
gegebene Wechselspannung wird gleichgerichtet und man kann
über spezielle Ladegeräte die Bordnetzbatterie des Fahr
zeuges laden. Die bereits angeführte zusätzliche Strom
schieneneinspeisung ist z.B. für stationären Betrieb an
Haltepunkten gedacht, wenn der Lineargenerator keine Spannung
mehr liefert. Die zweite Einspeisung erfolgt dabei über eine
750 V Gleichstromschiene. Zur stationären Ladung der Bord
netzbatterle wird ein zusätzliches Ladegerät verwendet.
Durch die voneinander unabhängigen Ladegeräte für die ver
schiedenen Einspeisungen sind solche Anordnungen insbeson
dere teuer und schwer.Such an arrangement is e.g. from ZEV Glaser’s annals,
105 (1981), No. 7/8, July / August, p. 223, picture 9.
There is a board energy ver for magnetic levitation vehicles
supply described with a feed via linear genes
rators and another independent power supply for the driver
Stuff about rails that contact pantographs
be animals. The linear generators allow one
non-contact transmission of the energy required on board
gie from the drive power of the linear motor-driven
Vehicle. In the windings of the linear generator - the
there are arranged in the poles of the support magnets - be
voltages induced during vehicle operation. The
Linear generator as a voltage source shows this under load
called constant current behavior, since with increasing the Ge
speed of the vehicle not only that in the winding
induced EMF, but also the frequency increases. The off
given AC voltage is rectified and you can
the vehicle's on-board power supply battery via special chargers
load stuff. The additional electricity already mentioned
rail feed is e.g. for stationary operation
Breakpoints thought when the linear generator had no voltage
delivers more. The second feed takes place via a
750 V DC rail. For stationary loading of the board
netzbatterle an additional charger is used.
Thanks to the independent chargers for the ver
different feeds are such arrangements in particular
their expensive and heavy.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, auch während des
Fahrbetriebes die Speisung des Bordnetzes umschaltbar von
Lineargenerator auf Stromschienen/Stromabnehmersystem oder
umgekehrt durchzuführen. Dabei arbeitet die Einspeisung
eines m-phasigen Lineargenerators und eine m-phasige Einspeisung
über Stromabnehmer auf denselben Brückengleichrichter. Nach
teilig bei diesem Vorschlag ist der hohe Aufwand an kontakt
behafteten Schaltelementen in jeder der einzelnen Leitungen
zum Brückengleichrichter.It has also been proposed, even during the
Driving operation, the supply of the electrical system switchable from
Linear generator on busbars / pantograph system or
vice versa. The feed works here
an m-phase linear generator and an m-phase feed
via pantographs on the same bridge rectifier. After
Part of this proposal is the high contact effort
affected switching elements in each of the individual lines
to the bridge rectifier.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Laden der
Bordnetzbatterie eines Magnetschwebefahrzeuges zu erstellen,
die schaltungsmäßig einfacher ist und wesentliche Vorteile
hinsichtlich des beanstandeten Kontakt- und Ladegerätauf
wandes aufweist.The object of the invention is to provide an arrangement for loading
To create the on-board electrical system battery of a magnetic levitation vehicle,
which is simpler in terms of circuitry and significant advantages
regarding the faulty contact and charger
wall.
Die gestellte Aufgabe wird für eine Anordnung der eingangs
genannten Art gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des An
spruchs gelöst.
The task is for an arrangement of the beginning
mentioned type in accordance with the characteristic features of the An
solved.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im
nachstehenden näher erläutert. Die Figur zeigt mehrere
drei-phasige Lineargeneratoren 1, die zugeordnete Brücken
gleichrichter 2 speisen. Auch höherphasige Lineargenera
toren sind natürlich möglich. Über nachgeschaltete zuge
ordnete Ladegeräte 3 (Gleichstromsteller) wird eine Bord
netzbatterie 4 geladen. Bei Einspeisung über ein Strom
schiene-Stromabnehmersystem 5 kann Wechselspannung (hier
z.B. 380 V, 50 Hz) angelegt werden. Die Wechselspannung wird
über einen zusätzlichen Brückengleichrichter 6 gleichge
richtet. Vorgeschaltete Drosseln 7 dienen der Strombe
grenzung. Die Gleichrichterausgänge sind direkt an die ent
sprechenden Eingänge der für die Lineargeneratoreinspeisung
vorgesehenen Ladegeräte 3 angeschlossen. Zweckmäßig ent
spricht die Anzahl der Brückengleichrichter 6 denen der
Brückengleichrichter 2. Durch die vorgeschalteten Drosseln
7 erhält auch Gleichrichter 6 als Spannungsquelle Konstant
stromverhalten. Er entspricht damit Gleichrichter 2, der
durch die elektrischen Kennlinien der Lineargeneratorwick
lungen ebenfalls als Konstantstromquelle fungiert. Anstelle der Drossel kann auch ein strombegrenzender
Transformator (Streufeldtrafo) eingesetzt werden. Die er
findungsgemäße Schaltung hat folgende Vorteile:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The figure shows a plurality of three-phase linear generators 1 , which feed the associated bridge rectifier 2 . High-phase linear generators are of course also possible. An on-board power battery 4 is charged via downstream assigned chargers 3 (DC controllers). When feeding via a power rail pantograph system 5 , alternating voltage (here, for example, 380 V, 50 Hz) can be applied. The AC voltage is rectified via an additional bridge rectifier 6 . Upstream chokes 7 serve to limit the current. The rectifier outputs are connected directly to the corresponding inputs of the chargers 3 provided for the linear generator feed. Appropriately, the number of bridge rectifiers 6 corresponds to those of the bridge rectifiers 2 . The upstream chokes 7 also give rectifier 6 constant current behavior as a voltage source. It thus corresponds to rectifier 2 , which also functions as a constant current source due to the electrical characteristics of the linear generator windings. Instead of the choke, a current-limiting transformer (stray field transformer) can also be used. The circuit according to the invention has the following advantages:
Zur Batterieladung bei Stillstand und bei Fahrbetrieb wird
das gleiche Gerät 3 benutzt.The same device 3 is used to charge the battery when the vehicle is at a standstill and when driving.
Wegen des Einsatzes der Wechselstromdrosseln 6 ist der Aus
gang der Brückengleichrichter 6 kurzschlußfest, was der
elektrischen Kennlinie der Lineargeneratorwicklungen ver
gleichbar ist.Due to the use of the AC reactors 6 is off transition of the bridge rectifier 6 short-circuit proof that the electrical characteristics of the linear generator windings is comparable.
Bei Einspeisung aus Lineargeneratoren 1 oder aus Strom
schienen-Stromabnehmersystemen 5 ist keine Anpassung der
Funktion der Ladegeräte 3 mehr erforderlich. Sogar Parallel
einspeisung ist zulässig, da es infolge des Konstantstrom
verhaltens der verschiedenen Gleichrichterbrücken 2 und 6
nicht mehr auf unbedingte Spannungsgleichheit ankommt.When feeding from linear generators 1 or from current rail pantograph systems 5, it is no longer necessary to adapt the function of the chargers 3 . Even parallel feed-in is permissible because the constant current behavior of the different rectifier bridges 2 and 6 means that it is no longer essential to have the same voltage.
Kontaktbehaftete Schaltelemente 8 und 9 sind lediglich in
den Hochstromkreisen erforderlich, nicht aber zur Umschal
tung der Einspeisungen.Contact-based switching elements 8 and 9 are only required in the high-current circuits, but not for switching the feeds.
Sicherungen 10 sind nur als Leitungsschutz, nicht aber zum
internen Schutz einzelner Geräte erforderlich.Fuses 10 are only required as line protection, but not for the internal protection of individual devices.