DE3714186C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Einrichtungen dieser Art sind bekannt durch die nachstehend genannten DE 21 24 390 B2 und DE 35 20 201 A1.

Dabei kann der Trans­ formator, für den Fall, daß die Zugsammelschiene Wechselstrom führt, mit seiner Primärwicklung un­ mittelbar und für den Fall, daß die Zugsammel­ schiene Gleichstrom führt, über einen Umformer oder, wie dies in der DE 21 24 390 B2 beschrieben ist, über einen Wechselrichter an die Zugsammel­ schiene angeschlossen sein. Dazu kann die Primär­ wicklung des Transformators zur Berücksichtigung unterschiedlicher Spannungen an der Zugsammel­ schiene, wie ebenfalls aus der DE 21 24 390 B2 be­ kannt, mit Anzapfungen ausgerüstet sein.

Es ist ein Hochgeschwindigkeitszug bekannt, bei dem die zwischen zwei Triebköpfen gekuppelten Mittel­ wagen für Reisende außer durch Scheibenbremsen durch Wirbelstrombremsen gebremst werden können. Die Wirbelstrombremsen wirken mittels elektro­ magnetisch erzeugter Wirbelströme über einen Luftspalt verschleißfrei und reibwertunabhängig direkt vom Fahrzeugmagneten auf die Schiene. Zum Aufbau des Erregerfeldes der Wirbelstrombremsen wird elektrische Energie in Form von Gleichstrom benötigt. Dabei wird die Stärke des Erregerstromes entsprechend der jeweils benötigten Bremskraft von der Bremssteuereinrichtung vorgegeben.

Bei dem bekannten Hochgeschwindigkeitszug werden die Erregerwicklungen der Wirbelstrombremsen jedes Drehgestells durch einen separaten, von der Zug­ sammelschiene gespeisten Transformator und eine mit Phasenanschnitt arbeitende gesteuerte Gleich­ richteranordnung gespeist. Diese Einrichtungen weisen nicht nur ein erhebliches Transportgewicht auf, das jedesmal mitbeschleunigt und abgebremst werden muß, es sind auch entsprechend hohe In­ vestitionen zu deren Anschaffungen notwendig. Zudem besteht bei der bekannten Einrichtung, die ohne Filter arbeitet, die Gefahr, daß Oberwellen auf die Zugsammelschiene gelangen, wodurch es zu Signal­ störungen kommen kann. Die durch den Phasenan­ schnitt bedingte Phasenverschiebung führt zudem zu einer Scheinleistung, die die Zugsammelschiene zu­ sätzlich belastet.

Daneben ist es aus der DE 35 20 201 A1 bekannt, die Widerstände der Wirbelstrombremsen über einen steuerbaren Gleichrichter an einen für die bord­ seitigen Drehstromverbraucher vorgesehenen Dreh­ stromerzeuger anzuschließen. Dabei ist aber vor­ gesehen, den Kompressormotor als leistungsstärksten Drehstromverbraucher während des Bremsens von der Drehstromversorgung abzuschalten bzw. zu trennen, um genügend Erregerenergie für die Wirbelstrom­ bremsen zur Verfügung zu haben. Für den Fall des Ausfalls des Bahnstromnetzes, in welchem Fall an der Zugsammelschiene keine Spannung anliegt, ist nach der DE 35 20 201 A1 weiter vorgesehen, die Erregerwicklungen der Wirbelstrombremsen un­ mittelbar aus der bordseitigen Batterie zu speisen.

Aus der DE-Z. "Elektrische Bahnen" 44 (1973), Heft 7, S. 142 bis 153, ist darüber hinaus ein Anschluß offenbart, die mit ungeregelter Spannung versorgt wird, während die gattungsgemäße Wirbelstrombremse geregelte Spannung bzw. Stromstärke erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die für die Versorgung der Erregerspulen der Wirbelstrombremsen mit Gleichstrom benötigten Einrichtungen unter Gewährleistung einer einwandfreien Funktion zu begrenzen, ohne einen Teil der bordseitigen Drehstromverbraucher während des Bremsens abschalten zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 ange­ gebenen Merkmale gelöst.

Da in einem Reisezugwagen ohnehin ein in seiner Leistung regelbares Batterie­ ladegerät vorhanden ist, bedarf es zur leistungs­ gerechten Versorgung der Erregerwicklungen bei der vorgeschlagenen Lösung lediglich noch eines Schützes und einer steuerungstechnischen Verbin­ dung des Batterieladegerätes mit der Bremssteuer­ einrichtung. Diese Verbindung erfolgt vorteil­ hafterweise über eine Steuervorrichtung, die nach Anspruch 5 als gesteuerter Gleichrichter ausge­ bildet sein kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So kann die Versorgung der Erregerspulen auch dann, wenn das Batterieladegerät lediglich aus einer ein­ fachen regelbaren Thyristor-Brücke besteht, mit geringem Oberwellengehalt erfolgen, wenn dem Batterieladegerät eine Glättungsschaltung nach An­ spruch 2 nachgeschaltet ist.

Durch die Anordnung der Diode nach Anspruch 3 wird eine unbeabsichtigte Entladung der Batterie ver­ mieden, während durch die zusätzliche Anordnung eines Thyristors nach Anspruch 4 die Versorgung der Erregerwicklungen der Wirbelstrombremsen mit Gleichstrom und damit ein sicheres Bremsen auch bei Ausfall der Energiezufuhr von der Zugsammel­ schiene gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfin­ dung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Energie für die Verbraucher des Reisezugwagens wird seiner Heizleitung oder Zugsammelschiene 1 entnommen, die über Steckverbindungen mit den Zug­ sammelschienen der übrigen Wagen und der des Trieb­ fahrzeugs verbunden ist. Die Zugsammelschiene des Reisezugswagens wird so über den (hier nicht darge­ stellten) Fahrdrahtbügel des Triebfahrzeugs an das jeweilige Bahnnetz angeschlossen, und zwar an Gleichstromnetze von 1,5 kV und 3 kV unmittelbar und an Wechselstromnetze von 15 kV 16 2/3 Herz und 25 kV 50 Herz über einen Transformator. Die Zug­ sammelschiene 1 weist dabei je nach Bahnnetz Gleichspannungen von 1,5 bzw. 3 kV oder Wechsel­ spannungen von 1 bzw. 1,5 kV bei 16 2/3 bzw. 50 Herz auf.

Die Energie wird der Zugsammelschiene 1 über eine Hauptsicherung 2 entnommen. Die Anlage hat zwei parallelgeschaltete Stromzweige 3, 4, die jeweils eine eigene Sicherung 3a, 4a aufweisen, und jeweils durch einen Trennschalter 5, 6 an die Zugsammel­ schiene 1 angeschlossen werden können.

Mit dem ersten durch den Trennschalter 5 schalt­ baren Stromzweig 3 wird die Heizung 7 mit Energie versorgt.

Der zweite durch den Trennschalter 6 betätigbare Stromzweig 4 enthält die Primärwicklung 11 eines Transformators 10, der zwei Sekundärwicklungen 12, 13 aufweist, von denen die eine 12 mit einem Batterieladegerät 14 verbunden ist, aus dem eine Batterie 15 und die Gleichstromverbraucher 16 des Bordnetzes des Reisezugwagens, wie z.B. die Be­ leuchtungseinrichtungen, mit Gleichstrom versorgt werden. Dabei ist zwischen dem Batterieladegerät 14 und der Batterie 15 eine Glättungsschaltung vorge­ sehen, die aus einer in der Verbindungsleitung zum Pluspol der Batterie 15 angeordneten Drosselspule 17 und einem parallel zur Batterie geschalteten Kondensator 18 besteht.

Die zweite Sekundärwicklung 13 dient zur Versorgung der bordseitigen Wechselstromverbraucher 19 und des Drehstromerzeugers 20 für den Kompressormotor 21 und den Motor 22 für den Kondensatorlüfter einer Klimaanlage.

Parallel zur Batterie 15 sind über einen Schalter bzw. ein Schütz 23 die Erregerwicklungen 24 der Wirbelstrombremsen an das Batterieladegerät 14 an­ geschlossen (wobei der Übersichtlichkeit halber lediglich eine Erregerwicklung dargestellt ist). Zwischen den Erregerwicklungen 24 und der Batterie 15 ist eine in Richtung auf den Pluspol der Batterie durchlassende Diode 25 geschaltet, parallel zu der ein von einer Steuervorrichtung 26 zündbarer, in umgekehrter Richtung wie die Diode 25 durchlassender Thyristor 27 geschaltet ist. Die Schaltvorrichtung 26 ist ausgangsseitig weiterhin mit dem Betätigungsorgan 23′ des Schützes 23 und mit dem Batterieladegerät 14 verbunden. Eingangsseitig ist die als gesteuerter Gleichrichter ausgebildete Schaltvorrichtung 26 an ein Bremssteuergerät 28 ange­ schlossen.

Die Einschaltung der Wirbelstrombremsen 24 erfolgt über das Bremssteuergerät 28, das über die Steuervorrichtung 26 das Schütz 23 schließt und dem geforderten Bremseffekt entsprechende Impulse an das Batterieladegerät 14 gibt.

Bei der Einleitung des Bremsvorgangs wird das Batterieladegerät 14 zunächst leistungsmäßig abge­ regelt und dem Strombedarf der Wirbelstrombremsen entsprechend durch das Bremssteuergerät 28 wieder aufgeregelt. Während dieses Bremsvorgangs werden die bordseitigen Gleichstromverbraucher 16 aus der Batterie 15 versorgt.

Bei einem Ausfall der Energieversorgung durch das Bahnnetz wird der Thyristor 24 über die Steuervorrichtung 26 durch das Bremssteuergerät 28 bei geschlossenem Schütz 23 gezündet. Die Erreger­ wicklungen 24 der Wirbelstrombremsen erhalten nunmehr ihre Energie aus der Batterie 15.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Energieversorgung von bordseitigen Gleich- und Wechsel- und/oder Drehstromverbrauchern eines mit Wirbelstrombremsen versehenen Reisezugwagens mit einem primärseitig ggf. über einen Wechselrichter bzw. einen Umformer an die Zugsammelschiene angeschlossenen Transformator, wobei die Gleichstromverbraucher einschließlich einer Batterie über ein in seiner Leistung regelbares Batterieladegerät von einer Sekundärwicklung des Transformators gespeist werden,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Erregerwicklungen (24) der Wirbelstrombremse durch eine von einer Bremssteuereinrichtung (28) betätigbare Schaltvorrichtung (26) über ein Schütz (23) an das Batterieladegerät (14) anschließbar sind und
• - daß das Batterieladegerät (14) selbst über einen externen Steuereingang zur leistungsgerechten Versorgung der Erregerwicklungen mit dem Ausgang der Steuervorrichtung (26) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Gleichstromausgängen des Batterieladegerätes (14) ein Kondensator (18) parallelgeschaltet und zwischen dem Verknüpfungspunkt der Plusleitung zum Kondensator (18) und dem Batterieladegerät (14) eine Drosselspule (17) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zweig der Erregerwicklungen (12) und dem Pluspol der Batterie (15) eine eine Entladung der Batterie (15) verhindernde Diode (25) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Diode (25) ein in umgekehrter Richtung durchlassender, von der Bremssteuereinrichtung (28) über die Steuervorrichtung (26) zündbarer Thyristor (27) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (26) einen gesteuerten Gleichrichter enthält.