DE3725923C2

DE3725923C2 -

Info

Publication number: DE3725923C2
Application number: DE3725923A
Authority: DE
Inventors: Guenter 1000 Berlin De Ciessow
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bombardier Transportation GmbH
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1991-03-14
Also published as: DE3725923A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umrichtersystem zur Stromversorgung und Steuerung von Langstator-Linearmotoren elektrischer Bahnen, wie es im Ober begriff des Anspruchs 1 näher definiert ist.The invention relates to a converter system for power supply and Control of long-stator linear motors of electrical trains, as in the upper Concept of claim 1 is defined in more detail.

Ein derartiges Umrichtersystem geht z. B. aus der Druckschrift Elektrische Bahnen, 79. Jahrgang 1981, H. 8, S. 295 bis 300, als Stromversorgung für den Antrieb des Transrapid 06 hervor.Such a converter system goes z. B. from the publication electrical Bahnen, 79th year 1981, H. 8, pp. 295 to 300, as a power supply for the Drive of the Transrapid 06.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt in einem prinzipiellen Schaltbild die bekannte Ener gieversorgung dieses Antriebs. Danach wird die vom Landesnetz 1 (110 kV) ge lieferte Leistung heruntergespannt und in einer Umrichteranlage umgeformt. Die Umrichteranlage besteht aus einem im Unterwerk befindlichen Hochspannungs transformator 2 (110/20 kV), einem Stromrichtertransformator 3, einem Dreh stromgleichrichter 4, einem Gleichspannungskreis 5 konstanter Spannung, Wechsel richtern 6 und Ausgangstransformatoren 7. Die Gleichrichter 4 dienen der Sicher stellung einer konstanten Zwischenkreisspannung und die Wechselrichter 6 der Bereitstellung eines frequenz- und spannungsvariablen Drehstromsystems. Fig. 1 of the drawing shows in a schematic diagram the known energy supply of this drive. After that, the power delivered by the state network 1 (110 kV) is clamped down and converted in a converter system. The converter system consists of a high-voltage transformer 2 (110/20 kV) located in the substation, a converter transformer 3 , a three-phase rectifier 4 , a DC voltage circuit 5 of constant voltage, alternating inverters 6 and output transformers 7 . The rectifiers 4 serve to ensure a constant DC link voltage and the inverters 6 provide a frequency and voltage variable three-phase system.

Die Wechselrichter 6 sind paarweise in zwei Gruppen I und II aufgeteilt und werden abwechselnd zur Speisung der Motorwicklung 8 in den Streckenabschnitten eingesetzt. Der dem jeweiligen Ort des Fahrzeuges entsprechende Motorabschnitt wird über dreiphasige Hochspannungs-Vakuumsschütze 9 mit dem jeweiligen Strecken kabel 10 oder 11 verbunden. Diese Schal tung, die Motorabschnitte abwechselnd aus zwei Streckenkabeln zu speisen (Bocksprungverfahren), ermöglicht es, die Schubkraft beim Überfahren eines Abschnittswechsels aufrecht zu erhalten und gleichzeitig die Umschaltung der Vakuumschütze leistungslos vorzunehmen.The inverters 6 are divided in pairs into two groups I and II and are used alternately to feed the motor winding 8 in the route sections. The motor section corresponding to the respective location of the vehicle is connected to the respective route cables 10 or 11 via three-phase high-voltage vacuum contactors 9 . This circuitry, which alternately feeds the motor sections from two section cables (leapfrog method), makes it possible to maintain the pushing force when passing a section change and, at the same time, to switch the vacuum contactors without power.

Durch die Regelung des Antriebs werden Zugkraft und Geschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflußt: Der Strom in der Statorwicklung wird so eingestellt, daß die richtige Amplitude und Phasenlage für die gewünschte Antriebs- oder Bremskraft vorliegt. Zur Regelung des synchronen Langstatormotors wird eine Information über die Pollage des Motors, d. h. eine genaue Infor mation über den Fahrzeugort benötigt. Dies erfolgt mit Hilfe einer induk tiven Pollagemessung. Sie besteht aus einem Mittelfrequenzsender am Fahr zeug und einer gekreuzten Meßwicklung 12 am Fahrweg. Zur Abführung der vom Fahrzeug bei Bremsbetrieb ins Unterwerk zurückgespeisten Bremsenergie sind noch Bremssteller und Bremswiderstände vorgesehen (nicht dargestellt).By regulating the drive, the tensile force and speed of the vehicle are influenced: the current in the stator winding is set so that the correct amplitude and phase position is available for the desired drive or braking force. In order to regulate the synchronous long stator motor, information about the pole position of the motor, ie precise information about the vehicle location, is required. This is done with the help of an inductive poll position measurement. It consists of a medium frequency transmitter on the vehicle and a crossed measuring winding 12 on the track. Brake actuators and braking resistors (not shown) are also provided to dissipate the braking energy fed back into the substation by the vehicle during braking operation.

Beim Betrieb des Fahrzeuges gibt es - abhängig von der Fahrgeschwindigkeit oder Motorfrequenz - zwei Betriebsbereiche: Direkteinspeisung: Hier speisen die Wechselrichter 6 direkt in Strecke und Motor ein (vgl. Fig. 2a). Transformatoreinspeisung: Hier sind zwischen Wechselrichter 6 und Strecke Transformatoren 7 zur Spannungserhöhung eingeschaltet (vgl. Fig. 2b).When the vehicle is operating, there are two operating areas, depending on the driving speed or engine frequency: Direct feed: Here, the inverters 6 feed directly into the route and the motor (cf. FIG. 2a). Transformer feed-in: Here, transformers 7 are switched on between the inverter 6 and the section to increase the voltage (cf. FIG. 2b).

Der Direktbetrieb dient der Anfahrt (f = 0 bis 60 Hz). Hierbei sind in den Drehstromtransformatoren 7 primärseitige Mittelanzapfungen vorgesehen. Sie werden von je zwei parallel geschalteten, ein Paar bildenden Drehstromwechsel richtern 6 gespeist. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten (f = 60 bis 250 Hz) wird auf Transformatorbetrieb umgeschaltet.The direct mode serves the approach (f = 0 to 60 Hz). Here, 7 primary taps are provided in the three-phase transformers. They are fed by two parallel three-phase alternators 6 which form a pair. At higher driving speeds (f = 60 to 250 Hz), the system switches to transformer operation.

Hier dienen die Einzeltransformatoren 7 im herkömmlichen Sinne einer Abwärtstransformierung, die jedoch durch sekundärseitige Reihen schaltung für die Streckeneinspeisung über die Primärspannung hinaus an hebbar ist. Dazu sind vergleichlich Fig. 2b die Sekundärwicklungen 7b von z. B. vier Ausgangstransformatoren 7 in Reihe geschaltet. Die Transforma toren dienen einerseits in Verbindung mit der Reihenschaltung der vier Sekundärwicklungen der Erhöhung der Wechselrichterausgangsspannung, zur Ermöglichung einer Spannungssteuerung im oberen Frequenzbereich und anderer seits durch phasenmäßigen Versatz einer stufenförmigen - oberschwingungs reduzierten - Ausgangsspannung. Die Wechselrichter werden dabei in Vollaus steuerung, d. h. ohne Pulsen, betrieben; die Spannungssteuerung erfolgt durch sogenanntes Phasenschwenken.Here, the individual transformers 7 serve in the conventional sense of a step-down transformation, which, however, can be raised by secondary-side series connection for the line feed beyond the primary voltage. For this purpose, the secondary windings 7 are vergleichlich Fig. 2b b of z. B. four output transformers 7 connected in series. The transformers serve, on the one hand, in conjunction with the series connection of the four secondary windings to increase the inverter output voltage, to enable voltage control in the upper frequency range and, on the other hand, due to the phase offset of a step-shaped - harmonic-reduced - output voltage. The inverters are operated in full control, ie without pulses; the voltage is controlled by so-called phase swiveling.

Im Direktbetrieb ist nur ein Wechselrichter-Paar 6 eingeschaltet, die anderen werden nicht angesteuert. Die Primärwicklung 7a des aktiven Transformators wirkt nur als Stromteilerdrossel, wobei in die Strecke über die Mittel anzapfung eingespeist wird. Die Sekundärwicklungen sind abgeschaltet. Das aktive Wechselrichterpaar arbeitet zur Spannungssteuerung im Pulsbetrieb (vgl. Fig. 2a).In direct operation, only one pair of inverters 6 is switched on, the others are not activated. The primary winding 7 a of the active transformer acts only as a current divider choke, with tapping into the line via the middle feed. The secondary windings are switched off. The active pair of inverters works for voltage control in pulse mode (cf. FIG. 2a).

Die Umschaltung der beiden Speisezustände erfolgt nach Sperrung der Wechsel richterpaare leistungslos über Schütze. Dabei wird die Schub- bzw. Bremskraft des Fahrzeuges für ca. 1 Sekunde unterbrochen.The two food states are switched after the change has been blocked pairs of judges without power via contactors. The thrust or braking force of the vehicle is interrupted for approx. 1 second.

Nicht nur die Schubkraftunterbrechung ist unerwünscht. Insbesondere bei Direkt betrieb wird nur eine maximale Motorspannung von ca. 1,1 kV je Phase erreicht, wodurch auch nur niedrige Anfahrbeschleunigungen bei unterwerksfernen Schalt abschnitten erreichbar sind.It is not only the interruption in thrust that is undesirable. Especially with direct operation, only a maximum motor voltage of approx.1.1 kV per phase is reached, which also means only low acceleration when switching from the substation sections are accessible.

Hier setzt die Erfindung ein mit der Aufgabe, unter Beibehaltung der ober schwingungsarmen Form der Ausgangsspannung ohne Einsatz von Ausgangstransforma toren die Schub- und Bremskraftlücken zu vermeiden und durch Erhöhung der Unter werksausgangsspannung eine ausreichende Motorspannung bei der Anfahrt sicher stellen zu können. Dabei wird von günstigeren Wechselrichterschaltungen mit ab schaltbaren Hochleistungshalbleitern ausgegangen.Here, the invention sets in with the task, while maintaining the upper Low-vibration form of the output voltage without the use of output transforms gates to avoid the thrust and braking force gaps and by increasing the lower factory output voltage, sufficient motor voltage when starting up to be able to ask. In doing so, cheaper inverter circuits are included switchable high-performance semiconductors.

Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung gemäß den kennzeichnenden Merk malen des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.The object is achieved according to the invention according to the characterizing note paint the claim 1 solved. Further advantageous configurations are the Removable subclaims.

Transformatorlose Umrichterausführungen für Linearmotoren sind für sich ebenso bekannt (BBC-Nachrichten 1975, H. 4, S. 192 bis 197, "5-MVA-Umrichter für einen Linearmotor"), wie Dreipunkt- und Mehrpunktwechselrichter mit schaltbaren Ven tilen (US-PS 42 70 163). Auch über den Einsatz derartiger oder derartig wirken der Wechselrichter zur Spannungseinstellung bei Motoren ist berichtet worden (DE-AS 14 88 089). Derartige Einzelheiten führen jedoch noch nicht zur Erfin dung. Erst durch die Erfindung mit ihren Merkmalen konnte die gestellte Auf gabe in ihrer Gesamtheit zufriedenstellend gelöst werden.Transformerless converter designs for linear motors are also in themselves known (BBC News 1975, H. 4, pp. 192 to 197, "5-MVA converter for one Linear motor "), such as three-point and multi-point inverters with switchable Ven tilen (US-PS 42 70 163). Also act on the use of such or such the inverter for voltage setting in motors has been reported (DE-AS 14 88 089). Such details, however, do not lead to the invention dung. It was only through the invention with its features that the posed can be solved satisfactorily in its entirety.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im nachstehenden näher er läutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments purifies.

Es zeigenShow it

Fig. 1, 2a und 2b bekannte, schon beschriebene Umrichter einrichtungen, FIG. 1, 2a and 2b known, facilities converter already described,

Fig. 3 das Prinzip des neuen Umrichtersystems unter Verwendung eines Dreipunktwechsel richters, Fig. 3 judge the principle of the new converter system using a three-point power,

Fig. 4 die Schaltung eines Dreipunktwechselrichters, Fig. 4 shows the circuit of a three-level inverter,

Fig. 5 Kurvenverlauf der Ausgangsspannung eines Dreipunktwechselrichters, Fig. 5 curve of the output voltage of a three-level inverter,

Fig. 6 Schema eines Fünfpunktwechselrichters, Fig. 6 Scheme of a five-level inverter,

Fig. 7 Kurvenverlauf der Ausgangsspannung eines Fünfpunktwechselrichters, Fig. 7 curve of the output voltage of a five-level inverter,

Fig. 8 prinzipielle Schubkraft- und Geschwindigkeits verläufe in Gegenüberstellung. Fig. 8 basic thrust and speed curves in comparison.

Zu den Fig. 1, 2a und 2b ist schon Stellung genommen worden.To FIGS. 1, 2a and 2b position has been taken already.

In Fig. 3 ist mit 16 ein Dreipunktwechselrichter dargestellt, der von zwei Gleichrichtern 14, 14′ gespeist wird, die wiederum von einem Gleichrichtertrans formator entsprechend Bezugszeichen 3 in Fig, 1 versorgt werden. Die beiden Gleichrichter 14 und 14′ sind ausgangsseitig in Reihe geschaltet. Außer einem +- und einem --Ausgang ist ein in jeder Richtung mit Wirkleistung belastbarer Mittel- oder Teilspannungsabgriff M vorgesehen. Es sind so zwei in Reihe schalt bare Gleichspannungsnetze oder Teilspannungen vorhanden. Spannungsverstellung wird speziell im Bereich hoher Motorfrequenzen durch Variation der einzelnen Teilspannungen erzielt. Der Wechselrichter arbeitet hierbei in Vollaussteuerung. Die drei Abgriffe sind an die Eingänge des Wechselrichters 16 geführt. Die Aus gänge des Wechselrichters sind mit RST bezeichnet. Mit 17 und 17′ sind zwei Glättungskondensatoren dargestellt. Jedem Teilzwischenkreis ist ein Brems steller 18 bzw. 18′ zuschaltbar, der bei Bremsbetrieb (generatorischem Be trieb) die anfallende Bremsenergie auf Bremswiderstände 19, 19′ schaltet.In Fig. 3, 16 is a three-point inverter , which is fed by two rectifiers 14, 14 ', which in turn are supplied by a rectifier transformer according to reference number 3 in Fig. 1 . The two rectifiers 14 and 14 'are connected in series on the output side. In addition to a + and - output, a medium or partial voltage tap M that can be loaded with active power in each direction is provided. There are two direct voltage networks or partial voltages that can be connected in series. Voltage adjustment is achieved especially in the area of high motor frequencies by varying the individual partial voltages. The inverter works in full control. The three taps are led to the inputs of the inverter 16 . The outputs from the inverter are labeled RST. With 17 and 17 'two smoothing capacitors are shown. Each intermediate circuit is a brake actuator 18 or 18 'can be switched on, the braking energy generated during braking operation (generator loading) switches to braking resistors 19, 19 '.

Der Fig. 4 ist die innere Schaltung eines Dreipunktwechselrichters entnehm bar. Erkennbar sind pro Phase 2 Brückenzweige, z. B. hier mit den reihen geschalteten abschaltbaren Hauptthyristoren 20, 21 bzw. 23, 24 sowie die Kopplungs- und Freilaufdioden 22, 25, 26, 27. Die Zwischenabgriffe zwischen den Hauptthyristoren jedes Brückenzweiges (z. B. 20/21 oder 23/24) sind mit dem mittleren Abgriff M über Kopplungsdioden (22, 25) verbunden. Mit +, -, M sind wieder die drei Einspeisepunkte und mit 17, 17′ die beiden - hier nur einmal vorhandenen - Glättungskondensatoren erkennbar. Solche Dreipunkt wechselrichter sind an sich bekannt. Neu ist die Art der Anwendung für den vorliegenden Zweck. Durch besondere Reihenfolge in der Ansteuerung der GTO- Thyristoren ist es möglich, daß die Ventile nur mit der Spannung einer der in Reihe geschalteten Glättungskondensatoren 17 bzw. 17′ oder auch mit der doppelten Spannung beaufschlagt werden. Fig. 4 is the internal circuit of a three-point inverter removed bar. You can see 2 bridge branches per phase, e.g. B. here with the series switched disconnectable main thyristors 20, 21 and 23, 24 and the coupling and free-wheeling diodes 22, 25, 26, 27th The intermediate taps between the main thyristors of each bridge branch (e.g. 20/21 or 23/24 ) are connected to the middle tap M via coupling diodes ( 22, 25 ). With +, -, M again the three feed points and with 17, 17 ' the two - here only existing - smoothing capacitors are recognizable. Such three-point inverters are known per se. What is new is the type of application for the present purpose. Due to a special sequence in the control of the GTO thyristors, it is possible that the valves are only acted upon with the voltage of one of the smoothing capacitors 17 or 17 'connected in series or with double the voltage.

Steuert man z. B. für eine Phase R und positiver Halbwelle z. B. zunächst nur Ventil 20 an und 21 noch nicht, dann kommt (vgl. Fig. 4) unter der Annahme, Phase S ist auf "-" geschaltet, folgender Stromverlauf zustande: M, 22, 20, R, Last L1, S. Das heißt es liegt an L die halbe Spannung. Wird auch Ventil 21 angesteuert, dann geht der Stromverlauf vom + aus und die volle Spannung (Stufensprung) liegt an. In gleicher Weise wird dann in Rück wärtsrichtung richtig gelöscht und der Vorgang für die negative Halbwelle wiederholt. Über die Gleichrichter 14, 14′ können die Teilspannungen vari abel und damit jeder Spannungszwischenwert an der Last L eingestellt werden.If you control z. B. for a phase R and positive half-wave z. B. initially only valve 20 arrives and 21 does not yet, then (see FIG. 4) assuming that phase S is switched to "-", the following current curve occurs: M, 22, 20 , R, load L 1 , S. That means that half of the voltage is due to L. If valve 21 is also activated, the current flow starts from + and the full voltage (step change) is present. In the same way, the backward direction is then correctly deleted and the process is repeated for the negative half-wave. Via the rectifier 14, 14 ', the partial voltages can be varied and thus any intermediate voltage value can be set at the load L.

Fig. 5 zeigt die erzielbare Spannungskurvenform bei Vollaussteuerung eines Dreipunktwechselrichters. Bei einer Unterteilung der Gleichspannungsein speisung - wie geschildert auf zwei in Reihe geschaltete Speisesysteme (Dreipunktwechselrichter) - läßt sich der Oberschwingungsgehalt der Aus gangsspannung gegenüber einen "normalen" Wechselrichter verringern. Durch weitere Unterteilung der Einspeisung (Fünfpunktwechselrichter) entsprechend Fig. 6 läßt sich die Ausgangsspannung mit vier Stufen erzielen vgl. Fig. 7. Mit dieser Kurvenform lassen sich noch weitergehend die durch Kapazitäten der Streckenverschaltung hervorgerufenen Oberschwingungsströme in Grenzen halten. Auch Schaltungen mit noch höherwertigen Mehrpunktwechselrichtern sind denkbar. Fig. 5 shows the achievable voltage waveform at full load of a three-level inverter. With a subdivision of the DC voltage supply - as described on two series-connected supply systems (three-point inverters) - the harmonic content of the output voltage can be reduced compared to a "normal" inverter. By further subdividing the feed (five-point inverter) according to FIG. 6, the output voltage can be achieved with four stages cf. Fig. 7. With this curve shape, the harmonic currents caused by the capacitance of the line connection can be kept within limits. Circuits with even higher quality multi-point inverters are also conceivable.

Bei der Erfindung erfolgt somit anders als bislang die erforderliche Spannungseinstellung entsprechend den Motoranforderungen weitgehend durch die speisenden Gleichrichter. Die Wechselrichter arbeiten vorwiegend in Vollaussteuerung bei gleicher Kurvenform der Ausgangsspannung. Lediglich im unteren Frequenz- bzw. Spannungsbereich (<10 Hz) wird noch ein Puls betrieb der Wechselrichter erforderlich sein, um störende Stromober schwingungen zu vermeiden. Die Anzahl der im Wechselrichter direkt in Reihe zu schaltenden GTO-Thyristoren hängt von der Wahl der Stufenzahl ab. Das erfindungsgemäße Umrichtersystem ist vollkompatibel mit den gebräuchlichen Stromeinspeiseverfahren, wie Bocksprung- oder Wechselschrittverfahren. In the case of the invention, therefore, the required procedure is different from that previously Voltage setting largely according to the motor requirements the feeding rectifiers. The inverters mainly work in Full control with the same curve shape of the output voltage. Only in the lower frequency or voltage range (<10 Hz) there is still a pulse Operation of the inverter may be necessary to avoid disturbing current to avoid vibrations. The number of in series in the inverter GTO thyristors to be switched depend on the choice of the number of stages. The The converter system according to the invention is fully compatible with the conventional ones Electricity feed-in processes, such as leapfrog or alternating step processes.

Neben der Einsparung der Ausgangstransformatoren von erheblichem Gewicht (zusammen z. B. um 80 t) und der nicht unerheblichen Kosten, wird auch die Erstellung in den Unterwerken vereinfacht. Ganz besonders im Vordergrund steht jedoch die Vermeidung von Schubkraft- und Bremskraftlücken, wie sie bisher nicht umgehbar waren.In addition to saving the output transformers of considerable weight (together e.g. around 80 t) and the not inconsiderable costs, the Creation in the substations simplified. Especially in the foreground However, there is the avoidance of thrust and braking force gaps as they do were previously unavoidable.

Fig. 8 zeigt in Gegenüberstellung prinzipielle Schubkraft- und Geschwin digkeitsverläufe. Dabei beziehen sich die beiden oberen Kurven auf die Geschwindigkeit, die unteren auf die Schubkraft, wobei das erfindungsge mäße System jeweils in Vollstrich und das alte gestrichelt dargestellt ist. Deutlich erkennbar ist die beim bekannten Umrechnersystem wegen des Um schaltens von Direktspeisung auf Transformatorbetrieb vorhandene Schub kraftlücke (ca. 1 Sekunde lang). Eine ähnliche Unterbrechung tritt auch beim Bremsbetrieb auf. Die in Fig. 8 darüber zugehörige Geschwindigkeit V verharrt beim bekannten Umrichtersystem deshalb für diese Zeit (Be schleunigung Null) und steigt erst nach Wiedereinsetzen der Schubkraft F weiter an. Demgegenüber bleibt beim erfindungsgemäßen Umrichtersystem die Schubkraft F konstant und die Geschwindigkeit kann kontinuierlich mit gleichmäßiger Beschleunigung ansteigen. Fig. 8 shows a comparison of the basic shear force and speed developments. The two upper curves relate to the speed, the lower to the thrust, with the system according to the invention being shown in full lines and the old one in dashed lines. The thrust force gap in the known converter system due to the switchover from direct supply to transformer operation is clearly recognizable (approx. 1 second). A similar interruption also occurs when braking. The speed V associated therewith in FIG. 8 remains in the known converter system for this time (acceleration zero) and only increases further after the thrust force F is reinstated. In contrast, the thrust force F remains constant in the converter system according to the invention and the speed can increase continuously with uniform acceleration.

Dadurch, daß die GTO-Wechselrichter im Kommutierungsaugenblick wesent lich geringere Überspannungen als herkömmliche Thyristor-Wechselrichter erzeugen und auch der Blindspannungsabfall vorgeschalteter Transformatoren nicht mehr berücksichtigt zu werden braucht, läßt sich die Unterwerks spannung bei gleicher Grenzbeanspruchung der Kabel erheblich steigern (z. B. um 20%). Die Schaltabschnittslängen lassen sich hierdurch um etwa 50% erhöhen, d.h. die Streckenlängen können mehr als verdoppelt werden. Dies bringt entscheidende wirtschaftliche Vorteile entweder in einer ge ringeren Anzahl zu installierender Unterwerke oder in weniger Schaltstellen längs der Strecke. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Umrichter systems ist die Möglichkeit, die volle Ausgangsspannung U auch bei Ge schwindigkeiten unterhalb 100 km/h (ca. 50 Hz) zur Verfügung stellen zu können. Dies war bisher mit Ausgangstransformatoren nicht der Fall und führte bei Anfahrten in Unterwerksferne zu bedenklich reduzierten Motor strömen. Diese Vorteile wiegen den gewissen Mehraufwand an Gleichrichter einspeisung mehr als auf.Because the GTO inverters are essential at the moment of commutation lower overvoltages than conventional thyristor inverters generate and also the reactive voltage drop of upstream transformers the substation can no longer be considered Considerably increase the voltage with the same limit stress on the cables (e.g. by 20%). The switching section lengths can thereby be reduced by approximately Increase 50%, i.e. the track lengths can be more than doubled. This brings decisive economic advantages either in one ge less number of substations to be installed or in fewer switching points along the route. Another advantage of the converter according to the invention systems is the possibility to use the full output voltage U even with Ge provide speeds below 100 km / h (approx. 50 Hz) can. So far this has not been the case with output transformers and led to a dangerously reduced engine when approaching the substation stream. These advantages weigh the certain additional effort for rectifiers feed more than on.

Claims

1.Converter system for the power supply and control of long-stator linear motors of electrical railways, in which inverters are supplied from a three-phase network via rectifier stages, which emit a voltage and frequency-variable multiphase current, with an unpulsed, sine wave shape approximating at higher frequencies to reduce the surge total staircase voltage is fed into the long stator sections, and for the low frequency range, only pulsed operation of the inverter is provided, characterized by the following features:

- There are separately controllable rectifier stages ( 14, 14 ' ) for generating variable partial DC voltages which are connected in series on the output side, the external connections of the series connection (+, -) and the middle taps at the series connection junctions (M) to the The inputs of the inverter,
- The inverter is a controllable multi-point inverter ( 16 ) with a series connection of switchable semiconductor switches in each bridge branch, the intermediate taps are connected to the middle taps of the rectifier stages,
- The motor control in the higher frequency range takes place by changing the partial DC voltages via the controllable rectifier stages ( 14, 14 ' ), the multi-point inverter ( 16 ) assembling the unpulsed partial DC voltages to form the total staircase voltage.

2. Converter system according to claim 1, characterized in that two rectifier stages ( 14, 14 ') are seen with a medium, in each Rich device with real power loadable medium voltage divider tap (M) before, which feed a three-point inverter ( 16 ) ( Fig. 3) .

3. Converter system according to claim 1, characterized in that four rectifier stages with associated voltage divider taps feed a five-point inverter ( Fig. 6).