DEP0011905DA - Anordnung für den Betrieb elektrischer Vollbahnen - Google Patents

Description

Für die Stromversorgung elektrischer Vollbahnen wird z. Zt. allgemein elektrische Energie mit einer niedrigeren als der gewöhnlichen technischen Frequenz von 50 Hz verwendet. Die Stromversorgung der Strecke erfolgt dabei über besondere Stromversorgungs- oder oder Umformeranlagen, die die benötigte Energie mit der niedrigeren Frequenz - in Deutschland z.B. bekanntlich 16 2/3 Hz - bereitstellen.

Grundgedanke der Erfindung: Zur Streckenspeisung wird hochgespannter Gleichstrom verwendet und dieser, vorzugsweise auf den Fahrzeugen, nach dem Prinzip kollektorloser elektrischer Maschinen in Wechselstrom mit der gewöhnlichen Frequenz oder im Gleichstrom von niedrigerer Spannung zur Speisung der Fahrmotoren wegformt. Der hochgespannte Gleichstrom kann z.B. über nach einem ähnlichen oder einem bekannten Prinzip arbeitende Gleichrichteranlagen bereitgestellt werden. Man erreicht dann eine immer symetrische Belastung des Drehstromnetzes der Landesstromversorgung, ein wesentlicher Vorteil, da einphasige Belastung bekanntlich sehr unerwünscht ist. Nachteilige Wirkung von Oberwellen ist praktisch durch passende Wahl der Phasenzahlen vermeidbar. Im übrigen hat Spannungsabfall längs des Fahrdrahtes bei Gleichstromverwendung, insbes. Hochspannungsgleichstrom seinen geringsmöglichen Wert.

Im einzelnen wird durch die Erfindung vorgeschlagen, dass aus dem Gleichstrom-Hochspannungsnetz einer über im Wechselrichterbetrieb arbeitende elektrische Ventile und/oder Kontakte gespeiste elektrische Maschine, vorzugsweise Synchronmaschine, betrieben wird, die zweckmässig in ihrer Drehzahl regelbar ist und zur Taktgebung, als Energiespeicher und gegebenenfalls zur Deckung der Blindleistung, oder zum direkten Antrieb eines Wechselstromgenerators mit der gewünschten Frequenz oder Gleichstromgenerators für die Fahrmotoren dient.

Die Erfindung gestattet es, ganz allgemein gesehen, verschiedenen Aufgaben zu erfüllen. Eine wesentliche besteht darin, mit einfachen Mitteln eine möglichst betriebssichere Selbstführung solcher Wechselrichter zu erzielen und eine vollkommene Stabilität des Betriebes auch bei schwankender und stossweise auftretender Belastung zu gewährleisten. Eine weitere Aufgabe ist die Erzielung einer Freizügigkeit und bequemen Regelbarkeit und Einstellbarkeit der Ausgangsfrequenz. Eine weitere Aufgabe ist ferner die Bewältigung auch hoher und höchster Leistungen mit wirtschaftlichem Aufwand und hoher Eingangsspannungen, ferner noch eine spezielle Aufgabe, die darin besteht, z.B. für den Bahnbetrieb mit wirtschaftlichen Mitteln die Anwendung hochgespannten Gleichstroms zu gestalten, den man bisher in den Lokomotiven nur mit sehr grossem Aufwand, also unwirtschaftlich, auf eine entsprechend niedrigere Spannung für die Fahrmotoren hätte umspannen können.

Erfindungsgemäss wird zur Taktgebung, als Energiespeicher und gegebenenfalls zur Deckung des Blindleistungsbedarfs eine über im Wechselrichter-Betrieb arbeitende elektrische Ventile oder Kontakte gespeiste elektrische Maschine, vorzugsweise Synchronmaschine verwendet, deren Speicherfähigkeit gegebenenfalls durch eine Schwungmasse erhöht ist. Die aus elektrischen Ventilen beziehungsweise Kontakten und Maschine bestehende Anordnung kann erfindungsgemäss mit zahlreichen anderen Anordnungen kombiniert werden. So kann man z.B. beim Gleichstromhochspannungsbahnbetrieb hinter der Maschine über einen Transformator und Gleichrichter die Fahrmotoren anschliessen, die auf diese Weise auch bei hoher Gleichstromspannung für den Fahrdraht mit entsprechend niedergespannten Gleichstrom betrieben werden können, oder man kann der genannten Anordnung noch eine Gleichrichteranordnung vorschalten, um auch einen Wechsel- oder Drehstromnetz Wechsel- oder Drehstrom, z.B- anderer Frequenz oder genau konstanter Frequenz entnehmen zu können. Wenn man Synchronmaschinen verwendet, kann man, da keine Kommutierung mittels mechanischen Kollektors erforderlich ist, mit der Leistung praktisch unbegrenzt hoch gehen, wenn man duch Parallelschaltung mehrerer elektrischer Ventile oder Kontakte die Stromstärke entsprechend steigert. Wegen Fortfalls des mechanischen Kollektors zu der Kommutierung ist nun bei der Anwendung einer Synchronmaschine in der Höhe der nur durch die bei diesen Maschinentypen erreichbare Spannung begrenzt. Man kann jedoch auch zwischen die Ventile, Kontakte o.dgl. und der Maschine einen gegebenenfalls regelbaren Transformator oder eine Transformatoranordnung einschalten und erhält dann für die Wahl der Maschinenspannung eine grössere Freizügigkeit. Durch Regelung dieses Transformators oder dieser Transformatoranordnung kann man auch die Drehzahl der Maschine und damit die Frequenz des zu speisenden Netzes regeln. Damit bei der Regelung des Transformators die Spannung des zu speisenden Netzes nicht geändert wird, empfiehlt es sich, dieses an die nicht geregelte Seite, die Eingangsseite des Transformators anzuschliessen.

Um störende Rückwirkungen, namentlich der Oberwellen, die durch die Wechselrichterbetriebsweise bedingt sind, auf das speisende Netz zu verhüten, werden in bekannter Weise in die Gleichstromseite Glättungseinrichtungen eingeschaltet. Natürlich können statt einer Synchronmaschine auch mehrere parallel arbeitende, die man am besten miteinander mechanisch kuppelt, verwendet werden, wenn dies die besonderen Betriebsverhältnisse, z.B. die Umstellung auf verschiedene Leistungsbereiche günstig erscheinen lassen.

Kommt es auf die Ausgangsfrequenz nicht an, z.B. in den Fällen, in denen hinter der Maschine ein Gleichrichter folgt, dann kann man mir der Frequenz verhältnismäsig hoch gehen, also die Maschine mit hoher Drehzahl laufen lassen und man kann dadurch auch mit einer verhältnismässig kleinen Maschine grosse Leistungen bewältigen. Dies ist namentlich für den Bahnbetrieb mit Rücksicht auf Gewichts- und Raumersparnis von grösstem Vorteil. Auch die Regelung der Ausgangsfrequenz ist bei der Erfindung besonders einfach, da nur die Drehzahl der Maschine beispielweise durch Änderung der Erregung oder der Gleichspannung entsprechend geändert zu werden braucht. Dies, und die Möglichkeit mit hoher Ausgangsfrequenz zu fahren, gestattet es, die Erfindung auch als Einanker-Umformer zur Netzkupplung, Frequenzumformung von 50 Hz auf 16 2/3 Hz, z.B. zur Bahnstromversorgnung oder von 50 Hz auf z.B. 30 000 Hn. für Maschinensender u.a. in der drahtlosen Telephonie, Telegraphie, Rundfunk u.dgl., oder auch für Eichgeneratoren anzuwenden.

Über Wechselrichter gespeiste Synchronmaschinen sind für den

Motorbetrieb als sogenannte Stromrichtermotoren an sich bekannt und dienen vorzugsweise als Ersatz für Gleichstrommotoren, namentlich für solche sehr hoher Drehzahlen, Leistungen und Spannungen, für die der Bau und Betrieb eines Kollektors kaum möglich wäre. Solche Maschinen können nach einem früheren Vorschlag ohne besondere Schwierigkeiten durch vorübergehende Überlagerung eines Wechsel- oder Drehstroms im Ständerkreis in Gang gesetzt werden. Oder man kann sie auch mechanisch, z.B. mittels Anlasser, anlaufen lassen, bis die EMK der Maschine der angelegten Spannung entspricht. Während es aber bei diesen Stromrichtermotoren darauf ankommt, die elektrische Energie in mechanische umzusetzen, wird bei der Erfindung elektrische Energie der einen Art in eine solche anderer Art umgesetzt und die elektrische Maschine dient dabei nur zur Taktgebung und als Energiespeicher. Die über den Wechselsrichter fliessende Gleichstromenergie wird an den Maschinenklemmen als Wechsel- oder Drehstromenergie abgenommen.

Wird eine solche Anordnung von einem Gleichstromnetz, insbesondere von einem Gleichstromhochspannungsnetz gespeist, dann ergeben sich namentlich bei höheren Leistungen Schwierigkeiten für die Abschaltung. Erfindungsgemäss werden diese dadurch vermieden, dass an Organe zum Abschalten zwischen den Ventilen, Kontakten o.dgl. und der elektrischen Maschine anordnet, dass man insbesondere bei transformatorisch angekoppelter Maschine die Schaltorgane zwischen den Ventilen, Kontakten o.dgl. und der einen Transformatorseite, vorzugsweise vor der Anschlusstelle des zu speisenden Netzes und zwischen der Maschine und der anderen Transformatorseite anordnet und vor den Ventilen, Kontakten o.dgl. lediglich Trennschalter, Sicherungen oder Kurzschlussschutzeinrichtungen anbringt, in welcher Verbindung mit den genannten Schaltorganen, dass sie erst nach Betätigung dieser Organe ansprechen oder betätigt werden können. Man erhält dadurch den Vorteil, dass man für die Leistungsabschaltung die für Wechselstrom durchgebildeten bewährten Schaltmittel, z.B. Expansionsschalter o.dgl. verwenden kann und die schwierigere Leistungsschaltung im Gleichstromkreis angeht.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Schaltung eines Triebwagens für ein Fahrdrahtnetz mit hochgespannten Gleichstrom. Der zwischen Fahrdraht 1 und Schiene 10 entnommene hochgespannte Gleichstrom wird den im

Wechseltrichterbetrieb arbeitenden Ventilen oder Kontakten 2, die im Beispiel in Drehstrom-Graetz-Schaltung (3 Phasen-Brückenschaltung) angeordnet sind, in Drehstrom für die Wicklung 3 einer Synchronmaschine 4 umgeformt, die über Schleifringe 5 erregt wird. Um die Schleifringe entbehrlich zu machen, könnte man auf der Maschinenwelle nach einem früheren Vorschlag auch eine Synchronmaschine mit eingebautem Gleichrichter anordnen. Es können aber auch Schaltungen mit 12 oder mehr Phasen verwendet werden, die eine kleinere Gleichstromwelligkeit und eine geringere Rückwirkung auf das speisende Netz ergeben. An die Klemmen der Maschine ist die Hochspannungsseite eines Transformators 6 angeschlossen, dessen Niederspannungsseite über eine Gleichrichteranordnung 7, vorzugsweise Trockengleichrichter, die Gleichstromfahrmotoren 8 des Triebwagens speist. Die zur Umformung erforderlichen Teile 2 - 7 werden vorzugsweise in bedienungslosen ferngesteuerten Gleichstromumspannerwagen oder bei kleineren Zugeinheiten im Triebwagen selbst untergebracht, da die Synchronmaschine 4, wenn man die für entsprechend hohe Drehzahlen auslegt, verhältnismässig klein und leicht gehalten werden kann. Vorzugsweise werden alle Achsen der Triebwagen in bekannter Weise durch Motoren angetrieben. Hierdurch wird erreicht, dass nur ein kleiner Achsdruck zur Ezielung hoher Zugkräfte erforderlich ist. Damit ergibt sich eine geringere Beanspruchung des Gleisunterbaues. Durch 9 ist die Steuerung der Wechselrichtergefässe angedeutet. Der Transformator 6 kann, wie angegeben, regelbar sein. Man kann dann daher Regeleinrichtungen für die Fahrmotoren 8 weglassen. Im Falle der Nutzbremsung kann man die Gleichrichteranordnung 7 durch eine entsprechende Wechselrichteranordnung ersetzen, für die, wie für die Anordnung 2, die Maschine 4 die Taktgebung sichert.

Hinsichtlich der Taktgebung der Wechselrichter arbeitet die Maschine 4 wie die früher vorgeschlagenen Stromrichtermotoren, so dass sich in dieser Richtung eine nähere Erläuterung der Wirkungsweise erübrigt. Die Maschine wird über die Wechselrichteranordnung 2 als Motor gespeist und wirkt als Generator auf dem Transformator 6. Dabei ergibt sich die Besonderheit, dass die einzelnen Phasen der Maschine jeweils nur im Scheitelbereich oder dessen Umgebung ihrer Wechselspannung Energie über die elektrischen Ventile oder Kontakte 2 erhalten, also als Motor arbeiten, innerhalb des übrigen Bereiches aber als Generator. Da diese Umstellung von Motor auf Generator und umgekehrt in den drei Phasen nicht gleichzeitig, sondern nacheinander entsprechend der Phasendifferenz auftritt, überlappen sich diese Vorgänge. Dies ist günstig, weil dadurch Schwankungen der Umlaufgeschwindigkeit durch die Schwungmasse der Maschine leichter ausgeglichen werden können. An sich würde durch diese Betriebsweise Oberwellen entstehen, aber diese werden durch die Dämpferwicklung der Synchronmaschine weitgehend geglättet. Im Ausführungsbeispiel würden aber solche Oberwellen praktisch nicht stören, da nachher der aus der Maschine entnommene Drehstrom wieder gleichgerichtet wird.

Ist dies nicht der Fall, und ist eine oberwellenfreie Kurve auf der Ausgangsseite erwünscht, dann kann man durch bekannte Mittel, beispielsweise Drosseln, Transformatoren mit entsprechender Schaltung der Wicklung und Anordnung der Eisenkreise die Oberwellen kompensieren, falls nicht die Induktivität des angeschlossenen Netzes an sich zur Unterdrückung der Oberwellen ausreichen.

Bei entsprechender Ausführungsform der Wicklung 3 der Maschine 4 kann diese mit Anzapfung versehen werden, so dass die Wicklung selbst wie ein zwischen der speisenden und gespeisten Seite angeschlossener Transformator wirkt und man kann bei entsprechendem Anschluss dafür sorgen, dass wenigstens ein Teil der Maschinenwicklung immer nur als Generator arbeitet. Dadurch kann man Zwischentransformatoren einsparen. Auch durch solche Mittel lassen sich die Oberwellen unterdrücken. Man kann aber auch noch in anderer Weise durch innerhalb der Maschine angeordnete Mittel die Oberwellen beseitigen, indem man z.B. den Polen des Polrades eine entsprechende Feldkurve gibt oder bei Anwendung lamellierter Pole den Erregerstrom solche Oberwellen überlagert, dass die durch den Motor-Generatorwechsel bedingte Oberwellen ausgeglichen werden.

Die Gleichstromabnahme über die Gleichrichteranordnung 6 und 7 bedeutet eine nicht sinusförmige, im allgemeinen rechteckförmige Kurvenform für den von der Maschine 4 abgegebenen Strom. Bei sinusförmiger Spannung der Maschine 4 ergibt sich bei dieser Betriebsweise als Felge der verschiedenartigen Kurvenformen von Spannung und Strom ein periodisch schwankender erheblicher Blindleistungsbedarf, der die Ausnutzung der Maschine 4 herabsetzt.

Es wird nun vorgeschlagen, den zeitlichen Verlauf von Spannung und Strom der Maschine 4 bei der gegebenen Gleichstromspannung so aufeinander abzustimmen, dass die Blindleistung der Maschine ein Minimum wird.

Falls aus besonderen Gründen eine sinusförmige Spannung der Maschine 4 bevorzugt wird und ebenfalls ein Minimum des Blindleistungsbedarfs zur bestmöglichen Ausnutzung der Maschinenleistung erreicht werden soll, so sind der Gleichrichteranordnung 6 auf der Primärseite des Transformators Sperrkreise (Parallelresonanzkreise) vorzuschalten. Durch diese Sperrkreise wird ein angenähert sinusförmiger Belastungsstrom des Generators erzwungen. Die durch diese Betriebsweise erzwungene Arbeitsweise mit doppelter Anodenbrenndauer bedeutet für den Betrieb der elektrischen Ventile einen weiteren Vorteil. Die elektrischen Ventile oder Kontakte 2 können je nach der Phasenzahl der Wicklung 3 der Maschine 4 und der Spannungsfestigkeit dieser Ventile in jeder beliebigen Schaltung, also z.B. Graetzschaltung oder Mittelpunktschaltung angeordnet werden. Massgebend hierfür sind in erster Linie Gründe der Bemessung der Ventile und der erforderlichen Welligkeit auf der Gleichstromseite und des speisenden Netzes.

Bei höheren Leistungen werden mehrere Gefässe 11, Fig. 2, parallel geschaltet. Damit sich der Strom gleichmässig auf die Gefässe verteilt und alle Gefässe arbeiten, werden in die Zuleitungen der Gefässe Transformatoren 12 mit der einen Seite eingeschaltet. Die anderen Seiten der Transformatoren sind für sämtliche Gefässe hintereinandergeschaltet.

Diese Anordnung wirkt derart, dass beim Stromübergang in einem Gefäss infolge der Reihenschaltung der zweiten Transformatorseiten auch in den Transformatoren der anderen Gefässe den Stromübergang erzwingende Spannungsgrösse induziert werden, so dass, wenn der Strom in dem einen Gefäss zu fliessen beginnt, zwangsläufig auch die übrigen Gefässe entsprechend Ströme aufnehmen.

Durch solche Parallelschaltungen der Gefässe lassen sich auch leicht sehr grosse Leistungen bewältigen. Man ist dadurch in der Lage den Wechselrichterbetrieb auch für grössere Netze durchzuführen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig.3) betrifft eine Umformeranordnung o.dgl., insbesondere für Gleichstrom höherer Spannung in Wechsel-, Dreh- oder Gleichstrom. Dieser Vorschlag geht darauf aus, möglichst an Baugewicht und Platzbedarf zu sparen und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Die Anordnung enthält einen an sich aus Stromrichtermotor und Generator bestehenden Maschinensatz. Beide Maschinen können auf der gleichen Welle sitzen. Hierbei ist der Maschinensatz für sehr hohe Drehzahlen (3000 bis 30 000 U/Min.) ausgelegt, kann infolgedessen klein und leicht gebaut werden, auch wenn es sich um verhältnismässig grosse Leistungen handelt. Kontaktapparate, wie Schleifringe, Stromwender, werden am besten vermieden, indem man in bekannter Weise die umlaufenden Erregerteile der beiden Maschinen an mitlaufenden Synchronmaschinen mit eingebauten Gleichrichtern anschliesst und auch den Generator als Synchronmaschine ausbildet.

Von einem Fahrdraht 1 mit hochgespannten Gleichstrom nimmt eine elektrische Lokomotive oder in von ihr getrennter Umformerwagen über einen Schleifbügel 2, einen Trennschalter 3 und eine Glättungsdrossel 4 Strom ab. Zur weiteren Glättung dient ein zwischen 3 und 4 und Erde <Nicht lesbar> angeschlossener Glättungskreis 5.

Der abgenommene Gleichstrom wird über eine Wechselrichteranordnung G mit gesteuerten Ventilen, Gitter 41, Steuergerät 40, in Drehstrom umgeformt, der über einen Leistungsschalter 7, z.B. einen Expansionsschalterersatz und einen regelbaren Transformator 8 der Ständerwicklung 98 eines Synchronmotors 10 zugeführt wird.

Mit 11 ist die Erregerwicklung des Motors 12, mit 13 seine Dämpferwicklung bezeichnet. 20 ist ein Drehstromsynchrongenerator mit einer Ständerwicklung 21, einen Rotor 22, einer Erregerwicklung 25 und einer Dämpferwicklung 24. Die Läufer 12 und 22 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 30, oder sind fest miteinander gekuppelt.

Auf der Welle 30 sitzt der umlaufende Teil 14 einer als Synchrongenerator ausgeführten Erregermaschine 15. Ihr feststehender Teil 16 trägt eine Erregerwicklung 17, ihr umlaufender Teil 14 eine Drehstromwicklung 18 mit eingebauten Gleichrichtern 19. Eine ebensolche Erregermaschine 25 hat der Generator 20. Ihr feststehender Teil ist mit 26, ihr umlaufender Teil mit 24, ihre Gleichrichter sind mit 29 bezeichnet, 38 ist die umlaufende Drehstromwicklung. 31 ist eine Anwurfmaschine für den Maschinensatz 10, 20. Die ganze Maschinenanordnung ist in einem gemeinsamen Gehäuse 32 untergebracht und wird in irgendeiner bekannten Weise gekühlt. So kann z.B. das Gehäuse 32 mit Wasserstoffgas gefüllt und indirekt, wie gekuppelte Maschinen, gekühlt sein.

33 sind Regelwiderstände für die Wicklungen 17, 27, die einerseits an eine Batterie 34, andererseits durch die Steuereinrichtung 40 mit Gleichstrom versorgten Ladestromkreis 35 angeschlossen sind. 36 ist ein regelbarer Ladewidestand. Der Stromkreis 35 speist auch noch über einen Ladewiderstand 36 eine

Startbatterie 37 für den Anwurfmotor 31.

Über eine Sekundärwicklung 81 des Transformators 8 und über Gleichrichter 42 wird Gleichstrom für die Ladung der Batterien und die Speisung eines Wechselrichtersteuergerätes 43 gewonnen, das über einen Isolierungstransformator 44 an die Drehstromklemmen des Motors 10 angeschlossen ist. Der Motor 10 arbeitet als Stromrichtermotor.

Der Generator <Nicht lesbar> speist über eine Gleichrichteranordnung 50 Gleichstrommotoren 51, beispielsweise die Fahrmotoren einer Lokomotive. Die Spannung dieser Motoren kann in einfacher Weise, wie bei einem Leonardantrieb durch Regelung des Widerstandes 33 gesteuert werden.

Der Maschinensatz 10, 20 läuft mir hoher Umdrehungszahl, beispielsweise mit 10 bis 30 000 Touren. Seine Drehzahl kann namentlich beim Anfahren durch Regelung den Widerstand 33 oder des Transformators 8 verändert werden.

Da die Betriebsweise von Stromrichtermotoren an sich bekannt ist, desgleichen die Wirkungsweise der gesteuerten Ventile 6 und ihrer Steuerung, erübrigt sich eine nähere Erläuterung. Beim Anfahren des Maschinensatzes wird dieser mittels des Starters 31 auf solche Drehzahl gebracht, dass zu beiden Seiten des Schalters 7 die gleiche Spannung herrscht. Dann kann der Schalter 7 geschlossen werden, nachdem man zuvor den Trennschalter 3 eingelegt hat. Beim Abschalten wird zunächst der Schalter 7 geöffnet, dann der jetzt unbelastete Schalter 3. Auf diese Weise umgeht man der Schwierigkeit der Schaltung hochgespannten Gleichstrom unter Last.

Werden die Fahrmotoren 51 in Nutzbremsung betrieben, dann müssen die Ventile 50 entsprechend gesteuert werden. Für die Steuerung steht die Spannung des Generators 20 zur Verfügung. Man kann dazu irgendeine bekannte Steuereinrichtung verwenden. Anstelle der Ventile 6, 50 können auch mechanische Kontakteinrichtungen u.dgl verwendet werden.

Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen in dem geringen Material- und Platzbedarf des Maschinensatzes 10, 20 und in der hohen Betriebssicherheit und bequeme Regelbarkeit der Anordnung.

Claims (25)

1. Anordnung für den Betrieb elektrischer Vollbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass zu Streckenspeisung hochgespannter Gleichstrom verwendet wird, der, vorzugsweise auf den Fahrzeugen, nach dem Prinzip des bekannten Stromrichtermotors in Wechselstrom mit der gewünschten Frequenz oder in Gleichstrom von niedriger Spannung zur Speisung der Fahrmotoren umgeformt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gleichstrom-Hochspannungssnetz eine über im Wechselrichterbetrieb arbeitende elektrische Ventile und/oder Kontakte gespeiste elektrische Maschine, vorzugsweise Synchronmaschine, betrieben wird, die zweckmässig in ihrer Drehzahl regelbar ist und zur Taktgebung, als Energiespeicher und gegebenenfalls zur Deckung der Blindleistung, oder zum direkten Antrieb eines Wechselstrom-Generators mit der gewünschten Frequenz oder einen Gleichstromgenerators für die Fahrmotor dient.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der elektrischen Maschine direkt angetriebener, vorzugsweise kollektorloser Gleichstromgenerator, dessen Erregung zur Regelung der abgegebenen Spannung geregelt wird, auf die Gleichstrom-Fahrmotoren arbeitet (Leonard-Schlatung).

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine, vorzugsweise Synchronmaschine zwecks Erhöhung der Speicherfähigkeit mit einer Schwungmasse versehen ist.

5. Anordnung grosser Leistung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gefässe (11) unter Anwendung einer Anordnung (12, Fig. 2) zum <Nicht lesbar> der Stromverteilung auf die einzelnen Gefässe parallelgeschaltet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuleitungen der Gefässe (11, Fig. 2) die einen Seiten von Transformatoren (12) liegen, deren andere Seiten seitlich in Reihe geschaltet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verringerung des Raumbedarfes und Gewichtes der Maschine (4, Fig. 1) diese mit einer über der üblichen Wechsel- und Drehstromfrequenz liegenden, vorzugsweise mit höchster zulässiger Frequenz arbeitet. (Für Drehzahlen von 3 000 bis 30 000 U/Min.)

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung gemäss Anspruch 6 mit nicht sinusförmigen Strömen und Spannung betrieben wird.

9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung als Gleichstromauspanner für Regelantriebe mit zugeführten hochgespannten Gleichstrom.

10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, mit Synchronmaschine, gekennzeichnet durch eine solche Auslegung der Dämpferwicklung der Maschine, dass die durch die Betriebsweise in den einzelnen Phasen bedingten Oberwellen unterdrückt werden, bzw. nicht entstehen können.

11. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Betriebsweise bedingten Oberwellen durch Drosseln, Transformatoren mit entsprechender Wicklungsschaltung und Eisenkernanordnung ausgeglichen sind.

12. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwellen durch entsprechende Formgebung der Feldkurve der Polradpole oder bei lamellierten Polen durch Überlagerung einer entsprechenden Frequenz im Erregerkreis ausgeglichen sind.

13. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch entsprechende Formgebung der Feldkurve der Polradpole eine vorzugsweise rechteckförmige oder trapezförmige Kurvenform der Spannung erzielt wird, um ein Minimum des Blindleistungsbedarfes bei Gleichsstrombelastung zu erreichen.

14. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Gleichsstrombelastung zur Erzielung sinusförmiger Strombelastung bei sinusförmiger Spannung dder Gleichrichteranordnung Sperrkreise vorgeschaltet werden.

15. Anordnung nach anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine 3 mit mehreren Wicklungen ausgestattet wird, die für die gleiche Polteilung oder eine von der Wicklung (3) abweichende ausgeführt werden.

16. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (Speiseseite) und die Ausgangsleitungen (gespeiste Seite) an verschiedene Anzapfungen der Maschinenwicklung (3) angeschlossen sind.

17. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrischen Ventilen, Kontakten o.dgl. eine Vorrichtung zur Spannungstransformierung, insbes. ein Regeltransformator angeordnet ist. (Frequenzregelung des zu speisenden Netzes, Freizügigkeit in der Maschinenspannung.)

18. Anordnung nach den Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zu speisende Netz an die nicht regelbare Seite (Eingangsseite) des Transformators angeschlossen ist.

19. Anordnung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass (vgl.Fig.1) hinter der Maschine (4), gegebenenfalls über einen Transformator (6) eine Gleich- oder Wechselrichteranordnung (7) angeschlossen ist, zum Zwecke, die durch die Betriebsweise bedingten Oberwellen wirkungslos zu machen oder Freizügigkeit hinsichtlich der Frequenz und der Drehzahl der Taktgebermaschine (4) zu erzielen.

20. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Organe zum Abschalten der Anordnung zwischen den Ventilen, Kontakten o.dgl. und der elektrischen Maschine angeordnet sind, dass insbes. bei transformatorisch angekoppelter Maschine Schaltorgane zwischen den Ventilen, Kontakten o.dgl. und der einen Transformatorseite, vorzugsweise vor der Anschlusstelle des zu speisenden Satzes und zwischen der Maschine und der anderen Transformatorseite liegen und vor den Ventilen, Kontakten o.dgl. lediglich Trennschalter, Sicherungen oder Kurzschlussschutzeinrichtungen angeordnet sind, in solcher Verbindung mit den genannten Schaltungen, dass sie erst nach Betätigung der Organe ansprechen oder betätigt werden können.

21. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Generator (20, Fig.3) und dem Verbraucher (Motoren 51) ein Gleich- oder Wechselrichtersatz (50) eingeschaltet ist.

22. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerkreise (17, 27, Fig.3) des Maschinensatzes (10,20) an auf der Maschinenwelle 30 sitzende Synchronmaschine (15,25) mit eingebauten Gleichrichtern (19,29) schleifringlos angeschlossen sind, so dass der Maschinensatz (10, 20) frei von anlaufenden Kontaktapparates ist.

23. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leistungsein- und ausschaltvorrichtungen (7, Fig.3) auf der Wechsel- oder Drehstromseite des Gleichstromhochspannungskreis (2 bis 5) nur Trennschalter (39, Kurzschlussschutzeinrichtungen o.dgl. angeordnet sind, die leistungslos betätigt werden.

24. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem oder mehreren Umformerwagen des Zuges untergebracht ist und von einem an einer beliebigen Stelle des Zuges befindlichen Führerstand aus ferngesteuert wird.

25. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Personen- und Güterwagon zu ihrem Antrieb nur die Gleich- oder Drehstrommotoren und das Fahrtwendeschutz zur Änderung der Drehrichtung enthalten.