ES2587723T3 - Sistema de accionamiento, sistema de accionamiento para un vehículo ferrocarril y vehículo ferrocarril y tren de múltiples vagones que lo incluye - Google Patents

Sistema de accionamiento, sistema de accionamiento para un vehículo ferrocarril y vehículo ferrocarril y tren de múltiples vagones que lo incluye Download PDF

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Abstract

Un sistema de accionamiento que comprende: un pantógrafo (1) que recoge energía CA monofásica de una línea aérea de contacto conectada con un suministro de energía CA monofásica, un transformador principal (11) que disminuye la energía CA monofásica recolectada, dos cables colocados en el lado de bajo voltaje del transformador principal, una unidad de generación de energía (6) que comprende un motor y un generador de energía CA trifásica para producir energía CA trifásica, un primer dispositivo de conversión de energía (21, 22) que convierte energía CA en energía CC, un segundo dispositivo de conversión de energía (4) que acciona un motor eléctrico (5) usando la energía CC convertida por el primer dispositivo de conversión de energía como un suministro de energía y medios de cambio (12, 13) configurados para conectar selectivamente de forma eléctrica un lado de CA del primer dispositivo de conversión de energía con uno de un cable en un lado de bajo voltaje del transformador principal que suministra una corriente alterna monofásica y una salida de la unidad de generación de energía que suministra una corriente alterna trifásica, en la que: el primer dispositivo de conversión de energía realiza una actividad de conversión de la energía CA conectada mediante los medios de cambio en energía CC según la cantidad de fases de la energía CA, el primer dispositivo de conversión de energía comprende circuitos de conversión de energía para cuatro fases que comprenden dos circuitos conectados en serie, en donde los circuitos conectados comprenden elementos semiconductores con capacidad de auto-apagado y diodos conectados en antiparalelo, dos fases del circuito de conversión de energía conectadas a uno de los cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal a través del medio de cambio, con las otras dos fases de los circuitos de conversión de energía conectadas con el otro de los cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal a través del medio de cambio, y el primer dispositivo de conversión de energía conectado al suministro de energía CA trifásica a través de tres fases de los circuitos de conversión de energía, el medio de cambio conecta los dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal del transformador principal con los circuitos de conversión de energía para cuatro fases para suministrar energía CA monofásica al primer dispositivo de conversión de energía cuando un vehículo se desplaza en una ruta con instalación con línea aérea de contacto, y el medio de cambio conecta una salida de CA trifásica de la unidad de generación de energía a los circuitos de conversión de energía para tres fases para suministrar salidas de energía CA trifásica de la unidad de generación de energía al primer dispositivo de conversión de energía cuando el vehículo se desplaza en una ruta sin una línea aérea de contacto o en una ruta con línea aérea de contacto en un estado anormal.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de accionamiento, sistema de accionamiento para un vehnculo ferrocarril, y vehnculo ferrocarril y tren de multiples vagones que lo incluye
Campo tecnico
La presente invencion hace referencia a un dispositivo de accionamiento de un motor electrico y, en particular, a un dispositivo de accionamiento para vehnculo ferrocarril que obtiene potencia de multiples fuentes de energfa diferentes.
Tecnica anterior
Una v^a ferrea incluye dos tipos de rutas: una ruta proporcionada con una instalacion que suministra energfa a un tren desde el subsuelo a traves de un cable de tranvfa o un tercer riel (en lo sucesivo denominado «ruta electrica») y una ruta sin instalacion de suministro de energfa desde el subsuelo, en la que un medio de generacion de energfa incluido en el tren obtiene energfa (o se obtiene potencia motriz desde una fuente de potencia motriz) (en lo sucesivo denominada «ruta no electrica»).
En la ruta electrica, la energfa electrica regenerativa generada durante el frenado del tren puede ser consumida por otro tren. Por lo tanto, la eficacia energetica generalmente es superior en el sistema electrico y hay una tendencia de rutas preferiblemente electricas con mayor cantidad de trenes. Recientemente se desarrollo un plan para electrificar rutas no electricas con la informacion del aumento del precio de la energfa.
Mientras tanto, se desea un tren que pueda desplazarse independientemente de que la ruta sea electrica o no electrica para utilizar de forma eficaz el tren. Un ejemplo de medios ampliamente utilizados para llevar a la practica dicho tren incluye un sistema de traccion de una formacion de tren con vehnculos sin fuentes de energfa electrica/fuentes de potencia motriz mediante una locomotora electrica en la ruta electrica y traccion de la formacion de tren mediante una locomotora a diesel con un motor de combustion interna como fuente de potencia motriz en la ruta no electrica.
Independientemente de si la locomotora es una locomotora electrica o una locomotora a diesel, se proporciona una locomotora con una gran cantidad de aparatos y el peso de la locomotora normalmente es varias veces mayor al peso de un vagon de pasajeros que constituye el tren. Por ejemplo, en comparacion con un tren de dispersion de potencia, como un tren Shinkansen que se desplaza en Japon, en el que se dispersan un dispositivo de accionamiento y otras funciones necesarias para el tren, la locomotora tiene el problema de que la via se encuentra considerablemente danada por un eje pesado o tiene el problema de contar con un ffmite de velocidad del tren debido a un dispositivo de freno de gran capacidad necesario para un vehnculo con peso concentrado.
Por otra parte, un tren con dispersion de funciones debe tener las funciones optimizadas para cada una de la ruta electrica y la ruta no electrica y existe el problema de que las funciones no se pueden compartir.
Para resolver los problemas, la bibliograffa de patente 1 brinda un dispositivo de accionamiento de vetnculo ferrocarril y medios para llevar a la practica un vehnculo ferrocarril utilizando el dispositivo de accionamiento del vehnculo ferrocarril, en el que el dispositivo incluye: medios de generacion de energfa a base de un motor diesel o voltaje por lmea aerea de contacto (y celdas de combustible/celdas de gas), es decir, diferentes fuentes de energfa (figura 1: 11, 12, 21 y 31 en la bibliograffa 1) y conversores de energfa que convierten energfa obtenida de las fuentes de energfa en voltajes CC para cambiar la energfa a voltajes CC (figura 1: 13, 20 y 32 en la bibliograffa 1), en donde los problemas se pueden resolver cambiando de forma adecuada las fuentes de energfa y los conversores de energfa segun la ruta de desplazamiento.
Lista de citas
Bibliograffa de patente
Bibliograffa de patente 1: EP 1 186497 Al, Railway vehicle with power supply system [Vehnculo ferrocarril con sistema de suministro de energfa], ALSTOM LHBGmbH. WO 2010/ 146643 propone un sistema de vehnculos ferrocarriles de alta movilidad configurado para realizar de forma redproca una transmision directa entre una parte de accionamiento no electrico y una parte de accionamiento electrico. EP A 0693820 propone un dispositivo de conversion de energfa electrica para un vagon electrico de corriente alterna. WO 2009/138291 propone un sistema de accionamiento electrico-a diesel. JP A 09168204 propone un dispositivo de conversion de energfa que se utiliza cuando un vagon electrico se desplaza a traves de una parte electrica y una parte no electrica. JP A 2009 148016 propone un accionamiento por motor que realiza conversion de energfa de entrada monofasica en salida de CC mediante un puente de diodos bifasico. EP A 1186497 propone un vehnculo de accionamiento ferrocarril con un sistema de suministro de energfa que comprende modulos diferentes o identicos, como un grupo de potencia diesel, un modulo de lmea aerea de energfa o una celda de combustible.
Compendio de la Invencion
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Problema tecnico
No obstante, en la bibliograffa 1 descrita anteriormente, cada fuente de ene^a (ffnea aerea de contacto, generador de potencia accionado por motor y celdas de combustible) necesita un conversor de energfa adecuado (figura 1: 13, 25 y 32 en la bibliograffa 1) que convierta el voltaje de la fuente de energfa a un voltaje CC (figura 1: 1 en la bibliograffa 1). Por lo tanto, existen problemas de un aumento en el peso de la formacion del tren, una reduccion en el grado de libertad de la formacion del tren debido a las crecientes necesidades de espacio que se debe reservar, un aumento en el costo de mantenimiento, una reduccion en la fiabilidad debido a un aumento en la cantidad de componentes y similares. La cantidad de aparatos es considerable y los aparatos no se pueden incluir en un vehffculo. Por lo tanto, es necesario dispersar los aparatos en multiples vehffculos y existe el problema de obstruccion de la libertar de la formacion.
Solucion del problema
En un primer aspecto, la presente invencion proporciona un sistema de accionamiento segun la reivindicacion 1.
De forma alternativa, en un segundo aspecto, la presente invencion proporciona un sistema de accionamiento segun la reivindicacion 4.
De forma alternativa, en un tercer aspecto, la presente invencion proporciona un sistema de accionamiento segun la reivindicacion 8.
Efectos ventajosos de la Invencion
Segun la presente invencion, los circuitos de conversion de energfa que convierten la energfa CA suministrada desde multiples suministros de energfa CA en energfa CC estan estandarizados para aumentar un resultado operativo. De esta forma, no es necesario proporcionar dispositivos de conversion de energfa para cada suministro de energfa CA y el sistema de accionamiento con multiples suministros de energfa CA diferentes puede ser mas pequeno, ligero y simple. En una aplicacion en vehffculos ferrocarriles de vagones multiples, se pueden manipular diferentes suministros de energfa CA y se puede esperar una mejora en la fiabilidad debido a una reduccion en el peso del tren de vagones multiples, una reduccion en el costo de mantenimiento y una reduccion en la cantidad de componentes. Dado que los dispositivos son mas pequenos y ligeros, el grado de libertad en el acoplamiento del dispositivo aumenta y tambien aumenta el grado de libertad en la composicion de trenes de vagones multiples. Por lo tanto, se pueden proporcionar vehffculos ferrocarriles mas versatiles.
Breve descripcion de los dibujos
La figura invencion.
1 es un diagrama de sistema de accionamiento que muestra una realizacion de la presente
La figura invencion.
2 es un diagrama de sistema de accionamiento que muestra una realizacion de la presente
La figura
3 es un diagrama de sistema de accionamiento que muestra una realizacion de la presente
invencion.
La figura 4 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuracion de un tren de vagones multiples que aplica una tecnica convencional.
La figura 5 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuracion de un tren de vagones multiples que aplica la presente invencion.
La figura 6 es un diagrama de sistema de accionamiento que muestra un ejemplo de la tecnica convencional. La figura 7 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuracion cuando la presente invencion se aplica a un tren de cinco vagones.
La figura 8 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuracion cuando la presente invencion se aplica a un tren de seis vagones.
La figura 9 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuracion cuando la presente invencion se aplica a un tren de ocho vagones.
La figura 10 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuracion cuando la presente invencion se aplica a un tren de siete vagones.
La figura 11 es un diagrama que muestra otro ejemplo de configuracion cuando la presente invencion se aplica a un tren de cinco vagones.
La figura 12 es un diagrama que muestra otro ejemplo de configuracion cuando la presente invencion se aplica a un tren de cinco vagones.
Descripcion de las realizaciones
A continuacion se describiran las realizaciones de la presente invencion con referencia a los dibujos. Se describiran un ejemplo de un sistema de accionamiento para un vehffculo ferrocarril de la presente invencion y un ejemplo de aplicacion en una formacion de vehffculo ferrocarril con referencia a las figuras 1 a 6.
[Primera realizacion]
Tal como se muestra en la figura 1, un sistema de accionamiento de la presente realizacion incluye: un recolector de energfa 1 que recibe energfa CA monofasica desde una ffnea aerea de contacto (no se muestra) conectada a una subestacion que es un suministro de energfa CA monofasica, y un transformador principal 11 que disminuye un
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voltaje de la lmea aerea de contacto. Se colocan dos cables en el lado de voltaje bajo del transformador principal 11 y se suministra una corriente alterna monofasica a cada cable. El sistema de accionamiento es un sistema de accionamiento para vehuculos ferrocarriles que incluye un circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y un circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa, cada uno con dos fases de circuitos de cambio y conversion de energfa CA en energfa cC, con los circuitos de cambio formados mediante conexion de dos conectores en serie, y donde los conectores incluyen elementos semiconductores (por ejemplo, IGBT) con capacidad de auto-apagado y diodos conectados en antiparalelo. El sistema de accionamiento tambien incluye: un contacto 12 conectado entre el transformador principal 1l y los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa, un condensador de alisado 3 conectado al lado de CC de los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa y que alisa un voltaje CC, un circuito de conversion 4 para accionar un motor electrico que incluye una combinacion de elementos semiconductores y que acciona un motor electrico principal 5 utilizando el voltaje en ambos extremos del condensador de alisado 3 como fuente de voltaje, una unidad de generacion de energfa 6 que incluye un motor y un generador de energfa conectado al motor y que suministra un suministro de energfa CA trifasica, puntos de conexion del transformador principal 11 y los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa (lados de CA de los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa) y un contacto 13 conectado a una salida de CA trifasica de la unidad de generacion de energfa 6.
En el ejemplo de la figura 1, cuando el tren se desplaza debajo de una lmea aerea de contacto, es decir, en una ruta electrica, el contacto 12 se cierra y se abre el contacto 13. El transformador principal 11 suministra energfa CA monofasica a los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa. Por lo tanto, los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa se cambian de forma adecuada para convertir una corriente alterna monofasica en una corriente continua. De esta forma, los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa convierten un voltaje CA monofasico suministrado desde la lmea aerea de contacto para obtener un voltaje CC y el circuito de conversion 4 para accionamiento del motor electrico acciona el motor electrico principal 5.
Por otra parte, cuando el tren se desplaza por una ruta sin una lmea aerea de contacto, es decir, en una ruta no electrica, el contacto 12 se abre y el contacto 13 se cierra. Dos fases de la corriente alterna trifasica suministrada desde la unidad de generacion de energfa 6 estan conectadas al lado de CA del circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y la fase restante esta conectada al elemento semiconductor que constituye una fase 221 de los circuitos de conversion de energfa para dos fases que constituyen el circuito de conversion de energfa 22 para el suministro de energfa. Los elementos semiconductores que constituyen la fase simple 221 del circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa y los circuitos de conversion de energfa de las dos fases del circuito de conversion de energfa 21 para el suministro de energfa se cambian de forma adecuada para convertir la corriente alterna trifasica en una corriente continua y el voltaje de salida CA trifasico de la unidad de generacion de energfa 6 se convierte en un voltaje CC. Para evitar cambios innecesarios, se proporciona un comando de apagado para los elementos semiconductores que constituyen una fase 222 del circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa sin cambiar. Los efectos ventajosos de la presente invencion se pueden obtener realizando el control descrito anteriormente cuando el vehuculo se desplaza debajo de la lmea aerea de contacto (ruta electrica) y la lmea aerea de contacto se encuentra en un estado anormal.
A los efectos de una comparacion, los efectos ventajosos obtenidos de la presente invencion simplemente se describiran segun las diferencias con respecto a un ejemplo convencional que se muestra en la figura 6. Las partes con las mismas funciones que en la figura 1 se indican con los mismos numeros y las partes no se describiran en la presente. En el ejemplo de la figura 6, se proporcionan los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa espedficos del transformador principal 11 y un circuito de conversion de energfa 61 para suministro de energfa trifasica espedfico de la unidad de generacion de energfa 6.
Por otra parte, en la presente invencion, los contactos 12 y 13 que se muestran en la figura 1 se cambian segun un cambio en el suministro de energfa (lmea aerea de contacto o unidad de generacion de energfa) para estandarizar los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa que generan energfa CC. Los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa se proporcionan con una funcion de circuito de conversion de energfa para suministro de energfa que convierte una salida de CC del transformador principal 11 en un voltaje CC, que es su funcion original, asf como una funcion de conversion de una salida de voltaje CA trifasico de la unidad de generacion de energfa 6 en un voltaje CC.
De esta forma, se puede reducir la cantidad de circuitos de conversion de energfa para disminuir y alivianar el sistema de accionamiento.
Los efectos ventajosos del tren de vagones multiples de la presente invencion se describiran con referencia a las figuras 4 y 5. Tal como se muestra en la figura 4, en el sistema de accionamiento convencional, debido a las restricciones en el espacio de montado de los veldculos, asf como los volumenes y pesos de los dispositivos, el transformador principal 11, una parte de dispositivo de conversion de energfa que incluye los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa, el condensador de alisado 3, y el circuito de conversion de energfa 4 para accionamiento y la unidad de generacion de energfa 6 y el circuito de conversion de energfa 61 para suministro
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de energfa trifasica deben montarse en vetnculos diferentes. Por lo tanto, la cantidad de cables electricos en los vetnculos aumenta y existen problemas de aumento en el peso debido a los cables electricos y un aumento en el costo de ensamblaje. Tambien existe el problema de que el sistema de accionamiento solo puede aplicarse a trenes con tres o mas vagones.
De acuerdo con la presente invencion, la parte del dispositivo de conversion de energfa que incluye los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa, el condensador de alisado 3 y el circuito de conversion de energfa 4 para accionamiento, la unidad de generacion de energfa 6 y los contactos 12 y 13 se pueden montar en el mismo vetnculo. Por lo tanto, la cantidad de cables electricos en los vetnculos puede ser menor que la del sistema convencional y esto puede llevar a la practica una reduccion en el peso del tren, una reduccion en el costo y un aumento en la fiabilidad. La cantidad minima de vetnculos es dos y el grado de libertad en la formacion de un tren de vagones multiples es mayor. Por ejemplo, cuando se necesita un tren de vagones multiples con cinco vagones, un sistema de accionamiento (tres vagones) y dos vetnculos sin sistema de accionamiento se conectan para formar un tren de vagones multiples en el ejemplo convencional. En la presente invencion, un vagon de un tren de vagones multiples que conecta un sistema de accionamiento (dos vagones) y tres vetnculos sin el sistema de accionamiento y un tren de vagones multiples que conecta dos sistemas de accionamiento (cuatro vagones) y un vetnculo sin el sistema de accionamiento se pueden seleccionar segun la fuerza motriz necesaria y aumenta el grado de libertad en la formacion. Tambien se obtiene una ventaja de formar un tren de vagones multiples mediante pocos tipos de vetnculos. En consecuencia, el grado de libertad tambien aumenta en terminos de la gestion y el funcionamiento de los vetnculos y se facilitan el mantenimiento y el funcionamiento.
En el metodo operativo en donde el sistema de accionamiento se desplaza en una ruta no electrica que se muestra en la figura 1, se proporciona un comando de apagado para prevenir cambio innecesario para los elementos semiconductores que constituyen la fase simple 222 y los elementos semiconductores que constituyen la fase simple 221 del circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa y los circuitos de conversion de energfa para dos fases del circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa se cambian de forma adecuada en la presente realizacion como se describio anteriormente. No obstante, un metodo operativo descrito a continuacion tambien se puede aplicar como otro metodo operativo cuando el tren se desplaza en una ruta no electrica. El contacto 12 se abre y se cierra el contacto 13. Se proporciona un comando de apagado para todos los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para el suministro de energfa. En este caso, los diodos conectados en antiparalelo con los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa forman circuitos rectificadores de diodos. Por lo tanto, los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa pueden rectificar el voltaje CA trifasico que entra en la unidad de generacion de energfa 6 y los objetos de la presente invencion tambien se pueden obtener mediante el metodo operativo.
Se puede determinar si el tren se desplaza en una ruta electrica o una ruta no electrica a partir del resultado de deteccion de un voltaje de pantografo. De forma alternativa, se puede determinar si el tren se desplaza en una ruta electrica o una ruta no electrica a partir de un resultado de comparacion entre una posicion de desplazamiento del tren generada por un generador tacometrico o GPS e informacion de posicionamiento de la ruta electrica almacenada por adelantado. Tambien se puede determinar si el tren se desplaza en una ruta electrica o una ruta no electrica mediante informacion recibida de rutas electricas/no electricas de una instalacion terrestre como un miembro terrestre.
Se puede determinar si el vetnculo se desplaza debajo de una lmea aerea de contacto (ruta electrica) y la lmea aerea de contacto se encuentra en un estado anormal a partir de un resultado de deteccion de un voltajo pantografico.
Es obvio que la capacidad de corriente de los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa se disena segun la mayor de la potencia maxima cuando el suministro de energfa se obtiene de la lmea aerea de contacto y la potencia maxima cuando el suministro de energfa se obtiene de la unidad de generacion de energfa 6.
En el ejemplo de la figura 1, el transformador principal 11 incluye dos cables de bajo voltaje para el sistema de accionamiento.
No obstante, se pueden incluir cuatro cables de bajo voltaje para suministrar energfa a dos sistemas de accionamiento o se pueden incluir seis cables de bajo voltaje para suministrar energfa a tres sistemas de accionamiento. De forma alternativa, la cantidad de cables de bajo voltaje se puede aumentar adicionalmente para suministrar energfa a cuatro o mas sistemas de accionamiento.
Si bien la primera realizacion ilustra un ejemplo de suministro de energfa a un sistema de accionamiento desde dos cables de bajo voltaje, la presente invencion no se limita a esto y la cantidad de cables de bajo voltaje puede ser de tres o mas. La cantidad de unidades de generacion de energfa que suministran energfa a un sistema de accionamiento no tiene que ser necesariamente una y se pueden conectar dos o mas unidades de generacion de energfa. De esta forma, cuando una gran cantidad de cables de bajo voltaje o unidades de generacion de energfa
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suministran energfa en el sistema de accionamiento, los circuitos de conversion de ene^a 21 y 22 para suministro de ene^a incluyen al menos extremos de entrada de CA, cuya cantidad corresponde a la cantidad de fases del suministro de energfa CA con la cantidad maxima de fases entre los multiples suministros de energfa CA diferentes. Los elementos semiconductores se accionan segun la energfa CA del suministro de energfa CA conectado mediante el contacto y la energfa CA se convierte en energfa CC.
[Segunda realizacion]
Se describira otra realizacion en relacion con la figura 2. La figura 2 ilustra un ejemplo en donde un sistema de accionamiento esta conectado a un cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11. En el ejemplo de la figura 2, el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa esta conectado a un cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 y un contacto 14 se conecta entre el unico cable en el lado de bajo voltaje y el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa.
De forma mas espedfica, se conecta el tipo de contacto 14 para una fase (dos fases), en lugar del contacto 12 en la figura 1. Tambien se incluye un circuito de conversion de energfa 23 para suministro de energfa para una fase del circuito de conversion de energfa, en lugar del circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa en la figura 1. De forma mas espedfica, dos fases de la corriente alterna trifasica suministrada desde la unidad de generacion de energfa 6 estan conectadas al lado de CA del circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y la fase restante esta conectada al lado de CA del circuito de conversion de energfa 23 para el suministro de energfa. La configuracion y el funcionamiento de otras partes son iguales a la primera realizacion.
En el ejemplo de la figura 2, el contacto 14 se cierra y se abre el contacto 13 debajo de la lmea aerea de contacto, es decir, en la ruta electrica. La lmea aerea de contacto sirve como suministro de energfa y los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa se cambian de forma adecuada para convertir la corriente alterna monofasica en una corriente continua para obtener un voltaje CC. El circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico acciona el motor electrico principal 5. En este caso, se proporciona un comando de apagado para los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 23 para suministro de energfa para evitar un cambio innecesario.
Por otra parte, el contacto 14 se abre y se cierra el contacto 13 en la ruta sin la lmea aerea de contacto, es decir, en la ruta no electrica. Los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y el circuito de conversion de energfa 23 para el suministro de energfa para la fase simple se cambian de forma adecuada para convertir la corriente alterna trifasica en una corriente continua y la salida de CA trifasica de la unidad de generacion de energfa 6 se convierte en una corriente continua.
Por lo tanto, como en la primera realizacion, no es necesario proporcionar por separado el circuito de conversion de energfa necesario para obtener energfa de la lmea aerea de contacto y el circuito de conversion de energfa necesario para obtener energfa de la unidad de generacion de energfa 6, y el sistema de accionamiento se puede reducir y aligerar.
En el metodo operativo del sistema de accionamiento en una ruta no electrica que se muestra en la figura 2, los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa y el circuito de conversion de energfa 23 para suministro de energfa se cambian de forma adecuada en la presente realizacion como se describio anteriormente. No obstante, un metodo operativo descrito a continuacion tambien se puede aplicar como otro metodo operativo en la ruta no electrica. En la ruta no electrica, el contacto 14 se abre y se cierra el contacto 13. Se proporciona un comando de apagado para todos los multiples elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa 21 y 23 para el suministro de energfa. En este caso, los diodos conectados en antiparalelo con los elementos semiconductores constituyen circuitos rectificadores de diodos. Por lo tanto, se puede rectificar el voltaje CA trifasico como salida de la unidad de generacion de energfa 6 y los objetos de la presente invencion tambien se pueden obtener mediante este metodo operativo.
[Tercera realizacion]
A continuacion se describira otra realizacion en relacion con la figura 3. La figura 3 es una realizacion en la que un sistema de accionamiento esta conectado a un cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 y es una realizacion diferente a la figura 2.
En la figura 3, un circuito de conversion de energfa 24 fabricado con diodos se aplica en lugar del circuito de conversion de energfa 23 para una fase de la realizacion que se muestra en la figura 2. La configuracion de otras partes es igual a la primera y la segunda realizacion.
En el ejemplo de la figura 3, el contacto 14 se cierra y se abre el contacto 13 debajo de la lmea aerea de contacto, es decir, en la ruta electrica. La lmea aerea de contacto sirve como suministro de energfa y los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa se cambian de forma adecuada para convertir la corriente alterna monofasica en una corriente continua para obtener un voltaje CC. El circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico acciona el motor electrico principal 5.
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Por otra parte, el contacto 14 se abre y se cierra el contacto 13 en la ruta sin la lmea aerea de contacto, es dedr, en la ruta no electrica. Se proporciona un comando de apagado para los elementos semiconductors que constituyen el circuito de conversion de energfa 21 para el suministro de energfa. Los diodos que constituyen los circuitos de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y el circuito rectificador constituido por el circuito de conversion de energfa 24 rectifican la salida de CA trifasica de la unidad de generacion de energfa 6 en una corriente continua.
En consecuencia, en la ruta no electrica, el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y el circuito de conversion de energfa 24 como circuito rectificador de diodos pueden obtener una corriente continua de la salida de CA trifasica de la unidad de generacion de energfa 6. En comparacion con la figura 2, se puede esperar reduccion y aligeramiento adicionales de los dispositivos en el ejemplo de la figura 3.
En la segunda y tercera realizacion que se muestran en las figuras 2 y 3, la capacidad actual de los elementos semiconductors que constituyen el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa se disena segun la mayor de la potencia maxima cuando el suministro de energfa se obtiene de la lmea aerea de contacto y la potencia maxima cuando el suministro de energfa se obtiene de la unidad de generacion de energfa 6. La capacidad de corriente de los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 23 para suministro de energfa y los diodos que constituyen el circuito de conversion de energfa 24 se indican segun la potencia maxima cuando el suministro de energfa se obtiene de la unidad de generacion de energfa 6.
Si la potencia maxima al obtener la energfa de la unidad de generacion de energfa integrada 6 es menor a la potencia maxima al obtener la energfa de la lmea aerea de contacto, la capacidad de corriente de los elementos semiconductores que constituyen el circuito de conversion de energfa 23 para suministro de energfa o los diodos que constituyen el circuito de conversion de energfa 24 y la capacidad de refrigeracion del dispositivo de refrigeracion pueden ser menores a las del circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa. Se puede esperar una reduccion de tamano y un aligeramiento adicionales.
Si bien solamente se ilustra el condensador de alisado 3 en el lado de CC de los circuitos de conversion de energfa (21, 22, 23, 24 y 4), en las realizaciones descritas en las figuras 1 a 3, los efectos ventajosos de la presente invencion no se ven afectados incluso si se conecta un circuito de filtrado que retira fluctuaciones de rectificacion asociadas con la rectificacion del suministro de energfa CA. Obviamente, los efectos ventajosos de la presente invencion se pueden obtener incluso si se conecta un suministro de energfa auxiliar APS que suministra energfa a aparatos electricos integrados (por ejemplo, un aparato de iluminacion y un aire acondicionado) al condensador de alisado 3, con el condensador de alisado 3 como fuente de voltaje. Los efectos ventajosos de la presente invencion no se ven afectados independientemente de si los contactos (12, 13 y 14) en los ejemplos de las figuras 1 a 3 son tipos de contacto (estado de conduccion modificado por comandos de encendido y apagado) o tipos semiconductores.
La segunda y tercera realizacion que se muestran en las figuras 2 y 3 ilustran ejemplos en donde el transformador principal 11 incluye un cable de bajo voltaje para el sistema de accionamiento. No obstante, se pueden proporcionar dos o mas cables de bajo voltaje para suministrar energfa a dos o mas sistemas de accionamiento.
La unidad de generacion de energfa 6 que incluye el motor y el generador de energfa y la lmea aerea de contacto se ilustran como ejemplos de multiples suministros de energfa en las realizaciones. No obstante, los suministros de energfa no estan limitados a estos. Otro suministro de energfa que genere energfa CA puede remplazar los suministros de energfa u otro suministro de energfa que genere energfa CA se puede conectar de forma adicional. En ese caso, si el otro suministro de energfa es un suministro de energfa CA trifasica, el suministro de energfa se conecta al circuito de conversion de energfa, como la unidad de generacion de energfa 6 en las realizaciones. Si el otro suministro de energfa es un suministro de energfa CA monofasica, el suministro de energfa se conecta al circuito de conversion de energfa, como el transformador principal 11 en las realizaciones.
Se pueden conectar multiples vehmulos ferrocarriles que incluyan los sistemas de accionamiento descritos en las realizaciones descritas anteriormente para formar un tren de vagones multiples con multiples sistemas de accionamiento. Un vehmulo ferrocarril con un sistema de accionamiento descrito en las realizaciones y un vehmulo ferrocarril sin el sistema de accionamiento tambien se pueden conectar para formar un tren de vehmulos multiples con un sistema de accionamiento.
[Cuarta realizacion]
Se describira una realizacion de aplicacion del sistema de accionamiento descrito en la primera a la tercera realizacion a un tren de vagones multiples en donde multiples vehmulos se encuentran conectados, en relacion con las figuras 7, 8 y 9.
En la figura 7, cinco vehmulos 1 a 5 forman un tren de vagones multiples. Cada uno de los vehmulos 2, 3 y 4 cuenta con la unidad de generacion de energfa 6 constituida por el motor y el generador de energfa, los conversores constituidos por los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa, el motor electrico principal 5, el circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico y los contactos 12 y 13.
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Cuando el contacto 12 se encuentra conectado, los conversores convierten la energfa CA monofasica suministrada desde el transformador principal 11 en energfa CC para suministro de la ene^a CC al circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico. Los conversores montados en el vetuculo 2 se conectan, a traves del contacto 12, a dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 montado en el vetuculo 1. Los conversores montados en los vetuculos 3 y 4 se conectan, a traves del contacto 12, a dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 montado en el vetuculo 5.
Como se describe en la primera realizacion, la figura 7 ilustra un ejemplo en donde un sistema de accionamiento se conecta a dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 y los conversores constituidos por los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa se encuentran acoplados. No obstante, cuando un sistema de accionamiento esta conectado a un cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11, los conversores pueden estar constituidos por el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y la fase simple 23 del circuito de conversion de energfa para suministro de energfa como en la segunda realizacion o los conversores pueden estar constituidos por el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y el circuito de conversion de energfa 24 fabricado con diodos como en la tercera realizacion.
Los vetuculos 1 y 5 cuentan con el recolector de energfa 1, el transformador principal 11 y el suministro de energfa auxiliar APS. Los suministros de energfa auxiliar APS, conectados con los lados de CC de multiples conversores montados en multiples vetuculos de accionamiento, convierten la energfa CC suministrada por los conversores en energfa CA a una frecuencia comercial o en energfa CC a un voltaje mas bajo que la energfa CC del circuito principal y suministran la energfa a los aparatos auxiliares, como aparatos de iluminacion y aires acondicionados, montados en los vetuculos 1 a 5 del tren de vagones multiples. El suministro de energfa auxiliar APS incluye medios de seleccion que pueden seleccionar un punto de conexion para permitir la conexion con uno de los lados de CC de los multiples conversores e incluso si hay una anormalidad en parte de los conversores, la energfa CC se puede suministrar desde los otros conversores.
La figura 8 muestra una configuracion en la que un vetuculo sin cualquiera de las unidades de generacion de energfa, los conversores, los inversores, los motores electricos y los transformadores principales se agrega como un vetuculo 3 al tren de vagones multiples que se muestra en la figura 7. De esta forma, se pueden agregar de forma adecuada uno o mas vetuculos sin traccion segun el volumen de trafico necesario.
En la figura 9, un tren de vagones multiples incluye ocho vetuculos 1 a 8. Cada uno de los vetuculos 2, 3, 6 y 7 se acopla con la unidad de generacion de energfa 6 constituida por el motor y el generador de energfa, los conversores constituidos por los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa, el motor electrico principal 5 y el circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico. Los conversores convierten la energfa CA suministrada por el transformador principal 11 o la unidad de generacion de energfa 6 en energfa CC para suministrar la energfa CC al circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico. Los conversores montados en los vetuculos 2 y 3 se conectan con dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 montado en el vetuculo 1 y los conversores montados en los vetuculos 6 y 7 se conectan con dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 montado en el vetuculo 8.
Como se describe en la primera realizacion, la figura 9 ilustra un ejemplo en donde un sistema de accionamiento se conecta a dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 y los conversores constituidos por los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa se encuentran acoplados. No obstante, cuando un sistema de accionamiento se conecta con un cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11, los conversores pueden estar constituidos por el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y la fase simple 23 del circuito de conversion de energfa para suministro de energfa como en la segunda realizacion o los conversores pueden estar constituidos por el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y el circuito de conversion de energfa 24 fabricado con diodos como en la tercera realizacion.
El recolector de energfa 1, el transformador principal 11 y el suministro de energfa auxiliar APS se montan en los vetuculos 1 y 8 en ambos extremos y el suministro de energfa auxiliar APS se monta en el vetuculo 5. El vetuculo 4 es un vetuculo sin el suministro de energfa auxiliar APS, el transformador principal 11, la unidad de generacion de energfa, el motor electrico y similares. Los suministros de energfa auxiliares APS montados en los vetuculos 1, 5 y 8 estan conectados con los lados de CC de multiples conversores montados en multiples vetuculos de accionamiento. Los suministros de energfa auxiliares APS convierten la energfa CC suministrada por los conversores en energfa CA a una frecuencia comercial o en energfa CC a un voltaje mas bajo que la energfa CC del circuito principal y suministran la energfa a los aparatos auxiliares, como aparatos de iluminacion y aires acondicionados, montados en los vetuculos 1 a 8 del tren de vagones multiples. El suministro de energfa auxiliar APS incluye medios de seleccion que pueden seleccionar un punto de conexion para permitir la conexion con uno de los lados de CC de los multiples conversores e incluso si tiay una anormalidad en parte de los conversores, la energfa CC se puede suministrar desde los otros conversores.
La figura 10 es un ejemplo de retiro del vetuculo 5 como vetuculo sin traccion acoplado con el suministro de energfa auxiliar APS del tren de vagones multiples que se muestra en la figura 9 para formar un tren de siete vagones. De esta forma, la cantidad total de vetuculos, la cantidad de suministros de energfa auxiliares APS y la cantidad de
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vetuculos y vetuculos de accionamiento con motores electricos se pueden ajustar de forma adecuada segun el volumen de trafico necesario o la energfa y la fuerza motriz del suministro de ene^a auxiliar.
En la figura 11, un tren de vagones multiples incluye cinco vetuculos 1 a 5. Los vetuculos centrales 2, 3 y 4 cuentan con las unidades de generacion de energfa, los conversores, los inversores y los motores electricos y los vetuculos 1 y 5 en ambos extremos no cuentan con los motores electricos y similares. Cada uno de los vetuculos 2, 3 y 4 cuenta con la unidad de generacion de energfa 6 constituida por el motor y el generador de energfa, los conversores constituidos por los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa, el motor electrico principal 5 y el circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico y los conversores convierten energfa CA suministrada por el transformador principal en energfa CC para suministrar la energfa CC al circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico. Los conversores montados en los vetuculos 2, 3 y 4 se conectan a dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 montado en el vetuculo 5.
Como se describe en la primera realizacion, la figura 11 ilustra un ejemplo en donde un sistema de accionamiento se conecta a dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11 y los conversores constituidos por los circuitos de conversion de energfa 21 y 22 para suministro de energfa se encuentran acoplados. No obstante, cuando un sistema de accionamiento se conecta con un cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal 11, los conversores pueden estar constituidos por el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y la fase simple 23 del circuito de conversion de energfa para suministro de energfa como en la segunda realizacion
0 los conversores pueden estar constituidos por el circuito de conversion de energfa 21 para suministro de energfa y el circuito de conversion de energfa 24 fabricado con diodos como en la tercera realizacion.
El recolector de energfa 1, el transformador principal 11 y el suministro de energfa auxiliar APS se montan en el vetuculo 5. El transformador principal 11 incluye seis cables en el lado de bajo voltaje para suministrar energfa a los conversores montados en los vetuculos 2, 3 y 4 y dos cables se conectan a cada conversor. El recolector de energfa
1 y el suministro de energfa auxiliar APS se montan en el vetuculo 1 y el recolector de energfa del vehfculo 1 se conecta al transformador principal del vehfculo 5 a traves de un cable electrico.
Los suministros de energfa auxiliares APS montados en los vetuculos 1 y 5 se conectan con los lados de CC de multiples conversores montados en multiples vetuculos de traccion.
Los suministros de energfa auxiliares APS convierten la energfa CC suministrada por los conversores en energfa CA a una frecuencia comercial o en energfa CC a un voltaje mas bajo que la energfa CC del circuito principal y suministran la energfa a los aparatos auxiliares, como aparatos de iluminacion y aires acondicionados, montados en los vetuculos 1 a 5 del tren de vagones multiples. El suministro de energfa auxiliar APS incluye medios de seleccion que pueden seleccionar un punto de conexion para permitir la conexion con uno de los lados de CC de los multiples conversores e incluso si hay una anormalidad en parte de los conversores, la energfa CC se puede suministrar desde los otros conversores.
Si bien la figura 11 ilustra un ejemplo en donde los dispositivos que constituyen el sistema de accionamiento para generar fuerza de accionamiento se dispersan y colocan en los vetuculos 2 a 5, uno o mas vetuculos sin traccion no acoplados con los dispositivos que constituyen el sistema de accionamiento (unidades de generacion de energfa, conversores, inversores, motores electricos, transformadores y recolectores de energfa) se pueden agregar de forma adecuada segun el volumen de trafico necesario.
Las figuras 7 a 11 ilustran ejemplos en donde los dispositivos que constituyen el sistema de accionamiento se dispersan y colocan en multiples vehfculos. No obstante, cuando la presente invencion se aplica a un tren de vagones multiples en donde la salida de accionamiento maxima necesaria no es cuantiosa debido a que el tren se acciona a velocidad relativamente baja, el peso del sistema de accionamiento no es cuantioso. Por lo tanto, los dispositivos que constituyen los sistemas de accionamiento (pantografo, transformador principal, unidad de generacion de energfa, conversor, inversor y motor electrico) se pueden concentrar y montar en un vetuculo como se muestra en la figura 12. Cuando el peso admisible del vetuculo es cuantioso en la via debido a que la via presenta resistencia al dano, los dispositivos que constituyen el sistema de accionamiento pueden concentrarse de forma similar y montarse en un vetuculo. De esta forma, cuando los dispositivos que constituyen el sistema de accionamiento se concentran y montan en un vetuculo, existe una ventaja en que se puede reducir la cantidad de cables electricos entre los dispositivos que constituyen el sistema de accionamiento.
Se proporciona una locomotora con una gran cantidad de aparatos para obtener fuerza de accionamiento para accionar un tren de vagones multiples y el peso de la locomotora normalmente es varias veces superior al peso de un vagon de pasajeros que constituye el tren. Por ejemplo, en comparacion con un tren de dispersion de energfa, como un tren Stiinkansen que se desplaza en Japon, en donde un dispositivo de accionamiento y otras funciones necesarias para el tren se encuentran dispersas, la locomotora tiene el problema de que la via se encuentra considerablemente danada por un eje pesado o tiene el problema de que existe un lfmite de velocidad del tren debido a un dispositivo de freno de gran capacidad necesario para un vetnculo con peso concentrado. Por lo tanto, resulta deseable dispersar los aparatos que constituyen el sistema de accionamiento, como la unidad de generacion de energfa, el conversor, el circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico y el motor electrico, para
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multiples vehuculos como se describe en las figuras 7 a 11.
No obstante, cuando los aparatos se dispersan y colocan en multiples vehnculos, los conversores que convierten energfa CA generada por las unidades de generacion de ene^a en energfa CC son necesarios y la cantidad de conversores aumenta. Existen problemas de un aumento en el peso del sistema de accionamiento, un aumento en el costo y la complicacion del mantenimiento. Por lo tanto, como se describe en la presente realizacion, los sistemas de accionamiento descritos en la primera a tercera realizacion se pueden utilizar en el tren de vagones multiples en donde los aparatos se dispersan y colocan en multiples vehuculos de traccion. Esto puede reducir un aumento en la cantidad de conversores y puede evitar los problemas de un aumento en el peso del sistema de accionamiento, un aumento en el costo y la complicacion del mantenimiento.
Segun la presente realizacion, se puede reducir la cantidad de conversores. Por lo tanto, la unidad de generacion de energfa 6, los conversores, el circuito de conversion 4 para accionar el motor electrico y el motor electrico principal 5 necesario para accionamiento se pueden montar en el vehfculo y se puede reducir la cantidad de cables electricos para el suministro de energfa de accionamiento en los vehfculos. Se pueden montar otros aparatos, como el transformador principal 11 y el suministro de energfa auxiliar APS, en otros vehfculos para prevenir un aumento en el peso de un vehuculo espedfico provocado por un peso desequilibrado entre los vehfculos y se puede reducir el dano en las vfas.
Lista de signos de referencia
I Recolector de energfa
3 Condensador de filtro de CC
4 Circuito de conversion para accionar el motor electrico (circuito inversor para accionar el motor)
5 Motor electrico principal
6 Unidad de generacion de energfa
II Transformador principal 12, 13, 14 Contacto
21, 22 Circuito de conversion de energfa para suministro de energfa
23 Una fase del circuito de conversion de energfa para suministro de energfa
24 Circuito de conversion de energfa fabricado con diodos
61 Circuito de conversion de energfa para suministro de energfa trifasica
221, 222 Una fase del circuito de conversion que constituye el circuito de conversion de energfa 22 para suministro de energfa

Claims (17)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de accionamiento que comprende:
    un pantografo (1) que recoge energfa CA monofasica de una lmea aerea de contacto conectada con un suministro de ene^a CA monofasica,
    un transformador principal (11) que disminuye la ene^a CA monofasica recolectada, dos cables colocados en el lado de bajo voltaje del transformador principal,
    una unidad de generacion de energfa (6) que comprende un motor y un generador de energfa CA trifasica para producir energfa CA trifasica, un primer dispositivo de conversion de energfa (21, 22) que convierte energfa CA en energfa CC,
    un segundo dispositivo de conversion de energfa (4) que acciona un motor electrico (5) usando la energfa CC convertida por el primer dispositivo de conversion de energfa como un suministro de energfa y medios de cambio (12, 13) configurados para conectar selectivamente de forma electrica un lado de CA del primer dispositivo de conversion de energfa con uno de un cable en un lado de bajo voltaje del transformador principal que suministra una corriente alterna monofasica y una salida de la unidad de generacion de energfa que suministra una corriente alterna trifasica,
    en la que:
    el primer dispositivo de conversion de energfa realiza una actividad de conversion de la energfa CA conectada mediante los medios de cambio en energfa CC segun la cantidad de fases de la energfa CA, el primer dispositivo de conversion de energfa comprende circuitos de conversion de energfa para cuatro fases que comprenden dos circuitos conectados en serie, en donde los circuitos conectados comprenden elementos semiconductores con capacidad de auto-apagado y diodos conectados en antiparalelo, dos fases del circuito de conversion de energfa conectadas a uno de los cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal a traves del medio de cambio, con las otras dos fases de los circuitos de conversion de energfa conectadas con el otro de los cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal a traves del medio de cambio, y el primer dispositivo de conversion de energfa conectado al suministro de energfa CA trifasica a traves de tres fases de los circuitos de conversion de energfa,
    el medio de cambio conecta los dos cables en el lado de bajo voltaje del transformador principal del transformador principal con los circuitos de conversion de energfa para cuatro fases para suministrar energfa CA monofasica al primer dispositivo de conversion de energfa cuando un vehmulo se desplaza en una ruta con instalacion con lmea aerea de contacto, y
    el medio de cambio conecta una salida de Ca trifasica de la unidad de generacion de energfa a los circuitos de conversion de energfa para tres fases para suministrar salidas de energfa CA trifasica de la unidad de generacion de energfa al primer dispositivo de conversion de energfa cuando el vehmulo se desplaza en una ruta sin una lmea aerea de contacto o en una ruta con lmea aerea de contacto en un estado anormal.
  2. 2. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun la reivindicacion 1, en donde
    cuando el vehmulo se desplaza en una ruta sin una lmea aerea de contacto o en una ruta con lmea aerea de contacto en un estado anormal los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa para tres fases conectados con la unidad de generacion de energfa se utilizan para convertir energfa CA trifasica de entrada en energfa CC, donde el elemento semiconductor constituye el circuito de conversion de energfa para la fase restante que se mantiene en un estado no conductor.
  3. 3. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun la reivindicacion 1, en donde
    cuando el vehmulo se desplaza en una ruta sin una lmea aerea de contacto o en una ruta con lmea aerea de contacto en un estado anormal el medio de cambio conecta los circuitos de conversion de energfa para tres fases con la unidad de generacion de energfa, donde todos los elementos semiconductores que constituyen el primer dispositivo de conversion de energfa se mantienen en el estado no conductor y los diodos conectados en antiparalelo con los elementos semiconductores rectifican la salida de energfa CA trifasica de la unidad de generacion de energfa para obtener energfa CC.
  4. 4. Un sistema de accionamiento que comprende:
    un pantografo (1) que recoge energfa CA monofasica de una lmea aerea de contacto conectada con un suministro de energfa CA monofasica,
    un transformador principal (11) que disminuye la energfa CA monofasica recolectada, un cable colocado en el lado de bajo voltaje del transformador principal,
    una unidad de generacion de energfa (6) que comprende un motor y un generador de energfa CA trifasica para energfa CA trifasica de salida,
    un primer dispositivo de conversion de energfa (21,23) que convierte energfa CA en energfa CC, un segundo dispositivo de conversion de energfa (4) que acciona un motor electrico (5) usando la energfa CC convertida por el primer dispositivo de conversion de energfa como un suministro de energfa y
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    medios de cambio (13, 14) configurados para conectar selectivamente de forma electrica un lado de CA del primer dispositivo de conversion de ene^a con uno de un cable en un lado de bajo voltaje del transformador principal que suministra una corriente alterna monofasica y una salida de la unidad de generacion de energfa que suministra una corriente alterna trifasica,
    en la que:
    el primer dispositivo de conversion de energfa realiza una actividad de conversion de la energfa CA conectada mediante los medios de cambio en energfa CC segun la cantidad de fases de la energfa CA, el primer dispositivo de conversion de energfa comprende circuitos de conversion de energfa para tres fases que comprenden dos circuitos conectados en serie, donde los circuitos conectados comprenden elementos semiconductores con capacidad de auto-apagado y diodos conectados en antiparalelo, con dos fases de los circuitos de conversion de energfa conectadas con el cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal a traves del medio de cambio y el primer dispositivo de conversion de energfa conectado al suministro de energfa CA trifasica a traves de las tres fases de los circuitos de conversion de energfa, el medio de cambio conecta el cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal con los circuitos de conversion de energfa para dos fases para suministrar energfa CA monofasica al primer dispositivo de conversion de energfa cuando el vehmulo se desplaza en una ruta con instalacion de lmea aerea de contacto y
    el medio de cambio conecta la salida de CA trifasica de la unidad de generacion de energfa a los circuitos de conversion de energfa para tres fases para suministrar salidas de energfa CA trifasica de la unidad de generacion de energfa al primer dispositivo de conversion de energfa cuando el vehmulo se desplaza en una ruta sin una lmea aerea de contacto o en una ruta con lmea aerea de contacto en un estado anormal.
  5. 5. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun la reivindicacion 4, en donde
    cuando el vehmulo se desplaza en una ruta con instalacion de lmea aerea de contacto, el elemento semiconductor que constituye el circuito de conversion de energfa para la fase sin conexion con el cable a traves del medio de cambio entre las tres fases de los circuitos de conversion de energfa se mantiene en el estado no conductor.
  6. 6. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun la reivindicacion 4 o 5, en donde
    los circuitos de conversion de energfa para dos fases que se pueden conectar con los cables del transformador principal y con la unidad de generacion de energfa a traves de los medios de cambio tienen una capacidad de corriente segun la mayor de la potencia maxima suministrada por el transformador principal y la potencia maxima suministrada por la unidad de generacion de energfa.
  7. 7. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde el circuito de conversion de energfa para la fase no conectada a los cables del transformador principal y con capacidad de conexion a la unidad de generacion de energfa a traves del medio de cambio tiene una capacidad de corriente segun la energfa maxima de la unidad de generacion de energfa.
  8. 8. Un sistema de accionamiento que comprende:
    un pantografo (1) que recoge energfa CA monofasica de una lmea aerea de contacto conectada con un suministro de energfa CA monofasica,
    un transformador principal (11) que disminuye la energfa CA monofasica recolectada, con un cable colocado en el lado de bajo voltaje del transformador principal,
    una unidad de generacion de energfa (6) que comprende un motor y un generador de energfa CA trifasica para energfa CA trifasica de salida,
    un primer dispositivo de conversion de energfa (21,24) que convierte energfa CA en energfa CC, un segundo dispositivo de conversion de energfa (4) que acciona el motor electrico (5) utilizando la energfa CC convertida por el primer dispositivo de conversion de energfa como suministro de energfa y un medio de cambio (13, 14) configurado para conectar selectivamente de forma electrica un lado CA del primer dispositivo de conversion de energfa en uno de un cable en un lado de bajo voltaje del transformador principal que suministra una corriente alterna monofasica y una salida de la unidad de generacion de energfa que suministra una corriente alterna trifasica,
    en la que:
    el primer dispositivo de conversion de energfa realiza una actividad de conversion de la energfa CA conectada mediante los medios de cambio en energfa CC segun la cantidad de fases de la energfa CA, el primer dispositivo de conversion de energfa comprende circuitos de conversion de energfa para dos fases que comprenden dos circuitos conectados en serie, donde los circuitos conectados comprenden elementos semiconductores con capacidad de auto-apagado y diodos conectados en antiparalelo y un circuito rectificador para una fase que comprende dos diodos conectados en serie, con dos fases de los circuitos de conversion de energfa conectadas con el cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal a traves del medio de cambio y el primer dispositivo de conversion de energfa conectado al suministro de energfa CA
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    trifasica a traves de las dos fases de los circuitos de conversion de energfa y el circuito rectificador para una fase,
    el medio de cambio conecta el cable en el lado de bajo voltaje del transformador principal con los circuitos de conversion de energfa para dos fases para suministrar energfa CA monofasica al primer dispositivo de conversion de energfa cuando el vehmulo se desplaza por una ruta con instalacion de lmea aerea de contacto y
    el medio de cambio conecta la salida de CA trifasica de la unidad de generacion de energfa en los circuitos de conversion de energfa para dos fases y con el circuito rectificador para una fase para suministrar salida de energfa CA trifasica de la unidad de generacion de energfa al primer dispositivo de conversion de energfa cuando el vehmulo se desplaza en una ruta sin una lmea aerea de contacto o en una ruta con lmea aerea de contacto en un estado anormal.
  9. 9. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun la reivindicacion 8, en donde
    cuando el vehmulo se desplaza en una ruta sin una lmea aerea de contacto o en una ruta con lmea aerea de contacto en un estado anormal el medio de cambio suministra energfa CA trifasica a los circuitos de conversion de energfa para dos fases conectadas con la unidad de generacion de energfa y suministra energfa CA trifasica al circuito rectificador para una fase, donde todos los elementos semiconductores que constituyen los circuitos de conversion de energfa para dos fases se mantienen en el estado no conductor y los diodos conectados en antiparalelo con los elementos semiconductores y el circuito rectificador para una fase rectifican la salida de energfa CA trifasica de la unidad de generacion de energfa para obtener energfa CC.
  10. 10. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun la reivindicacion 8 o 9, en donde
    los circuitos de conversion de energfa para dos fases que se pueden conectar con el cable del transformador principal y con la unidad de generacion de energfa a traves de los medios de cambio tienen una capacidad de corriente segun la mayor de la potencia maxima suministrada por el transformador principal y la potencia maxima suministrada por la unidad de generacion de energfa.
  11. 11. El sistema de accionamiento para vehmulos ferrocarriles segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde
    el circuito rectificador para una fase tiene una capacidad de corriente segun la potencia maxima de la unidad de generacion de energfa.
  12. 12. El sistema de accionamiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde
    un suministro de energfa auxiliar que suministra energfa a un aparato electrico incorporado se conecta con un lado de CC del primer dispositivo de conversion de energfa y la energfa CC se suministra al suministro de energfa auxiliar.
  13. 13. Un tren de vagones multiples con el sistema de accionamiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 en multiples vehmulos ferrocarriles y formado mediante conexion de los multiples vehmulos ferrocarriles, en donde
    el tren de vagones multiples se forma mediante conexion de los multiples vehmulos ferrocarriles con el sistema de accionamiento y el vehmulo ferrocarril sin el sistema de accionamiento.
  14. 14. Un tren de vagones multiples que comprende el sistema de accionamiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y formado por conexion de multiples vehmulos ferrocarriles, con el tren de vagones multiples formado mediante conexion de:
    un primer vehmulo ferrocarril que comprende el pantografo y el transformador principal y
    un segundo vehmulo ferrocarril que comprende la unidad de generacion de energfa, el primer dispositivo de
    conversion de energfa, el motor electrico y el segundo dispositivo de conversion de energfa.
  15. 15. El tren de vagones multiples segun la reivindicacion 14, que comprende:
    al menos uno o mas primeros vehmulos ferrocarriles y al menos dos o mas segundos vehmulos ferrocarriles.
  16. 16. El tren de vagones multiples segun la reivindicacion 14 o 15, que comprende asimismo,
    ademas de los primeros vehmulos ferrocarriles y los segundos vehmulos ferrocarriles, un tercer vehmulo ferrocarril sin cualquiera del pantografo, el transformador principal, la unidad de generacion de energfa, el primer dispositivo de conversion de energfa, el motor electrico y el segundo dispositivo de conversion de energfa, en donde el tren de vagones multiples se forma conectando los primeros vehmulos ferrocarriles, los segundos vehmulos ferrocarriles y el tercer vehmulo ferrocarril.
  17. 17. El tren de vagones multiples segun la reivindicacion 15, en donde el primer vehmulo ferrocarril comprende un suministro de energfa auxiliar que se conecta a una parte de CC de los multiples primeros dispositivos de conversion de energfa montados en el segundo vehmulo ferrocarril y que suministra energfa a un aparato electrico montado en un vehmulo, y
    el suministro de energfa auxiliar comprende medios de seleccion que pueden seleccionar un punto de conexion de
    13
    los multiples primeros dispositivos de conversion de ene^a.
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