DE102004033379A1 - AC and DC circuit coupling system for use in electric locomotive has transformer connected to pantograph and connected to circuit with two four-quadrant rectifiers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kopplung eines Wechselspannungsnetzes mit einem Gleichspannungszwischenkreis, insbesondere in einer Lokomotive, über einen Transformator und einen nachgeschalteten Vierquadrantensteller.The The invention relates to a circuit arrangement for coupling an AC voltage network with a DC voltage intermediate circuit, in particular in a locomotive, via a Transformer and a downstream four-quadrant.
"Lokomotive" steht für ein beliebiges Schienentriebfahrzeug."Locomotive" stands for any railcar.
Eine solche Schaltungsanordnung ist aus dem Aufsatz "Moderne Drehstromantriebstechnik – Stand und Perspektiven" von Dr. Wolf-Dieter Weigel aus ZEVrail Glasers Annalen-126, 2002, bekannt. Dabei wird ein galvanisch arbeitender Transformator eingesetzt, mit dessen Sekundärwicklung zwei parallel geschaltete Vierquadrantensteller verbunden sind.A Such circuitry is from the article "Modern three-phase AC technology - Stand and perspectives "of Dr. Wolf-Dieter Weigel from ZEVrail Glasers Annalen-126, 2002, known. there a galvanic transformer is used with its secondary winding two parallel-connected four-quadrant plates are connected.
Es sind auch sogenannte Spartransformatoren bekannt, die sich dadurch auszeichnen, dass die Primär- und die Sekundärwicklung einen gemeinsamen Teil aufweisen und nicht mehr galvanisch getrennt sind.It are also known as autotransformers, which is characterized that the primary and the secondary winding have a common part and no longer galvanically isolated are.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der genannten Art anzugeben, die weniger Platz beansprucht und leichter ist als eine Anordnung mit galvanischem Transformator.Of the Invention is based on the object, a circuit arrangement of specify the type mentioned, which takes up less space and easier is as an arrangement with galvanic transformer.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Transformator ein Spartransformator ist, dass mindestens zwei Vierquadrantensteller vorhanden sind und jeder Vierquadrantensteller mit einer eigenen Unterspannungswicklung des Spartransformators verbunden ist, dass jede Unterspannungswicklung mit einer Oberspannungswicklung des Spartransformators in Serie geschaltet ist und dass nur ein Anschlusspunkt (Po tential) mit einem Erdungspunkt für Betriebserde verbunden ist.The Task is according to the invention solved by that the transformer is an autotransformer that at least two four-quadrant plates are present and each four-quadrant plate with its own low-voltage winding of the autotransformer is connected to each low-voltage winding with a high-voltage winding of the autotransformer is connected in series and that only one Connection point (potential) with a ground point for operating earth connected is.
Oberspannungswicklung ist dabei die Primärwicklung und Unterspannungswicklung ist die Sekundärwicklung.High-voltage winding is the primary winding and undervoltage winding is the secondary winding.
Mit dem Einsatz eines Spartransformators wird der Vorteil erzielt, dass die Schaltungsanordnung deutlich kleiner und leichter ist als eine bisher übliche Anordnung, was besonders beim Einsatz in einer Lokomotive vorteilhaft ist.With the use of an autotransformer has the advantage that the circuit is much smaller and lighter than a previously common Arrangement, which is particularly advantageous when used in a locomotive is.
Es wird darüber hinaus der besondere Vorteil erzielt, dass mehr als zwei Vierquadrantensteller parallel angeordnet werden können, ohne dass die Funktionsweise des Transformators beeinträchtigt wird. Es werden also vorteilhaft zusätzliche Transformatorteile eingespart.It gets over it In addition, the particular advantage achieved that more than two four-quadrant can be arranged in parallel, without affecting the functioning of the transformer. So it will be advantageous additional Saved transformer parts.
Beispielsweise ist eine der mindestens zwei Unterspannungswicklungen des Spartransformators an ihrem freien Ende mit dem Erdungspunkt für Betriebserde verbunden.For example is one of the at least two low voltage windings of the autotransformer their free end connected to the ground point for farm ground.
Da der Transformator ein Spartransformator ist, bei dem die Wicklungen nicht galvanisch getrennt sind, wird der Vorteil erzielt, dass nur ein Anschlusspunkt, der mit Betriebserde verbunden ist, ausreicht.There the transformer is an autotransformer, in which the windings are not galvanically isolated, the advantage is achieved that only a connection point that is connected to the operating earth is sufficient.
Beispielsweise ist eine zweite Unterspannungswicklung des Spartransformators an ihrem freien Ende über einen Schalter mit dem Erdungspunkt für Betriebserde verbunden.For example is a second low voltage winding of the autotransformer on their free end over a switch connected to the ground point for operating earth.
Damit wird der Vorteil erzielt, dass, falls durch einen Defekt, z.B. am nachgeschalteten Vierquadrantensteller, die Verbindung der ersten Unterspannungswicklung mit der Betriebserde nicht möglich sein sollte, durch Schließen des Schalters eine zuverlässige Verbindung des Spartransformators mit der Betriebserde trotzdem gewährleistet ist.In order to the advantage is achieved that if, by a defect, e.g. at the Downstream four-quadrant, the connection of the first Undervoltage winding with the operating earth may not be possible should, by closing the switch a reliable Connection of the autotransformer with the operating earth anyway guaranteed is.
Beispielsweise sind die freien Enden von zwei oder mehr Unterspannungswicklungen über jeweils einen Schalter mit dem Erdungspunkt für Betriebserde verbunden.For example are the free ends of two or more undervoltage windings over each a switch connected to the ground point for operating earth.
Über jeden dieser Schalter, von denen mindestens einer geschlossen sein muss, ist dann eine Verbindung zum Erdungspunkt gewährleistet.About everyone this switch, at least one of which must be closed, then a connection to the earthing point is guaranteed.
Nach einem anderen Beispiel ist mindestens einer der Vierquadrantensteller über einen Kondensator mit dem Erdungspunkt für Betriebserde verbunden.To In another example, at least one of the four quadrant controllers is over one Capacitor connected to ground point for operating ground.
Es ist dabei möglich, den Kondensator am positiven oder am negativen Pol des Vierquadrantenstellers anzuschließen. Es wird der Vorteil erzielt, dass die Schaltungsanordnung eine zusätzliche Verbindung mit dem Erdungspunkt aufweist, die allein oder gleichzeitig mit den anderen Verbindungen eingesetzt werden kann.It is possible the capacitor at the positive or negative pole of the four-quadrant actuator to join. The advantage is achieved that the circuit arrangement has an additional Connection with the grounding point, alone or simultaneously can be used with the other compounds.
Durch den Kondensator ist gewährleistet, dass der im Vierquadrantensteller erzeugte Gleichstrom nicht zum Erdungspunkt abfließt.By the condenser ensures that the direct current generated in the four-quadrant generator not to the grounding point flows.
Beispielsweise ist mindestens einer der Vierquadrantensteller über einen ohnehin vorhandenen Kondensator mit dem Erdungspunkt für Betriebserde verbunden. Damit wird vorteilhaft ein zusätzlicher Kondensator eingespart.For example is at least one of the four-quadrant controller via an already existing capacitor with the grounding point for Operating earth connected. This is advantageous an additional capacitor saved.
Beispielsweise ist der ohnehin vorhandene Kondensator jeweils aus zwei hintereinander geschalteten Kondensatoren gebildet und ein Abzweigungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren steht mit dem Erdungspunkt für Betriebserde in Verbindung.For example, the already existing capacitor is in each case two consecutive GE switched capacitors formed and a junction point between the two capacitors is connected to the ground point for operating earth.
Beispielsweise ist der ohnehin vorhandene Kondensator ein Zwischenkreiskondensator oder ein Saugkreiskondensator.For example is the already existing capacitor an intermediate circuit capacitor or a Saugkreiskondensator.
Beispielsweise sind mindestens ein Anschluss, in der Regel aber mehrere Anschlüsse, der Schaltungsanordnung durch eine oder mehrere Überspannungsschutzvorrichtungen geschützt.For example are at least one connection, but usually several connections, the circuit arrangement by one or more overvoltage protection devices protected.
Es kann sich dabei um vorgeschaltete antiparallele Thyristoren mit Schutzzündeinrichtung handeln. Auch antiserielle Dioden, deren Sperrspannung sinnvoll begrenzt ist, sind möglich. Es wird der Vorteil erzielt, dass die gesamte Schaltungsanordnung durch geeignete Bauelemente, wie Varistoren oder Funkenstrecken, vor Überspannungen geschützt werden kann.It may be about upstream antiparallel thyristors with Schutzzündeinrichtung act. Also antiserial diodes whose blocking voltage makes sense is limited are possible. It achieves the advantage that the entire circuit arrangement by suitable components, such as varistors or spark gaps, against overvoltages to be protected can.
Beispielsweise sind Anschlüsse des Spartransformators durch Überspannungsschutzvorrichtungen geschützt.For example are connections of the autotransformer by overvoltage protection devices protected.
Beispielsweise haben mindestens zwei Spartransformatoren einen gemeinsamen Transformatorkern. Damit wird die Schaltungsanordnung weiter vereinfacht und sie hat darüber hinaus ein relativ geringes Gewicht, was beim Einsatz in einer Lokomotive von großer Bedeutung ist.For example At least two autotransformers have a common transformer core. Thus, the circuit arrangement is further simplified and it has about that In addition, a relatively low weight, which when used in a locomotive of great Meaning is.
Mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass mehrere Vierquadrantensteller an einen Spartransformator, der ein relativ geringes Gewicht hat, angeschlossen werden können, ohne dass die Zuverlässigkeit bei der Verbindung mit Betriebserde leidet.With the circuit arrangement according to the invention is in particular the Advantage that several four-quadrant actuators are connected to an autotransformer, which has a relatively low weight, can be connected without that reliability at the connection with operating earth suffers.
Ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsordnung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:One embodiment the circuit arrangement according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing:
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile.Same Reference numerals designate like components.
Bei
einer Schaltungsanordnung zur Kopplung eines Wechselspannungsnetzes
mit einem Gleichspannungszwischenkreis ist einem Stromabnehmer
Nach
Wie
bei der Ausführungsform
nach
Da
nicht alle Erdungspunkte
Den
Vierquadrantenstellern
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung arbeitet zuverlässig und hat darüber hinaus ein relativ niedriges Gewicht, so dass sie sich besonders für den Einsatz in einer Lokomotive eignet.The Circuit arrangement according to the invention operates reliably and has about it In addition, a relatively low weight, making them particularly suitable for use in a locomotive.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008031587A2 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Bombardier Transportation Gmbh | Drive energy supply in rail vehicles |
CN103401443A (en) * | 2013-07-04 | 2013-11-20 | 李欣毅 | Method for upgrading electric locomotive circuit with non DC 600V direct power supply |
CN105383305A (en) * | 2015-11-28 | 2016-03-09 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | Power supply circuit for railroad vehicle |
CN105515350A (en) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 中国科学院等离子体物理研究所 | Quitting method for series operation of multiple large-power converters |
EP2570292A4 (en) * | 2010-05-12 | 2017-10-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Alternating-current electric vehicle |
CN108123376A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 中车大同电力机车有限公司 | A kind of new type train powering shelf |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH613801A5 (en) * | 1976-03-24 | 1979-10-15 | Licentia Gmbh | Transformer for supplying different loads |
DE4238197A1 (en) * | 1992-11-12 | 1994-05-19 | Abb Patent Gmbh | Multi-system vehicle |
-
2004
- 2004-07-09 DE DE200410033379 patent/DE102004033379A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH613801A5 (en) * | 1976-03-24 | 1979-10-15 | Licentia Gmbh | Transformer for supplying different loads |
DE4238197A1 (en) * | 1992-11-12 | 1994-05-19 | Abb Patent Gmbh | Multi-system vehicle |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Bernd Ameluxen Lothar Kencht und Friedrich Kramer, "Umrichtergespeiste Drehstromantriebe", etz. Bd. 106 (1985), Heft 5 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008031587A2 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Bombardier Transportation Gmbh | Drive energy supply in rail vehicles |
DE102006043941A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-04-03 | Bombardier Transportation Gmbh | Drive power supply for rail vehicles |
WO2008031587A3 (en) * | 2006-09-14 | 2008-08-28 | Bombardier Transp Gmbh | Drive energy supply in rail vehicles |
EP2570292A4 (en) * | 2010-05-12 | 2017-10-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Alternating-current electric vehicle |
CN103401443A (en) * | 2013-07-04 | 2013-11-20 | 李欣毅 | Method for upgrading electric locomotive circuit with non DC 600V direct power supply |
CN105383305A (en) * | 2015-11-28 | 2016-03-09 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | Power supply circuit for railroad vehicle |
CN105515350A (en) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 中国科学院等离子体物理研究所 | Quitting method for series operation of multiple large-power converters |
CN108123376A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 中车大同电力机车有限公司 | A kind of new type train powering shelf |
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