JPH07288902A - ロングステータ駆動用電力供給システム - Google Patents

ロングステータ駆動用電力供給システム

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JPH07288902A
JPH07288902A JP7063313A JP6331395A JPH07288902A JP H07288902 A JPH07288902 A JP H07288902A JP 7063313 A JP7063313 A JP 7063313A JP 6331395 A JP6331395 A JP 6331395A JP H07288902 A JPH07288902 A JP H07288902A
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JP
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section
stator
power supply
converter
section cable
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JP7063313A
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English (en)
Inventor
Rolf Fischperer
フイツシユペラー ロルフ
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/006—Electric propulsion adapted for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 これまでに公知の電力供給システムにくらべ
てセクションケーブルシステム布設の費用が少なくてす
む電力供給システムを提供する。 【構成】 ロングステータ駆動用ステータ巻線が磁気浮
上車両に対する走行距離に沿って多数の制御可能なステ
ータ区間に分割され、その区間が少なくとも１つの区間
スイッチを介して、ステータ区間に沿って延びている少
なくとも１つのセクションケーブルシステムに接続さ
れ、セクションケーブルシステムあたり少なくとも１つ
の変換装置が設けられ、その変換装置が少なくとも１つ
の変電所内にステータ区間に沿って配置され、各変換装
置がステータ区間に対する供給電圧システムを発生し、
セクションケーブルシステム内の定格電圧がステータ区
間の定格電圧よりも大きく、セクションケーブルシステ
ムとステータ区間との間に少なくとも１つの整合変圧器
が中間接続され、整合変圧器によりセクションケーブル
システムの定格電圧がステータ区間の定格電圧に降圧さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロングステータ駆動用電
力供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ロングステータ駆動用ステータ巻線が磁
気浮上車両に対する走行距離に沿って多数の制御可能な
ステータ区間に分割されており、ステータ区間が少なく
とも１つの区間スイッチを介して、ステータ区間に沿っ
て延びている少なくとも１つのセクションケーブルシス
テムに接続可能であるこのような電力供給システムはた
とえばドイツ特許第 3917058C1号明細書から公知であ
る。この公知のシステムでは各セクションケーブルシス
テムは、セクションケーブルの電流負荷を半減するた
め、また冗長性を持たせるため（変換装置または変電所
の完全故障の際の非常作動）、２つの変換装置から給電
される（いわゆる二重給電）。このことから列車間隔に
相当する変電所間隔が生ずる。変電所自体においてはＥ
ＶＵ回路網の高圧が中圧に変圧され、また出力変圧器を
有する変換装置を介してセクションケーブルシステム
に、また最後にステータ区間に与えられ、その際に変換
装置は可変の周波数および可変の振幅を有するシステム
を発生する。
【０００３】さらにドイツ特許第 3909706C2号明細書か
ら上記の特徴に加えセクションケーブルシステムあたり
少なくとも１つの変換装置が設けられており、その際に
変換装置が少なくとも１つの変電所内にステータ区間に
沿って配置されている電力供給システムが知られてい
る。この電力供給システムでは出力変圧器を有する単一
の変換装置（ドイツ特許第 3909706C2号明細書には周波
数変換装置および変圧器として記載されている）を介し
て、セクションケーブルシステムに、また最後にステー
タ区間に与えられる供給電圧システムが発生される。
【０００４】論文“ロングステータ駆動用エネルギー供
給システム”、雑誌“ｅｔｚ”、第１０８巻（１９８
７）、第９号、第３７８〜３８１頁により、２つの隣接
するセクションケーブルシステムを１つの結合スイッチ
により互いに接続することは知られている。
【０００５】論文“新しい駆動構想トランスラピッド
（Ｔｒａｎｓｒａｐｉｄ）”、雑誌“アイゼンバーンテ
ヒニッシェ・ルントシャウ（Ｅｉｓｅｎｂａｈｎｔｅｃ
ｈｎｉｓｃｈｅ Ｒｕｎｄｂａｕ）ＥＴＲ”（１９８
９）、第３号、第１７５〜１７６頁には、低い車両速度
の範囲内での出力変圧器の橋絡が記載されている（直接
供給）。
【０００６】ドイツ特許出願公開第 4130779A1号明細書
にはその第１５図ないし第１８図に変換装置の並列回路
が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ロン
グステータ駆動用電力供給システムであって、これまで
に公知の電力供給システムにくらべてセクションケーブ
ルシステムの布設の費用が少なくてすむ電力供給システ
ムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１の特徴により解決される。本発明の有利
な実施態様はそれぞれ請求項２ないし５に記載されてい
る。
【０００９】本発明による電力供給システムは高圧を供
給するものである。中圧を供給するものにくらべて高い
電圧および同時に小さい電流の流れに基づいて請求項１
による電力供給システムでは、生ずる電圧降下および損
失電力が中圧供給の場合よりも小さい。より小さい電流
の流れに基づいて並列セクションケーブルの数および／
または個々のセクションケーブルの電流定格が減ぜられ
得る。
【００１０】さらに本発明による電力供給システムで
は、必要とされる電気エネルギーがより大きいセクショ
ンを経て輸送され得る。それによって変電所の間のより
大きい間隔が可能であり、従って所与のセクション長さ
に設置しなければならない変電所が少数ですむ。
【００１１】請求項１による電力供給システムでは、二
重給電が省略され得る。二重給電の省略により不等の負
荷分配の問題もなくなる。一重給電の際にも二重給電の
際にも本発明による解決策では、セクションケーブルの
効率向上および皮相電力需要の減少に基づいて、変電所
電力が少なくてすむ。
【００１２】請求項２による電力供給システムでは、故
障していない場合に相応のセクションケーブルシステム
に給電する変電所の故障の際に、当該のセクションケー
ブルシステムが隣接セクションケーブルシステムの変電
所により給電されることが保証されている。
【００１３】請求項４による電力供給システムは、有利
なことに、並列に接続されているセクションケーブルシ
ステムの数に相応する電流加算に通ずる。
【００１４】有利なことに、請求項４による実施態様に
より、変換装置の故障の際に故障していない変換装置が
当該のロングステータ駆動装置のステータ区間の電力需
要を少なくとも部分的にカバーすることが保証されてい
る。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を以下図面について説明す
る。
【００１６】図１ないし図４は三相システムを説明する
が、図面には１つの相のみが示されている。
【００１７】図１および図２では磁気浮上車両に対する
走行距離に沿うロングステータ駆動用のステータ巻線が
多数のステータ区間に分割されている。図１に示されて
いる従来技術の実施例では等しい長さを有するステータ
区間のうちステータ区間１および２のみが示されてい
る。ステータ区間１および２は開閉個所１２に位置する
それぞれ１つの区間スイッチ３または４を介して、ステ
ータ区間に沿って延びているセクションケーブルシステ
ム８に接続可能である。同様に、図示されていない別の
ステータ区間がセクションケーブルシステム５ないし７
ならびに９および１０に接続可能である。セクションケ
ーブルシステム５ないし１０あたり、図１に示されてい
る従来の技術ではそれぞれ２つの変換装置が設けられて
おり、そのうち図１にはただ１つの変換装置１１が示さ
れている。各変換装置はそれぞれ変電所２１ないし３０
内にステータ区間に沿って配置されている。図１に示さ
れている電力供給システムでは２つの隣接する変電所が
１つの共通のセクションケーブルシステムに給電する
（いわゆる二重給電）。このことから列車間隔ｄに相当
する変電所間隔が生ずる。変電所２１ないし３０におい
てＥＶＵ回路網の高圧（たとえば１１０ｋＶ、５０Ｈ
ｚ）が中圧に変圧され、また出力変圧器を有する変換装
置（図１には変換装置１１のみが示されている）を介し
てセクションケーブルシステム５ないし１０に、従って
ステータ区間１、２に接続される。変電所２１ないし３
０内の各変換装置はその際に供給電圧システム、すなわ
ち可変の周波数および可変の振幅を有するシステムを発
生する。この供給電圧システムは通常、中電圧供給シス
テムと呼ばれる。
【００１８】図２による本発明による電力供給システム
では各セクションケーブルシステム５ないし１０はそれ
ぞれ１つの変換装置からしか給電されない（いわゆる一
重給電）。このことから列車間隔の２倍である２・ｄに
相当する変電所間隔が生ずる。各変換装置（図２には変
換装置１１のみが示されている）はそれぞれ変電所２１
ないし２６内に配置されており、また同じく供給電圧シ
ステム、すなわち可変の周波数および可変の振幅を有す
るシステムを発生する。本発明による電力供給システム
の供給電圧システムは、供給電圧が前記の従来技術にく
らべて高いので、高圧供給システムと呼ばれる。
【００１９】本発明による電力供給システムではこのた
め各変電所２１ないし２６内でＥＶＵ回路網３１の高圧
が先ず中圧に変圧される。変換装置１１内で次いで可変
の周波数および可変の振幅を有するシステムが発生さ
れ、このシステムは続いて再び高圧に変圧される。
【００２０】セクションケーブルシステム５ないし１０
内の定格電圧は、開閉装置（真空スイッチ）およびロー
タ電圧のゆえに中圧システムでなければならないステー
タ区間１および２の定格電圧よりも大きい。従って、セ
クションケーブルシステム５ないし１０とステータ区間
１、２との間に整合変圧器３２が接続されており、それ
によりセクションケーブルシステム５ないし１０の定格
電圧がステータ区間１、２の定格電圧に降圧される。
【００２１】図２に示されている実施例ではそれぞれ２
つの隣接するセクションケーブルシステム６および７ま
たは８および９が結合スイッチ３３または３４により互
いに接続可能である。それにより１つの変電所の故障の
際に、故障の影響を受けたセクションケーブルシステム
が隣接するセクションケーブルシステムの変電所により
給電されることが保証されている。
【００２２】図３および図４には各個の磁気浮上車両の
駆動のために２つのロングステータ駆動装置が並列に配
置されている。各ロングステータ駆動装置のステータ巻
線は磁気浮上車両に対する走行距離に沿って多数の制御
可能なステータ区間４１ないし４４に分割されている。
【００２３】それぞれ２つのステータ区間４１および４
２または４３および４４は、セクションケーブルシステ
ム４５または４６と導電接続されている電流母線７０ま
たは７１に接続可能である。ステータ区間４１および４
２はそのためにその一端で中性点スイッチ４７または４
８と、またその他端で供給スイッチ４９または５０と接
続されている。同様にステータ区間４３および４４はそ
れぞれ中性点スイッチ５１または５２とも供給スイッチ
５３または５４とも接続されている。中性点スイッチ４
７および４８ならびに５１および５２は閉じられた位置
でそれぞれ中性点を形成する。供給スイッチ４９および
５０は区間スイッチ５５を介して電流母線７０に接続可
能であり、それに対して供給スイッチ５３および５４は
区間スイッチ５６を介して電流母線７１に接続可能であ
る。
【００２４】区間スイッチ５５および５６と直列にそれ
ぞれ整合変圧器５９または６０が接続されており、それ
によりセクションケーブルシステム４５および４６の定
格電圧がステータ区間４１ないし４４の定格電圧に降圧
され得る。すなわち、図示されている実施例では、それ
ぞれ２つのステータ区間４１および４２または４３およ
び４４に対して１つの共通の整合変圧器５９または６０
が設けられている。
【００２５】セクションケーブルシステム４５および４
６はそれぞれ変換装置６１または６２から可変の周波数
および可変の振幅を有する供給電圧を給電され、また故
障の場合にはそれぞれ結合スイッチ６３または６４によ
り隣接する（図３および図４には示されていない）セク
ションケーブルシステムに接続可能である。
【００２６】さらに、図示されている実施例では、２つ
の並列接続されたスイッチ６５および６６が設けられて
いる。並列接続されたスイッチ６５はその一端でセクシ
ョンケーブルシステム４５に、またその他端でセクショ
ンケーブルシステム４６に導かれている。並列接続され
たスイッチ６６はその一端で電流母線７０に、またその
他端で電流母線７１に導かれている。
【００２７】さらに、ステータ区間４１および４３はそ
れらの中性点側端でクロス接続されたスイッチ６７を介
して互いに接続されている。さらに、ステータ区間４２
および４３はそれらの供給側端でクロス接続されたスイ
ッチ６８を介して互いに接続されている。最後にあげた
接続の代わりに、ステータ区間４３はその供給側端で追
加的な中性点スイッチ６９に導かれていてもよい。
【００２８】磁気浮上車両を始動させるためには区間ス
イッチ５５および５６が開かれ、また橋絡スイッチ５７
が閉じられる。それによって整合変圧器５９は橋絡され
ている。橋絡スイッチ５８は開かれた状態にとどまる。
さらに、セクションケーブルシステム４５および４６が
並列接続されたスイッチ６６（および必要な場合には並
列接続されたスイッチ６５）の閉路により並列に接続さ
れる。
【００２９】同時に中性点スイッチ４８、供給スイッチ
４９ならびにクロス結合されたスイッチ６７および６８
が閉じられる。クロス結合されたスイッチ６８の代りに
中性点スイッチ６９が設けられているときにはこれが閉
じられる。すべての他のスイッチは開かれている。ステ
ータ区間４１ないし４３はそれによって直列に接続され
ている。
【００３０】ステータ区間４１ないし４４の同時の直列
接続の際のセクションケーブルシステム４５および４６
の並列接続によりセクションケーブルシステム内の定格
電流ｉN の加算が行われる。
【００３１】セクションケーブルシステム４５および４
６の各々における３０ｋＶの定格電圧およびステータ区
間４１および４２または４３および４４内の１０ｋＶの
定格電圧の際には、高圧から中圧への変圧比に相応し
て、両セクションケーブルシステム内にそれぞれｉN ／
３の定格電流が流れる。前記の切換により始動作動（図
３）中は定格電流ｉN の２／３が利用される。始動時間
中はセクションケーブルに関して過負荷を有する作動も
考えられるので、全定格電流ｉN が利用される。始動作
動（図３）から正常作動（図４）になるためには、橋絡
スイッチ５７、並列接続されたスイッチ６５および６６
ならびにクロス接続されたスイッチ６７および６８（ま
たはクロス接続されたスイッチ６７および中性点スイッ
チ６９）が開かれなければならない。さらに供給スイッ
チ５３ならびに区間スイッチ５５および５６が閉じられ
なければならない。
【００３２】電流母線７０および７１は有利な仕方でセ
クション側の開閉要素と一緒に共通の開閉位置１２に収
納されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による電力供給システムの結線図。
【図２】本発明による電力供給システムの第１の実施例
の結線図。
【図３】本発明による電力供給システムの第２の実施例
の結線図。
【図４】正常作動中の図３による電力供給システムの結
線図。 〔図面の簡単な説明〕 １、２ ステータ区間 ３、４ 区間スイッチ ５〜１０ セクションケーブルシステム １１ 変換装置 １２ 開閉位置 ２１〜３０ 変電所 ３１ ＥＶＵ回路網 ３２ 整合変圧器 ３３、３４ 結合スイッチ ４１〜４４ ステータ区間 ４５、４６ セクションケーブルシステム ４７、４８ 中性点スイッチ ４９、５０ 供給スイッチ ５１、５２ 中性点スイッチ ５３、５４ 供給スイッチ ５５、５６ 区間スイッチ ５７、５８ 橋絡スイッチ ５９、６０ 整合変圧器 ６１、６２ 変換装置 ６３、６４ 並列接続されたスイッチ ６７、６８ クロス接続されたスイッチ ６９ 中性点スイッチ ７０、７１ 電流母線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）ロングステータ駆動用ステータ巻線
    が磁気浮上車両に対する走行距離に沿って多数の制御可
    能なステータ区間に分割されており、 ｂ）ステータ区間が少なくとも１つの区間スイッチを介
    して、ステータ区間に沿って延びている少なくとも１つ
    のセクションケーブルシステムに接続可能であり、 ｃ）セクションケーブルシステムあたり少なくとも１つ
    の変換装置が設けられており、その際に変換装置が少な
    くとも１つの変電所内にステータ区間に沿って配置され
    ており、 ｄ）各変換装置がステータ区間に対する供給電圧システ
    ムを発生し、 ｅ）セクションケーブルシステム内の定格電圧がステー
    タ区間の定格電圧よりも大きく、 ｆ）セクションケーブルシステムとステータ区間との間
    に少なくとも１つの整合変圧器が中間接続されており、
    整合変圧器によりセクションケーブルシステムの定格電
    圧がステータ区間の定格電圧に降圧されていることを特
    徴とするロングステータ駆動用電力供給システム。
  2. 【請求項２】 予め定め得る数のセクションケーブルシ
    ステムが１つの結合スイッチを有し、それにより２つの
    隣接するセクションケーブルシステムが互いに接続され
    ることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
  3. 【請求項３】 始動のために必要とされる直流電流が当
    該の整合変圧器の橋絡によりステータ区間に供給される
    ことを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
  4. 【請求項４】 少なくとも２つの並列に配置されたロン
    グステータ駆動装置において両ロングステータ駆動装置
    のセクションケーブルシステムが並列に、また相応のス
    テータ区間が直列に接続可能であることを特徴とする請
    求項３記載の電力供給システム。
  5. 【請求項５】 各ロングステータ駆動装置の変換装置が
    １つの開閉装置により、変換装置が同時に多数のセクシ
    ョンケーブルシステムに供給するように接続されること
    を特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
JP7063313A 1994-03-04 1995-02-27 ロングステータ駆動用電力供給システム Pending JPH07288902A (ja)

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