LU85168A1 - CIRCUIT FOR THE DRIVE AND BRAKE OPERATION OF ELECTRIC MOTOR VEHICLES - Google Patents

CIRCUIT FOR THE DRIVE AND BRAKE OPERATION OF ELECTRIC MOTOR VEHICLES Download PDF

Info

Publication number
LU85168A1
LU85168A1 LU85168A LU85168A LU85168A1 LU 85168 A1 LU85168 A1 LU 85168A1 LU 85168 A LU85168 A LU 85168A LU 85168 A LU85168 A LU 85168A LU 85168 A1 LU85168 A1 LU 85168A1
Authority
LU
Luxembourg
Prior art keywords
erasable
bridge
valve
pair
voltage
Prior art date
Application number
LU85168A
Other languages
German (de)
Inventor
Heinz Boehm
Original Assignee
Licentia Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Gmbh filed Critical Licentia Gmbh
Publication of LU85168A1 publication Critical patent/LU85168A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors
    • B60L9/30Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors fed from different kinds of power-supply lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

L-2848L-2848

Ο Π 1 fi ftxRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG Brevet N° .........V.....>/.........I.......V, OΟ Π 1 fi ftxRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG Brevet N ° ......... V .....> / ......... I ....... V, O

du .......1.9.....,9.9:.9Χ.™?.Ξ.....™.? ^ Monsieur le Ministre ... Æwëâ de l’Économie et des Classes Moyennes ître délivré......................................... Service de la Propriété Intellectuelleyou ....... 1.9 ....., 9.9: .9Χ. ™? .Ξ ..... ™.? ^ Monsieur le Ministre ... Æwëâ de l'Économie et des Classes Moyennes ître délivré ................................ ......... Service de la Propriété Intellectuelle

“ LUXEMBOURG“LUXEMBOURG

Demande de Breyet d’invention I. RequêteDemande de Breyet d’invention I. Requête

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH, Theodor-Stern-Kai 1, D-6000 ^ Frankfurt am Main, représentée par Monsieur Jean Waxweiler, 21- 25 Allée Scheffer,Luxembourg, agissant en qualité de manda- (2) taire déposent) ce dix janvier mil neuf cent quatre-vingt-quatre................................. (3) à ..1.5...(..9,9........heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : ...S..c.h.a.l.t.u.n.g.....für den Fahr- und Bremsbetrieb elektrischer Trieb- (4) fahr zeuge £$- .............................................................................................................................................................................................................................................................................. 41/’ 2. la délégation de pouvoir, datée de je 3Ö.....dëcëmËre 3. la description en langue . allernende.................................de l’invention en deux exemplaires;^.' 4..........2....................planches de dessin, en deux exemplaires; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le dix janvier mil neuf cent quatre-viaqt-quatre.............................................................................................Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH, Theodor-Stern-Kai 1, D-6000 ^ Frankfurt am Main, représentée par Monsieur Jean Waxweiler, 21-25 Allée Scheffer, Luxembourg, agissant en qualité de manda- (2) taire déposent) ce dix janvier mil neuf cent quatre-vingt-quatre ................................. (3) à ..1.5. .. (.. 9.9 ........ heures, au Ministère de l'Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l'obtention d'un brevet d'invention concernant: ... S..chaltung .... for driving and braking operation of electric powered (4) vehicles £ $ - ...................... .................................................. .................................................. .................................................. .................................................. ................................................ 41 / '2. la délégation de pouvoir, datée de each 3Ö ..... dëcëmËre 3. la description en langue. Allernende ........................ ......... de l'invention en deux exemp laires; ^. '4 .......... 2 .................... planches de dessin, en deux exemplaires; 5th la quittance des taxes versées au Bureau de l'Enregistrement à Luxembourg, le dix janvier mil neuf cent quatre-viaqt-quatre ....................... .................................................. ....................

déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : Heinz HÖ1M7"Onkel-Tom-Strasse 35, D-1000 Berlin 37 · ^ revendiquent) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6) ..b.r.e.Y.e.t.....d..!..ihY.e.ntlon.............déposée(s) en (7) ...Allemagne___________________________;______________________________________,.déclare (nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l '(es) inventeur (s) est (sont): Heinz HÖ1M7 "Onkel-Tom-Strasse 35, D-1000 Berlin 37 · ^ revendiquent) pour la susdite demande de brevet la priorité d'une (des) demande (s) de (6) ..breYet .... d ..! .. ihY.e.ntlon ............. déposée (s) en (7) ... Allemagne ___________________________; ______________________________________ ,.

le 15 janvier 1983 sous le No. E 3301496.5____________________________________________ _ ^ au nom de Lic.e.nti.&.....P.a,tent-Verwaltungs-GmbH______________________________________________________________________________________ (8¾¾ élit(élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg_______________________ # ‘ ..J.ean-...Waxweiler.r 21-2.5 Allée Schef.fer......Luxembourg._______________________________________________________(10) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexas susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à......................./....................................mois. (11)le 15 janvier 1983 sous le No. E 3301496.5 ____________________________________________ _ ^ au nom de Lic.e.nti. & ..... Pa, tent-Verwaltungs-GmbH ______________________________________________________________________________________ (8¾¾ élit (élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg_______________________ # '..J.ean -... Waxweiler.r 21-2.5 Allée Schef.fer ...... Luxembourg ._______________________________________________________ (10) sollicite (nt) la délivrance d'un brevet d'invention pour l'objet décrit et représenté dans les annexas susmentionnées, - avec ajournement de cette délivrance à ....................... / ............ ........................ mois. (11)

Le folahdataire J) ...............03^ .......Le folahdataire J) ............... 03 ^ .......

Γ IL Procès-verbal de DépôtΓ IL Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du : 10.01.1984 'L /^ • <i^X Pr- le M nistre |f Ί ‘Ÿ à ..1.5/..0.0 heures ^^ ^ ^^ ^®conom*e e* ^es ^asses Moyennes, A 68007 ///////La susdite demande de brevet d'invention a été déposée au Ministère de l'Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du: 10.01.1984 'L / ^ • <i ^ X Pr- le M nistre | f Ί 'Ÿ à ..1.5 / .. 0.0 heures ^^ ^ ^^ ^ ®conom * ee * ^ es ^ asses Moyennes, A 68007 ///////

PRIORlTÄTS-BEftWSPRUCHUNGPRIORITY APPLICATION

der Patent-Anmeldungthe patent application

In Deutschland vom 15. Januar 1983 unter Nr. p 3301496.5In Germany from January 15, 1983 under No. p 3301496.5

* BESCHREIBUNG* DESCRIPTION

ZU EINER PATENTANMELDUNG IMFOR A PATENT APPLICATION IN

GROSSHERZOGTUM LUXEMBURG Licentia Patent-Verwaltungs-GmbHGRAND DUCHY LUXEMBOURG Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH

" Schaltung für den Fahr- und Bremsbetrieb elektrischer Triebfahrzeuge * - 1 - i 4"Circuit for the driving and braking operation of electric traction vehicles * - 1 - i 4

Schaltung für den Fahr- und Bremsbetrieb elektrischer TriebfahrzeugeCircuit for the driving and braking operation of electric traction vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für den Fahr-und Bremsbetrieb elektrischer Triebfahrzeuge, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 naher definiert ist. Es wird dabei ausgegangen von der GrundSchaltung einer Folgeschaltung für Wechselspannungsbetrieb, wie sie z.B. aus Fig. 1 mit einer 1-Kondensatorlöschanordnung hervorgeht. Derartige Folgeschaltungen bestehen jeweils aus einer löschbaren unsymmetrisch halbgesteuerten Brücke und einer unsymmetrisch . halbgesteuerten nur zündsteuerbaren Brücke. Für die lösch bare Brücke sind dabei Varianten mit- 1, 2 oder 3 Löschkondensatoren bekannt und ausgeführt. Es wird dazu z.B. auf die DE-PS 26 09 285 und die DE-OS 21 26 111 verwiesen. Mit diesen Schaltungen läßt sich durch Steuerung des Anschnitts-bzw. des Abschnittswinkels bei anlie-The invention relates to a circuit for the driving and braking operation of electric traction vehicles, as defined in the preamble of claim 1. It is based on the basic circuit of a sequential circuit for AC operation, as e.g. 1 with a 1-capacitor quenching arrangement. Such sequential circuits each consist of an erasable asymmetrically semi-controlled bridge and an asymmetrically. semi-controlled only ignition controllable bridge. Variants with 1, 2 or 3 extinguishing capacitors are known and designed for the extinguishable bridge. It is e.g. referred to DE-PS 26 09 285 and DE-OS 21 26 111. With these circuits can be controlled by controlling the gate or. the section angle with attached

VV

- 2 - * * gender WechselSpannung eine gewünschte Gleichspannung bzw. ein Gleichstrom einstellen. Die Schaltung ermöglicht Leistungsfaktoren TV von 0,85 bis 0,95, ist aber als halbgesteuerte Brücke nicht rückspeisefähig.- 2 - * * gender AC voltage set a desired DC voltage or current. The circuit enables power factors TV from 0.85 to 0.95, but is not regenerative as a semi-controlled bridge.

Bekannt sind ferner Schaltungen, bei denen zwischen Gleichspannungsnetz und Gleichstromlast bzw. -zwischenkreis ein strömsteilender Stromrichter unter dem Namen Gleichstrom- steiler gelegt ist. Diese Schaltungen sind normalerweise rückspeisefähig. Dazu wird das Fahrschütz geöffnet. Bei nicht aufnahmefähigem Netz wird ein Bremsthyristor gezündet, um die Bremsleistung in einem Bremswiderstand in Wärme umzusetzen.Circuits are also known in which a current-dividing converter is placed between the DC voltage network and the DC load or intermediate circuit under the name of DC divider. These circuits are normally regenerative. To do this, the contactor is opened. If the network is not receivable, a brake thyristor is fired to convert the braking power into heat in a braking resistor.

Zweck der Erfindung ist die Realisierung eines einfachen Mehrsystem-Netzstromrichters unter Verwendung einer bewährten (Schaltung. Alle dazu bekannten Fahrzeuglösungen verwenden sonst wahlweise ein Netzteil zur Ws-Einspeisung und ein anderes zur Gs-Einspeisung oder bei einem anderen System ( beide Netzteile in Reihe. Das bedeutet einen hohen Aufwand I an Leistungs- und Steuerelektronik und bei Verwendung mehrerer i i Stromrichter in Reihe einen schlechten Wirkungsgrad.The purpose of the invention is the implementation of a simple multi-system power converter using a proven (circuit. All known vehicle solutions otherwise use either a power supply for Ws feed and another for Gs feed or in another system (both power supplies in series means a high expenditure I of power and control electronics and, when using two ii converters in series, poor efficiency.

\ Die eigentliche technische Aufgabe liegt darin, die bekannte, 1 bisher nur für den Betrieb an Wechselspannungsnetzen ver- 1 - wendbare Folgeschaltung mit ihren vorteilhaften Eigenschaften I durch einfache Schaltungsänderungen universell für Fahren und ! ’ Bremsen an Gleich- und Wechselspannungsnetzen verwendbar zu I machen. Bei Betrieb an Gleichspannungsnetzen soll darüberhin- aus wahlfrei Netz- oder Widerstandsbremse erzielbar sein.\ The actual technical task is to use the well-known sequential circuit 1, which has so far only been used for operation on AC networks, with its advantageous properties I by simple circuit changes, universal for driving and! ’To make brakes on DC and AC networks usable. When operating on DC voltage networks, it should also be possible to achieve a network or resistance brake.

Die genannte Aufgabe wird für eine Schaltung der eingangs genannten Art entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The stated object is achieved for a circuit of the type mentioned at the outset in accordance with the characterizing features of claim 1.

i \ - 3 -i \ - 3 -

Neben der Aufwandsreduzierung ergibt sich zusätzlich eine > Erhöhung der Betriebssicherheit aus der Komponentenver ringerung.In addition to the reduction in effort, there is also an> increase in operational reliability from the reduction in components.

t .t.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.Further expedient configurations can be found in the subclaims.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

44th

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine bekannte Folgeschaltung Fig. 2 eine erfindungsgemäße SchaltungFig. 1 shows a known sequential circuit. Fig. 2 shows a circuit according to the invention

Anhand der bekannten Schaltung nach Fig. 1 - von der bei der Erfindung ausgegangen wurde - soll der Grundaufbau erläutert werden. Danach wird von einem Wechselspannungsfahrleitungsnetz 1 über einen Transformator 2 mit getrennten Sekundärwicklungen 2a, 2b die getrennte Speisung der Folgeschaltung einer löschbaren unsymmetrisch halbgesteuerten Brücke 4 und einer unsymmetrisch halbgesteuerten Folgebrücke 3 betrieben. Letztere speist über eine Lastdrossel 6 eine nicht näher dargestellte, an den Klemmen +, - liegende Last. Die Last kann eine Gleichstromlast, z.B. Gleichstrommotoren oder ein Zwischenkreis sein.The basic structure will be explained on the basis of the known circuit according to FIG. 1 - which was assumed in the invention. Thereafter, the separate supply of the sequential circuit of an erasable asymmetrically semi-controlled bridge 4 and an asymmetrically semi-controlled sequence bridge 3 is operated by an AC overhead line network 1 via a transformer 2 with separate secondary windings 2a, 2b. The latter feeds a load, not shown, at the terminals +, - via a load choke 6. The load can be a DC load, e.g. DC motors or an intermediate circuit.

Die nicht steuerbaren Ventile der Eschbaren Brücke 4 sind mit 4.1, 4.2, die steuerbaren mit 4.3 und 4.4 bezeichnet.The non-controllable valves of the Eschbaren Bridge 4 are designated 4.1, 4.2, the controllable valves 4.3 and 4.4.

5 ist ein Löschkondensator und 4.5 und 4.6 stellen die zugehörigen Löschthyristoren dar. Von der Folgebrücke 3 sind die nicht steuerbaren Ventile mit 3.1 und 3.2 und die^eÄ- aren mit 3.3 und 3.4 bezeichnet. M stellt den Masserückschluß dar.5 is a quenching capacitor and 4.5 and 4.6 represent the associated quenching thyristors. From the following bridge 3, the non-controllable valves are denoted by 3.1 and 3.2 and the ^ ares by 3.3 and 3.4. M represents the mass inference.

- 4 -- 4 -

In der nachfolgenden Erörterung der Erfindung sind für gleiche Elemente in der Schaltung die gewählten Bezugszeichen weitgehend beibehalten worden.In the following discussion of the invention, the chosen reference numerals have been largely retained for the same elements in the circuit.

' Fig. 2 zeigt nun die erfindungsgemäße Schaltung für einen.2 now shows the circuit according to the invention for a.

wahlweisen Anschluß an ein Wechselspannungsnetz 1.1 oder ein Gleichspannungsnetz 1.2. Über einen Systemumschalter 17 erfolgt die Umschaltung auf das entsprechende System , wobei die obere Stellung « - wie ersichtlich - für Gleichspannungsbetrieb vorgesehen ist. Bei Gleichspannungsbetrieb sind die Sekundärwicklungen a und b des Transformators 2 von den Wechselspannungseinspeisungspunkten der Brücken 3 und 4 getrennt (Schalter 21 und 22 sindgeöffnet)u.es wird di rekt über die Netzdrossel 7, Systemumschalter 17 und Schalter 20 eingespeist. Bei Wechselspannungsbetrieb wird über die Schalter 21 und 22 eingespeist. Systemumschalter 17 ist dann in der unteren Position und Sehaljtf^ geöffnet. Hinzugekommen ist des weiteren ein Fahrschütz 9 und ein Bremswiderstand 14 mit reihengeschaltetem Thyristor 13.optional connection to an AC voltage network 1.1 or a DC voltage network 1.2. The system is switched over to a system switch 17, the upper position 1 being - as can be seen - intended for DC operation. In DC operation, the secondary windings a and b of the transformer 2 are separated from the AC supply points of the bridges 3 and 4 (switches 21 and 22 are open) and it is fed directly via the line reactor 7, system switch 17 and switch 20. In the case of AC operation, the switches 21 and 22 are used for feeding. System switch 17 is then open in the lower position and Sehaljtf ^. A contactor 9 and a braking resistor 14 with a series-connected thyristor 13 have also been added.

Mit der neuen Schaltung ist Fahr- und Bremsbetrieb an Gleich-und Wechselspannungsnetzen möglich. Dabei erlaubt der Gleichspannungsbetrieb Netzbremse oder gemischte Netz-Widerstandsbremse. Bei Wechselspannungseinspeisung kann nur Leistung im Bremswiderstand 14 umgesetzt werden. Eine Netzrückspeisung ist nicht möglich.The new circuit enables driving and braking on DC and AC networks. The DC voltage operation allows a network brake or a mixed network resistance brake. When AC voltage is fed in, only power in the braking resistor 14 can be converted. Regenerative power supply is not possible.

In der nachfolgenden Funktionsbeschreibung werden die charakteristischen Betriebszustände mit den jeweiligen Stromführungen beschrieben. Die Umschaltkriterien zwischen den Betriebszuständen werden von einer übergeordneten Steuerung gehler bildet, die nicht Gegenstand der Erfindung ist und/vor ausgesetzt wird.In the following functional description, the characteristic operating states are described with the respective current leads. The switching criteria between the operating states are formed by a higher-level controller, which is not the subject of the invention and / is suspended before.

— 5 —- 5 -

Zur Funktion: rAbout the function: r

WechselSpannungseinspeisung x .AC voltage supply x.

• Der Systemumschalter 17 ist in der Schaltstellungü , d.h. in unterer Lage und Schalter 21 und 22 sind5/ Ba^^lÄrschütz 9 ist für "Fahren” geschlossen, für "Bremsen" geöffnet. Der Stromabnehmer für Gleichspannung liegt nicht am Fahrdraht . bzw. der entsprechende Hauptschalter ist geöffnet.The system switch 17 is in the switch position ue, i.e. in the lower position and switches 21 and 22 are 5 / Ba ^^ lÄrschütz 9 is closed for "driving", open for "braking". The pantograph for DC voltage is not on the contact wire or the corresponding main switch is open.

4 Für "Fahren" im Zustand "Treiben" verläuft der Strom-es wird nur der Betrieb der ersten Brücke 4 beschrieben - in der ersten Halbwelle über die Haupttransformator-Sekundärwick-lung 2b, die Ventile 4.3, 3.2, 3.1, Lastdrossel 6, Last und zurück über Ventil 4.2. In der nächsten Halbwelle fließt der Strom - wieder ausgehend von Wicklung 2b - über die Ventile 4.1, 3.2, 3.1, Lastdrossel 6, Last und zurück über Ventil 4.4. Dies wiederholt sich abwechselnd. Dazwischen liegen jeweils die Zustände des Löschens und Freilaufes. Zum Löschen nach der ersten Halbwelle wird der Thyristor 4.5 gezündet und der Kommutierungskondensator 5 mit rechtsseitiger +-Polarität über das Ventil 4.3 entladen. Ventil 4.3 erlischt damit. Der Freilauf erfolgt stets über die nicht steuerbaren Ventile 4.1 und 4.2. Es folgt die zweite Halbwelle "Treiben,r wie bereits geschildert. Dazu wird Ventil 4.4 . ge zündet. Zur Löschung von Ventil 4.4 wird nun Ventil 4.6 gezündet, der Kommutierungskondensator 5 wieder auf rechtsseitige +-Polarität umgeladen und der Freilauf erfolgt wieder wie beschrieben über die Ventile 4.2 und 4.1. Die Stromführung im Freilauf ist unabhängig von der Polarität des Netzes und des Kommutierungskondensators 5.4 For "driving" in the "driving" state, the current runs - only the operation of the first bridge 4 is described - in the first half-wave via the main transformer secondary winding 2b, the valves 4.3, 3.2, 3.1, load choke 6, load and back via valve 4.2. In the next half-wave the current flows - again starting from winding 2b - via valves 4.1, 3.2, 3.1, load choke 6, load and back via valve 4.4. This is repeated alternately. In between are the states of deletion and free running. To extinguish after the first half-wave, the thyristor 4.5 is ignited and the commutation capacitor 5 with right-sided + polarity is discharged via the valve 4.3. Valve 4.3 goes out. The freewheeling always takes place via the non-controllable valves 4.1 and 4.2. This is followed by the second half-wave "drive, r as already described. To do this, valve 4.4 is ignited. To extinguish valve 4.4, valve 4.6 is now ignited, commutation capacitor 5 is again charged to the + polarity on the right-hand side and freewheeling is again carried out as described valves 4.2 and 4.1 The current flow in the freewheel is independent of the polarity of the network and the commutation capacitor 5.

Soll die Widerstandsbremse eingeschaltet werden, ist das F ahrschütz 9 zu öffnen und der Thyristor 13 zu zünden. Der - 6 - ^trom verläuft dann bei generatorischem Betrieb des Motors - (Last) von der Minusklemme aus über den Bremswiderstand 14,If the resistance brake is to be switched on, the driving contactor 9 is to be opened and the thyristor 13 is to be ignited. The - 6 - ^ current then runs during generator operation of the motor - (load) from the negative terminal via the braking resistor 14,

Thyristor 13 und die Ventile 3.2, 3.1, Lastdrossel 6 zurück zum Motor. Auch hier ist die Polarität des Kommutierungs-* " kondensators 5 unerheblich.Thyristor 13 and the valves 3.2, 3.1, load throttle 6 back to the engine. Here, too, the polarity of the commutation capacitor 5 is irrelevant.

vv

Es folgt ein Zustand "Freilaufbremsen”, bei dem durch Zünden der Ventile 4.4 und 4.3 die Widerstandsbremse herausgenommen wird. Im folgenden Zustand "Löschen Freilauf Bremsen" wird je nach Polarität des Kommutierungskondensators 5 durch Zünden des Ventils 4.6 das Ventil 4.4 bzw. durch Zünden von Ventil 4.5 das Ventil 4.3 gelöscht und anschließend der Kondensator 5 umgeladen.There follows a state "free-wheel braking", in which the resistance brake is removed by firing the valves 4.4 and 4.3. In the following state "extinguishing free-wheel braking", depending on the polarity of the commutation capacitor 5, the valve 4.4 or the firing of Valve 4.5, valve 4.3 deleted and then the capacitor 5 reloaded.

Bei Verwendung der Schaltung als Netzstromrichter in einem Drehstromantriebssystem mit eingeprägtem Strom kann zur Verlustdeckung bei Bremsbetrieb mit kleinster vom Motor gelieferten Bremsleistung die Folgebrücke 3 mit Sekundärwicklung 2a des Haupttransformators 2 mit zur Energielieferung herangezogen werden. Der Strom verläuft dann bei geöffnetem Fahrschütz 9 von der Minusklemme über die Ventile 4.4, 4.3, 3.4, Wicklung 2a, Ventil 3.1, Lastdrossel 6, Plusklemme oder für die nächste Halbwelle von Minusklemme, Ventile 4.4, 4.3, 3.2, Wicklung 2a, Ventil 3.3, Lastdrossel 6, Plusklemme .When using the circuit as a mains converter in a three-phase drive system with impressed current, the following bridge 3 with secondary winding 2a of the main transformer 2 can be used to cover the loss during braking operation with the smallest braking power supplied by the motor. The current then runs when the contactor 9 is open from the negative terminal via the valves 4.4, 4.3, 3.4, winding 2a, valve 3.1, load choke 6, positive terminal or for the next half-wave of negative terminal, valves 4.4, 4.3, 3.2, winding 2a, valve 3.3 , Load choke 6, positive terminal.

Gl eich spanriunq seinspeisunq der oberenEasily feed the top

Hierbei ist der Systemumschalter 17 inyStellung der Kontakt 20 ist geschlossen, .Here, the system switch 17 is in position, the contact 20 is closed.

und die Schalter 21 und 22 sind geöffnet. Weiterhin ist das Fahrschütz 9 beim Fahren geschlossen und beim Bremsen geöffnet sowie der Stromabnehmer 1.1 für WechselSpannung abgelegt und/oder ein entsprechender Hauptschalter offen.and switches 21 and 22 are open. Furthermore, the contactor 9 is closed when driving and opened when braking, the current collector 1.1 for AC voltage is stored and / or a corresponding main switch is open.

i« - 7 -i «- 7 -

Im Zustand "Treiben” fließt der Strom aus dem Gleichspannungsnetz und die Drossel 7 bzw. aus dem Netzkondensator 8 über - das Fahrschütz 9, Systemumschalter 17, .. Lastdrossel 6 in * * die Last und von dort über den gezündeten Gleichstromsteller aus den Ventilen 4.4 und 4.3, Schalter 20 zurück.In the "driving" state, the current flows from the DC voltage network and the choke 7 or from the network capacitor 8 - the contactor 9, system switch 17, .. load choke 6 into * * the load and from there via the ignited DC chopper from the valves 4.4 and 4.3, switch 20 back.

Die Polarität des Kommutierungskondensators ist dabei beliebig.The polarity of the commutation capacitor is arbitrary.

Es folgt ein Zustand "Löschen Treiben", bei dem - wie bereits für Wechselspannungsbetrieb beschrieben - je nach Aufladung des Kommutierungskondensators 5 einer der beiden Löschthyriäoren 4.5 oder 4.6 gezündet wird und die Kondensatorentladung das Ventil 4.3 oder 4.4 löscht. Nach erfolgtem Umladen des Kommutierungskondensators 5 ergibt sich der Zustand "Freilauf Fahren", bei dem der Strom über die als Freilaufdiode wirkenden Ventile 4.1 und 4.2 fließt.There follows a "extinguishing drive" state in which - as already described for AC operation - one of the two quenching thyriors 4.5 or 4.6 is ignited, depending on the charge on the commutation capacitor 5, and the capacitor discharge quenches the valve 4.3 or 4.4. After the commutation capacitor 5 has been reloaded, the state "freewheeling driving" results, in which the current flows via the valves 4.1 and 4.2 acting as a freewheeling diode.

Im Zustand "Netzbremse" ist Fahrschütz 9 geöffnet und der Strom fließt über die Freilaufventile 4.2 und 4.1 in den Netzkondensator 8 und in das Netz, was einer Energierücklieferung entspricht. Nach Erreichen der zulässigen Spannung am Netzkondensator 8 kann der Bremsthyristor 13 gezündet und die weitere Bremsenergie im Bremswiderstand 14 in Wärme umgesetzt werden.In the "network brake" state, contactor 9 is open and the current flows via freewheel valves 4.2 and 4.1 into network capacitor 8 and into the network, which corresponds to an energy return. After reaching the permissible voltage at the line capacitor 8, the brake thyristor 13 can be ignited and the further braking energy in the braking resistor 14 can be converted into heat.

Im Zustand "Freilauf Bremsen" sind die Gleichstromsteller-Ventile 4.4 und 4.3 gezündet und der Strom fließt über diese Ventile und die als Bremsdioden wirkenden Ventile 3.1 und 3.2.In the "free-running brakes" state, the DC regulator valves 4.4 and 4.3 are ignited and the current flows through these valves and the valves 3.1 and 3.2 which act as brake diodes.

Analog dem geschilderten Zustand bei Wechselstrombetrieb kann auch bei Gleichstrombetrieb ein Zusteuern von Leistung aus dem Netz beim Bremsen mit kleiner Generatorieistung erforderlich sein. Das exakte Zuschalten kann über ein zusätz-Analogous to the state described in AC operation, it may also be necessary to control power from the network when braking with low generator power in DC operation. The exact connection can be made using an additional

KK

- 8 - * * liches Schütz 18 und einen Widerstand 19 unter- 8 - * * contactor 18 and a resistor 19 below

Benutzung des gezündeten Ventils 3.3 als Überbrückungsthy-ristor erfolgen.Use the ignited valve 3.3 as a bypass thistor.

w % - Die bei Gleichstromstellerbetrieb durch Verwendung jeweils eines Zweigpaares als eine Funktionsgruppe vorgegebene Reihenschaltung von jeweils zwei Ventilen läßt bei Gleich- t spannungsbetrieb eine ähnliche Stellerspannung zu, wie die Gleichspannung bei der Folgeschaltung in Wechselspannungsbetrieb.w% - The series connection of two valves specified in DC control operation by using a pair of branches as a function group allows a similar control voltage in DC operation as the DC voltage in the subsequent connection in AC operation.

Die als LUB-Schaltung bekannte Grundschaltung stellt eine bewährte und am Markt eingeführte Lösung für elektrische Triebfahrzeuge dar. Die erfindungsgemäße Erweiterung der Schaltung nur um wenige Bauteile erschließt zusätzlich den Anwendungsbereich für Mehrsystemfahrzeuge vorzugsweise inThe basic circuit known as the LUB circuit represents a tried and tested solution for electric traction vehicles. The expansion of the circuit according to the invention by only a few components additionally opens up the area of application for multi-system vehicles, preferably in

Drehstromantriebstechnik an Gleich- und Wechselspannungsnetzen.Three-phase drive technology on DC and AC networks.

00

Claims (8)

1. Schaltung für den Fahr- und Bremsbetrieb elektrischer Triebfahrzeuge, insbesondere für Stromsystemwechsel z.B. bei grenzüberschreitendem Verkehr, unter Verwendung einer Folgeschaltung aus einer löschbaren, unsymmetrisch halbgesteuerten Brücke und einer unsymmetrisch halbgesteuerten Brücke, bei der beide Brücken getrennt vom Wechselspannungsnetz einspeisbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß gleichsinnig parallel zwischen dem löschbaren und dem nicht steuerbaren Ventilzweigpaar (4.3/4.4 und 4.1/4.2) der löschbaren Brücke (4) die Reihenschaltung eines Bremswiderstandes (14) und eines Thyristors (13) angeordnet ist und zwischen den Kathoden der angrenzenden 3 Ventile (4.1, 13 und 4.3) je ein Schalter (9 bzw. 17 ) liegt, von denen der Schalter auf der Seite zum nicht steuerbaren Ventilzweigpaar (4.1/4.2) als Fahrschütz (9) bei Bremsbetrieb geöffnet und bei Fährbetrieb geschlossen ist und -- -10- der Schalter auf der Seite zum löschbaren Ventilzweigpaar (4.3/4.4) als Umschalter (17 ) dient, der bei Wechselspannungsbetrieb die Kathoden der angrenzenden » Ventile (13 und 4.3) und bei Gleichspannungsbetrieb die * - Gleichstromeinspeisung (Punkt A) über das Fahrschütz ( 9) unter Umgehung der Folgebrücke (3) direkt mit dem Lastkreis verbindet, wobei der Stromrücklauf über die lösch-baren Ventilzweige (4.4, 4.3)^4¾¾¾¾^¾¾¾0¾^^11 1> Kathodenseite (Punkt C) des löschbaren Ventilzweigpaares 4 (4.3/4.4) und der Masse (M) liegenden Schalter ( 20 ) erfolgt.1.Circuit for driving and braking operation of electric traction vehicles, especially for changing the power system e.g. for cross-border traffic, using a sequential circuit consisting of an erasable, asymmetrically semi-controlled bridge and an asymmetrically semi-controlled bridge, in which both bridges can be fed separately from the AC network, characterized in that in the same direction parallel between the erasable and the non-controllable valve branch pair (4.3 / 4.4 and 4.1 / 4.2) of the erasable bridge (4) the series connection of a braking resistor (14) and a thyristor (13) is arranged and between the cathodes of the adjacent 3 valves (4.1, 13 and 4.3) there is a switch (9 and 17) , of which the switch on the side to the non-controllable valve branch pair (4.1 / 4.2) as contactor (9) is open during braking and closed during ferry operation and - -10- the switch on the side to the erasable valve branch pair (4.3 / 4.4) as Selector switch (17) is used to switch the cathodes of the adjacent valves (13 and 4.3) in AC operation and in DC voltage gsbetrieb connects the * - direct current feed (point A) directly to the load circuit via the contactor (9), bypassing the following bridge (3), whereby the current return via the erasable valve branches (4.4, 4.3) ^ 4¾¾¾¾ ^ ¾¾¾0¾ ^^ 11 1 > The cathode side (point C) of the erasable pair of valve branches 4 (4.3 / 4.4) and the mass (M) of the switches (20) is carried out. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichspannungsbetrieb die Verbindungen zu den Wechselspannungseinspeisepunkten der beiden Brücken (3 und 4) durch Schalter ( 21 und 22 ) unterbrochen sind und die Gleichspannung (+) auf der Kathodenseite (Punkt A) des nichtsteuerbaren Ventilzweigpaares (4.1/4.2) der löschbaren Brücke (4) angeschlossen ist. A «2. Circuit according to claim 1, characterized in that in DC operation, the connections to the AC voltage feed points of the two bridges (3 and 4) are interrupted by switches (21 and 22) and the DC voltage (+) on the cathode side (point A) of the non-controllable Valve branch pair (4.1 / 4.2) of the erasable bridge (4) is connected. A « 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Gleichspannungseinspeisung (Punkt A) der löschbaren Brücke (4) und der Masse (M) ein Netzkondensa- * 1 1 tor (8) gelegt ist.3. Circuit according to claim 1 or 2, characterized in that a Netzkondensa- * 1 1 gate (8) is placed parallel to the DC voltage feed (point A) of the erasable bridge (4) and the ground (M). - 4. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß bei Fährbetrieb und Anliegen einer Gleichspannung das rechte löschbare Ventilzweigpaar (4.3/4.4) der löschbaren Brücke (4) als Gleichstromsteller und das linke nicht steuerbare Ventilzweigpaar (4.1 und 4.2) als "Frei-lauf" wirksam ist. Löschthyristoren (4.6, 4.5) sowie -11-- 4. Circuit according to claims 1 to 3, characterized in that the right erasable valve branch pair (4.3 / 4.4) of the erasable bridge (4) as a DC regulator and the left non-controllable valve branch pair (4.1 and 4.2) when driving and applying a DC voltage. is effective as a "freewheel". Quenching thyristors (4.6, 4.5) and -11- 5. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb "Netzbremse” und Anliegen einer das Gleichspannung für eine Rückspeisung in Netz das unge- steuerte linke Ventilzweigpaar (4.1/4.2) der löschbaren * * Brücke (4) und das rechte ungesteuerte Ventilzweigpaar (3.1/3.2) der Folgebrücke (3) stromführend sind.5. Circuit according to claims 1 to 4, characterized in that during operation "network brake" and the presence of a DC voltage for energy recovery in the network, the uncontrolled left pair of valve branches (4.1 / 4.2) of the erasable * * bridge (4) and that right uncontrolled pair of valve branches (3.1 / 3.2) of the following bridge (3) are live. 6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Freilauf im Bremsbetrieb die Stromführung über das rechte löschbare Ventilzweigpaar (4.3/4.4) der löschbaren Brücke (4) und das rechte ungesteuerte Ventilzweigpaar (3.1/3.2) der Folgebrücke (3) verläuft.6. A circuit according to claim 5, characterized in that for the freewheeling in braking operation, the current supply via the right erasable valve branch pair (4.3 / 4.4) of the erasable bridge (4) and the right uncontrolled valve branch pair (3.1 / 3.2) of the following bridge (3) . 7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Zusatzeinspeisung aus dem Gleichspannungsnetz beim Bremsen mit kleiner Leistung ein Schalter (18) mit Reihenwiderstand (19) zwischen der Gleichstromeinspeisung (Punkt A) und dem Teilerpunkt des linken ungesteuerten Ventilzweigpaares (3.3/3.4) der Folgebrücke (3) vorgesehen ist, über den^die Stromführung in den Lastkreis erfolgt mit Rücklauf an Masse (M) über das rechte löschbare Ventilzweigpaar (4.3/4.4) der löschbaren Brücke (4). *7. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that a switch (18) with series resistor (19) between the direct current supply (point A) and the dividing point of the left uncontrolled pair of valve branches (3.3 / for additional supply from the direct voltage network when braking with low power. 3.4) of the following bridge (3) is provided, through which the current is conducted into the load circuit with return to ground (M) via the right-hand erasable valve branch pair (4.3 / 4.4) of the erasable bridge (4). * 8. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch = gekennzeichnet, daß für Zusatzeinspeisung aus dem Wechsel spannungsnetz beim Bremsen mit kleiner Leistung die Stromführung über die Sekundärwicklung (2a) der Folgebrückeneinspeisung, über Diagonalventile (3.3 und 3.2 bzw. 3.1 und 3.4) der Folgebrücke (3) und das rechte löschbare Ventilzweigpaar (4.3/4.4) der löschbaren Brücke (4) erfolgt. *) nach Zünden des einen Ventiles (3.3)8. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that for additional feed from the alternating voltage network when braking with low power, the current supply via the secondary winding (2a) of the follow-up bridge feed, via diagonal valves (3.3 and 3.2 or 3.1 and 3.4) of the follow-up bridge (3) and the right erasable pair of valve branches (4.3 / 4.4) of the erasable bridge (4). *) after igniting one valve (3.3)
LU85168A 1983-01-15 1984-01-10 CIRCUIT FOR THE DRIVE AND BRAKE OPERATION OF ELECTRIC MOTOR VEHICLES LU85168A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3301496 1983-01-15
DE19833301496 DE3301496A1 (en) 1983-01-15 1983-01-15 Circuit for driving and braking electrical power units

Publications (1)

Publication Number Publication Date
LU85168A1 true LU85168A1 (en) 1984-05-02

Family

ID=6188539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LU85168A LU85168A1 (en) 1983-01-15 1984-01-10 CIRCUIT FOR THE DRIVE AND BRAKE OPERATION OF ELECTRIC MOTOR VEHICLES

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT378518B (en)
DE (1) DE3301496A1 (en)
LU (1) LU85168A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT384192B (en) * 1985-05-31 1987-10-12 Elin Union Ag INPUT SWITCHING
DE3915211A1 (en) * 1989-05-05 1990-11-08 Licentia Gmbh CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MULTI-SYSTEM VEHICLES OPERABLE ON TRACKWIRE VOLTAGES OF DIFFERENT SYSTEMS
AT406317B (en) * 1996-06-13 2000-04-25 Elin Ebg Traction Gmbh FREQUENCY INVERTER IN WHICH THE RECTIFIER IS ALWAYS CONNECTED TO SAME- OR SINGLE-PHASE AC
FR2954863B1 (en) * 2009-12-30 2014-11-28 Alstom Transport Sa ELECTRICAL EQUIPMENT ARRANGED IN ROOF OF A RAILWAY VEHICLE WITH ELECTRICAL DRIVING
RU2478042C1 (en) * 2011-08-03 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Method of operating electric locomotive shunter, and electric locomotive shunter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL295640A (en) * 1962-07-24
FR2350726A1 (en) * 1976-05-03 1977-12-02 Sncf SWITCHING METHOD FOR THE POWER SUPPLY OF A SET OF TRACTION MOTORS FOR TWO-CURRENT MACHINERY (DIRECT CURRENT AND SINGLE-PHASE CURRENT)

Also Published As

Publication number Publication date
DE3301496A1 (en) 1984-07-19
DE3301496C2 (en) 1988-08-18
AT378518B (en) 1985-08-26
ATA8284A (en) 1985-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68921773T2 (en) Motor vehicle supply circuit with two operating voltages.
DE3801478C1 (en)
DE2209293A1 (en) CONTROLLABLE POWER CONVERTER
DE2101270A1 (en) Battery charger for vehicles
DE68925409T2 (en) Arrangement for controlling an electrical charging system
DE102017115506A1 (en) Control device for an inverter
LU85168A1 (en) CIRCUIT FOR THE DRIVE AND BRAKE OPERATION OF ELECTRIC MOTOR VEHICLES
EP0950559A2 (en) Electric system
EP0204690B1 (en) Supply circuit
DE2600139A1 (en) DC-SUPPLIED DRIVE ARRANGEMENT
DE3833372C1 (en) D.C. chopper converter circuit with a turn-off thyristor
DE3243337C2 (en)
DE19648948C1 (en) Voltage DC link converter with inverter and multi-phase electric motor load
DE3426930C2 (en)
DE2742436C2 (en) Circuit arrangement for supplying a traction motor
EP0015462A1 (en) Power supply means for electrical energy consumption apparatuses in a railway vehicle
DE3830979C2 (en)
EP0134496B1 (en) Rectifier
DD286266A5 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DELETING A THYRISTOR SWITCH
DE2026532A1 (en) Arrangement for controlling the voltage of a direct current consumer
EP0107803B1 (en) Current source circuit arrangement for an uninterruptible dc supply
DE2313168C3 (en) Arrangement for controlling a bidirectional thyristor
DE2752163A1 (en) SEQUENCE-CONTROLLED, ERASABLE BRIDGE CIRCUIT
DE2759294C2 (en)
DE3506843A1 (en) Constant-current system for high-power DC motors