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DE1199311B - Power transmission for traction vehicles with induction drive motors - Google Patents

Power transmission for traction vehicles with induction drive motors

Info

Publication number
DE1199311B
DE1199311B DEL35053A DEL0035053A DE1199311B DE 1199311 B DE1199311 B DE 1199311B DE L35053 A DEL35053 A DE L35053A DE L0035053 A DEL0035053 A DE L0035053A DE 1199311 B DE1199311 B DE 1199311B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power transmission
inverter
current
transistors
traction
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEL35053A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Claus Schuenemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DEL35053A priority Critical patent/DE1199311B/en
Publication of DE1199311B publication Critical patent/DE1199311B/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Kraftübertragung für Triebfahrzeuge mit Induktions-Fahrmotoren Das Prinzip, zum Antrieb von Triebfahrzeugen statt der Gleichstrommotoren mit den empfindlichen und verschleißbehafteten Kommutatoren den robusten Drehstrominduktionsmotor mit Kurzschlußläufer zu verwenden, wobei die Speisefrequenz des Drehstrominduktionsmotors gesteuert wird, ist bekannt. Insbesondere können die Drehstrommotoren für wesentlich höhere Drehzahlen als Gleichstrommaschinen ausgelegt und daher mit geringerem Gewicht ausgeführt werden.Power transmission for traction vehicles with induction traction motors The Principle to drive locomotives instead of the DC motors with the sensitive and commutators subject to wear and tear, the robust three-phase induction motor To use squirrel cage, the supply frequency of the three-phase induction motor is controlled is known. In particular, the three-phase motors can be used for essential designed for higher speeds than DC machines and therefore with lower weight are executed.

Bei elektrischen Triebfahrzeugen mit Fahrdrahtspeisung steht im allgemeinen eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung fester Frequenz und fester Höhe an. Bei Fahrzeugen mit eigener Kraftquelle, z. B. Diesellokomotiven mit elektrischer Kraftübertragung, steht eine Gleichspannung oder Wechselspannung fester Frequenz, aber variabler, d. h. einstellbarer Spannungshöhe zur Verfügung.In the case of electric traction vehicles with contact wire feed, in general a direct voltage or an alternating voltage of a fixed frequency and a fixed amount. For vehicles with their own power source, e.g. B. Diesel locomotives with electric Power transmission, if there is a direct voltage or alternating voltage of a fixed frequency, but more variable, d. H. adjustable voltage level available.

Bekannt sind für die Kraftübertragung auf Triebfahrzeugen Wechselrichter und Umrichter mit steuerbaren Ventilen, meist Quecksilberdampfgefäßen. Im Zuge der neueren Entwicklung ist auch der Austausch der genannten Gefäße gegen Vierschichtdioden denkbar. Der Wechselrichter arbeitet dabei als netzgeführter Wechselrichter. Das »führende Netz« ist die Gegenspannung der Fahrmotoren. Der Nachteil dieses Prinzips besteht darin, daß beim Anfahren des Fahrzeuges an sich noch keine Gegenspannung vorhanden ist und diese erst durch besondere Hilfsmaßnahmen, also z. B. durch transformatorische Ankopplung, erzeugt werden muß. Ohne die führende Wechselspannung kann keine Kommutierung stattfinden, so daß der Wechselrichter nicht beliebig arbeitsfähig ist. Außerdem ist dieser Wechselrichter nicht imstande, induktive Blindleistung zu übertragen.Inverters are known for power transmission to traction vehicles and converters with controllable valves, mostly mercury vapor vessels. In the course of A more recent development is also the replacement of the above-mentioned vessels with four-layer diodes conceivable. The inverter works as a grid-commutated inverter. That The "leading network" is the counter voltage of the traction motors. The disadvantage of this principle consists in the fact that when the vehicle starts up, there is no counter-voltage per se is available and this is only due to special relief measures, e.g. B. by transformational Coupling, must be generated. There can be no commutation without the leading alternating voltage take place so that the inverter is not able to work at will. aside from that this inverter is not able to transfer inductive reactive power.

Es ist weiter bekannt, Umrichter als kombinierte Gleich- und Wechselrichter auszubilden, wobei der Wechselrichter nach dem obigen Prinzip arbeitet. Neben diesem Umrichter mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis gibt es den Umrichter mit dem sogenannten unterdrückten Zwischenkreis. Für diese Schaltungsanordnungen gelten ebenso die vorerwähnten Nachteile des netzgeführten Wechselrichters.It is further known to converters as combined rectifiers and inverters train, the inverter works according to the above principle. Besides this Converters with a pronounced DC link are available with the converter so-called suppressed intermediate circuit. For these circuit arrangements apply likewise the aforementioned disadvantages of the line-commutated inverter.

Ein anderes bekanntes Prinzip des Umrichters ist der sogenannte Hüllkurvenumrichter, dessen Ventile antiparallel angeordnet sind und dessen variable Ausgangsfrequenz immer kleiner als seine Eingangsfrequenz ist. Nachteilig ist dabei, daß die zu steuernde Ausgangsfrequenz nur in gewissen Sprüngen variiert werden kann.Another well-known principle of the converter is the so-called envelope converter, whose valves are arranged in anti-parallel and whose variable output frequency is always smaller than its input frequency. The disadvantage here is that the to be controlled Output frequency can only be varied in certain jumps.

Die Übertragung beliebiger Scheinleistungen erfordert eine aufwendige und komplizierte Steuerung.The transmission of any apparent power requires a complex and complicated controls.

Schließlich ist es bekannt, Induktionsmotoren über Transistorwechselrichter zu speisen. Eine bekannte zweiphasige Schaltungsanordnung wird jedoch lediglich zur Speisung von Kleinstmotoren geeignet sein. In einer anderen bekannten, nach dem Modulationsprinzip arbeitenden Schaltungsanordnung wird die Rückführung von Blindstrom in die Spannungsquelle durch mit den Transistoren in Reihe liegende Dioden verhindert. Durch einen dort vorgesehenen Schaltbetrieb hoher Frequenz entstehen zusätzliche Umschaltverluste.Finally, it is known to use induction motors via transistor inverters to dine. However, a known two-phase circuit arrangement is only be suitable for feeding miniature motors. In another well-known, after The circuit arrangement working according to the modulation principle is the feedback of Reactive current into the voltage source through diodes in series with the transistors prevented. A high frequency switching operation provided there additional switching losses.

Die Erfindung betrifft nun eine Kraftübertragung für Triebfahrzeuge mit Induktions-Fahrmotoren und mit Wechselrichter für regelbare Frequenz. Zur Vermeidung der aufgezeigten Nachteile der bekannten Wechselrichterschaltungen ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelemente des Wechselrichters in an sich bekannter Weise Transistoren vorgesehen sind und daß den Transistoren ungesteuerte Ventile mit einer solchen Polarität antiparallel geschaltet sind, daß in der einen Stromrichtung ein gesteuerter Stromfluß über die Transistoren und in der anderen Stromrichtung ein annähernd gleich großer ungesteuerter durch induktive Speicher bedingter Stromfluß über die ungesteuerten Ventile möglich ist. Während zum genannten Zweck die wesentlichen Wechselrichter-Schaltelemente bisher steuerbare Ventile waren (um, da sie steuerseitig nicht ausschaltbar sind, überhaupt eine Kommutierung zu ermöglichen), sind die hier zu verwendenden Wechselrichter-Schaltelemente durch an sich bekannte zusätzliche Maßnahmen in beiden Richtungen stromdurchlässig. Sofern die Transistoren in Emitterschaltung angeordnet sind, ist ihnen jeweils eine der Kollektor-Emitter-Strecke gegenparallelgeschaltete Diode bzw. ein sehr niederohmiger Eingangskreis zuzuordnen. Dadurch ist die Übertragung von induktiver Blindleistung möglich. Außerdem braucht schaltun 5s- und steuerungstechnisch auf die Kommutierung der Wechselrichterspannung, insbesondere auch bei Übertragung von Blindleistung, keine Rücksicht mehr genommen zu werden, da die Kommutierung jetzt von den Transistoren erzwungen wird. Die Frequenz des Wechselrichters kann kontinuierlich geregelt bzw. gesteuert werden. Allerdings ist darauf Wert zu legen, den Rückstromweg immer geschlossen zu halten, insbesondere über die anderen Lastkreise, die eine Grundbelastung für die Gleichstromquelle darstellen. Für einen Störungsfall können zusätzliche für Halbleiter- und Kontaktgleichrichteranlagen bekannte Schutzeinrichtungen, die überspannungsverhindernd wirken, vorgesehen sein. Beispielsweise könnte ein gleichstromseitiger Kurzschließer, der durch einen Kondensator ersetzbar ist, vorgesehen sein.The invention now relates to a power transmission for traction vehicles with induction drive motors and with inverter for adjustable frequency. To avoid One of the disadvantages of the known inverter circuits shown is the invention characterized in that as switching elements of the inverter in per se known Way transistors are provided and that the transistors are uncontrolled valves are connected in antiparallel with such a polarity that in one current direction a controlled current flow through the transistors and in the other current direction an almost equally large uncontrolled current flow caused by inductive storage is possible via the uncontrolled valves. While for the stated purpose the essential Inverter switching elements were previously controllable valves (um, as they are on the control side cannot be switched off, to enable commutation at all), these are the ones here to be used inverter switching elements by additional known per se Measures current-permeable in both directions. Provided that the transistors are in common emitter circuit are arranged, each is one of the Collector-emitter path Allocate counter-parallel connected diode or a very low-resistance input circuit. This enables the transmission of inductive reactive power. Also needs switching and control technology on the commutation of the inverter voltage, especially when transmitting reactive power, no more consideration is given to become, since the commutation is now forced by the transistors. The frequency of the inverter can be regulated or controlled continuously. However It is important to always keep the return flow path closed, especially via the other load circuits, which represent a basic load for the direct current source. In the event of a fault, additional devices can be used for semiconductor and contact rectifier systems Known protective devices, which act to prevent overvoltage, may be provided. For example, a DC-side short-circuiter that is created by a capacitor is replaceable, be provided.

In F i g. 1 ist das Prinzip der Erfindung am Beispiel der elektrischen Kraftübertragung einer Diesellokomotive dargestellt. 1 ist ein Dieselmotor, der nach an sich bekannter Technik einen Synchrongenerator 2 antreibt, dessen Wechselspannung mittels des Gleichrichters 3 gleichgerichtet wird. Letzterer ist aus Halbleiterelementen aufgebaut und entsprechend klein ausgeführt. Auf seiner Sekundärseite liegt für Schutz-und Glättungszwecke ein Parallelkondensator B. Der Wechselrichter 4 ist in drei einphasige Wechselrichter 4 a bis 4 c aufgeteilt, von denen jeder mit 120° Phasenverschiebung eine Phase (R, S, T) der in diesem Falle vier Asynchronmotoren 5 mit Kurzschlußläufer speist. Die Wechselrichter arbeiten im Gegentakt in Brückenschaltung, wobei sich ein gesonderter Transformator erübrigt; ihre Ausgangswechselspannungen sind rechteckförmig. Der Strom, den die Statorwicklungen 5u, 5v, 5 w der Motoren 5 aufnehmen, ist der im wesentlichen sinusförmige Nutzstrom und der dreieckförmige Magnetisierungsstrom. Diese Ströme setzen sich im Sternpunkt der Maschine nicht zu Null zusammen. Außerdem würde der Sternpunkt bei normaler Sternschaltung über die drei Wechselrichter zu gleicher Zeit an verschiedenem Gleichspannungspotential liegen. Um also keinen Kurzschluß herzustellen, werden die Phasenanschlüsse der Asynchronmotoren 5, wie F i g. 1 zeigt, getrennt herausgeführt. 6 sind die Transistoren des Wechselrichters, hier PNP-Flächentransistoren, von denen für jeden Brückenzweig nur einer gezeichnet ist, und die jeweils über eine Wicklung 7 im Gegentakt in bekannter Weise, z. B. von einem Hilfsoszillator ausgesteuert werden.In Fig. 1 shows the principle of the invention using the example of the electric power transmission of a diesel locomotive. 1 is a diesel engine which drives a synchronous generator 2 according to known technology, the alternating voltage of which is rectified by means of the rectifier 3. The latter is made up of semiconductor elements and is correspondingly small. A parallel capacitor B is located on its secondary side for protection and smoothing purposes. The inverter 4 is divided into three single-phase inverters 4 a to 4 c, each of which has a phase shift of 120 ° and one phase (R, S, T) of the four asynchronous motors in this case 5 feeds with squirrel cage. The inverters work in a push-pull bridge circuit, whereby a separate transformer is not required; their output alternating voltages are rectangular. The current that the stator windings 5u, 5v, 5w of the motors 5 absorb is the essentially sinusoidal useful current and the triangular magnetizing current. These currents do not come together to zero at the star point of the machine. In addition, with a normal star connection across the three inverters, the star point would be at different DC voltage potentials at the same time. So in order not to produce a short circuit, the phase connections of the asynchronous motors 5, as in FIG. 1 shows, led out separately. 6 are the transistors of the inverter, here PNP junction transistors, of which only one is drawn for each bridge branch, and each via a winding 7 in push-pull in a known manner, for. B. be controlled by an auxiliary oscillator.

Bekanntlich läuft bei einer Diesellokomotive der Dieselmotor auf einer Fahrstufe mit konstanter Drehzahl und konstanter Leistung. Die elektrische Kraftübertragungseinrichtung wirkt dabei derart als Drehmomentwandler, daß bei jeder Fahrgeschwindigkeit (außer der Anfahrt bis etwa 20 ... 30 % der maximalen Geschwindigkeit - kurz V." -, also beispielsweise 25% V",,) die übertragene Leistung konstant bleibt.As is well known, the diesel engine runs on a diesel locomotive Drive level with constant speed and constant power. The electric power transmission device acts as a torque converter in such a way that at any driving speed (except the approach to about 20 ... 30% of the maximum speed - short V. "- that is for example 25% V "") the transmitted power remains constant.

Beim Gleichstrom-Übertragungssystem werden die Fahrmotoren bei kleiner Geschwindigkeit mit kleiner Spannung und hohem Strom, bei großer Geschwindigkeit mit hoher Spannung und geringem Strom betrieben. Die Baugröße der Motoren und des Generators vergrößert sich also entsprechend. Um die Vergrößerung der Baugröße des Generators zu begrenzen, ist man bestrebt, bei hoher Geschwindigkeit weitgehend mit Feldschwächung der Fahrmotoren zu fahren, was bei Gleichstrommaschinen mit Rücksicht auf die Kommutierung nur bis zu einer gewissen Grenze möglich ist. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung wird dementgegen bei dem vorliegenden Wechselstromsystem vorwiegend mit einer Schwächung des Flusses gefahren. Die Motoren erhalten also auf einer Fahrstufe über den ganzen Dauergeschwindigkeitsbereich (25 ... 100% V",", auf der höchsten Fahrstufe) konstante Spannung mit einer im vorbeschriebenen Umrichter erzeugten Frequenz, die bis auf den geringen Schlupf der Geschwindigkeit entspricht. Damit wird die Baugröße des Generators 2 ein Minimum. Auch die Baugröße der Motoren, die ja an sich durch das größte verlangte Drehmoment, also beim Betriebspunkt 0,25 V"", bestimmt ist, fällt durch die Erhöhung der Drehzahl bei höherer Geschwindigkeit nicht wesentlich größer aus, da die Motoren kollektorlos sind. Weiterhin kann der absolute Wert der Baugröße durch Vorsehen von hohen Drehzahlen (entsprechend mit zweistufigem Getriebe) sehr klein gehalten werden, wie es für den Generator (daher Synchrongenerator mit Gleichrichter) schon bekannt ist. Durch das Prinzip konstanter Spannung wird auch die Baugröße von Gleichrichter und Wechselrichter ein Minimum.In the DC transmission system, the traction motors become smaller Speed with low voltage and high current, at high speed operated with high voltage and low current. The size of the motors and the The generator increases accordingly. To increase the size of the To limit generator, one strives to largely at high speed to drive with field weakening of the traction motors, which with DC machines with consideration on the commutation is only possible up to a certain limit. According to further On the other hand, the invention is embodied in the present alternating current system mainly driven with a weakening of the river. So the engines get on one speed level over the entire continuous speed range (25 ... 100% V ",", at the highest speed level) constant voltage with an inverter described above generated frequency, which corresponds to the speed except for the slight slip. The size of the generator 2 is thus a minimum. The size of the motors, which is actually due to the greatest torque required, i.e. at the operating point 0.25 V "", is determined, drops by increasing the speed at the higher speed not much bigger because the motors are brushless. Furthermore, the absolute value of the size by providing high speeds (accordingly with two-stage gearbox) can be kept very small, as is the case for the generator (hence Synchronous generator with rectifier) is already known. By the principle more constant Voltage is also the size of the rectifier and inverter to a minimum.

Wenn die Frequenz im Dauerbetriebspunkt bei 0,25 V""" (kurz mit V,"_") und die zugehörige Spannung mit U" bezeichnet wird, so ist die Stillstandsfrequenz etwa 0,05 ... 0,1 f" und die entsprechende Spannung je nach verlangtem Anfahrdrehmoment, kurzzeitiger überlastfähigkeit der Halbleiterbauteile und magnetischer Ausnutzung der Motoren 1 ... 1,5 (0,05. .. 0,1) U". Die Spannung kann während des ganzen Anfahrvorganges höher als proportional der Frequenz gehalten werden, soweit die Nennleistung nicht überschritten wird. Um ein gutes Anfahrdrehrnoment zu erhalten, ist es notwendig, die Fahrmotoren mit niedrigem Ständerwiderstand zu bauen. Nach Erreichen einer Geschwindigkeit, die der Dauergeschwindigkeit der jeweiligen Fahrstufe entspricht, bleibt die Generatorspannung konstant, und bei höherer Frequenz und Geschwindigkeit nimmt der Fluß der Fahrmotoren umgekehrt proportional der Frequenz ab, so daß er bei V".x sein Minimum erreicht. Da die übertragene Leistung konstant bleiben soll, ist auch der Strom, bis auf Änderungen durch sich ändernden Wirkungsgrad und cos (p konstant. Damit die Motoren bei V,""a = 4' V",1" noch das geforderte Drehmoment abgeben können, sind sie für extrem großen Kurzschlußkreis, also kleinstmögliche Streuung, auszulegen. Im vorliegenden Falle bei V"." = 4 - V",;, ist ein Verhältnis anzustreben (Verhältnis ideeller Kurzschlußstrom i1 zu Nennstrom i"). Bei der Auslegung des Kurzschlußläufers braucht also auf keine andere Betriebseigenschaft als auf Streuungsarmut Rücksicht genommen zu werden. Dies stellt einen gewissen Gegensatz zur üblichen Bauart dar, bei der ja wegen der sogenannten direkten Einschaltung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes auf eine größere Streuung Wert gelegt wird.If the frequency in the continuous operating point is 0.25 V "" (short with V, "_") and the associated voltage is designated with U ", then the standstill frequency is about 0.05 ... 0.1 f" and the corresponding voltage depending on the required starting torque, short-term overload capacity of the semiconductor components and magnetic utilization of the motors 1 ... 1.5 (0.05 ... 0.1) U ". The voltage can be kept higher than proportional to the frequency during the entire start-up process, as long as the nominal power is not exceeded. In order to obtain a good starting torque, it is necessary to build the traction motors with a low stator resistance. After reaching a speed which corresponds to the continuous speed of the respective speed step, the generator voltage remains constant, and at higher frequency and speed the flux of the traction motors decreases inversely proportional to the frequency, so that it reaches its minimum at V ".x Power is to remain constant, the current is also constant, except for changes due to changing efficiency and cos (p. So that the motors can still deliver the required torque at V, "" a = 4 'V ", 1", they are for extremely large short-circuit circuit, i.e. the smallest possible spread. In the present case, V "." = 4 - V ",;, is a ratio (ratio of ideal short-circuit current i1 to nominal current i "). When designing the squirrel-cage rotor, there is no need to consider any other operating characteristics than low dispersion Limitation of the short-circuit current to a greater spread is important.

Die Steuerung der Wechselrichterfrequenz kann so vorgenommen werden, daß bei jeder der im allgemeinen fünf Fahrstufen die vom Dieselmotor abgegebene Leistung konstant geregelt wird und mit dem Fahrschalter der Sollwert dieser Leistung vorgegeben wird. Außerdem gehört zu jeder Fahrstufe eine bestimmte Generatorspannung.The inverter frequency can be controlled in such a way that that for each of the generally five speed steps the one given by the diesel engine power is controlled constantly and the setpoint of this power is specified with the travel switch will. In addition, each speed step has a specific generator voltage.

Ein einphasiger Wechselrichter ist in F i g. 2 gesondert dargestellt. Dort sind in jedem Brückenzweig jeweils zwei Transistorenpaare 6 a', 6 a ' und 6 b', 6 b" in Serie angeordnet. Jeweils ein Brückenzweig wird beispielsweise durch die Steuerwicklungen 7 a und 7 b, die zweckmäßig auf einem gleichen übertragerkern liegen, ausgesteuert. Die zur gesteuerten Stromrichtung der Transistoren vorgesehenen entgegengerichteten ungesteuerten Ventile 9 (Dioden) sind durch gestrichelte Anschlußlinien gekennzeichnet. Die Vergrößerung der Wechselrichterleistung durch Serien-und Parallelschalten kann in an sich für Halbleiterelemente bekannter Weise bis zur erforderlichen Größe getrieben werden, wobei jeweils eine Reihe von Transistoren auf einen Kühlkörper parallel angeordnet wird und eine Einheit bildet. Diese Kühlkörper können, wie es bei Halbleiter-Gleichrichtern üblich ist, in einem Schrank angeordnet und fremdbelüftet werden. Bei der Anfahrt, bei der ein höheres Drehmoment und daher kurzzeitig ein höherer Strom verlangt wird, kann die Aussteuerung, d. h. der Steuerstrom, der Transistoren erhöht werden. Hierdurch wird bewirkt, daß die Transistoren im jeweils nicht offenen Zustand nicht im Verstärkerbereich arbeiten. Außerdem kann bei der Anfahrt von Triebfahrzeugen, die mit einer festen Spannung gespeist werden (Oberleitungsfahrzeuge) ein frequenzproportionaler Anstieg der Spannung durch eine der Anschnittsteuerung von Quecksilberdampf-Stromrichtern entsprechende Steuerung der Wechselrichter erzielt werden. Als Kriterium für Steuerung und Regelung, ob Anfahrbetrieb oder Dauerbetrieb vorliegt, kann das Erreichen eines bestimmten Betrages von Drehzahl, Frequenz, Spannung, Leistungsaufnahme oder Anfahrzeit der Motoren benutzt werden.A single-phase inverter is shown in FIG. 2 shown separately. There are in each branch of the bridge in each case two pairs of transistors 6 a ', 6 a', 6 b ', 6 "disposed b in series. In each case a bridge branch, for example through the control windings 7a and 7b, which are advantageously on a same transformer core, Driven The opposite, uncontrolled valves 9 (diodes) provided for the controlled current direction of the transistors are marked by dashed connection lines Transistors are arranged in parallel on a heat sink and form a unit. These heat sinks can be arranged in a cabinet and externally ventilated, as is usual with semiconductor rectifiers , the modulation, ie the tax rate rom, the transistors are increased. This has the effect that the transistors do not work in the amplifier range when they are not open. In addition, when traction vehicles that are fed with a fixed voltage (overhead line vehicles) are approaching, a frequency-proportional increase in voltage can be achieved by controlling the inverter in accordance with the control of mercury vapor converters. A certain amount of speed, frequency, voltage, power consumption or start-up time of the motors can be used as a criterion for open-loop and closed-loop control, whether starting operation or continuous operation is present.

Claims (9)

Patentansprüche: 1. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge mit Induktions-Fahrmotoren und mit Wechselrichter für regelbare Frequenz, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Schaltelemente des Wechselrichters in an sich bekannter Weise Transistoren (6) vorgesehen sind und daß den Transistoren (6) ungesteuerte Ventile (9) mit einer solchen Polarität antiparallel geschaltet sind, daß in der einen Stromrichtung ein gesteuerter Stromfiuß über die Transistoren (6) und in der anderen Stromrichtung ein annähernd gleich großer ungesteuerter, durch induktive Speicher bedingter Stromfiuß über die ungesteuerten Ventile (9) möglich ist. Claims: 1. Power transmission for traction vehicles with induction traction motors and with an inverter for adjustable frequency, dadurchgekenn -zei chnet that transistors (6) are provided as switching elements of the inverter in a manner known per se and that the transistors (6) are uncontrolled valves (9 ) are connected antiparallel with such a polarity that a controlled current flow via the transistors (6) in one direction of current and an almost equally large uncontrolled current flow due to inductive storage via the uncontrolled valves (9) is possible in the other current direction. 2. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromleistung mehrphasig über jeweils einphasige, vorzugsweise von der gleichen Gleichspannungsquelle gespeiste Transistorwechselrichter (4a, 4b, 4c) in Brückenschaltung übertragen wird. 2. Power transmission for locomotives according to claim 1, characterized in that the alternating current power is transmitted in a multi-phase bridge circuit via single-phase transistor inverters (4a, 4b, 4c) , preferably fed by the same direct voltage source. 3. Kraftübertragung für Fahrdrahtlokomotiven bei Gleichstrom oder Wechselstrom mit eigenem Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahren die Angleichung der Fahrmotorspannung an die Frequenz durch Anschnittsteuerung der Wechselrichterspannung erfolgt. 3. Power transmission for Contact wire locomotives with direct current or alternating current with their own rectifier according to claim 1, characterized in that the equalization of the traction motor voltage during start-up to the frequency by controlling the inverter voltage. 4. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge mit eigener Kraftquelle und Gleichstromgenerator oder Synchrongenerator mit Gleichrichter, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahren die Generatorspannung proportional bzw. etwas höher als proportional mit der Frequenz ansteigt und daß die Generatorspannung im Dauergeschwindigkeitsbereich auf einer Fahrstufe konstant gehalten wird. 4th Power transmission for traction vehicles with their own power source and direct current generator or synchronous generator with rectifier, in particular according to claim 1, characterized characterized in that when starting the generator voltage is proportional or somewhat rises higher than proportionally with the frequency and that the generator voltage im Continuous speed range is kept constant on one speed level. 5. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrmotoren Induktionsmotoren mit Kurzschlußläufer sind, deren Ständerwiderstand und Steuerwiderstand möglichst klein gehalten ist. 5. Power transmission for locomotives according to one of the preceding claims, characterized in that that the traction motors are induction motors with squirrel cage, their stator resistance and control resistance is kept as small as possible. 6. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höchstdrehzahl der Induktionsmotoren zwischen 4000 und 6000 U/min liegt. 6. Power transmission for locomotives according to claim 5, characterized in that the maximum speed of the induction motors is between 4000 and 6000 rpm. 7. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge mit eigener Kraftquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dieselmotorleistung über den Bereich der Dauergeschwindigkeit durch Eingriff in die Frequenz konstant geregelt wird. B. 7. Power transmission for traction vehicles with their own Power source according to one of the preceding claims, characterized in that the diesel engine power over the range of the continuous speed by intervention is constantly regulated in the frequency. B. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anfahrt sowohl der vorgegebene Maximalwert des Wechselrichterstromes als auch die Aussteuerung der Transistoren (6) erhöht werden. .Power transmission for traction vehicles according to the preceding claims, characterized in that both the predetermined maximum value of the inverter current and the modulation of the transistors (6) are increased during the start-up. . 9. Kraftübertragung für Triebfahrzeuge nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselrichter (4 a, 4 b, 4 c) zur Erhöhung der Schaltleistung die Transistoren (6) in an sich bekannter Weise in Reihe und parallel geschaltet sind (F i g. 2). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1065 080; französische Patentschrift Nr. 1163 176; Zeitschrift ETZ S 2 (1931), S. 178; ETZ-A 80 (1959), S. 520 bis 522.9. Power transmission for traction vehicles according to the preceding claims, characterized in that in the inverter (4 a, 4 b, 4 c) to increase the switching capacity, the transistors (6) are connected in series and in parallel in a manner known per se (F i g . 2). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1065 080; French Patent No. 1163 176; Journal ETZ S 2 (1931), p. 178; ETZ-A 80 (1959), pp. 520 to 522.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19908495A1 (en) * 1999-02-26 2000-09-07 Siemens Ag Transformerless feed-in circuit for rail vehicles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1163176A (en) * 1956-12-04 1958-09-23 Adjustable constant speed electric motor device
DE1065080B (en) * 1954-04-07 1959-09-10 Siemens Ag Device for low-loss and low-reactive power conversion of voltages

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1065080B (en) * 1954-04-07 1959-09-10 Siemens Ag Device for low-loss and low-reactive power conversion of voltages
FR1163176A (en) * 1956-12-04 1958-09-23 Adjustable constant speed electric motor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19908495A1 (en) * 1999-02-26 2000-09-07 Siemens Ag Transformerless feed-in circuit for rail vehicles
DE19908495B4 (en) * 1999-02-26 2005-05-12 Siemens Ag From an AC contact wire supplied, transformerless feed circuit for an alternator of a railway vehicle

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