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DE19833551A1 - Current supply system with DC link converter e.g. for locomotives and other rail-borne vehicles - Google Patents

Current supply system with DC link converter e.g. for locomotives and other rail-borne vehicles

Info

Publication number
DE19833551A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor switching
unit
openable
supply device
switching unit
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.)
Withdrawn
Application number
DE19833551A
Other languages
German (de)
Inventor
Mark-Matthias Bakran
Johannes Teigelkoetter
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.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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 Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE19833551A priority Critical patent/DE19833551A1/en
Priority to IT1999MI001487A priority patent/IT1313229B1/en
Priority to ES009901672A priority patent/ES2163357B1/en
Publication of DE19833551A1 publication Critical patent/DE19833551A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

A current supply device for a load (8) includes a converter unit (2) for feeding electrical power from a DC voltage network into the load (8) and for feedback from the load (8). The DC link converter unit (2) includes a back-up capacitor (5) connected on its input side, with a series-circuit (6) connected across the capacitor (5) and comprising a semiconductor on/off switching unit (9), a switch-on semiconductor switching unit (10) and a short-circuit unit (11). A braking resistor (load-rheostat) (12) is connected across the switch-on semiconductor switch. The current supply device is provided with a voltage detection unit (3) and a brake command transmitter (4), with both semiconductor switching units (9,10) opening (i.e. on) when the supply voltage at the back-up capacitor (5) exceeds the DC voltage (Uo). The brake command transmitter (4) controls the on/off semiconductor switching unit (9) and the converter unit (2) so that the electrical power fed back from load (8), via the converter unit (2), is dissipated in the braking resistor (load rheostat) (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungsein­ richtung für eine Last,
The present invention relates to a Stromversorgungsein device for a load,

  • - mit einer Umrichtereinheit, mit der elektrische Energie aus einem Gleichspannungsnetz in die Last einspeisbar und aus der Last rückspeisbar ist,- With a converter unit with which electrical energy is generated a DC network can be fed into and out of the load the load is regenerative,
  • - mit einem der Umrichtereinheit vorgeordneten Stützkondensa­ tor,- With a support condenser upstream of the converter unit goal,
  • - mit einer öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalteinheit, der ein Bremswiderstand nachgeschaltet ist,- with an openable and closable semiconductor switching unit, which is followed by a braking resistor
  • - mit einer zumindest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit, der eine Kurzschlußeinheit nachgeschaltet ist,with an at least openable semiconductor switching unit, which is followed by a short circuit unit,
  • - mit einer Spannungserfassungseinheit, die mit der zumindest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit verbunden ist und diese öffnet, wenn eine am Stützkondensator anstehende Versor­ gungsspannung eine Grenzspannung überschreitet, und- With a voltage detection unit that with the at least openable semiconductor switching unit is connected and this opens when a supply is present at the backup capacitor voltage exceeds a limit voltage, and
  • - mit einem Bremsbefehlsgeber, der mit der Umrichtereinheit und der öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalteinheit verbunden ist, so daß mittels des Bremsbefehlsgebers die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit und die Um­ richtereinheit derart ansteuerbar sind, daß von der Umrich­ tereinheit aus der Last rückgespeiste elektrische Energie im Bremswiderstand vernichtet wird.- With a brake command transmitter that works with the converter unit and the openable and closable semiconductor switching unit is connected so that by means of the brake command transmitter Openable and closable semiconductor switching unit and the order can be controlled such that the converter unit electrical unit recovered from the load is destroyed in the braking resistor.

Eine derartige Stromversorgungseinrichtung ist allgemein be­ kannt. Bei ihr sind die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalt­ einheit mit dem Bremswiderstand einerseits und die zu­ mindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit mit der Kurz­ schlußeinheit andererseits als separate, einander parallelge­ schaltete Komponenten ausgebildet.Such a power supply device is generally be knows. With her are the openable and closable semiconductor switch unit with the braking resistor on the one hand and the too at least openable semiconductor switching unit with the short closing unit on the other hand as a separate, parallel to each other switched components trained.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Stromversorgungseinrichtung möglichst einfach und kostengün­ stig zu gestalten. The object of the present invention is that Power supply device as simple and inexpensive to design.  

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stromversorgungsein­ richtung eine Reihenschaltung aufweist, die aus der öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalteinheit, der zumindest öf­ fenbaren Halbleiter-Schalteinheit und der Kurzschlußeinheit besteht, wobei der Bremswiderstand zumindest der zumindest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit parallelgeschaltet ist.The object is achieved in that the power supply direction has a series connection, which from the opening and closable semiconductor switching unit, which at least often openable semiconductor switching unit and the short-circuit unit exists, the braking resistor at least the least openable semiconductor switching unit is connected in parallel.

Denn dadurch ist nur noch eine gemeinsame Komponente erfor­ derlich, die sowohl die Kurzschlußeinheit als auch den Brems­ widerstand nebst den zugehörigen Halbleiter-Schalteinheiten umfaßt.Because this only requires a common component derlich, which both the short-circuit unit and the brake resistance in addition to the associated semiconductor switching units includes.

Der Bremswiderstand kann ggf. lediglich der zumindest öffen­ baren Halbleiter-Schalteinheit parallelgeschaltet sein. Vor­ zugsweise aber ist der Bremswiderstand auch parallel zur Kurzschlußeinheit angeordnet. Der Bremswiderstandswert liegt typisch im Bereich zwischen 5Ω und 10Ω.If necessary, only the braking resistor can at least open The semiconductor switching unit can be connected in parallel. Before but preferably the braking resistor is also parallel to Short circuit unit arranged. The braking resistance value is typically in the range between 5Ω and 10Ω.

Die Kurzschlußeinheit kann als Induktivität ausgebildet sein. Vorzugsweise jedoch ist die Kurzschlußeinheit als Kurzschluß­ widerstand mit einem Kurzschlußwiderstandswert ausgebildet, der kleiner als der Bremswiderstandswert ist. Typisch liegt er im Bereich zwischen 2Ω und 5Ω.The short-circuit unit can be designed as an inductor. However, the short circuit unit is preferably a short circuit resistance with a short-circuit resistance value, which is less than the braking resistance value. Typically lies he in the range between 2Ω and 5Ω.

Wenn die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit min­ destens zwei parallelgeschaltete, alternierend betreibbare öffen- und schließbare Halbleiterventile aufweist, kann die Reihenschaltung eine höhere Grenzleistung aufnehmen.If the openable and closable semiconductor switching unit min at least two parallel, alternately operated Has openable and closable semiconductor valves, the Series connection absorb a higher limit power.

Die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit und die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit sind vorzugswei­ se mit Schutzbeschaltungen symmetrisch beschaltet. In diesem Fall weist jede Schutzbeschaltung einen Beschaltungskondensa­ tor mit einer Beschaltungskapazität auf, wobei den Beschal­ tungskondensatoren ein beide Beschaltungskondensatoren über­ greifender Speicherkondensator mit einer Speicherkapazität parallelgeschaltet ist. Die Speicherkapazität ist dabei vor­ zugsweise mindestens fünfmal, besser zehnmal, so groß wie die Beschaltungskapazität.The openable and closable semiconductor switching unit and the at least openable semiconductor switching units are preferably two se connected symmetrically with protective circuits. In this Case, each protective circuit has a circuit capacitor gate with a wiring capacity, the Beschal tion capacitors over both wiring capacitors gripping storage capacitor with a storage capacity is connected in parallel. The storage capacity is there  preferably at least five times, better ten times, the size of that Wiring capacity.

Die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit kann wahl­ weise als abschaltbare oder als nichtabschaltbare Halb­ leiter-Schalteinheit ausgebildet sein.The at least openable semiconductor switching unit can be selected as a switchable or non-switchable half conductor switching unit.

Wenn die Stromversorgungseinrichtung aus einem Wechselspan­ nungsnetz gespeist wird, ist dem Stützkondensator ein Gleich­ richter vorgeordnet.If the power supply device from an AC chip mains supply is equal to the backup capacitor upstream judge.

Die Stromversorgungseinrichtung ist vorzugsweise als Trakti­ onsumrichter ausgebildet.The power supply device is preferably a tract ons converter trained.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin­ dung mit den Figuren. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung:Further advantages and details emerge from the following description of an embodiment in Verbin with the figures. The basic diagram shows:

Fig. 1 eine Stromversorgungseinrichtung, Fig. 1 is a power supply device,

Fig. 2 eine Reihenschaltung und Fig. 2 shows a series connection and

Fig. 3 eine Reihenschaltung mit Schutzbeschaltung. Fig. 3 shows a series circuit with protective circuit.

Gemäß Fig. 1 ist die Stromversorgungseinrichtung als Zwi­ schenkreisumrichter ausgebildet. Der Zwischenkreisumrichter besteht aus einem eingangsseitigen Gleichrichter 1 und einer ausgangsseitigen Umrichtereinheit 2. Zwischen dem Gleichrich­ ter 1 und der Umrichtereinheit 2 ist ein Stützkondensator 5 angeordnet. Dem Stützkondensator 5 ist eine Reihenschaltung 6 parallelgeschaltet.Referring to FIG. 1, the power supply device is designed as schenkreisumrichter Zvi. The intermediate circuit converter consists of a rectifier 1 on the input side and a converter unit 2 on the output side. A backup capacitor 5 is arranged between the rectifier 1 and the converter unit 2 . A series circuit 6 is connected in parallel with the supporting capacitor 5 .

Der eingangsseitige Gleichrichter 1 wird aus einem Netz 7 ge­ speist, das als Wechselspannungsnetz ausgebildet ist. Der Zwischenkreis zwischen Gleichrichter 1 und Umrichtereinheit 2 stellt also ein Gleichspannungsnetz dar. Wenn das Netz 7 selbst als Gleichspannungsnetz ausgebildet wäre, könnte der Gleichrichter 1 aber auch entfallen. The rectifier 1 on the input side is fed from a network 7 which is designed as an AC voltage network. The intermediate circuit between rectifier 1 and converter unit 2 thus represents a DC voltage network. If network 7 itself were designed as a DC voltage network, rectifier 1 could also be omitted.

Im Normalbetrieb speist die Umrichtereinheit 2 eine ange­ schlossene Last 8 aus dem (Gleichspannungs-)Zwischenkreis mit elektrischer Energie. Die Umrichtereinheit 2 ist aber als rückspeisefähige Umrichtereinheit 2 ausgebildet. Sie kann al­ so ggf. auch elektrische Energie aus der Last 8 rückspeisen.In normal operation, the converter unit 2 feeds a connected load 8 from the (DC) intermediate circuit with electrical energy. However, the converter unit 2 is designed as a regenerative converter unit 2 . It can also feed back electrical energy from the load 8 if necessary.

Die Reihenschaltung 6 besteht gemäß Fig. 2 aus einer öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalteinheit 9, einer zumindest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit 10 und einer Kurzschluß­ einheit 11. Der zumindest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit 10 ist ein Bremswiderstand 12 parallelgeschaltet. Gemäß Fig. 2 ist der Bremswiderstand 12 auch parallel zur Kurzschlußein­ heit 11 angeordnet. Der Bremswiderstand 12 könnte aber auch, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, nur der zumindest öf­ fenbaren Halbleiter-Schalteinheit 10 parallelgeschaltet sein.The series circuit 6 is shown in FIG. 2 from a openable and closable semiconductor switching unit 9, an at least openable semiconductor switching unit 10, and a short-circuit unit 11. A braking resistor 12 is connected in parallel with the at least openable semiconductor switching unit 10 . Referring to FIG. 2, the braking resistor 11 is arranged parallel to the well 12 integrated Kurzschlußein. The braking resistor 12 could, however, as indicated by dashed lines in FIG. 2, only be connected in parallel to the at least openable semiconductor switching unit 10 .

Die Kurzschlußeinheit 11 kann beispielsweise als Induktivität ausgebildet sein. Gemäß Ausführungsbeispiel aber ist die Kurzschlußeinheit 11 als Kurzschlußwiderstand 11 ausgebildet.The short-circuit unit 11 can be designed, for example, as an inductor. According to the exemplary embodiment, the short-circuit unit 11 is designed as a short-circuit resistor 11 .

Der Bremswiderstand 12 hat einen Bremswiderstandswert zwi­ schen 5Ω und 10Ω. Er liegt beispielsweise bei 7Ω. Der Kurz­ schlußwiderstand 11 hat einen Kurzschlußwiderstandswert zwi­ schen 2Ω und 5Ω. Er liegt beispielsweise bei 3Ω. Der Kurz­ schlußwiderstandswert ist also kleiner als der Bremswider­ standswert.The braking resistor 12 has a braking resistance value between 5Ω and 10Ω. For example, it is 7Ω. The short-circuit resistor 11 has a short-circuit resistance value between 2Ω and 5Ω. For example, it is 3Ω. The short-circuit resistance value is therefore smaller than the braking resistance value.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist der Zwischenkreisumrichter eine Spannungserfassungseinheit 3 und einen Bremsbefehlsgeber 4 auf.Referring to FIGS. 1 and 2, the indirect converter to a voltage detecting unit 3, and a brake command generator 4.

Die Spannungserfassungseinheit 3 ist mit beiden Halbleiter-Schalt­ einheiten 9, 10 verbunden. Mittels der Spannungserfas­ sungseinheit 3 wird eine am Stützkondensator 5 anstehende Versorgungsspannung U überwacht. Wenn die Versorgungsspannung U - z. B. aufgrund von transienten Störungen im Netz 7 - eine Grenzspannung U0 überschreitet, öffnet die Spannungserfas­ sungseinheit 3 beide Halbleiter-Schalteinheiten 9, 10. Hier­ durch wird die Versorgungsspannung U schnell auf einen Wert unterhalb der Grenzspannung U0 abgebaut.The voltage detection unit 3 is connected to both semiconductor switching units 9 , 10 . A supply voltage U present at the supporting capacitor 5 is monitored by means of the voltage detection unit 3 . If the supply voltage U - z. B. due to transient interference in the network 7 - exceeds a limit voltage U0, the voltage detection unit 3 opens both semiconductor switching units 9 , 10 . Here, the supply voltage U is rapidly reduced to a value below the limit voltage U0.

Wenn die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit 10 als nichtabschaltbare Halbleiter-Schalteinheit 10 ausgebildet ist, wird nach dem Absinken der Versorgungsspannung U unter die Grenzspannung U0 die öffen- und schließbare Halbleiter­ schalteinheit 9 von der Spannungserfassungseinheit 3 wieder geschlossen. Die - dann nichtabschaltbare - Halbleiter-Schalt­ einheit 10 schließt sich in diesen Fall nach dem Schließen der öffen- und schließbaren Halbleiter-Schaltein­ heit 9 von selbst.If the at least openable semiconductor switch unit 10 is designed as a non-switchable semiconductor switch unit 10 , the openable and closable semiconductor switch unit 9 is closed again by the voltage detection unit 3 after the supply voltage U drops below the limit voltage U0. The - then not turn off - semiconductor switching unit 10 closes in this case after closing the openable and closable semiconductor switching unit 9 by itself.

Wenn hingegen die zumindest öffenbare Halbleiter-Schaltein­ heit 10 als auch abschaltbare Halbleiter-Schalteinheit 10 ausgebildet ist, wird zumindest die - dann auch abschaltbare - Halb­ leiter-Schalteinheit 10 von der Spannungserfassungsein­ heit 3 wieder geschlossen. Ob gleichzeitig auch die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit 9 von der Spannungs­ erfassungseinheit 3 wieder geschlossen wird, ist vom Aus­ gangssignal des Bremsbefehlsgebers 4 abhängig.Then disconnectable - - semiconductor switching unit 10 standardized by the 3 Spannungserfassungsein closed again In contrast, when the at least openable semiconductor switching input unit 10 formed, as well as turn-off semiconductor switching unit 10, which is at least. Whether at the same time the openable and closable semiconductor switching unit 9 is closed again by the voltage detection unit 3 depends on the output signal from the brake command generator 4 .

Über den Bremsbefehlsgeber 4 ist von außen ein Bremsbefehl für die Last 8 vorgebbar. Der Bremsbefehlsgeber 4 kann ver­ schiedene Bremsmaßnahmen auslösen. Beispielsweise kann er ei­ ne mechanische Bremse und/oder eine Wirbelstrombremse auslö­ sen. Gemäß Ausführungsbeispiel aber ist der Bremsbefehlsgeber 4 mit der Umrichtereinheit 2 und der öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalteinheit 9 verbunden. Die Umrichtereinheit 2 ist vom Bremsbefehlsgeber 4 derart ansteuerbar, daß elektri­ sche Energie aus der Last 8 rückgespeist wird. Gleichzeitig steuert der Bremsbefehlsgeber 4 die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit 9 derart an, daß die rückgespeiste elektrische Energie durch den Bremswiderstand 12 fließt, in diesem also vernichtet wird. Die zumindest öffenbare Halblei­ ter-Schalteinheit 10 wird von dem Bremsbefehlsgeber 4 nicht angesteuert.A brake command for the load 8 can be specified from the outside via the brake command transmitter 4 . The brake command transmitter 4 can trigger various braking measures. For example, it can trigger a mechanical brake and / or an eddy current brake. According to the exemplary embodiment, however, the brake command transmitter 4 is connected to the converter unit 2 and the openable and closable semiconductor switching unit 9 . The converter unit 2 can be controlled by the brake command transmitter 4 in such a way that electrical energy is fed back from the load 8 . At the same time, the brake command transmitter 4 controls the openable and closable semiconductor switching unit 9 in such a way that the regenerated electrical energy flows through the braking resistor 12 , that is to say is destroyed in the latter. The at least openable semiconductor switch unit 10 is not controlled by the brake command transmitter 4 .

Gemäß Fig. 3 weist die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalt­ einheit 9 zwei parallelgeschaltete Halbleiterventile 13, 14 auf. Eine Freilaufdiode 13' ist ihnen parallel gegen­ geschaltet. Die Halbleiterventile 13, 14 sind als öffen- und schließbare Halbleiterventile 13, 14, also z. B. als GTO-Thy­ ristoren oder als IGB-Transistoren, ausgebildet. Die Halblei­ terventile 13, 14 sind alternierend betreibbar. Hierdurch kann die Reihenschaltung 6 eine höhere Grenzleistung aufneh­ men. Die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit 10 weist ein - gemäß Ausführungsbeispiel nichtabschaltbares - Halb­ leiterventil 10', z. B. einen Thyristor, auf. Auch ihm ist eine Freilaufdiode 10'' parallel gegengeschaltet.According to FIG. 3, the openable and closable semiconductor switching unit 9 has two semiconductor valves 13 , 14 connected in parallel. A free-wheeling diode 13 'is connected in parallel against them. The semiconductor valves 13 , 14 are openable and closable semiconductor valves 13 , 14 , that is, for. B. as GTO Thy ristoren or as IGB transistors. The semiconductor valves 13 , 14 can be operated alternately. As a result, the series circuit 6 can take up a higher limit power. The at least openable semiconductor switching unit 10 has a semiconductor valve 10 ', for. B. a thyristor. A free-wheeling diode 10 ″ is also connected in parallel to it.

Gemäß Fig. 3 sind sowohl die öffen- und schließbare Halblei­ ter-Schalteinheit 9 als auch die zumindest öffenbare Halblei­ ter-Schalteinheit 10 mit Schutzbeschaltungen 15 beschaltet. Die Schutzbeschaltungen 15 können als symmetrische, asymme­ trische oder als RCD-Schutzbeschaltungen ausgebildet sein. Gemäß Fig. 3 sind die Schutzbeschaltungen 15 symmetrisch zu­ einander. Durch die Schutzbeschaltungen 15 werden Stromände­ rungen begrenzt. Jede Schutzbeschaltung 15 weist einen Be­ schaltungskondensator 16 auf. Diese begrenzen Spannungsände­ rungen. Den Beschaltungskondensatoren 16 ist ein Speicherkon­ densator 17 parallelgeschaltet, der beide Beschaltungskonden­ satoren 16 übergreift. Die Beschaltungskondensatoren 16 wei­ sen eine Beschaltungskapazität auf. Der Speicherkondensator 17 weist eine Speicherkapazität auf. Die Speicherkapazität ist typischerweise ca. zehnmal so groß wie die Beschaltungs­ kapazität, mindestens aber fünfmal so groß.Referring to FIG. 3, both the openable and closable semiconducting ter-switching unit 9 are connected as well as the at least openable semiconducting ter-switch unit 10 with protective 15th The protective circuits 15 can be designed as symmetrical, asymmetrical or as RCD protective circuits. Referring to FIG. 3, the protection circuits 15 are symmetrical to each other. Through the protective circuits 15 current changes are limited. Each protective circuit 15 has a loading capacitor 16 . These limit changes in tension. The wiring capacitors 16 is a storage capacitor 17 connected in parallel, which overlaps the two wiring capacitors 16 . The wiring capacitors 16 have a wiring capacitance. The storage capacitor 17 has a storage capacity. The storage capacity is typically about ten times as large as the wiring capacity, but at least five times as large.

Der erfindungsgemäße Zwischenkreisumrichter ist prinzipiell universell einsetzbar. Vorzugsweise aber wird er als Trakti­ onsumrichter, z. B. in Lokomotiven und anderen schienengebun­ denen Fahrzeugen, eingesetzt.The DC link converter according to the invention is in principle universally applicable. But preferably it is used as a tract onsumrichter, z. B. in locomotives and other rail-bound those vehicles.

Claims (12)

1. Stromversorgungseinrichtung für eine Last (8), mit einer Umrichtereinheit (2), mit der elektrische Energie aus ei­ nem Gleichspannungsnetz in die Last (8) einspeisbar und aus der Last (8) rückspeisbar ist,
  • - wobei der Umrichtereinheit (2) ein Stützkondensator (5) vorgeordnet ist,
  • - wobei dem Stützkondensator (5) eine Reihenschaltung (6) parallelgeschaltet ist, die aus einer öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalteinheit (9), einer zumin­ dest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit (10) und einer Kurzschlußeinheit (11) besteht,
  • - wobei ein Bremswiderstand (12) zumindest der zumindest öffenbaren Halbleiter-Schalteinheit (10) parallelge­ schaltet ist,
  • - wobei die Stromversorgungseinrichtung eine Spannungser­ fassungseinheit (3) und einen Bremsbefehlsgeber (4) aufweist,
  • - wobei die Spannungserfassungseinheit (3) mit beiden Halbleiter-Schalteinheiten (9, 10) verbunden ist und beide Halbleiter-Schalteinheiten (9, 10) öffnet, wenn eine am Stützkondensator (5) anstehende Versorgungs­ spannung (U) eine Grenzspannung (U0) überschreitet,
  • - wobei der Bremsbefehlsgeber (4) mit der Umrichterein­ heit (2) und der öffen- und schließbaren Halbleiter-Schalt­ einheit (9) verbunden ist, so daß mittels des Bremsbefehlsgebers (4) die öffen- und schließbare Halb­ leiter-Schalteinheit (9) und die Umrichtereinheit (2) derart ansteuerbar sind, daß von der Umrichtereinheit (2) aus der Last (8) rückgespeiste elektrische Energie im Bremswiderstand (12) vernichtet wird.
1. Power supply device for a load ( 8 ), with a converter unit ( 2 ), with which electrical energy from a DC network can be fed into the load ( 8 ) and fed back from the load ( 8 ),
  • - The converter unit ( 2 ) is preceded by a backup capacitor ( 5 ),
  • - The backing capacitor ( 5 ) is connected in parallel with a series circuit ( 6 ), which comprises an openable and closable semiconductor switching unit ( 9 ), an at least openable semiconductor switching unit ( 10 ) and a short circuit unit ( 11 ),
  • - A braking resistor ( 12 ) at least the at least openable semiconductor switching unit ( 10 ) is connected in parallel,
  • - The power supply device has a voltage detection unit ( 3 ) and a brake command transmitter ( 4 ),
  • - The voltage detection unit ( 3 ) is connected to both semiconductor switching units ( 9 , 10 ) and both semiconductor switching units ( 9 , 10 ) open when a supply capacitor ( 5 ) supply voltage (U) exceeds a limit voltage (U0) ,
  • - wherein the braking control devices (4) integral with the Umrichterein (2) and the openable and closable semiconductor switching unit (9) is connected, so that by means of the brake command transmitter (4), the openable and closable semiconductor switching unit (9) and the converter unit ( 2 ) can be controlled in such a way that electrical energy in the braking resistor ( 12 ) fed back from the load ( 8 ) is destroyed by the converter unit ( 2 ).
2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand (12) auch parallel zur Kurz­ schlußeinheit (11) angeordnet ist. 2. Power supply device according to claim 1, characterized in that the braking resistor ( 12 ) is also arranged parallel to the short-circuiting unit ( 11 ). 3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstandswert zwischen 5Ω und 10Ω be­ trägt.3. Power supply device according to claim 1 or 2, characterized, that the braking resistance value between 5Ω and 10Ω be wearing. 4. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußeinheit (11) als Kurzschlußwiderstand (11) mit einem Kurzschlußwiderstandswert ausgebildet ist und daß der Kurzschlußwiderstandswert kleiner als der Bremswiderstandswert ist.4. Power supply device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the short-circuit unit ( 11 ) is designed as a short-circuit resistor ( 11 ) with a short-circuit resistance value and that the short-circuit resistance value is less than the braking resistance value. 5. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußwiderstandswert zwischen 2Ω und 5Ω be­ trägt.5. Power supply device according to claim 4, characterized, that the short-circuit resistance value between 2Ω and 5Ω be wearing. 6. Stromversorgungseinrichtung nach einem der obigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit (9) mindestens zwei parallelgeschaltete, alternierend be­ treibbare öffen- und schließbare Halbleiterventile (13, 14) aufweist.6. Power supply device according to one of the above claims, characterized in that the openable and closable semiconductor switching unit ( 9 ) has at least two parallel-connected, alternating be drivable openable and closable semiconductor valves ( 13 , 14 ). 7. Stromversorgungseinrichtung nach einem der obigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die öffen- und schließbare Halbleiter-Schalteinheit (9) und die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit (10) mit Schutzbeschaltungen (15) symmetrisch beschaltet sind, daß jede Schutzbeschaltung (15) einen Beschaltungs­ kondensator (16) mit einer Beschaltungskapazität aufweist und daß den Beschaltungskondensatoren (16) ein beide Be­ schaltungskondensatoren (16) übergreifender Speicherkon­ densator (17) mit einer Speicherkapazität parallelge­ schaltet ist. 7. Power supply device according to one of the above claims, characterized in that the openable and closable semiconductor switching unit ( 9 ) and the at least openable semiconductor switching unit ( 10 ) with protective circuits ( 15 ) are connected symmetrically that each protective circuit ( 15 ) Beschaltungs has a capacitor (16) with a snubber, and in that the snubber (16) both be circuit capacitors (16) cross Speicherkon capacitor (17) with a storage capacity is switched parallel only. 8. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkapazität mindestens fünfmal so groß ist wie die Beschaltungskapazität.8. Power supply device according to claim 7, characterized, that the storage capacity is at least five times as large like the wiring capacity. 9. Stromversorgungseinrichtung nach einem der obigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit (10) als auch abschaltbare Halbleiter-Schalteinheit ausgebil­ det ist.9. Power supply device according to one of the above Ansprü surface, characterized in that the at least openable semiconductor switching unit ( 10 ) and switchable semiconductor switching unit is ausgebil det. 10. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest öffenbare Halbleiter-Schalteinheit (10) als nichtabschaltbare Halbleiter-Schalteinheit (10) aus­ gebildet ist.10. Power supply device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least openable semiconductor switching unit ( 10 ) is formed as a non-switchable semiconductor switching unit ( 10 ). 11. Stromversorgungseinrichtung nach einem der obigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dem Stützkondensator (5) ein Gleichrichter (1) vorgeord­ net ist.11. Power supply device according to one of the above claims, characterized in that the supporting capacitor ( 5 ) is a rectifier ( 1 ) is net. 12. Stromversorgungseinrichtung nach einem der obigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Traktionsumrichter ausgebildet ist.12. Power supply device according to one of the above claims che, characterized, that it is designed as a traction converter.
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