Die Ausführung und das Verhalten statischer GTO-Umrichter am Bahnnetz und die Zusammenhänge der Entstehung und Ausbreitung von Oberwellen bei statischen Umrichtern im Bahnnetz sowie Maßnahmen zur Oberwellenbegrenzung werden beschrieben. Der Aufbau statischer Bahnstromumrichter mit drehstromseitiger Einspeisung aus Transformator und Stromrichter, Gleichspannungszwischenkreis und bahnseitigem GTO-Umrichter und Summiertransformator und die Auslegung des Zwischenkreises mit 33 1/3-Hz-Filter werden erläutert. Das Grundschwingungsverhalten des idealen GTO-Umrichters und dessen prinzipieller Arbeitsbereich werden anhand eines vereinfachten Spannungszeigerdiagramms erörtert. Die Taktung des GTO-Umrichters mit Hilfe des PWM-Steuerverfahrens wird beschrieben und die Oberschwingungsspektren der inneren Umrichterspannung und die resultierende Gesamtverzerrung der inneren Bahnnetzspannung und äußeren Bahnnetzspannung sowie die Verzerrung des ins Bahnnetz fließenden Stromes als Funktion der Aussteuerung erläutert. Bei der Betrachtung des GTO-Umrichters als idealen Modulator wird eine Harmonische UD(m) der Ordnungszahl m auf der Zwischenkreisseite auf die bahnseitige innere Spannung UBi(n) als Paar von Oberschwingungen der Ordnungszahlen n=m+/-1 transformiert, in gleicher Weise Oberschwingungen im Strom IBi(n) in umgekehrter Richtung. Die Impedanzen des Bahnnetzes und des Zwischenkreises aus der Sicht des GTO-Umrichters haben einen entscheidenden Einfluß auf den Oberschwingungs-Ausbreitungsmechanismus Zwischenkreiseite-Bahnseite und umgekehrt. Die Ausbreitung der Harmonischen im Umrichter wird durch die meßtechnische Überwachung der Zwischenkreisimpedanz und exakte Abstimmung des 33 1/3-Hz-Filters sowie Installation eines gedämpften Hochpaßfilters weitestgehend verhindert.
Verhalten statischer Umrichter am Bahnnetz
Performance of static converters feeding railway power supply networks
Elektrische Bahnen ; 94 , 8/9 ; 287-293
1996
7 Seiten, 9 Bilder, 6 Quellen
Article (Journal)
German
Betriebsverhalten , Umrichter , Stromrichter , Bahnnetz , Bahnstrom , GTO-Thyristor , Grundschwingung , Schaltbild , Oberschwingung , Ersatzschaltbild , Modulator (Signalumsetzer) , Gleichspannung , Zwischenkreis , niederfrequente Schwingung , Wechselwirkung , Verbundbetrieb , Zeigerdiagramm , Ausgangsspannung , Pulsdauermodulation , Fourier-Analyse , Spannungsverzerrung , Frequenzspektrum , Impedanz , Frequenzfilter , Arbeitsbereich , Aussteuerung (Modulation)
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