DE2230981C3 - Stromversorgungseinrichtung für einen von einer Diesellokomotive gezogenen Reisezug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Stromversorgungseinrichtung ist bekannt aus der Siemens-Zeitschrift April 1965, Seiten 262 bis 265.

Bei dieser bekannten Ausbildung hat der Synchrongenerator eine Dreiphasenwickh.ng und wird wie beim Gegenstand des Anspruchs 1 - von dem Fahrdieselmotor angetrieben, so daß seine Ausgangsspannung entsprechend der Drehzahl der Antriebswelle eine veränderliche Frequenz aufweist. Eine Stromversorgungseinrichtung der vorliegend betrachteten Art dient nun dazu, zur Versorgung der Reisezugwagen eine konstante Spannung gleichbleibender Frequenz insbesondere von 16 V₃ oder 50 Hz zur Verfügung zu stellen, wobei die Zuleitung des Versorgungsstromes über die Zugsammeischiene und die Rückleitung über die Fahrschienen erfolgt.

Ungünstig ist bei der bekannten Einrichtung deren für eine bestimmte Leistung verhältnismäßig hohes Gewicht und die großen Abmessungen der Verstärker für die Steuerimpulse zur Ansteuerung der Leistungsthyristoren; dort ist die Umformerleistung auf nur zwölf Thyristoren verteilt, so daß die Thyristoren und demnach auch die Verstärker für die Steuerimpulse verhältnismäßig groß sein müssen.

Ferner ist dort die Frequenzregelung unbefriedigend, denn die von der Drehzahl des Dieselmotors abhängige Umformer-Eingangsfrequenz ist dort verhältnismäßig gering. Die maximale Zeitverzögerung bei der Ausführung des Abschaltbefehls eines Thyristors am Ende einer Halbwelle der Ausgangsspannung, die proportional der Dauer eines Halbwellen-. abschnitts der Eingangsspannung ist, ist daher relativ hoch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Stromversorgungseinrichtung für einen von einer Diesellokomotive gezogenen Reisezug mit Einphasenwechselstrom, bei der die Verstärker für die Steuerimpulsformer ein günstiges Verhältnis von Gewicht und Abmessungen zur Leistung haben und bei der die Frequenzregelung genauer ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 das Prinzipschaltbild des Leistungsteils einer Stromversorgungseinrichtung für einen von einer Diesellokomotive gezogenen Reisezug mit Einphasenwechselstrom konstanter Frequenz und das Funktionsschaltbild ihrer Steuereinrichtung,

Fig. 2 die Vektor-Darstellur:gder Phasenspannung des Synchrongenerators,

Fig. 3 das Prinzipschaltbild eines Flip-Flops der Steuereinrichtung,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm für verschiedene Steuerlei^ingen sowie den Strom und die Spannung in der Sammelschiene während des Betriebs der Einrichtung,

Fig. 5 den Aufbau eines Steueriinpulsformers mit in Magnetverstärkern,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm für den Betrieb eines Steuerimpulsformers,

Fig. 7 den Aufbau eines Steuerimpulsformers mit Thyristoren als Schaltelement,

|5 Fig. 8 den Aufbau eines Nullstromgebers mit Leistungsdioden,

Fig. 9 ein Zeitdiagramm für den Betrieb des Nullstromgebers,

Fig. 10 den Aufbau eines Nullstromgebers auf der 2» Basis eines Nullspannungsgebers,

Fig. 11 die Prinzipschaltung einer Kurzschluß- und Überlastungs-Schutzeinrichtung,

Fig. 12 den Aufbau einer Steuereinrichtung für eine Stromversorgungseinrichtung, die eine Belastung mit beliebigem Leistungsfaktor speisen kann,

Fig. 13 den Verlauf der Ausgangsspannung der Stromversorgungseinrichtung beim Speisen einer ohmisch-induktiven Last.

Die in Fig. 1 gezeigte Stromversorgungseinrichi(i tung für einen von einer Diesellokomotive gezogenen Reisezug mit Einphasenwechselstrom konstanter Frequenz hat einen auf der Welle 1 des Antriebsdieselmotors der Diesellokomotive sitzenden Synchrongenerator 2 mit zwei Dreiphasenwicklungen 3 und 4 S5 auf dem Ständer und einer Erregerwicklung 5 auf dem Läufer. Die Erregerwicklung 5 wird über nicht gezeigte Bürsten und Schleifringe von einem Regler 6 zur automatischen Stabilisierung der Ausgangsspannung des Synchrongenerators 2 gespeist. Die Dreiphasenwicklungen 3 und 4 sind gegeneinander derart versetzt, daß ihre Spannungen um 30° el. zueinander phasenverschoben sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

An die Ausgangsklemmen A, B, C, A', B' und C des Synchrongenerators 2 ist ein Thyristor-Direkt-Umrichter 7 angeschlossen. Dieser LImrichter 7 besteht aus einem Leistungsteil, einer Steuereinrichtung und einer Kurzschluß- und Überlastungs-Schutzeinrichtung.

Zum Leistungsteil gehören zwei antiparallel geschaltete Stromrichtergruppen 8 und 9, deren jede zwei hintereinandergeschaltete Thyristorbrückenschaltungen enthält. Die die positive Halbschwingung des Belastungsstroms formierende Stromrichtergruppe 8 ist aus Thyristoren 10 bis 21 und die die negative Halbschwingung des Belastungsstromes formierende Stromrichtergruppe 9 aus Thyristoren 22 bis 33 aufgebaut.

Die gemeinsamen Punkte jc und y der Stromrichtergruppen 8 und 9 sind die Ausgangsklemmen des Thyristor-Direkt-Umrichters. Die Ausgangsklemme y ist über einen Nullstromgeber 34 an den Masseanschluß 35 einer Zugsammeischiene gelegt, und an die Ausgangsklemme χ ist über ein Schütz 36 und eine Steckverbindung 37 die zu allen Reisezugwagen verlaufende Zugsammeischiene 38 angeschlossen. Zwischen dieser Zugsammeischiene 38 und den Masseanschluß der Reisezugwagen liegen die als Belastung 39 dargestellten Elektroenergieverbrau-

eher der Reisezugwagen.

Zum Schutz der Thyristoren des Leistungsteils des Umrichters gegen Impuls-Überspannungen und zur Unterdrückung von Funkstörungen sind an die Ausgangsklemmen A, B, C, A', B' und C des Synchrongenerators 2 Kondensatoren 40 bis 45 angeschlossen, welche in zwei S.crnschaltungen untereinander verbunden sind. Zwischen den Mittelpunkten Z und W dieser Sternschaltungen und den Ausgängen der Stromrichtergruppen 8 und 9 sind aus Widerständen 46 bis 49 und Kondensatoren 50 bis 53 bestehende RC-Schutzglieder geschaltet.

Zur Unterdrückung von Funkstörungen seitens der Zugsammeischiene 38 ist ein in der Diagonale einer aus Dioden 55 für kleine Leistungen aufgebauten und zwischen der Klemme λ des Thyrisior-Direkt-Umrichters 7 und dem Masseanschluß 35 geschalteten Einphasengleichrichterbrücke liegender Kondensator 54 vorgesehen. Dieser kann beispielsweise ein Elektrolytkondensator sein.

Die Steuereinrichtung des Thyristor-Direkt-Umrichters 7 enthält einen Steuergenerator 56 für Impulse konstanter Frequenz, dessen Ausgänge mit den O-Eingängen von Flip-Flops 57 und 58 verbunden sind, während die 1 -Eingänge dieser Flip-Flops an den Ausgang des Nullstromgebers 34 angeschlossen sind. Zur Steuerung des letzteren ist außerdem ein Anlaufkontakt 59 vorgesehen.

Die Ausgänge der Flip-Flops 57 und 58 wirken auf die Eingänge von Steuerimpulsformern 60 bzw. 61. Der Steuerimpulsformer 60 steuert die Thyristoren 10 bis 21 der die positive Halbschwingung des Belastungsstroms formierenden Stromrichtergruppe 8 und der Steuerimpulsformer 61 die Thyristoren 22 bis 33 der die negative Halbschwingung des Belastungsstroms formierenden Stromrichtergruppe 9.

Darüber hinaus weist die Steuereinrichtung eine beispielsweise als netzunabhängiger Wechselrichter ausgeführte Speisequelle 62 auf, die die Gleichspannung einer Akkumulatorbatterie der Diesellokomotive in eine Wechselspannung mit anschließender Gleichrichtung und Stabilisierung umwandelt.

Zur Schutzeinrichtung (Fig. 11) des Thyristor-Direkt-Umrichters 7 gehören Stromwandler 63, deren Primärwicklungen in Reihe mit den Ausgangsklemmen A, B, C, A', B' und C des Synchrongenerators 2 liegen und deren Sekundärwicklungen auf die Schutzeinrichtung 64 selbst wirken. Der Ausgang der Schutzeinrichtung 64 steuert die Flip-Flops 57 und 58. Darüber hinaus liegen in Reihe mit den Ausgangsklemmen A, B, C, A', B' und C des Synchrongenerators 2 zur Begrenzung von Kurzschlußströmen dienende Begrenzungsdrosseln 65.

Ein Beispiel für die Prinzipschaltung eines Flip-Flops 57 oder 58 ergibt sich aus Fig. 3. Diese Schaltung ist vollsymmetrisch und enthält zwei Transistoren 66 mit Kollektorwiderständen 67 und Vorspannungswiderständen 68. Der Kollektor jedes Transistors 66 ist an die Basis des anderen über einen Widerstand 69 und einen zu diesem parallel liegenden Kondensator 70 angeschlossen. Der 0-Eingang des Flip-Flops ist durch eine Diode 71 und der 1-Eingang durch eine Diode 72 gebildet. Ein zusätzlicher 0-Eingang ist durch eine Diode 73 gebildet.

Der Kollektor des einen Transistors 66 stellt zugleich den 1-Ausgang des Flip-Flops und der Xollektor des anderen Transistors 66 seinen 0-Ausgang dar. Mit seinen Klemmen —12 V, +6 V und 0 V ist das Flip-Flop an die entsprechenden Klemmen der Speisequelle 62 (Fig. 1) angeschlossen.

Die Arbeitsweise des Flip-Flops 57 (58) beruht auf dem bekannten Prinzip des Vorhandenseins zweier ■» stabiler Zustände, auf Grund der durch die Widerstände 69 und die Kondensatoren 70 gebildeten gegenseitigen Rückkopplung. Das Flip-Flop wird in den 0-Zustand durch Anlegen eines 0-Potentials an die Anode der Diode 71 (Punkt P) und in den 1 -Zustand

ι» durch Anlegen eines +6-V-Potentials an die Anode der Diode 72 (Punkt S) gesetzt. Darüber hinaus kann man das Flip-Flop in den 0-Zustand versetzen, indem man der Anode der Diode 73 (Punkt q) ein Potential von +6 V zuführt.

ι5 Der Betrieb der beschriebenen Stromversorgungseinrichtung für einen von einer Diesellokomotive gezogenen Reisezug mit Einphasenwechselstrom konstanter Frequenz verläuft wie folgt:

Beim Umlaufen der Motorwelle 1 und damit auch

.'ο der Erregerwicklung 5 wird in den Dreiphasenwicklungen 3 und 4 des Synchrongenerators 2 eine Wechselspannung erzeugt, deren Amplitude durch den Regler 6 auf Grund einer Stromregelung in der Erregerwicklung 5 unabhängig von der Wellendrehzahl konstant gehalten wird. Die Frequenz der Spannung ändert sich dagegen proportional mit der Wellendrehzahl.

Die Spannung gelangt vom Ausgang des Synchrongenerators 2 über die Begrenzungsdrosseln 65 und die

«ι Primärwicklungen des Stromwandlers 63 auf die Eingänge des Thyristor-Direkt-Umrichters 7. Dessen Arbeit läuft hinaus auf ein wechselsweises Einschalten der Stromrichtergruppen 8 und 9 mit einer Frequenz von 16 ¹I. oder 50 Hz, je nach der für die Stromversor-

r> gung de/Reisezugwagen gewünschten Netzfrequenz. Infolgedessen wird die Zugsammeischiene 38 periodisch abwechselnd mit positiver und negativer gleichgerichteter Spannung gespeist.

Das Ansteuern der Stromrichtergruppen 8 und 9 geschieht wie folgt: Der Steuergenerator 56 erzeugt fortlaufend Rechteckimpulse (Fig. 4, Kurven α und b) mit einer Frequenz von z. B. 16²/₃ Hz, die auf die 0-Eingänge der Flip-Flops 57 und 58 gelangen. Deshalb befinden sich bei geöffnetem Anlaufkontakt 59,

wenn der Nullstromgeber 34 kein Freigabesignal (Fig. 4, Kurve c) abgibt, die beiden Flip-Flops 57 und 58 im 0-Zustand, wie dies in Fig. 4, Kurven d und e, bis zum Zeitpunkt r₀ gezeigt ist. Die Steuerimpulsformer 60 und 61 arbeiten nicht, weshalb die Stromrichtergruppen 8 und 9 nicht eingeschaltet werden, so daß die Spannung u und der Strom ι in der Zugsammelschiene 38 gleich Null (Fig. 4, Kurve f) sind.

Wenn zum Zeitpunkt t^ der Anlauf kontakt 59 geschlossen wird, so erscheint am Ausgang des NuIl-Stromgebers 34 ein Freigabesignal (Fig. 4, Kurve c), das das Flip-Flop 57 in den 1-Zustand (Fig. 4, Kurve d) umkippt. Infolgedessen beginnt der Steuerimpulsformer 60 Steuerimpulse zu erzeugen, mit denen die Stromrichtergruppe 8 beaufschlagt wird, wor-

bo auf in der Zugsammeischiene 38 eine positive gleichgerichtete Spannung u erscheint und ein Strom i (Fig. 4, Kurve f) zu fließen beginnt.

Am Flip-Flop 58 steht während dieser Zeit vom Steuergenerator 56 her kein Signal an (Kurve b), so

daß es im 0-Zustand bleibt (Kurve e). Der Steuerimpulsformer 61 erzeugt daher keine Impulse und die Thyristoren 22 bis 33 bleiben ausgeschaltet

Im Zeitpunkt J₁ wechselt der Steuergenerator 56

die Zustände seiner beiden Ausgänge, so daß das Flip-Flop 57 in den O-Zustand umgeschaltet wird. Der Steuerimpulsformer 60 hört mit der Erzeugung von Steuerimpulsen auf, so daß die Spannung in der Zugsammelschiene 38 langsam gegen Null geht. Wenn zum Zeitpunkt f, (Fig. 4) die Spannung in der Zugsammelschiene 38 den Wert Null erreicht, fließt noch ein positiver Strom /, und zwar aufgrund der Induktivität der Belastung 39 sowie der Induktivitäten der Dreiphasenwicklungen 3 und 4 des Synchrongenerators 2 und der Begrenzungsdrosseln 65. Der Strom i wird also vom Zeitpunkt f₂ bis zum Zeitpunkt f, entgegen der Spannungsrichtung fließen, weshalb er rasch abnehmen und zum Zeitpunkt f ₃ gleich Null sein wird. In diesem Augenblick werden die den Belastungsstrom führenden Thyristoren 10 bis 21 ausgeschaltet, und am Ausgang des Nullstromgebers 34 erscheint gemäß Kurve c ein den Nulldurchgang des Stroms signalisierender kurzzeitiger positiver Impuls, der das Flip-Flop 58 in den 1 -Zustand überführt. Das Flip-Flop 57 bleibt dabei im O-Zustand, weil an dem zu ihm führenden Ausgang des Steuergenerators 56 kein Signal (Kurve α) anliegt.

Bei der Umschaltung des Flip-Flops 58 in den 1 Zustand fängt der Steuerimpulsformer 61 an, die Thyristoren 22 bis 33 mit Steuerimpulsen anzusteuern, worauf in der Zugsammeischiene 38 eine negative gleichgerichtete Spannung erscheint. Der weitere Betrieb verläuft in ähnlicher Weise, d. h. die Flip-Flops 57 und 58 werden auf Signale vom Steuergenerator 56 in den O-Zustand und auf Signale vom Nullstromgeber 34 im Augenblick des Nulldurchgangs des Stromes in der Zugsammeischiene 38 unter Berücksichtigung einer zur Wiederherstellung der Sperrfähigkeit der Thyristoren der auszuschaltenden Stromrichtergruppe 8 oder 9 benötigten Zeitverzögerung (von ca. 300 bis 800 M₁) in den 1-Zustand überführt.

Die Schalt- und die anderen Überspannungen, die im Betrieb der Schaltung entstehen, werden durch die aus den Kondensatoren 40 bis 45 und 50 bis 53 sowie aus den Widerständen 46 bis 49 bestehenden RC-Glieder geglättet. Dadurch werden die Thyristoren 10 bis 33 vor einem Durchschlag bewahrt und der Pegel der durch den Umrichter 7 erzeugten Funkstörungen bleibt niedrig. Die Funkstörungen am Ausgang des Umrichters 7 werden durch den die höheren Harmonischen der Ausgangsspannung kurzschließenden Kondensator 54 unterdrückt.

Die Stromüberlastungs- und Kurschluß-Schutzeinrichtung 64 (Fig. 11) spricht an auf in den Sekundärwicklungen der Stromwandler 63 induzierte Signale. Wenn wenigstens in einer dieser Wicklungen der Strom den Ansprechwert der Schutzeinrichtung überschritten hat, so erzeugt diese ein die Flip-Flops 57 und 58 in den 0-Zustand umkippendes Signal, wodurch die Ansteuerung der Thyristoren 10 bis 33 des Umrichters 7 unterbrochen wird und diese ausgeschaltet bleiben. Um die Thyristoren 10 bis 33 vor übergroBen Strömen bei plötzlichen Kurzsschlüssen zu bewahren, ist der Umrichter 7 über die einen evtl. Kurzschlußstrom beschränkenden Begrenzungsdrosseln 65 an den Synchrongenerator angeschlossen. Im Normalbetrieb verbrauchen diese Begrenzungsdrosseln 65 nur Blindleistung, ohne daß der Wirkungsgrad der Einrichtung absinkt.

Die Steuerimpulsformer 60 und 61 können in verschiedener Weise ausgeführt sein. In Fig. 5 ist als erstes Ausführungsbeispiel die Ansteuerung der Thyri-

stören 10 bis 15 durch den Steuerimpulsformer 60 illustriert. Der Steuerimpulsformer hat zwei Gleichrichterbrücken zur Formierung und Rückstellung mit Dioden 74 bis 79 und 80 bis 85 für kleine Leistungen, in deren gemeinsame Brückenzweige die Primärwicklungen 92 von auf Kerne mit einer rechteckigen Hystereseschleife gewickelten Impulstransformatoren 86 bis 91 geschaltet sind. Die Ausgangswicklungen 93 dieser Impulstransformatoren 86 bis 91 sind mit den Steuerelektroden und den Katoden der durch sie gesteuerten jeweiligen Thyristoren 10 bis 15 verbunden. Die Steuerwicklungen 94 der Impulstransformatoren 86 bis 91 sind hintereinander und über einen Verstärker 97 an den Ausgang des Flip-Flops 57 angeschaltet.

Jeder der Gleichrichter aus den Dioden 74 bis 79 und 80 bis 85 ist mit einem eigenen Verlustwiderstand 95 bzw. 96 belastet.

Im Betrieb des beschriebenen Steuerimpulsformers fließen über die Primärwicklungen 92 der Impulstransformatoren 86 bis 91 bipolare Stromimpulse, deren Frequenz gem. Fig. 6, Kurve 9 gleich der Frequenz der Speisespannung ist. Wenn die Steuerwicklungen 94 dieser Impulstransformatoren 86 bis 91 stromlos sind, so werden die Kerne der Impulstransformatoren 86 bis 91 unter der Wirkung der betrachteten bipolaren Impulse ummagnetisiert, weshalb in deren Ausgangswicklungen 93 schmale Impulse (Fig. 6, Kurve h) induziert werden. Die positiven Impulse können zum öffnen der entsprechenden Thyristoren 10 bis 15 dienen, weil sie in den Zeitpunkten einer natürlichen Einschaltung dieser Thyristoren 10 bis 15 erzeugt werden. Wenn sich also das Flip-Flop 57 im 1-Zustand befindet, so erzeugt der Verstärker 97 keinen Strom für die hintereinandergeschalteten Steuerwicklungen 94 der Impulstransformatoren 86 bis 91, so daß diese in den Zeitpunkten der natürlichen Einschaltung der Thyristoren 10 bis 15 diese öffnenden Steuerimpulse erzeugen.

Bei der Umsteuerung des Flip-Flops 57 in den 0-Zustand erzeugt der Verstärker 97 einen Strom, der die hintereinandergeschalteten Steuerwicklungen 94 der Impulstransformatoren 86 bis 91 durchfließt, wodurch deren Kerne in den Sättigungszustand übergeführt werden. Dann findet unter der Einwirkung der bipolaren Impulse in den Kernen keine Ummagnetisierung statt, so daß in den Ausgangswicklungen 93 keine Steuerimpulse erzeugt werden und die Thyristoren 10 bis 15 gesperrt bleiben.

Eine andere Ausführungsvariante der Steuerimpulsformer 60 und 61 ist in Fig. 7, ebenfalls am Beispiel des die Einschaltung der Thyristoren 10 bis 15 steuernden Steuerimpulsformer 60, illustriert. Dieser Steuerimpulsformer hat zwei Gleichrichterbrücken zur Formierung und zur Rückstellung aus Dioden 74 bis 79 bzw. 80 bis 85 für kleine Leistungen. In deren gemeinsame Brückenzweige sind die Primärwicklungen 92 von Impulstransformatoren 98 bis 103 geschaltet, deren Ausgangswicklungen 93 mit den Kathoden und Steuerelektroden der Thyristoren 10 bis 15 verbunden sind. Die Gleichrichterbrücke aus den Dioden 80 bis 85 ist mit einem Verlustwiderstand 96 belastet, und die Gleichrichterbrücke aus den Dioden 74 bis 79 ist mit einem Verlustwiderstand 95 belastet, mit dem ein Thyristor 104 für kleine Leistungen in Reihe geschaltet ist. Zur Ansteuerung des letzteren dient eine aus einem Hilfsthyristor 105 für kleine Leistungen, einem Umschaltkondensator 106 und einem Lade-Widerstand 107 bestehende Schaltung. Die

Steuerelektroden der Thyristoren 104 und 105 sind über Impulsverstärker 108 und 109 an die Ausgänge des Flip-Flops 57 angeschlossen.

Der Betrieb des beschriebenen Steuerimpulsformers verläuft wie folgt: Wenn sich das Flip-Flop 57 im 0-Zustand befindet, sind die beiden Thyristoren 104 und 105 nichtleitend, so daß über den Widerstand 95 kein Strom fließen kann. Über die Primärwicklungen 92 der Impulstransformatoren 98 bis 103 fließen also lediglich negative Stromimpulse, die die Kerne dieser Impulstransformatoren 98 bis 103 nicht ummagnetisieren. Es werden in den Ausgangswicklungen 93 keine Impulse erzeugt, und die Thyristoren 10 bis 15 bleiben ausgeschaltet.

Bei der Überführung des Flip-Flops 57 in den 1-Zustand schaltet der Impulsverstärker 108 den Thyristor 104 ein, weshalb über den Verlustwiderstand 95 ein durch den Gleichrichter mit den Dioden 74 bis 85 gleichgerichteter Strom zu fließen beginnt. Dabei fließen über die Primärwicklungen 92 der Impulstransformatoren 98 bis 103 die Kerne ummagnetisierende bipolare Stromimpulse (Fig. 6, Kurve 9), so daß in den Ausgangswicklungen 93 die Thyristoren 10 bis 15 in den Zeitpunkten der natürlichen Zündung einschaltende Impulse (Fig. 6, Kurve h) erzeugt werden.

Bei der Überführung des Flip-Flops 57 in den 0-Zustand zündet der Impulsverstärker 109 den Hilfsthyristor 105, über den sich der Umschaltkondensator 106 entlädt, der vorher über den Widerstand 107 mit der in Fig. 7 dargestellten Polarität aufgeladen worden war. Der Thyristor 104 wird hierbei für kurze Zeit stromlos und schaltet sich aus. Der Hilfsthyristor 105 wird auf natürliche Weise nach der Entladung des Umschaltkondensators 106 ausgeschaltet, da der Strom über diesen kleiner als dessen Haltestrom wird. Da die beiden Thyristoren 104 und 105 bei der Überführung des Flip-Flops 57 in den 0-Zustand ausgeschaltet werden, kann wieder kein Strom mehr über die Widerstände 95 und 107 fließen und in den Primärwicklungen 92 der Impulstransformatoren 98 bis 103 fließen nur unipolare Stromimpulse. Diese Impulse bewirken keine Ummagnetisierung der Kerne, und die Erzeugung von Steuerimpulsen in den Ausgangswicklungen 93 hört auf.

Ein Beispiel für die Ausführung des Nullstromgebers 34 ist in Fig. 8 dargestellt, wo an dem Masseanschluß des Thyristor-Direkt-Umrichters 7 antiparallel geschaltete Silizium-Leistungs-Dioden 110 und 111 liegen, die durch einen Widerstand 112 und die Basis-Emitter-Übergänge zweier npn-Transistoren 113 und 114 überbrückt sind, deren Kollektor-Emitter-Übergärige durch Kondensatoren 115 bzw. 116 überbrückt sind. Die Kollektoren der Transistoren 113 und 114 sind über die Widerstände 117 und 118 sowie über den Anlaufkontakt 59 mit der Klemme +6 V der Speisequelle 62 verbunden. Darüber hinaus sind die Kollektoren der Transistoren 113 und 114 mit den 1-Eingängen der Flip-Flops 57 bzw. 58 verbunden, während an den Mittelanschluß des Widerstandes 112 die Klemme —12 V der Speisequelle 62 geschaltet ist.

Der Betrieb des beschriebenen Nullstromgebers 34 verläuft folgenderweise:

Wenn sich zum Zeitpunkt i₀ (Fig. 9) das Flip-Flop 57 im 1-Zustand befindet und die Spannung u (Fig. 9, Kurve f) an der Belastung 39 folglich positiv ist, fließt der Strom i (Fi g. 9, Kurve /) dieser Belastung über

die Diode 111 in Pfeilrichtung, wobei über der genannten Diode 111 eine vom Belastungsstrom praktisch unabhängige Spannung von 0,3 bis 0,6 V abfällt. Unter der Einwirkung der genannten Spannung wird der Transistor 114 leitend, weshalb an seinem Kollektor ein Potential von —12 V (Fig. 9, Kurve c) erscheint, weil sich ein Stromkreis von der Klemme + 6 V der Speisequelle 62 über den Anlauf kontakt 59, den Widerstand 118, den Kollektor-Emitter-Übergang des Transistors 114 und über die linke Hälfte des Widerstandes 112 zur Klemme -12 V der Speisequelle 62 bildet.

Da die Größe des Widerstandes 112 ungefähr 0,5 Ohm und die der Widerstände 117 und 118 je einige hundert Ohm beträgt, kann der Spannungsabfall über der linken Hälfte des Widerstandes 112 im betrachteten Stromkreis vernachlässigt und angenommen werden, daß am Kollektor des Transistors 114 ein Potential von —12 V anliegt, was einem Signal »Strom fließt« entpsricht. Der Transistor 113 ist hierbei gesperrt, weil seine Basis gegenüber dem Emitter negativ ist, und deshalb liegt an seinem Kollektor eine Spannung von + 6 V an, d. h. es liegt ein Signal »kein Strom« vor. Von den Kollektoren der Transistoren 113 und 114 gelangen die genannten Signale auf die 1-Eingänge der Flip-Flops 57 bzw. 58. Wie aus der Prinzipschaltung des Flip-Flops (Fig. 3) hervorgeht, ist dessen 1-Eingang derart beschaffen, daß es in den 1-Zustand umkippt, wenn am vorliegenden Eingang ein positives Potential ansteht. Deshalb wird vorliegend das die negative Stromrichtergruppe 9 einschaltende Flip-Flop 58 im 0-Zustand verbleiben. Wenn zum Zeitpunkt t_x (Fig. 9) das Flip-Flop 57 auf ein Signal des Steuergenerators 56 für Impulse konstanter Frequenz (Fig. 9, Kurve α) in den 0-Zustand (Fig. 9, Kurve d) überführt wird, beendet der Steuerimpulsformer 60 die Erzeugung von Steuerimpulsen für die Stromrichtergruppe 8, welche die positive Halbwelle des Belastungsstroms formiert. Infolgedessen wird der Strom i über die Belastung 39 langsam auf den Nullwert absinken. Zum Zeitpunkt t_} (Fig. 9) wird er gleich Null (Kurve f) und der Transistor 114 sperrt, weil die gegenüber dem Emitter positive Vorspannung an seiner Basis verschwindet. Gleichzeitig wird das Kollektorpotential des Transistors 114 allmählich ansteigen und sich dem Wert von +6V (Fig. 9, Kurve c) annähern. Die Anstiegsgeschwindigkeit des Potentials geht nach einer Exponentialfunktion und hängt von der Zeitkonstante des aus dem Widerstand 118 und dem Kondensator 116 bestehenden RC-Gliedes ab.

Wenn das genannte Potential die Ansprechschwelle des F.ip-F!ops 58 erreicht, kippt das letztere in den 1-Zustand, wodurch der die negative Halbschwingung des Stromes in der Belastung 39 (zum Zeitpunkt r₄, Fig. 9) formierende Stromrichtergruppe 9 einschaltende Steuerimpulsformer 61 angesteuert wird. Im weiteren verläuft der Betrieb der Schaltung des Nullstromgebers 34 in ähnlicher Weise, d. h. das Rücksetzen der Flip-Flops 57 und 58 in den 0-Zustand geschieht durch den Steuergenerator 56 und deren Setzen in den 1-Zustand durch ein -t-6-V-Signal von den Kollektoren der Transistoren 113 und 114.

Die Verzögerung für die Überführung der Flip-Flops 57 und 58 in den 1-Zustand wird durch entsprechende Wahl der Kapazität der Kondensatoren 115 und 116 sichergestellt. Diese Verzögerung muß 500 bis 800 us betragen. Bei einer anderen Ausführung

des Nullstromgebers, die in Fig. 10 dargestellt ist, ist dieser in Form eines in den Nebenschluß mit den Ausgängen des Umrichters gelegten Verknüpfungsgliedes ausgeführt. Dieser Nullstromgeber 119 enthält einen nach derselben Schaltung wie auch der Nullstromge- "> ber 34 in Fig. 8 ausgeführten Geber 120, nur daß die Dioden 110 und 111 für eine kleine Leistung bemessen sind. Der Geber 120 übernimmt die Funktionen eines Nullspannungsgebers, wozu in Reihe mit diesem ein Begrenzungswiderstand 121 geschaltet ist. Die i<> Ausgänge des Gebers 120 wirken über ein UND-Glied 122 auf die Eingänge des UND-Gliedes 123, und zwar auf den einen der Eingänge des letzteren unmittelbar und auf den anderen über ein Verzögerungsglied 124. Das Verzögerungsglied 124 wird zur ι > Verhinderung einer Fehlauslösung der Schaltung im Augenblick eines Nulldurchgangcs der Ausgangsspannungskurve des Umrichters benötigt.

Der Nullstromgeber 119 arbeitet wie folgt: Bei der Ausschaltung der arbeitenden Stromrichtergruppe 8 oder 9 beginnen die Spannung und der Strom in der Belastung 39 langsam abzunehmen. Hat die Belastung 39 eine induktive Komponente, so nimmt die Spannung u schneller als der Strom i ab, wobei der Geber 120 den Nulldurchgang der Spannung an der BeIa- :■) stung registriert. Deshalb erscheint beim Nulldurchgang der Ausgangsspannungskurve am Ausgang des UND-Gliedes 122 ein schmaler Impuls mit einer Amplitude von +6 V. Über das UND-Glied 123 wird er jedoch wegen des Vorhandenseins des Verzöge- ι» rungsgliedes 124 nicht weitergeleitet. Erst wenn der Strom i in der Belastung 39 auf den Wert Null absinkt, wird die Spannung u daran ebenfalls gleich Null sein, worauf die Potentiale der beiden Ausgänge des Gebers 120 gleich +6 V werden. Das -t-6-V-Signal ge- a langt vom Ausgang des UND-Gliedes 122 auf den Eingang des Verzögerungsgliedes 124 und den des UND-Gliedes 123. Wenn das + 6-V-Signal vom Ausgang des Verzögerungsgliedes 124 am Eingang des UND-Gliedes 123 eintrifft, erscheint am Ausgang desselben ebenfalls ein 4-6-V-Signal, das das Flip-Flop 57 oder 58, und zwar dasjenige, auf das ein Freigabesignal vom Steuergenerator 56 gelangt, in den 1 Zustand überführt.

Fig. 11 zeigt die Prinzipschaltung einer Kurz- 4> schluß- und Überlastungs-Schutzeinrichtung mit Stromwandlern 63, deren Primärwicklungen in Reihe mit den Ausgangsklemmen A, B, C, A', B' und C des Synchrongenerators 2 liegen und deren Sekundärwicklungen auf die Schutzeinrichtung 64 selbst ,o wirken. Diese enthält zwei Dreiphasengleichrichterbrücken 125, deren Ausgänge parallelgeschaltet und mit einem Widerstand 126 und einem Kondensator 127 sowie mit einem Potentiometer 128 belastet sind, dessen beweglicher Kontakt mit dem 0-Eingang eines η Flip-Flops 129 gekoppelt ist. Der 1-Ausgang dieses Flip-Flops ist über Dioden 130 und 131 mit den 1-Ausgängen der Flip-Hops 57 und 58 verbunden, während der 0-Ausgang des Flip-Flops 129 über einen normalerweise offenen Schalter 132 mit dem Nulleiter _bo der Speisequelle 62 des Steuersystems verbunden ist. Darüber hinaus ist die gemeinsame Minusklemme der Dreiphasengleichrichterbriicken 125 mit der 12-V-Klemme der Speisequelle 62 verbunden.

Der Betrieb der beschriebenen Schutzeinrichtung _b5 verläuft wie folgt: Das Potentiometer 128 muß derart eingestellt werden, daß bei einem maximalen Belastungsstrom das Potential an dessen beweglichem Kontakt gleich Null ist. Dies wird der Fall sein, wenn die Spannung am Ausgang der parallelgeschalteten Dreiphasengleichrichterbrücken 125 gleich +12 V ist. Dann führt ein weiterer Anstieg des Belastungsstromes dazu, daß das Potential des beweglichen Kontaktes des Potentiometers 128 positiv wird, was seinerseits die Umschaltung des Flip-Flops 129 in den 0-Zustand bewirkt. Das letztere löscht über die Dioden 130 und 131 die Flip-Flops 57 und 58 und läßt sie im 0-Zustand verbleiben.

Mit dem Rücksetzen der Flip-Flops 57 und 58 hört die Erzeugung der die Thyristoren 10 bis 33 der Stromrichtergruppen 8 und 9 des Umrichters einschaltenden Steuerimpulse auf. Der Kurzschlußstrom kann von diesem Augenblick an höchstens im Laufe einer Halbperiode der Spannung des Synchrongenerators 2 fließen. Danach bleiben sämtliche Thyristoren 10 bis 33 gesperrt. Um die Schaltung erneut zu zünden, genügt es, den Schalter 132 zur Wiederherstellung des Schutzes zu drücken.

Die vorstehend betrachteten Steuer- und Schutzeinrichtungen des Umrichters 7 sind für den Betrieb mit einer ohmschen Belastung 39 oder einer Belastung 39 mit einem Leistungsfaktor (cos φ) nahe 1 geeignet. In Fig. 12 ist eine Ausbildung der Steuereinrichtung des Umrichters gezeigt, die für den Betrieb mit einer ohmisch-induktiven Belastung 39 mit beliebigem Leistungsfaktor geeignet ist. Deren Besonderheit besteht darin, daß für jedes Paar der verschiedenen Stromrichtergruppen 8 und 9 angehörenden und von ein und derselben Dreiphasenwicklung, beispielsweise von der Dreiphasenwicklung 4 des Synchrongenerators 2 gespeisten Thyristorbrückenschaltung ein mit einem Verlustwiderstand 139 belasteter leistungsschwacher Dreiphasen-Gleichrichter aus Dioden 133 und 138 vorgesehen. Die Eingangsklemmen des genannten Gleichrichters sind an die Ausgangsklemmen A', B' und C" des Synchrongenerators 2 über die Primärwicklungen von Impulstransformatoren 140 bis 142 angeschlossen. Die Sekundärwicklungen der letzteren sind mit Nullstrom-Einphasen-Gleichrichtern aus Dioden 143 bis 154 belastet.

Jeder der Minus-Ausgänge dieser Gleichrichter ist mit den Eingängen von vier UND-Gliedern 155 bis 158 und die Plus-Ausgänge sind mit dem Nulleiter der Speisequelle 62 der Steuereinrichtung verbunden. Jedes der UND-Glieder 155 bis 158 setzt sich aus einem Widerstand und einer Diode zusammen, die zwei Eingänge, einen ohmschen und einen Diodeneingang bilden. An die ohmschen Eingänge der UND-Glieder 155 bis 158 sind, wie gesagt, die Ausgänge der Gleichrichter der Signale der Impulstransformatoren 140 bis 142 und an die Diodeneingänge Steuerschienen 159 bis 162 geschaltet.

Die Steuerschienen 159 und 160 sind über nicht gezeigte Verstärker mit den Ausgängen der Flip-Flops 57 bzw. 58 der Steuereinrichtung verbunden. Die Steuerschienen 161 und 162 sind über NICHT-Glieder 163 und 164 mit den Ausgängen des Nullstromgebers 34 verbunden. Die Ausschaltung der Ausgänge der betrachteten UND-Glieder 155 bis 158 ist gezeigt am Beispiel der zwei Thyristoren 15 und 30, die zu verschiedenen Stromrichtergruppen 8 und 9 gehören und von der Ausgangsklemme A' des Synchrongenerators 2 gespeist sind. Der Steuerkanal zur Einschaltung des Thyristors 15 enthält ein Oder-Glied 165, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Impulsverstärkers 166 verbunden ist, wobei die Ausgänge des

letzteren an die Kathode und die Steuerelektrode des Thyristors 15 angeschaltet sind. Die drei Eingänge des ODER-Gliedes 165 sinri jeweils mit dem Ausgang des an den Impulstransformator 140 angeschlossenen UND-Gliedes 155, mit dem Ausgang des an d?n Impulstransformator 142 angeschlossenen UND-Gliedes 156 und über ein Differenzierglied 167 und einen Verstärker 168 mit dem Ausgang des Flip-Flops 57 '•erbunden.

In analoger Weise ist der aus einem ODER-Glied 169 und einem Impulsverstärker 170 bestehende Kanal zur Ansteuerung des Thyristors 30 ausgeführt, wobei einer der Eingänge des ODER-Gliedes 169 mit dem Ausgang des Flip-Flops 58 über ein Differenzierglied 171 und einen Verstärker 172 verbunden ist. Die Kanäle zur Einschaltung der übrigen Thyristoren sind analog ausgeführt, d. h. jeder von ihnen enthält ein ODER-Glied mit drei Eingängen und einen Impulsverstärker.

Der Betrieb der beschriebenen Steuereinrichtung verläuft wie folgt:

Beim Vorhandensein einer Spannung an den Ausgangsklemmen A', B' und C fließen über die Primärwicklungen der Impulstransformatoren 140 bis 142 bipolare Stromimpulse mit einer Dauer von 120° el. Auf die Dioden 143,146,147,150,151 und 154 gelangen hierbei negative Impulse mit einer Dauer von 100 bis 150 \μ und einer Spannung von 4 bis 10 V.

Jeder dieser Impulse gelangt auf die vier UND-Glieder 155, 156,157 und 158. Je nachdem, ob das entsprechende UND-Glied leitet oder sperrt, erscheint der genannte Impuls an dessen Ausgang oder nicht. Die Steuerung der UND-Glieder 155 bis 158 geschieht mit Hilfe der Flip-Flops 57 und 58 sowie auf Signale des Nullstromgebers 34. Befindet sich das Flip-Flop 57 im 1-Zustand, so ist das UND-Glied 155 leitend, weshalb die Impulse von dessen Eingang zum Ausgang durchkommen und weiter über das ODER-Glied 165 und den Impulsverstärker 166 auf die entsprechenden Thyristoren 10 bis 21 der die positive Halbwelle des Belastungsstroms formierenden Stromrichtergruppe 8 gelangen. Wenn der Nullstromgeber 34 ein Signal »Strom fließt« abgibt, so wird auch das UND-Glied 157 (Fig. 12) leitend, wobei es die Einschaltung der entsprechenden Stromrichtergruppe im Wechselrichterbetrieb gewährleistende Impulse durchläßt.

Die Impulse des Wechselrichterbetriebes werden ebenso wie die Impulse des Gleichrichterbetriebes durch die Impulstransformatoren 140 bis 142 in den Zeitpunkt der natürlichen Kommutierung erzeugt.

Die betrachtete Steuereinrichtung gewährleistet den Betrieb des Umrichters 7 im Wechseltrichterbetrieb mit einem Voreilungswinkel von 60° el. Der Betrieb des Umrichters ist auch mit einem beliebigen Voreilungswinkel von 60°/m el möglich.
Ein hierbei erhaltener Verlauf der Ausgangsspannung des Umrichters ist für einen Voreilungswinkel von 60° el in Fig. 13 wiedergegeben. Bis zum Zeitpunkt t, arbeitet die die positive Halbwelle des Belastungsstroms i formierende Stromrichtergruppe 8 im

κ» Gleichrichterbetrieb. Dann hört die Erzeugung der Impulse für den Gleichrichterbetrieb auf, und die Spannung u an der Belastung geht rasch auf Null (der Zeitpunkt r₂ in Fig. 13) und wird anschließend negativ. Hierbei geht die betrachete Stromrichtergruppe 8

π (Fig. 1) automatisch in den Wechselrichterbetrieb über, wo der Belastungsstrom 2 gegen die Richtung der Spannung des Synchrongenerators 2 auf Grund der Induktivität der Belastung fließt.

Die Umschaltung der Thyristoren der Stromrich-

2() tergruppe 8 mit einem Voreilungswinkel von 60° el. wird durch das UND-Glied 156 (Fig. 12) passierende Impulse ausgelöst. Diese Impulse werden auch bei Gleichrichterbetrieb erzeugt, jedoch können sie in diesem Betrieb keine Umschaltung der Thyristoren

10 bis 21 (Fig. 1) bewirken, da die letzteren hierbei in den Augenblicken, wo an ihnen Impulse für Gleichrichterbetrieb eintreffen, unter Sperrspannung liegen. Die genannten Umschaltungen finden erst vom Zeitpunkt t₂ (Fig. 13) an statt.

so Zum Zeitpunkt f₃ sinkt der Belastungsstrom ι auf den Wert Null ab, wonach die Steuereinrichtung mit einigem Zeitverzug die andere Stromrichtergruppe 9 im Zeitpunkt r₄ einschaltet.

Wenn die betrachtete Stromversorgungseinrich-

tung nur zur Speisung einer ohmschen Belastung, z. B. einer elektrischen Zugheizung vorgesehen ist, so genügt der Einsatz eines einfacheren, nur den Gleichrichterbetrieb sichernden Umrichters mit den Baugruppen gem. Fig. 5 oder 7. Wenn aber die Einrichtung zur Speisung einer ohmisch-induktiver Belastung mit einem Leistungsfaktor cos φ <0,9 vorgesehen ist, so ist ein Umrichter einzusetzen, der außei dem Gleichrichterbetrieb auch den Wechselrichterbetrieb seiner Stromrichtergruppen gewährleistet. Die

4-, Prinzipschaltung einer Steuereinrichtung für einer derartigen Umrichter ist in Fig. 12 und der sich dabe ergebende Verlauf der Ausgangsspannung in Fig. 12 gezeigt. In beiden Fällen kann der Nullstromgebei gem. Fig. 8 oder 10 aufgebaut sein, wobei die erst«

so Ausbildung für Stromversorgungseinrichtungen mii einer hohen und die zweite mit einer niedrigen Ausgangsspannung bevorzugt wird.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Stromversorgungseinrichtung für einen von einer Diesellokomotive gezogenen Reisezug mit Einphasenwechselsrom konstanter Frequenz, mit einem von der Welle des Dieselmotors angetriebenen, einen auf die Feldwicklung wirkenden Spannungsregler aufweisenden Synchrongenerator mit m Dreiphasenwicklungen, einem mit dessen Ausgangsschienen verbundenen Thyristor-Direkt-Umrichter mit natürlicher Kommutierung aus zwei antiparallel geschalteten Stromrichtergruppen, dessen Ausgangsklemme an Masse und dessen andere Klemme an der Zugsammeischiene liegt, mit einem Nullstromgeber im Lastkreis und einer Steuereinrichtung, die einen Gegentakt-Steuergenerator für Impulse konstanter Frequenz und für jede Stromrichtergruppe eine Einheit von Steuerimpulsformern mit Impulstransformatoren enthält, deren Sekundärwicklungen mit den Steuerelektroden und Katoden der Thyristoren der entsprechenden Stromrichtergruppe verbunden sind, und mit einer Schutzeinrichtung mit Stromwandlern, deren Primärwicklungen an den Ausgangsklemmen des Synchrongenerators liegen und deren Sekundärwicklungen mit einer durch ein Potentiometer nebengeschlossenen leistungsschwachen Gleichrichterbrücke belastet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl in den Dreiphasenwicklungen mindestens zwei ist, daß der Thyristor-Direkt-Umrichter (7) zwei Flip-Flops (57 und 58) enthält, deren 1-Eingänge jeweils mit dem Ausgang des Nullstromgebers (34), deren O-Eingänge jeweils mit den Ausgängen des Steuergenerators (56) und deren Ausgänge jeweils mit den Eingängen der Steuerimpulsformer (60 bzw. 61) gekoppelt sind,

wobei an jede Dreiphasanwicklung (3 bzw. 4) des Synchrongenerators (2) eine Einheit der Steuerimpulsformer geschaltet ist, die für jede durch sie gesteuerte Thyristorbrückenschaltung der Stromrichtergruppe zwei Dreiphasengleichrichterbrücken - zur Formierung und Rückstellung aus Dioden (74 bis 85) enthält, die je mit einem eigenen Vorwiderstand (95, 96) belastet und mit den Ausgangs-Wechselstromklemmen an die genannte Dreiphasenwicklung (3 bzw. 4) des Synchrongenerators (2) angekoppelt sind, wobei an die gemeinsamen Brückenzweige der Dreiphasengleichrichterbrücken (Dioden 74 bis 85) zur Formierung und Rückstellung die Primärwicklungen (92) der Ausgangs-Impulstransformatoren (86 bis 91) geschaltet sind,

daß in Reihe mit dem Vorwiderstand (95) einer jeden Dreiphasengleichrichterbrücke (Dioden 74 bis 79) zur Formierung ein Schaltelement liegt, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des Flip-Flops (57 bzw. 58) gekoppelt ist, und daß für jedes Paar von verschiedenen Stromrichtergruppen (8 und 9) angehörenden und von ein und derselben Dreiphasenwicklung (3 oder 4) des Synchrongenerators (2) gespeisten Thyristorbrückenschaltungen eine mit einem Vorwiderstand (139) belastete Gleichrichterbrücke mit Dioden (133 bis 138) sowie Impulstransformatoren (140 bis 142). UND-Glieder (155, 158) für Gleichrichterbetrieb. UND-Glieder (156,157) für Wechselrichterbetrieb, ODER-Glieder (165, 169) und Impulsverstärker (166,170) vorgesehen sind, wobei die Gleichrichterbrücke mit den Dioden (133 bis 138) wechselstromseitigan die genannte Dreiphasenwickiung (3 oder 4) des Synchrongenerators (2) über die Primärwicklungen der drei Impulstransformatoren (140 bis 142) angeschlossen ist, deren Sekundärwicklungen über die UND-Glieder (155 bis 158), ODER-Glieder (165,169) und

ίο impulsverstärker (166,170) mit den Steuerelektroden und Katoden der entsprechenden Thyristoren (10 bis 33) der genannten Thyristorbrükkenschaltungen verbunden sind, wobei die Steuereingänge der UND-Glieder (155, 158) für Gleichrichterbetrieb an die 1-Ausgänge der Flip-Flops (57, 58) des Steuersystems des Thyristor-Direkt-Umrichters (7) und die Steuereingänge der UND-Glieder (156, 157) für Wechselrichterbetrieb an die Ausgänge des Nullstromgebers (34) angekoppelt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangs-Impulstransformatoren (86 bis 91) Magnetverstärker auf Kernen mit einer rechteckigen Hystereseschleife verwendet sind, wobei die Steuerwicklungen (94) der genannten, dem Steuerimpulsformer (60 oder 61) ein und derselben Stromrichtergruppe (8 oder 9) angehörenden Magnetverstärker hintereinander und an den Ausgang des Flip-Flops (57 bzw.

i<> 58) der Steuereinrichtung des Thyristor-Direkt-Umrichters (7) angeschaltet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Thyristor-Direkt-Umrichter (7) der Nullstromgeber (34) in Form von antiparallel und in die Erdschiene geschalteten Silizium-Leistungs-Dioden (110 und 111) ausgeführt ist, wobei parallel zu den genannten Dioden (110 und 111) ein Überbrückungs-Widerstand (112) und die Emitter-Basis-Übergänge zweier antiparallel geschalteter Transistoren (113 und 114) geschaltet sind, während deren Kollektoren über Kollektor-Widerstände (117 und 118) an die Klemme einer Speisequelle (62) des Steuersystems angeschaltet sind, deren andere

Klemme mit dem Mittelanschluß des Überbrükkungs-Widerstandes (112) verbunden ist, wobei die Kollektoren der genannten Transistoren (113 und 114) an die 1-Eingänge der Flip-Flops (57 und 58) angekoppelt sind.

in

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Übergänge der genannten Transistoren (113, 114) durch Kondensatoren (115 bzw. 116) überbrückt sind.

5> 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Thyristor-Direkt-Umrichter (7) der Nullstromgeber (120) mit einem Begrenzerwiderstand (121) hintereinander- und zwischen den gemeinsamen Punkten

w) der Stromrichtergruppen (8 und 9) geschaltet ist, während sein Ausgang mit den Eingängen eines UND-Gliedes (123) mit dem einen Eingang unmittelbar und mit dem anderen über ein Verzögerungsglied (124) verbunden ist.

b>

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß an die 0-Eingänge der Flip-Flops (57 und 58) der 1-Ausgang eines Schutz-Flip-Flops (129) geschaltet ist, dessen

O-Eingang mit dem beweglichen Kontakt des Potentiometers (128) der Schutzeinrichtung verbunden ist, daß der unbewegliche Kontakt des Potentiometers (128) an die Klemme der Speisequelle (62) des Steuersystems und daß dei 1-Eingang des Schutz-Flip-Flops (129) an einen Schalter (132) zur Wiederherstellung des Schutzes angeschlossen ist.