Traction

Regelverfahren für 4-Quadranten-Steller bei Traktionsanwendungen

Song, H.-S.; R. Keil (Advisor: P. Mutschler)

Status: finished

Song, H.-S.; Keil R.; Mutschler P.; van der Weem J.; Nam K.: “Advanced Control Scheme for a Single-Phase PWM Rectifier in Traktion Applications”

IEEE-IAS 2003, 12.-16. Oktober, Salt Lake City, USA

van der Weem J.; Song H.-S.; Mutschler P.: “ New generation IGBT Four-Quadtant-Converter for multi system vehicles using a novel control strategy”

EPE 2003, 02.-04.09., Toulouse, Frankreich

Modelling of Current-Perturbation at Electric Railways

R. Keil (Advisor: P. Mutschler)

Status: finished

During the design process of an electric railway vehicle it is necessary to keep the limits of electric system perturbation. Not to keep these limits could cause interference with the signalling system, thereby causing possibly dangerous situations. This is the reason why checking the accordance with the perturbation standards is an important part of the certification of a traction vehicle. Unfortunately the level of system perturbation is not only dependent on the individual traction vehicle, but also on other vehicles and the characteristics of the overhead lines.

The objective of this project is a model of a converter-fed traction vehicle. The model includes the transformer, the four-quadrant converter on the grid side with control and the DC-voltage-link. The simulation results will be verified by measurements.

Stabilitätsprobleme bei Betrieb wechselrichtergespeister Drehstrom-Triebfahrzeuge an Gleichstrom-Bahnnetzen

Prof. Dr.-Ing. K. Hasse, A. Walczyna Ph. D., R. Czernecki M. Sc.

Stand: finished

Beim Einsatz von Drehstromlokomotiven unter Verwendung moderner Regelverfahren (Feldorientierung, Direkte Selbstregelung) in Bahnsystemen mit Gleispannungsspeisung (z.B. Polen, Großbritannien) wird häufig die Neigung zu Oszillationen der Fahrdrahtspannung beobachtet, denen bisher nur durch aufwandsbehaftete Vergrößerung des Glättungskondensators auf der Lok begegnet werden konnte. Als Ursache stellt sich eine durch die Antriebsregelung hervorgerufene entdämpfende Wirkung des Wechselrichters auf den Schwingkreis der Speiseseite heraus. Durch Simulation und Eigenwertanalyse konnte die Wirksamkeit eines von den Bearbeitern zur Abhilfe vorgeschlagenen Verfahrens der “aktiven Dämpfung” nachgewiesen werden, das mit rein regelungstechnischen Mitteln auskommt Eine praktische Erprobung steht in Aussicht.

Hasse, K.; Walczyna, A.; Czarnecki, R.: Input filter stability of drives fed from voltage inverters controlled by direct flux and torque control methods; (opens in new tab)
IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 143, No. 5, Sept. 1996, page 396-402 (Abstract)

Traction with High-Voltage (DC)

Ch. Wang (Advisor: R. Jötten )

Status: finished by PhD Thesis in 1995

The maximum power in a railway engine today (1995) is 6MW and it will increase further with high-speed-traction. The following voltages are usually used for overhead-lines: max. 3kV DC and 15kV to 25 kV AC. These voltages for traction energy supply have many disadvantages which could be avoided with 15kV DC or 25 kV DC. To use this DC energy supply it is necessary to convert the voltage to 3kV DC on the vehicle. To feed the induction motors, a three phase voltage with variable frequency and amplitude must be generated too. A technical and economic answer of these problems is the aim of this project.

Available only in German:

Wang, Chenghua: “Stromrichter – System für die Traktion mit hoher Gleichspannung an der Fahrleitung.” (opens in new tab)
D17 Darmstädter Dissertation 1995 (Zusammenfassung)