Die Antriebstechnik spielt in Triebfahrzeugen eine entscheidende Rolle bei der Erfüllung ihrer Traktionsaufgaben und Transportaufgaben. Die Leistungselektronik hat mit der Drehstromtechnik den Antrieben neue Qualitäten verliehen, sowohl bei der Erbringung der Zugkraft, als auch beim Verhalten gegenüber dem Netz. Die Technologie mit GTO-Thyristoren (Gate Turn Off Thyristor) hat wesentlich zum Siegeszug der Drehstromantriebstechnik beigetragen. Inzwischen ist die IGBT-Technik (Insulated Gate Bipolar Transistor) bis in den höchsten Leistungsbereich und Spannungsbereich vorgedrungen, und löst die GTO-Technik ab. Die Vorteile und neuen Potentiale der IGBT-Technik werden an den Antriebsstromrichtern für die S-Bahntriebzüge BR (Baureihe) 423 und für die Lok BR 185 der DB, sowie für die Mehrsystemlok Re 484 der Schweizerischen Bundesbahnen aufgezeigt. Antriebsstromrichter mit IGBT können in allen Anwendungen GTO-Stromrichter ersetzen und erschließen darüber hinaus weitere Anwendungsfelder. Durch geringere Verluste, besonders im Teillastbereich, sparen sie Energiekosten ein. Ihre höhere mögliche Taktfrequenz kann zu Erleichterungen in der Belastung oder Bemessung der Antriebskomponenten genutzt werden. Das Schutzkonzept des Abschaltens ist günstig für Motor und Antrieb. Der einfache Stromrichteraufbau ohne Beschaltungen, die effiziente Wasserkühlung und die gute Skalierbarkeit für die benötigte Leistung ermöglichen kompakte und wirtschaftliche Stromrichter. Einzelmotorsteuerung ist ohne Mehraufwand im Leistungsteil möglich.
Three-phase traction has displaced or is displacing the older system of commutator motors in every conceivable form of rail vehicle. A generation implemented with GTO (gate turn off) thyristors is now giving way to a new generation using IGBT (insulated gate bipolar transistor) technology. The author illustrates this trend by presenting the GTO and IGBT current converters manufactured by Bombardier Transportation for the class-423 S-Bahn EMUs (Electrical Multiple Unit) and for Deutsche Bahns class-185 electric locomotives. Thanks to the fact that less wiring is required, IGBT current converters are smaller and lighter-weight than GTO ones and cause less power loss in the weak-load range. The latest IGBT technology with a locking voltage of 6.5 kV makes it possible to implement compact multi-system current converters, of which an eloquent example is to be found on Bombardier's TRAXX F140 multi-system locomotive for the Swiss Federal Railways class Re 484.
Entwicklungen in der Antriebstechnik (GTO, IGBT)
Traction developments (GTO, IGBT)
ETR - Eisenbahntechnische Rundschau ; 54 , 7/8 ; 443-453
2005
11 Seiten, 12 Bilder, 26 Quellen
Article (Journal)
German
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