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Antriebstechnik für schienengebundene Mobilität

 

Das Antriebskonzept für moderne Hochgeschwindigkeitszüge, U-Bahnen, Nahverkehrsbahnen sowie Strassenbahnen basiert auf frequenzgesteuerten Drehstrommotoren. Nur so lässt sich in allen Drehzahl- und Lastbereichen ein optimales, gleichmässiges Drehmoment erreichen.

Die in Frequenz und Amplitude geregelte Motorspannung wird über Frequenzumrichter (Traktionsstromrichter) erzeugt. Diese Elektronik besteht in der einfachsten Form aus einem

  • Gleichrichter für die Versorgungsspannung,
  • einem Gleichstrom-Zwischenkreis mit einer DC-Link Kondensatorbank und
  • Induktivitäten zur Glättung sowie einem gesteuerten Wechselrichter.

 

Da die DC-Link Kondensatorbank für alle Betriebszustände die notwendige Spannung bei hohen Strömen vorhalten muss, ist die Dimensionierung der Kondensatoren im wesentlichen von der Leistung des Antriebs abhängig. Nur Folienkondensatoren mit niedrigen ESR und hoher Betriebssicherheit können diesen Anforderungen in rauer Umgebung genügen.

Durch den Einsatz von schnell schaltenden Halbleitern (MOSFET, IGBT, IGCT) im Gleich- und Wechselrichter wird ein unvermeidbar hoher Anteil von hochfrequenten, hochenergetischen Störspannungen erzeugt. Diese müssen mit Hilfe von (Resonanz-) Filtern sowohl vom Versorgungsnetz als auch den Motorwicklungen fern gehalten werden.

Auch für diese Aufgabe sind Folienkondensatoren alternativlos.