Fachfrage zum Schaltwerk BR 243

[HesseR001]

Die Fahrmotoren werden über ein Stufenschaltwerk hochspannungsseitig angesteuert. Der Thyristorsteller bewirkt ein stufenloses Überschalten zwischen den Fahrstufen.
Meine Frage:

Befinden sich die Anzapfungen auf der Primärspule des Trafos ?
Bewirkt der Thyristorsteller die Leistungssteuerung zwischen den Fahrstufen über die Phasenschnittsteuerung ?

Bei der BR 243 wird ein Dreischenkeltrafo verbaut. Das heißt doch, er besteht aus drei Spulen. Wie sind die Spulen aufgeteilt (primär /sekundär) ?

 

[Desastro]

Hi

Ich zitiere mal aus der Arbeitmappe ...

"Der Haupttrafo ist als 3-schenliger Kerntransformator ausgeführt und hat folgende Wicklungen: Stufen, Primär, Sekundär, Hilfsbetriebewicklung"

"Die Leistungssteuerung der Fahrmotore erfolgt durch eine Hochspannungssteuerung mittels Stufenwähler und Thyristorsteller. Der Stufenwähler übernimmt die leistungsfreie Vorwahl der jeweiligen Trafoanzapfung am Stufentrafo, der Thyristorsteller die leistungsbehaftete Spannungsstellung. Ein praktisch stufenloses Überschalten zwischen 2 Fahrstufen wird durch Anschittsteuerung der an der höheren Spannung liegenden Thyristorgruppe des Thyristorstellers erreicht, während die an der miedrigeren Spannung liegende Thyristorgruppe die Grundlast führt."


Gruß Desastro

 

[Luchs]

Um das mal zu Übersetzen: Ja, die Wicklungen werden Primärseitig geschaltet, da aufgrund der höheren Spannung entsprechend weniger Strom fliesst - was sich leichter schalten lässt.

Nur die 141 hat ein Niederspannungsschaltwerk, was zur dem typischen lauten Klackern führte.

Und nein, die Lok hat keine Phasenanschnittsteuerung. Diese gibt/gab es nur bei der 181, 230 DR, dem 420/21 und dem 403/404 (nicht mit dem aktuellen ICE 403 verwechseln). Bei anderen Bahnen z.B. bei der 1044 der ÖBB und einigen CD Baureihen.

Luchs.

 

[Berthie]

...hmm - ist lange her, daß ich das mal gelernt hab' (so ca. 1985/86)... (und brauch' es auch schon lange nicht mehr)

@ Luchs:
doch, es ist eine Phasenanschnittsteuerung, nur eben in den Spannungsebenen der Trafoanzapfungen
(aber ich mache mich gern noch mal in meinen alten Aufzeichnungen schlau)

@ HesseR001:
es gibt in der 243(DR)/143(DBAG) und 212(DR)/112/114(DBAG) kein Schaltwerk im herkömmlichen Sinne, es ist, wie Desastro schon schrob, ein Stufenwähler.

Zu verstehen ist es etwa so, als wenn ein DJ einen Titel startet und dann erst nur den Eingangsregler vom Mischpult aufzieht.
Ist der Regler nun am Ende angekommen, steigert er die Lautstärke (die nächste Stufe) mit dem Summenregler weiter.

Oder so, ist die erste Stufe bei der 243 kurz vor der Aussteuerung (vor dem Erreichen der verbotenen Zone der Thyristorgruppe) verbindet der Stufenwähler, noch leistungslos, die zweite Stufe (Trafoanzapfung) und die zweite Thyristorgruppe beginnt mir der weiteren Ansteuerung der Motoren, bis - ja bis sie kurz vor dem Erreichen der verbotenen Zone angekommen ist.
In der Zwischenzeit hat die erste Thyristorgruppe abgeschaltet und durch den (mechanischen) Lauf des Stufenwählers ist die erste Anzapfung des Trafos verlassen und die dritte Anzapfung erreicht.
Nun beginnt das Spiel wieder von vorn, nur daß nun die erste Thyristorgruppe wieder die Regie übernimmt, bis....

Es wechseln sich also zwei Thyristorgruppen in der Arbeit ab und, um sie mit der Einspeisung der Spannungen zu versorgen, braucht man nunmal kein Schaltwerk im eigentlichen Sinne, weil keine Leistungen über diesen Weg gehen...


(die Ausführungen sind spontan und aus dem Gedächtnis erfolgt. etwaige Formulierungsfehler bitte ich zu entschuldigen)

 

[Luchs]

@Berthie: das hat aber mitnichten auch nur igendetwas mit einer Phasenanschnittsteuerung zu tun. Bei der 243 werden die Thyristoren - wie auch bei manchen, aber nicht allen 110er - nur als Leistungsschalter verwendet. Das heisst vereinfacht: mit dem Thyristor wird der Strom abgeschaltet, dann der Stufenwahlschalter umgeschaltet und dann wieder Strom aufgeschaltet. Die eigentliche Leistungssteuerugn erfolgt über die Anzapfungen im Trafo.

Bei einer Phasenanschnittsteuerung erfolgt die Leistungssteuerung darüber, dass nur ein gewisser Teil einer Schwingung durchgelassen , der Rest gesperrt wird. Je mehr gesperrt wird, desto weniger durchgelassen wird, desto weniger Leistung gibt es. Auch hier natürlich vereinfacht.

Luchs.

 

[Berthie]

@...bei der 243 werden die Thyristoren... ...nur als Leistungsschalter verwendet. Das heisst vereinfacht: mit dem Thyristor wird der Strom abgeschaltet, dann der Stufenwahlschalter umgeschaltet und dann wieder Strom aufgeschaltet... Die eigentliche Leistungssteuerugn erfolgt über die Anzapfungen im Trafo.

Bitte:
- erklär mir mal, wie du mit der von dir genannten Methode die absolut stufenlose Leistungssteigerung, z.B. mit der Hilfssteuerung (die ja im Steuerwagenbetrieb läuft) hinbekommen willst

Frage:
- du scheinst dich auszukennen, reparierst du diese Loks?

 

[Luchs]

Nee, ich habe das im Studium vor Urzeiten mal gelernt. Wie das im Detail tatsächlich realisiert ist, kann ich Dir leider nicht sagen. Und nein, es gibt auch bei der 243 wohl keine wirkliche Stufenlose Schaltung - sonst wäre kein Schaltwerk und Trafoanzapfungen notwendig ...

Luchs

 

[V180-Oli]

...Bei der 243 werden die Thyristoren - wie auch bei manchen, aber nicht allen 110er - nur als Leistungsschalter verwendet.

Mmmh...
OK, meine Fahrenszeit ist gute 10 Jahre her. Aber die "Zehner" mit Thyristoren?
Entweder hab ich das wirklich alles schon vergessen, oder du meinst was anderes...

 

[HBE]

@Luchs,

sicher hat das Schaltwerk Schaltstufen, aber es geht ja um eine kontinuierliche Überschaltung zwischen diesen, ohne Spannungssprung.
Dazu gibt es die Phasenanschnittsteuerung, bei der im Überschaltbereich zwischen zwei Stufen die Thyristorzündwinkel entsprechend verstellt werden.

 

[Berthie]

...sonst wäre kein Schaltwerk und Trafoanzapfungen notwendig ...

Luchs

...siehst du, ich habe sie ca. 10 Jahre in Stendal repariert
(und 6 Monate lang, in Dessau zusammengeschraubt).
Die LSL-Technik hat mir auch weitaus mehr zugesagt, als die Kme3-Schaltungen der BR250(DR)/155(DBAG), die übrigens die gleiche Stufenwähler-Thyristorgruppen-Kombination benutzt.
Ich kann dir auch versichern, die Anzapfungen sind "nur" für die Überschaltschritte da, nicht zum direkten Leistungsabgriff.
Wozu sollte man sonst auch Thyristoren benutzen - nur als Schalter wären sie zu aufwändig und die Stufen müßten gedämpft werden, wie auch HBE eben anmerkte.
Die Leistungssteigerung bewirkt eben der Phasenanschnitt.
Wie schon schriebst, die Spannung einer Stufe(Anzapfung) wird (fast) völlig blockiert und nach und nach durchgelassen, bis die Schwelle erreicht ist, dann greift die andere Thyristorgruppe auf der nächst höheren Stufe ein, u.s.w.
Die adäquate Steuerspannung sieht auf dem Oszi aus, wie ein Sägezähne.

Und glaub mir, sie beschleunigt völlig ruckfrei und stufenlos...
(gefahren bin ich sie auch oft genug )

kleiner Zusatz:
bei einer Zugkraftauslegung von 130% (schließlich darf man E-Motoren ja in gewissen Grenzen überlasten) und vorgewählter Geschwindigkeit von 100 km/h, brauchte sie (solo) 10,3 sek. bis zum Erreichen der gewünschten V/max. nicht schlecht, für den Brocken, wa?

 

[Desastro]

@Oli

Er meint sicher die Thyristorschaltwerke wie sie auch bei der 140er ab der 757 zu finden sind.

 

[Daemon]

kleiner Zusatz:
bei einer Zugkraftauslegung von 130% (schließlich darf man E-Motoren ja in gewissen Grenzen überlasten) und vorgewählter Geschwindigkeit von 100 km/h, brauchte sie (solo) 10,3 sek. bis zum Erreichen der gewünschten V/max. nicht schlecht, für den Brocken, wa?

Meinst Du sowas in der Art? Beispiel 1 und Beispiel 2.

 

[Berthie]

...yepp - nur ist die 243/143 schon ca. 30 Jahre vor dem Taurus konstruiert worden

 

[HesseR001]

Danke für die Antworten.
Zwei Fragen bleiben da aber noch.
Die erste Spule ist die Primärspule.
Die zweite vermutlich die Sekundärspule für die Fahrmotoren.
Wenn die dritte Spule für Hilfsspannung ist, dann würde aber bei Änderung der Fahrstufen an der Primärspule die Spannung der zwei Sekundärspule sich ändern. Aber das kann a nicht im Sinne des Erfinders sein ?

Zum Thema Phasenschnittsteuerung.
Habe ich es richtig verstanden, dass beim Übergang von einer Anzapfung zur nächsten die Phasenschnittsteuerung genutzt wird ?
Bevor ein Übergang zur nächsten Anzapfung erfolgt, findet kein Phasenschnitt statt. Danach beschneidet die Thyristorschaltung der nächsthöheren Anzapfung den Strom sehr stark undman schaltet auf die nächsthöhere Anzapfung.

 

[Desastro]

Wenn die dritte Spule für Hilfsspannung ist, dann würde aber bei Änderung der Fahrstufen an der Primärspule die Spannung der zwei Sekundärspule sich ändern. Aber das kann a nicht im Sinne des Erfinders sein ?

Nein, es wird ja nix am Trafo "herumgeregelt".
Die Stufenwicklung hat ja mehrere Abgänge, von denen sich der Stufenwähler und die Thyristorsteuerung die Spannung holt und dann nur an die Fahrmotoren "weiterreicht".

Habe ich es richtig verstanden, dass beim Übergang von einer Anzapfung zur nächsten die Phasenschnittsteuerung genutzt wird ?
Bevor ein Übergang zur nächsten Anzapfung erfolgt, findet kein Phasenschnitt statt. Danach beschneidet die Thyristorschaltung der nächsthöheren Anzapfung den Strom sehr stark undman schaltet auf die nächsthöhere Anzapfung.

Ja vom Wechsel von einer zur nächsten Stufe greift die Phasenanschnittsteuerung mit ein (wenn alles funktioniert), mit eben den Nachteilen einer Anschnittsteuerung (Belastung für das Stromnetz). Wiki-Link.

Gruß Desastro

 

[HesseR001]

Wenn aber auf der Hochspannungsseite die Stufen abgegriffen werden, da muss doch die Spannung heruntertransformiert werden´, also muss doch eine Sekundärwicklung mit beeinflusst werden ?

 

[Desastro]

Ja dafür gibts ein Trafo im Trafo

Guck mal HIER.


Gruß Desastro

 

[HesseR001]

Jetzt ist mir es klar. Also gibt es neben dem Dreischenkeltrafo ein Untersetzungstrafo, der in dem Haupttrafo integriert ist.