Zur Theorie der Drehstrom-Einphasenstrom-Umformung mit Gleich- und Wechselrichtern

Zusammenfassung

Der Energiebedarf der einphasigen, im allgemeinen mit 16 2/3 Hertz betriebenen Bahnnetze kann prinzipiell auf zwei Arten gedeckt werden. Der Bahnstrom wird entweder in eigens errichteten Kraftwerken bzw. mit besonderen Generatoren erzeugt oder durch Umformung einer anderen Stromart gewonnen, beispielsweise durch Umformung von Drehstrom. Wirtschaftliche und betriebliche Gesichtspunkte sprechen dafür, das allgemeine Landesversorgungsnetz zur zusätzlichen oder auch ausschließlichen Energielieferung heranzuziehen¹. Das bedingt die Errichtung von Umformerwerken, in denen der angelieferte Drehstrom von der Frequenz 50 Hertz in Einphasenstrom von 16 2/3 Hertz umgeformt wird. Schreibt ein Umformer der Frequenz des erzeugten Einphasenstromes ein festes Verhältnis zur Frequenz des Drehstromes vor, dann sind beide Netze starr gekuppelt. Kann hingegen die Einphasenfrequenz ihr Verhältnis zur Drehstromfrequenz variieren, dann ist die Kupplung elastisch. Im allgemeinen schwankt die Frequenz eines Bahnnetzes um einen Mittelwert, wenn das Netz von einem besonderen Bahnkraftwerk gespeist wird, wogegen die Drehstromfrequenz nahezu konstant bleibt. Um einen Umformer parallel zum Kraftwerk arbeiten lassen zu können, muß er deshalb als elastisch wirkende Netzkupplung ausgestaltet sein. Das bedingt vor allem eine leichte Regelbarkeit im gegenseitigen Frequenz-Verhältnis. Diese Forderung erfüllt eine Anordnung, bei der der Drehstrom gleichgerichtet und der Gleichstrom in einem Wechselrichter in den Einphasenstrom umgeformt wird.