"Lokomotive"steht für jedes elektrisch angetriebene Schie- nenfahrzeug.

Permanenterregte Synchronmaschinen müssen insbesondere dann, wenn sie als Motor für eine Lokomotive dienen, mit einem Kühlsystem ausgestattet sein. Das Kühlmittel des Kühlsystems ist in der Regel Wasser, das mit einem Frostschutzmittel ver- setzt ist.

Permanenterregte Synchronmaschinen zeichnen sich durch einen Permanentmagneten aus, was dazu führt, dass auch bei einer Abschleppfahrt, bei der der Motor nicht eingeschaltet ist, in der Synchronmaschine elektrische Ströme induziert werden, die eine Erwärmung bewirken. Diese Erwärmung geht auf Eisenver- luste des permanenten Magnetfeldes zurück.

Während eines Abschleppvorganges steht in der Regel keine Hilfsenergiequelle zur Verfügung, mit der eine Kühlung der Synchronmaschine, beispielsweise indem das Kühlmittel im Kühlsystem umgepumpt wird, bewirkt werden könnte.

Bisher wurde daher die Abschleppgeschwindigkeit begrenzt, um zu vermeiden, dass der Motor der Lokomotive durch Überhitzung beschädigt wird. Dadurch dauerte der Abschleppvorgang sehr lange.

Das Anbringen einer zusätzlichen Energiequelle zum Betreiben einer Kühlung wäre aufwändig und erforderte ein gezieltes Einschalten vor dem Beginn einer Abschleppfahrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem für eine permanenterregte Synchronmaschine anzugeben, das ohne Hilfsenergiequelle arbeitet und stets eine ausreichende Küh- lung gewährleistet, insbesondere dann, wenn die Synchronma- schine Motor einer abgeschleppten Lokomotive ist, wobei der Motor generatorisch betrieben wird und sich dadurch stark er- wärmt.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass in der ersten Leitung ein erstes zum Rückkühler hin durchlässi- ges Rückschlagventil und in der zweiten Leitung ein zweites zum Kühler hin durchlässiges Rückschlagventil angeordnet ist.

Durch den geeigneten Einsatz von Rückschlagventilen wird der Vorteil erzielt, dass auch ohne den Betrieb einer Pumpe ein Kühlmittelumlauf gewährleistet ist. Eine gegebenenfalls vor- handene Pumpe im Kühlsystem würde nämlich beim Abschleppen und bei folglich fehlender Hilfsenergieversorgung nicht in Betrieb sein. Durch die beiden Rückschlagventile wird ein Kreislauf vorgegeben. Das Kühlmittel muss sich also stets in der gleichen Richtung bewegen. Dadurch bedingt wird spä- testens dann, wenn ein Teil des Kühlmittels verdampft ist, die Flüssigkeit vom in der ersten Leitung aufsteigenden Dampf mitgerissen. Auch ohne Pumpe gelangt also der im Kühler er- hitzte flüssige Teil des Kühlmittels zusammen mit dem dort entstandenen Dampf zum Rückkühler, wo das Flüssigkeit-Dampf- Gemisch abgekühlt wird. Dabei kondensiert der Dampf und die Flüssigkeit kühlt ab. Dem Kühler wird folglich über die zweite Leitung ein ausreichend kühles Kühlmittel wieder zuge- führt.

Mit dem Kühlsystem nach der Erfindung wird der Vorteil er- zielt, dass ohne Hilfsnergiequelle und somit auch ohne Pumpe im Kühlsystem ein Kühlmittelumlauf stets gewährleistet ist, der geeignet ist, die permanenterregte Synchronmaschine aus- reichend zu kühlen, auch dann, falls sie in einer abge- schleppten Lokomotive generatorisch betrieben ist und auf- grund des vorhandenen Permanentmagneten durch induzierte Ströme erwärmt wird.

Die Geschwindigkeit beim Abschleppen braucht daher vorteil- haft nicht begrenzt zu werden.

Der Kühler ist beispielsweise als Kühlschlange ausgebildet, die der permanenterregten Synchronmaschine zugeordnet ist und eine gute Wärmeableitung gewährleistet.

Beispielsweise ist an die erste und/oder an die zweite Lei- tung mindestens ein Druckausgleichsgefäß angeschlossen. Damit wird der Vorteil erzielt, dass Druckstöße, die in den Leitun- gen vorkommen können, vom empfindlichen Rückkühler ferngehal- ten werden.

Beispielsweise ist in einer der beiden Leitungen des Kühlsys- tems eine Pumpe angeordnet mit Pumprichtung in Durchlassrich- tung des Rückschlagventils, das sich in dieser Leitung befin- det. Falls doch noch Hilfsenergie vorhanden ist, kann dann der Kühlmittelumlauf durch die Pumpe unterstützt werden.

Diese Pumpe kann selbstverständlich auch eine für den Normal- betrieb der Synchronmaschine (Lokomotive in Betrieb) ohnehin vorhandene Pumpe sein.

Beispielsweise ist die Pumpe von einer Bypassleitung über- brückt. Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Pumpe, wenn sie ausgeschaltet ist, den Kühlmittelumlauf nicht behindern kann.

Beispielsweise überbrückt die Bypassleitung die Pumpe und das mit ihr in Serie geschaltete Rückschlagventil und in der By- passleitung ist ein drittes gleichgerichtet zur Pumprichtung durchlässiges Rückschlagventil angeordnet. Auch hiermit wer- den störende Einflüsse der ausgeschalteten Pumpe auf den Kühlmittelkreislauf ausgeschlossen.

Beispielsweise ist in der einen der beiden Leitungen ein wei- terer Kühler eingebunden und dieser weitere Kühler und die Pumpe sind von der Bypassleitung überbrückt. Es können auch zwei Bypassleitungen, eine für die Pumpe und eine für den weiteren Kühler, vorhanden sein. Falls keine Pumpe vorgesehen sein sollte, überbrückt die Bypassleitung nur den weiteren Kühler.

Der weitere Kühler kann z. B. zum Kühlen eines Stromrichters dienen, was jedoch nur während des Normalbetriebes der Syn- chronmaschine notwendig ist. Sobald die Synchronmaschine zum Antreiben einer Lokomotive nicht mehr benötigt, aber trotzdem erwärmt wird, weil die Lokomotive abgeschleppt wird, muss dann nur noch die Synchronmaschine, nicht aber der Stromrich- ter gekühlt werden, weil im Stromrichter keine Ströme indu- ziert werden. Das Kühlmittel kann dann ausschließlich für den Kühler der Synchronmaschine zur Verfügung stehen. Da jedoch der Rückkühler so ausgelegt ist, dass im Normalbetrieb Motor und Stromrichter gekühlt werden können, steht beim Abschlep- pen der Lokomotive der größere Rückkühler ausschließlich für den Kühler der Synchronmaschine zur Verfügung, was eine ver- besserte Kühlleistung ermöglicht.

Die Bypassleitung überbrückt beispielsweise eine Serienschal- tung aus dem weiteren Kühler, der Pumpe und einem Rückschlag- ventil, wobei in der Bypassleitung ein drittes gleichgerich- tet zur Pumprichtung durchlässiges Rückschlagventil angeord- net ist.

Auch hiermit wird der Vorteil erzielt, dass dann, wenn die Pumpe nicht arbeitet, das Kühlmittel über die Bypassleitung nur für den Kühler der Synchronmaschine zur Verfügung steht und dem Rückkühler zugeleitet wird, der für den Kühler der Synchronmaschine und für den zusätzlichen Kühler ausgelegt ist. Man erzielt also eine deutlich verbesserte Kühlleistung, wenn nur die Synchronmaschine gekühlt werden soll.

Mit dem Kühlsystem nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass auch in einem Notbetrieb, bei dem eine Pumpe im Kühlsystem nicht betrieben werden kann, eine Kühlung einer permanenterregten Synchronmaschine trotzdem zuverlässig möglich ist. Es kann also beispielsweise eine mit permanent- erregten Synchronmaschinen angetriebene Lokomotive auch mit relativ hoher Geschwindigkeit abgeschleppt werden, ohne dass sich die Erwärmung der Synchronmaschine durch Induktionsstrom negativ auswirken kann. Auch bei einem Ausfall der Pumpe durch einen Defekt kann vorteilhaft eine ausreichende Notküh- lung der Synchronmaschine, selbst im Normalbetrieb, gewähr- leistet werden.

Drei Ausführungsbeispiele des Kühlsystems nach der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert : FIG 1 zeigt die Grundausführung des Kühlsystems.

FIG 2 zeigt ein Kühlsystem mit Bypass.

FIG 3 zeigt ein Kühlsystem mit weiterem Kühler.

Das Kühlsystem nach Figur 1 zeigt als Kühler 1 eine Kühl- schlange für eine nicht gezeigte permanenterregte Synchronma- schine. Vom Ausgang des Kühlers 1 führt eine erste Leitung 2 über ein erstes Rückschlagventil 3 zu einem Rückkühler 4, wo die im Kühler 1 vom Kühlmittel aufgenommene Wärme wieder ab- gegeben wird. Vom Ausgang des Rückkühlers 4 führt eine zweite Leitung 5, in die eine Pumpe 6 und ein zweites Rückschlagven- til 7 eingebunden sind, zum Eingang des Kühlers 1.

Die Rückschlagventile 3 und 7 gewährleisten, da das erste Rückschlagventil 3 zum Rückkühler 4 hin und das zweite Rück- schlagventil 7 zum Kühler 1 hin durchlässig ist, einen ge- richteten Kühlmittelumlauf auch für den Fall, dass die Pumpe 6 nicht arbeitet. Um Druckstöße in den Leitungen 2 und 5 und insbesondere auch im Kühler 1 und im Rückkühler 4 zu vermei- den, ist ein erstes Druckausgleichsgefäß 8 mit der ersten Leitung 2 und ein zweites Druckausgleichsgefäß 9 mit der zweiten Leitung 5 verbunden.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2, die im übrigen derjeni- gen nach Figur 1 entspricht, sind die Pumpe 6 und das zweite Rückschlagventil 7 durch eine Bypassleitung 10 überbrückt, in der ein drittes gleichgerichtet zur Pumprichtung durchlässi- ges Rückschlagventil 11 angeordnet ist. Hiermit wird der Vor- teil erzielt, dass die Pumpe 6, wenn sie außer Betrieb ist, den Kühlmittelumlauf nicht behindern kann.

Die Ausführungsform nach Figur 3, die im übrigen der Ausfüh- rungsform nach Figur 2 entspricht, weist in der zweiten Lei- tung 5 in Serie mit der Pumpe 6 und dem zweiten Rückschlag- ventil 7 einen weiteren Kühler 12 auf, der z. B. zum Kühlen eines Stromrichters dienen kann. Im Normalbetrieb, z. B. dann, wenn die Lokomotive fährt und die Pumpe 6 in Betrieb ist, werden durch das Kühlsystem sowohl die Synchronmaschine als auch der Stromrichter gekühlt, so dass ein geeignet großer Rückkühler 4 notwendig ist. Wenn dann, z. B. beim Abschleppen der Lokomotive, nur die Synchronmaschine gekühlt werden muss, weil sich der Stromrichter nicht erwärmt, steht die gesamte Kapazität des Rückkühlers 4 für den Kühler 1 der Synchronma- schine zur Verfügung. Aufgrund der vorhandenen Bypassleitung 10 mit eingefügtem dritten Rückschlagventil 11 werden bei dieser Ausführungsform störende Einwirkungen der nicht in Be- trieb befindlichen Pumpe 6 und auch des weiteren Kühlers 12 auf den Kühlmittelumlauf vermieden.

Der Kühler 1 ist stets in der Lage die Synchronmaschine zu kühlen, auch dann, wenn die Pumpe 6 nicht in Betrieb ist, z. B. dann, wenn eine Lokomotive mit permanenterregter Syn- chronmaschine abgeschleppt wird.