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Title:
DUAL MODE LOCOMOTIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/037800
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dual mode locomotive which is designed for operation as an electric/diesel-electric locomotive. During operation as an electric locomotive, electrical power which is drawn from a line (OL) via a device for current draw (SA, HS) is fed into an intermediate DC circuit (GSZK) via the device for current draw (SA, HS), via a primary winding (PW) of a main transformer (HT), via a traction winding (TW1, TW2) of the main transformer (HT) and via a first converter (WD11, WD12). During operation as a diesel-electric locomotive, electrical power is produced via a diesel engine (DM) and a generator (G), which electrical power is fed into the intermediate DC circuit (GSZK) via a rectifier (GR). According to the invention, the main transformer (HT) contains an auxiliary winding (HW3) such that, during operation as an electric locomotive, a part of the electrical power which is fed to the primary winding (PW) reaches the train busbar (ZSS) via the auxiliary winding (HW3). The main transformer (HT) furthermore contains a coil arrangement (HW1, HW2) which is connected to the intermediate DC circuit (GSZK) via a converter (WD11, WD12), such that, during operation as a diesel-electric locomotive, a part of the electrical power from the intermediate DC circuit (GSZK) reaches the train busbar (ZSS) via the converter (WD11, WD12) and via the coil arrangement (HW1, HW2).

Inventors:
OSCHINGER ANTON (DE)
SCHURR JÜRGEN (DE)
BEDAU CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/081344
Publication Date:
February 24, 2022
Filing Date:
November 06, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B60L9/30; B60L50/10
Foreign References:
DE102009008549A12010-08-19
DE102013224669A12015-06-03
EP3184349A12017-06-28
Other References:
CHRISTOPH SCHAETZER ET AL: "Last Mile - die neue Funktion der TRAXX AC3 Lokomotiven", EB- ELEKTRISCHE BAHNEN, DIV-DEUTSCHER INDUSTRIEVERLAG, DE, vol. 110, no. 8-9, 1 August 2012 (2012-08-01), pages 432 - 442, XP001526070, ISSN: 0013-5437
PORTA R ET AL: "Doppelte Power für Amerika - Dual power for America", ZEVRAIL - GLASERS ANNALEN, GEORG SIEMENS VERLAG, BERLIN, DE, vol. 135, no. 11, 1 November 2011 (2011-11-01), pages 96 - 107, XP001569915, ISSN: 1618-8330
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Claims:
Patentansprüche

1. Dual-Mode-Lokomotive,

- die für einen Betrieb als elektrische Lokomotive oder als dieselelektrische Lokomotive ausgebildet ist,

- bei der beim Betrieb als elektrische Lokomotive

• eine Einrichtung zur Stromentnahme (SA, HS) mit einer Primärwicklung (PW) eines Haupttransformators (HT) verbunden ist,

• bei der die Primärwicklung (PW) mit einer Traktionswicklung (TW1,TW2) des Haupttransformators (HT) gekoppelt ist,

• bei der die Traktionswicklung (TW1,TW2) über einen Schalter mit einem ersten Wandler (WD11,WD12) verbunden ist,

• bei der der erste Wandler (WD11,WD12) mit einem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) verbunden ist,

• so dass elektrische Energie, die über die Einrichtung zur Stromentnahme (SA, HS) aus einer Leitung (OL) entnommen wird, über die Primärwicklung (PW) und über die Traktionswicklung (TW1,TW2) des Haupttransformators (HT) zum ersten Wandler (WD11,WD12) gelangt, der als AC/DC-Wandler betrieben wird und der die elektrische Energie in den Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) einspeist,

- bei der beim Betrieb als dieselelektrische Lokomotive

• ein Dieselmotor (DM) mit einem Generator (G) zur Bildung elektrischer Energie verbunden ist,

• der Generator (G) über einen Gleichrichter (GR) mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) verbunden ist, so dass die vom Generator (G) gebildete elektrische

Energie über den Gleichrichter (GR) in den Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) eingespeist wird,

- bei der der Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) über einen DC/AC-Wandler (WR1,WR2) mit einem Traktionsmotor (TKM1, ...) verbunden ist, der durch die elektrische Energie aus dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) zur Fortbewegung der Lokomotive angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Haupttransformator (HT) eine Hilfswicklung (HW3,HW11) beinhaltet, die mit der Primärwicklung (PW) gekoppelt ist, und dass die Hilfswicklung (HW3,HW11) über einen Schalter mit einer Zugsammelschiene (ZSS) verbunden ist, so dass beim Betrieb als elektrische Lokomotive ein Teil der elektrischen Energie, die der Primärwicklung (PW) zugeführt wird, über die Hilfswicklung (HW3, HW11) zur Zugsammelschiene (ZSS) gelangt,

- dass der Haupttransformator (HT) eine Spulenanordnung (HW1,HW2, ZUST, ZUSFD1, ZUSFD2) beinhaltet, die über einen

Wandler (WD11 , WD12 , WD13 ) mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) gekoppelt ist, und dass die Spulenanordnung (HW1,HW2, ZUST, ZUSFD1, ZUSFD2) über einen Schalter mit der Zugsammelschiene (ZSS) verbunden ist, so dass beim Betrieb als dieselelektrische Lokomotive ein Teil der elektrischen Energie aus dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) über den Wandler (WD11 , WD12 , WD13 ) , der als DC/AC-Wandler betrieben wird, und über die Spulenanordnung (HW1,HW2, ZUST, ZUSFD1, ZUSFD2) zur Zugsammelschiene (ZSS) gelangt,

- wobei die Zugsammelschiene (ZSS) die ihr zugeführte elektrische Energie für einen von der Lokomotive gezogenen Wagen bereitstellt . 19 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die Spulenanordnung als weitere Hilfswicklung (HW1,HW2) des Haupttransformators (HT) ausgebildet ist,

- dass diese weitere Hilfswicklung einerseits mit der Traktionswicklung (TW1,TW2) gekoppelt und andererseits über den Schalter mit der Zugsammelschiene (ZSS) verbindbar ist,

- dass als Wandler, der mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) zur Energieentnahme verbunden ist, der erste Wandler (WD11,WD12) als DC/AC-Wandler geschaltet ist. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die Spulenanordnung als Transformator (ZUST) ausgebildet ist,

- dass dieser Transformator (ZUST) einerseits über einen weiteren Wandler (WD13) mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) zur Energieentnahme und andererseits über den Schalter mit der Zugsammelschiene (ZSS) verbindbar ist, und

- dass der weitere Wandler (WD13) als DC/AC-Wandler geschaltet ist. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die Spulenanordnung als Filterdrossel (ZUSFD2) ausgebildet ist,

- dass diese Filterdrossel (ZUSFD2) einerseits über einen weiteren Wandler (WD13) mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) zur Energieentnahme und andererseits über 20 den Schalter mit der Zugsammelschiene (ZSS) verbindbar ist, und

- dass der weitere Wandler (WD13) als DC/AC-Wandler geschaltet ist. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive zusätzlich zum ersten Wandler (WD12) , der als DC/AC- Wandler geschaltet ist und zur Energieentnahme aus dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) verwendet wird, ein zweiter Wandler (WD11) vorgesehen ist,

- dass der zweite Wandler (WD11) zum Haupttransformator (HT) verbindungsfrei geschaltet ist,

- dass ein Eingang des zweiten Wandlers (WD11) über einen Bremswiderstand (RBR) mit einem Ausgang des ersten Wandlers (WD12) und mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) verbunden ist,

- so dass Energie aus dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) über den ersten Wandler (WD12) und über den Haupttransformator (HT) in die Zugsammelschiene (ZSS) eingespeist wird und gleichzeitig eine elektrische Widerstandsbremsung über den zweiten Wandler (WD11) möglich ist. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

- dass für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive zusätzlich zum ersten Wandler (WD12) , ein zweiter Wandler (WD11) vorgesehen ist,

- dass der erste und der zweite Wandler (WD11) zum Haupttransformator (HT) in mindestens einem Pol verbindungsfrei geschaltet sind,

- dass ein Eingang des ersten Wandlers (WD12) über einen Bremswiderstand (RBR) mit einem Ausgang des ersten Wand- 21 lers und mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) verbunden ist,

- dass ein Eingang des zweiten Wandlers (WD11) über einen Bremswiderstand (RBR) mit einem Ausgang des zweiten Wandlers und mit dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) verbunden ist,

- so dass Energie aus dem Gleichspannungszwischenkreis (GSZK) über den ersten Wandler (WD12) und den Haupttransformator (HT) über Schaltgeräte in die Zugsammel- schiene (ZSS) einspeist wird und dabei auch eine elektrische Widerstandsbremsung über den zweiten Wandler (WD11) möglich ist.

Description:
Beschreibung

Dual -Mode -Lokomotive

Die Erfindung betri f ft eine Dual-Mode-Lokomotive , deren betriebliches Einsatz feld sowohl Frachtverkehr als auch Personenverkehr abdeckt .

Eine elektrisch-dieselelektrische Dual-Mode-Lokomotive vereint zwei vollwertige Lokomotiven in einem Fahrzeug, nämlich eine Elektro-Lokomotive , die mit Strom aus einer Leitung bzw . Oberleitung fährt , und eine Diesel-Elektrolokomotive , die über ein Dieselaggregat Strom für den Antrieb erzeugt , um insbesondere auf Strecken ohne Oberleitung zum Einsatz zu kommen .

Dual-Mode-Lokomotiven werden derzeit insbesondere im Frachtverkehr eingesetzt . Soll das betriebliche Einsatz feld einer Dual-Mode-Lokomotive vom Frachtverkehr auf den Personenverkehr ausgedehnt werden, müssen angehängte ( Personen- ) Wagen herkömmlicher Bauart über eine Zugsammelschiene mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei die Energie seitens der Dual-Mode-Lokomotive zur Verfügung gestellt werden müsste .

Unter einer Zugsammelschiene wird eine leitungs- bzw . kabelgebundene Energieversorgung verstanden, die bei einem Zug die zugehörigen Wagen bzw . Personentransportwagen sowohl untereinander als auch mit der antreibenden Lokomotive verbindet .

FIG 9 zeigt in einer prinzipiellen Darstellung eine bekannte Zugenergieversorgung, die mit Hil fe einer Elektrolokomotive E-Lok realisiert ist . Die hier nicht im Detail gezeigte Elektrolokomotive E-Lok entnimmt über einen Stromabnehmer SA elektrische Energie aus einer Oberleitung OL . Die elektrische Energie gelangt über einen Hauptschalter HS an eine Primärwicklung PW eines Transformators TI , der auch als Haupttrans formator bezeichnet wird .

Eine erste Sekundärwicklung SW1 und eine zweite Sekundärwicklung SW2 des Trans formators TI stellen als Traktionswicklungen TW elektrische Leistung für Antriebe der Elektrolokomotive bereit .

Eine dritte Sekundärwicklung SW3 stellt elektrische Leistung für eine Zugsammelschiene ZS bereit , die ein Teil der Zugenergieversorgung ist .

Ein Energierückfluss bzw . eine Erdung des Trans formators TI ist über ein Gleis GL realisiert .

FIG 10 zeigt in einer prinzipiellen Darstellung eine bekannte Zugenergieversorgung, die mit Hil fe einer Diesel- Elektrolokomotive DE-Lok realisiert ist .

Die hier nicht im Detail gezeigte Diesel-Elektrolokomotive DE-Lok bildet mit Hil fe eines Generators G3 elektrische Energie , die über einen Gleichrichter GR einem Gleichspannungs- Zwischenkreis ZK zugeführt wird .

Die elektrische Energie wird aus dem Gleichspannungs- Zwischenkreis ZK für Antriebe ANT der Elektrolokomotive be- reitgestellt .

Zugleich gelangt elektrische Energie aus dem Gleichspannungs-

Zwischenkreis ZK über einen Wechselrichter ZS-WR, der einer Zugsammelschiene ZS zuordenbar ist , an einen Trans formator ZS-T , der ebenfalls der Zugsammelschiene ZS zuordenbar ist .

Der Trans formator ZS-T setzt die elektrische Energie zur Verwendung in der Zugsammelschiene ZS passend um .

Weiter ist ein Kondensator CZSS zur Dämpfung von Oberwellen vorgesehen .

Ein Energierückfluss bzw . eine Erdung des Trans formators ZS-T ist wieder über ein Gleis GL realisiert .

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Dual- Mode-Lokomotive eine kostengünstige , leicht realisierbare Anordnung zur Einspeisung von elektrischer Energie in eine Zugsammelschiene anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die abhängigen Ansprüche angegeben .

Beim Betrieb als elektrische Lokomotive ist eine Einrichtung zur Stromentnahme mit einer Primärwicklung eines Haupttransformators verbunden . Die Primärwicklung ist mit einer Traktionswicklung des Haupttrans formators gekoppelt . Die Traktionswicklung ist über einen Schalter mit einem ersten Wandler verbunden . Der erste Wandler ist mit einem Gleichspannungszwischenkreis verbunden .

Damit gelangt beim Betrieb als elektrische Lokomotive elekt- rische Energie , die über die Einrichtung zur Stromentnahme aus einer Leitung entnommen wird, über die Primärwicklung und über die Traktionswicklung des Haupttrans formators zum ersten Wandler, der als AC/DC-Wandler betrieben wird und der die elektrische Energie in den Gleichspannungs zwischenkreis einspeist .

Beim Betrieb als dieselelektrische Lokomotive ist ein Dieselmotor mit einem Generator zur Bildung elektrischer Energie verbunden . Der Generator ist über einen Gleichrichter mit dem Gleichspannungs zwi schenkreis verbunden .

Damit wird beim Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die vom Generator gebildete elektrische Energie über den Gleichrichter in den Gleichspannungs zwischenkreis eingespeist .

In beiden Betriebsarten ist der Gleichspannungs zwischenkreis über einen DC/AC-Wandler mit einem Traktionsmotor verbunden, der durch die elektrische Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis zur Fortbewegung der Lokomotive angetrieben wird .

Erfindungsgemäß beinhaltet der Haupttrans formator eine Hil fswicklung, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist . Diese Hil fswicklung ist über einen Schalter mit einer Zugsammelschiene verbunden, so dass beim Betrieb als elektrische Lokomotive ein Teil der elektrischen Energie , die der Primärwicklung zugeführt wird, über die Hil fswicklung zur Zugsammelschiene gelangt .

Erfindungsgemäß beinhaltet der Haupttrans formator außerdem eine Spulenanordnung, die einerseits über einen Wandler mit dem Gleichspannungs zwischenkreis und andererseits über einen Schalter mit der Zugsammelschiene verbunden ist , so dass beim Betrieb als dieselelektrische Lokomotive ein Teil der elektrischen Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis über den Wandler, der als DC/AC-Wandler betrieben wird, und über die Spulenanordnung zur Zugsammelschiene gelangt .

Die Zugsammelschiene stellt die ihr zugeführte elektrische Energie für einen von der Lokomotive gezogenen Wagen bereit .

In einer vorteilhaften ersten Weiterbildung ist für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die Spulenanordnung als weitere Hil fswicklung ausgebildet . Diese weitere Hil fswicklung ist einerseits mit der Traktionswicklung gekoppelt und andererseits über den Schalter mit der Zugsammelschiene verbindbar . Als Wandler, der mit dem Gleichspannungs zwischenkreis zur Energieentnahme verbunden ist , wird hier der erste Wandler verwendet , der nun als DC/AC-Wandler geschaltet und auch derartig betrieben ist .

In einer zugehörigen vorteilhaften Weiterbildung ist für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive zusätzlich zum ersten Wandler, der als DC/AC-Wandler geschaltet ist und zur Energieentnahme aus dem Gleichspannungs zwischenkreis verwendet wird, ein zweiter Wandler vorgesehen . Der zweite Wandler ist zum Haupttrans formator verbindungs frei geschaltet bzw . der zweite Wandler kann zum Haupttrans formator in mindestens einem Pol verbindungs frei geschaltet werden .

Ein Eingang des ersten Wandlers ist über einen Bremswiderstand mit einem Ausgang des zweiten Wandlers und mit dem Gleichspannungs zwi schenkreis verbunden .

Der erste Wandler und die dem ersten Wandler zugeordneten Hil fs- und Traktionswicklungen sind über Schalter parallel zum zweiten Wandler sowie zu den Hil fs- und Traktionswicklungen geschaltet , die dem zweiten Wandler zugeordnet sind . Damit wird erreicht , dass Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis über die Parallelschaltung der Zugsammelschiene ZSS zugeführt wird .

Eine elektrische Widerstandsbremsung wird über den ersten Wandler sowie über den Bremswiderstand realisiert .

In einer vorteilhaften zweiten Weiterbildung ist für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die Spulenanordnung als Trans formator bzw . als Zugsammelschienentrans formator ausgebildet . Der Trans formator ist einerseits über einen weiteren Wandler mit dem Gleichspannungs zwischenkreis zur Energieentnahme und andererseits über den Schalter mit der Zugsammelschiene verbindbar, wobei dieser weitere Wandler als DC/AC-Wandler geschaltet und auch derartig betrieben ist .

Ein Eingang des ersten Wandlers ist über einen Bremswiderstand mit einem Ausgang des ersten Wandlers und mit dem Gleichspannungs zwischenkreis verbunden bzw . verbindbar .

Ein Eingang des zweiten Wandlers ist über einen Bremswiderstand mit einem Ausgang des zweiten Wandlers und mit dem Gleichspannungs zwischenkreis verbunden bzw . verbindbar .

In einer vorteilhaften dritten Weiterbildung ist für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive die Spulenanordnung als Filterdrossel ausgebildet . Diese Filterdrossel ist einerseits über einen weiteren Wandler mit dem Gleichspannungs zwischenkreis zur Energieentnahme und andererseits über den Schalter mit der Zugsammelschiene verbindbar . Der weitere Wandler ist als DC/AC-Wandler geschaltet und auch als solcher betrieben . In einer zugehörigen vorteilhaften Weiterbildung ist für den Betrieb als dieselelektrische Lokomotive zusätzlich zum ersten Wandler ein zweiter Wandler vorgesehen . Der erste und der zweite Wandler sind zum Haupttrans formator verbindungs frei geschaltet bzw . der erste und der zweite Wandler können zum Haupttrans formator in mindestens einem Pol verbindungs frei geschaltet werden .

Ein Eingang des ersten Wandlers ist über einen Bremswiderstand mit einem Ausgang des ersten Wandlers und mit dem Gleichspannungs zwischenkreis verbunden bzw . verbindbar .

Ein Eingang des zweiten Wandlers ist über einen Bremswiderstand mit einem Ausgang des zweiten Wandlers und mit dem Gleichspannungs zwischenkreis verbunden bzw . verbindbar .

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine Energieversorgung einer Zugsammelschiene durch eine Dual-Mode-Lokomotive realisiert , die sowohl in der Betriebsart „Oberleitungsbetrieb" als auch in der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" in Funktion ist .

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine unterbrechungs freie Energieversorgung beim Übergang zwischen diesen beiden Betriebsarten realisiert .

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird das betriebliche Einsatz feld einer Dual-Mode-Lokomotive erweitert - sowohl ein Frachtverkehr als auch ein Personenverkehr kann über die Du- al-Mode-Lokomotive wirtschaftlich sinnvoll abgewickelt werden .

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird das betriebliche Einsatz feld der Dual-Mode-Lokomotive erweitert , bei lediglich geringem Mehrgewicht und bei lediglich geringer zusätzlicher Nutzung von vorhandenen Einbauräumen der Dual-Mode- Lokomotive .

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird ermöglicht , die Du- al-Mode-Lokomotive wie gewohnt als Elektrolokomotive an einer Oberleitung (Betriebsart „Oberleitungsbetrieb" ) oder als dieselelektrische Lokomotive ohne Oberleitung (Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" ) zu betreiben .

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht , eisenbahnspezi fische Regularien mit Blick auf das Gesamtgewicht der Dual- Mode-Lokomotive zu erfüllen, so dass eine Zulassung erfolgen kann .

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert . Dabei zeigt :

FIG 1 eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung,

FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung,

FIG 3 eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung,

FIG 4 eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung,

FIG 5 mit Bezug auf FIG 1 einen Stromlauf der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „Oberleitungsbetrieb" ,

FIG 6 mit Bezug auf FIG 1 einen Stromlauf der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" ,

FIG 7 mit Bezug auf FIG 3 einen Stromlauf der zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" , FIG 8 mit Bezug auf FIG 4 einen Stromlauf der dritten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" ,

FIG 9 und FIG 10 den in der Einleitung beschriebenen Stand der Technik .

FIG 1 zeigt eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung anhand von Hauptkomponenten einer Dual-Mode- Lokomotive , die hier als elektrisch-dieselelektrische Lokomotive ausgebildet ist .

Für den Antrieb der Dual-Mode-Lokomotive im Oberleitungsbetrieb gilt Folgendes :

Im Oberleitungsbetrieb wird über einen Stromabnehmer SA elektrische Energie (AG mit einer Spannung von 15kV und mit einer Frequenz von 16 , 7 Hz ) aus einer Oberleitung OL entnommen und über einen Hauptschalter HS einer Primärwicklung PW eines Haupttrans formators HT zugeführt .

Der Haupttrans formator HT weist sekundärseitig hier bei- spielshaft zwei sogenannte Traktionswicklungen TW1 , TW2 auf , die mit der Primärwicklung PW gekoppelt sind . Eine erste Traktionswicklung TW1 übernimmt elektrische Energie der Primärwicklung PW und führt diese einem ersten Wandler WD11 zu . Entsprechend übernimmt eine zweite Traktionswicklung TW2 elektrische Energie der Primärwicklung PW und führt diese einem zweiten Wandler WD12 zu .

Im Oberleitungsbetrieb werden die beiden Wandler WD11 , WD12 als AC-DC-Wandler geschaltet bzw . verwendet , die die j eweilige elektrische Energie für einen Gleichspannungs zwischenkreis GSZK bereitstellen bzw . wandeln . Der Gleichspannungs zwischenkreis GSZK beinhaltet einen Kondensator CI , der zur Dämpfung von Oberwellen dient , sowie eine Serienschaltung aus einer Drossel L2 und einem Kondensator C2 , die zur weiteren Filterung vorgesehen sind .

Die Energie gelangt aus dem Gleichspannungs zwischenkreis GSZK über zwei DC-AC-Wandler WRI , WR2 an zugeordnete Traktionsmotoren TKM1 bis TKM4 .

Zusätzlich gelangt Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis GSZK über einen dritten DC-AC-Wandler WR3 und über eine nachgeschaltete Baugruppe HBUTF, die einen Hil f sbetriebe- Umrichter, einen Trafo sowie einen Filter umfasst , an ein Bordnetz BN, über das Hil fsantriebe ( z . B . Hei zung, Kühlung, etc . ) mit Energie versorgt werden .

Zwischen der ersten Traktionswicklung TW1 und dem ersten Wandler WD11 ist ein Bremswiderstand RBR eingangsseitig anschaltbar angeordnet und ausgangsseitig mit dem Gleichspannungs zwischenkreis GSZK verbunden .

Für den Antrieb der Dual-Mode-Lokomotive im dieselelektrischen Betrieb gilt Folgendes :

Im diesel-elektrischen Betrieb treibt ein Dieselmotor DM einen Generator G an, der erzeugte elektrische Energie über einen Gleichrichter GR in den Gleichspannungs zwischenkreis GSZK einspeist .

Die Energie des Gleichspannungs zwischenkreises GSZK wird, wie vorstehend beschrieben, den Traktionsmotoren TKM1 bis TKM4 sowie dem Bordnetz BN zugeführt . Diese an sich bekannte Beschaltung einer Dual-Mode-Lokomotive wird, wie nachfolgend geschildert , erfindungsgemäß mit weiteren Komponenten erweitert .

Für die Einspeisung von elektrischer Energie in eine Zugsammelschiene ZSS gilt Folgendes , wenn sich die Dual-Mode- Lokomotive im diesel-elektrischen Betrieb befindet :

Der Haupttrans formator HT weist eine erste Hil fswicklung HW1 und eine zweite Hil fswicklung HW2 auf , die in Serie geschaltet sind . Dabei ist die erste Hil fswicklung HW1 mit der ersten Traktionswicklung TW1 gekoppelt , während die zweite Hil fswicklung HW2 mit der zweiten Traktionswicklung TW2 gekoppelt ist .

Im diesel-elektrischen Betrieb gelangt Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis GSZK über die beiden Wandler WD11 , WD12 , die j etzt als DC-AC-Wandler geschaltet sind bzw . betrieben werden, zu den beiden Traktionswicklungen TW1 , TW2 .

Die mit den beiden Traktionswicklungen TW1 , TW2 gekoppelten Hil fswicklungen HW1 , HW2 koppeln elektrische Energie aus den beiden Traktionswicklungen TW1 , TW2 aus und führen diese über Schalter einer Zugsammelschiene ZSS zu .

Für die Einspeisung von elektrischer Energie in die Zugsammelschiene ZSS gilt Folgendes , wenn sich die Dual-Mode- Lokomotive im Oberleitungsbetrieb befindet :

Im Oberleitungsbetrieb gelangt elektrische Energie über die Primärwicklung PW zu einer dritten Hil fswicklung HW3 , die als Teil des Haupttrans formators HT mit der Primärwicklung PW gekoppelt ist . Die über die dritte Hil fswicklung HW3 ausgekoppelte elektrische Energie gelangt ebenfalls über Schalter zur Zugsammelschiene ZSS .

Die Zugsammelschiene ZSS , die Schalter sowie ein Kondensator CZSS , der zur Dämpfung von Oberwellen dient , sind Teil eines sogenannten Zugenergieversorgungs-Gerüsts ZEVG .

Ein Energierückfluss bzw . eine Erdung des Haupttrans formators HT ist über eine Schiene SCH realisiert .

Die beiden Wandler WD11 und WD12 , der Gleichrichter GR, der Gleichspannungs zwischenkreis GSZK, die drei DC-AC-Wandler WRI , WR2 und WR3 sind zusammen mit Schaltern und mit der Baugruppe HBUTF Bestandteil eines Stromrichters STR .

Erfindungsgemäß werden für beide Betriebsarten „Oberleitungsbetrieb" und „diesel-elektrischer Betrieb" schwergewichtige Hauptkomponenten, wie der Haupttrans formator HT und die netzseitig wirkenden Stromrichterbaugruppen WD11 , WD12 und GR, vorteilhaft zur Speisung der Zugsammelschiene ZSS benutzt .

Damit wird die zusätzliche Funktionalität „Speisung der Zugsammelschiene" mit einem nur minimalen, zusätzlichen Gewicht als auch mit einem nur minimalen, zusätzlich benötigten Einbauraum realisiert .

FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung .

Hier wird der Antrieb beim oben beschriebene „Oberleitungsbetrieb" erweitert , beispielsweise für den Betrieb der Dual- Mode-Lokomotive unter einem anderen Wechselspannungssystem (hier beispielsweise AC mit einer Spannung von 25kV und mit einer Frequenz von 50 Hz ) .

Zu diesem Zweck verfügen die beiden Traktionswicklungen TW1 , TW2 über weitere Abgri f fe bzw . Anschlüsse , über die durch Schalter auswählbar elektrische Energie zu den beiden Wandlern WD11 , WD12 und über diese zum Gleichspannungs zwischenkreis GSZK gelangt .

Die in FIG 1 beschriebenen Antriebskonzepte bzw . Einspeisekonzepte werden beibehalten bzw . bleiben davon unberührt .

Eine derart im Betrieb erweiterte Lokomotive wird als „elektrisch-dieselelektrische Zwei system- Dual-Mode- Lokomotive" bezeichnet und kann vorteilhaft im Personenverkehr verwendet werden .

FIG 3 zeigt eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung .

Für die Antriebskonzepte wird auf die vorstehenden Aus führungen der FIG 1 verwiesen .

Für die Einspeisung von elektrischer Energie in die Zugsammelschiene ZSS gilt Folgendes , wenn sich die Dual-Mode- Lokomotive im Oberleitungsbetrieb befindet :

Im Oberleitungsbetrieb gelangt elektrische Energie über die Primärwicklung PW zu einer ersten Hil fswicklung HW11 , die als Teil des Haupttrans formators HT mit der Primärwicklung PW gekoppelt ist .

Die über die erste Hil fswicklung HW11 ausgekoppelte elektrische Energie gelangt über Schalter zur Zugsammelschiene ZSS . Für die Einspeisung von elektrischer Energie in die Zugsammelschiene ZSS gilt Folgendes , wenn sich die Dual-Mode- Lokomotive im diesel-elektrischen Betrieb befindet :

Der Stromrichter STR weist in dieser Ausgestaltung einen dritten Wandler WD13 auf .

Im diesel-elektrischen Betrieb gelangt Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis GSZK über den dritten Wandler WD13 , der als DC-AC-Wandler geschaltet ist bzw . betrieben wird, an einen Zugsammelschienen-Trans formator ZUST .

Der Zugsammelschienen-Trans formator ZUST überträgt die ihm zugeführte elektrische Energie und führt diese über Schalter der Zugsammelschiene ZSS zu .

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Zugsammelschienen- Trans formator ZUST integrierter Bestandteil des Haupttransformators HT .

FIG 4 zeigt eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung .

Für die Antriebskonzepte wird auf die vorstehenden Aus führungen der FIG 1 verwiesen .

Für die Einspeisung von elektrischer Energie in die Zugsammelschiene ZSS gilt Folgendes , wenn sich die Dual-Mode- Lokomotive im Oberleitungsbetrieb befindet :

Im Oberleitungsbetrieb gelangt elektrische Energie über die

Primärwicklung PW zur ersten Hil fswicklung HW11 , die als Teil des Haupttrans formators HT mit der Primärwicklung PW gekoppelt ist .

Die über die erste Hil fswicklung HW11 ausgekoppelte elektrische Energie gelangt über Schalter zur Zugsammelschiene ZSS .

Für die Einspeisung von elektrischer Energie in die Zugsammelschiene ZSS gilt Folgendes , wenn sich die Dual-Mode- Lokomotive im diesel-elektrischen Betrieb befindet :

Der Stromrichter STR weist in dieser Ausgestaltung ebenfalls den dritten Wandler WD13 auf .

Im diesel-elektrischen Betrieb gelangt Energie aus dem Gleichspannungs zwischenkreis GSZK über den dritten Wandler WD13 , der als DC-AC-Wandler geschaltet ist bzw . betrieben wird, an zwei Zugsammelschienen-Filterdrosseln ZUSFD1 , ZUSFD2 .

Diese übertragen die zugeführte elektrische Energie über Schalter zur Zugsammelschiene ZSS .

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die beiden Zugsammel- schienen-Filterdrosseln ZUSFD1 , ZUSFD2 integrierte Bestandteile des Haupttrans formators HT und sind beispielsweise bevorzugt im Kessel des Haupttrans formators angeordnet .

Bei den in FIG 3 und in FIG 4 dargestellten Varianten arbeitet j eder der Wandler WD11 , WD12 , WD13 und GR als so genannter Bremssteiler für j e eine Bremswiderstandsgruppe RBR, wodurch sich eine resistive Bremsleistung ggf . vergrößern lässt . FIG 5 zeigt mit Bezug auf FIG 1 einen Stromlauf der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „Oberleitungsbetrieb" .

FIG 6 zeigt mit Bezug auf FIG 1 einen Stromlauf der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" .

FIG 7 zeigt mit Bezug auf FIG 3 einen Stromlauf der zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" .

FIG 8 zeigt mit Bezug auf FIG 4 einen Stromlauf der dritten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung bei der Betriebsart „diesel-elektrischer Betrieb" .