Hochleistungswiderstände für die Verkehrstechnik

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1 Hochleistungswiderstände für die Verkehrstechnik Sicher, zuverlässig und langlebig EMV-gerechte Edelstahlgehäuse in Schraub-Fügetechnik Konvektions- oder zwangsgekühlte Lösungen bis 5 Megawatt Kundenspezifische Planung und Fertigung für höchste Ansprüche

2 Anwendung Widerstände für die Verkehrstechnik Widerstandsmaterial Kühlung und Widerstandsausführungen Schienengebundene Fahrzeuge sind nach dem Stand der Technik mit Drehstrommotoren ausgerüstet, deren Beschleunigung, Drehzahl und Bremsung mittels Leistungselektronik gesteuert und geregelt werden. Beim Bremsen wird die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische umgewandelt, nach Möglichkeit ins Netz zurückgespeist und der Wiederverwendung zugeführt. Das setzt aber zu jeder Zeit ein aufnahmefähiges Netz voraus, andernfalls steigt lediglich die Netzspannung an und die Bremswirkung bleibt aus. Alternativ kann die Bremsenergie mittels Bremswiderstand in Wärme umzuwandelt werden. Bremswiderstände werden als Zusatzbremse zur Netzrückspeisung, zur Entlastung der mechanischen Bremse und als Notbremswiderstand eingesetzt. Die elektrische Bremsung ist verschleißfrei und optimal steuerbar, so dass keine abrupten, vom Fahrgast als unangenehm empfundenen Änderungen der Bremsverzögerung auftreten. Die von GINO bisher eingesetzte 6GN1-Bauweise verwendet einzelne geprägte und gekiemte Bandelemente, die durch Punktschweißung in Reihe geschaltet und mittels keramischer Isolatoren auf Tragbolzen montiert sind. Die Tragbolzen sind zusätzlich isoliert. Diese Technik ermöglicht eine hohe Leistungsdichte und ist speziell bei ventilatorgekühlten Widerständen vorteilhaft. Mit Übernahme des von Siemens entwickelten und patentierten 3PQ4-Systems, hat GINO ein weiteres leistungsfähiges Isolationssystem im Programm. Dieses System bietet zusätzlich eine Erweiterung des Betriebsbereichs auf Temperaturen bis zu 850 C bzw. bis zur durch die Warmfestigkeit des Widerstandsmaterials und dem geometrischen Aufbau gegebenen Grenze. Auch wenn dieser Bereich betriebsmäßig nicht ausgenutzt wird, bietet er doch zusätzliche Sicherheit bei Überlastung. Unsere Widerstandsbänder werden aus den klassischen Widerstandswerkstoffen Nickel-Chrom und Eisen-Chrom-Aluminium hergestellt. Nickel- Chrom-Legierungen sind korrosionsbeständig und wärmefest. Der Eisenanteil bestimmt die Widerstandsänderung bei Erwärmung. Je größer der Eisenanteil, umso höher die Widerstandsänderung. Alu-Chrom-Eisenlegierungen sind magnetisierbar und verursachen bei getakteten Widerständen starke Geräusche. Wegen der großen abzuführenden Wärmemengen benötigen Bremswiderstände ausreichend Kühlluft. Abhängig von der Kühlung sind selbstgekühlte und zwangsgekühlte Bremswiderstände zu unterscheiden. Luftselbstgekühlte Bremswiderstände werden meist außen am Fahrzeug angebaut, wobei in manchen Fällen der Fahrtwind die Kühlung wirkungsvoll unterstützen kann. Bei diesen außen am Fahrzeug montierten Widerständen handelt es sich entweder um Dachwiderstände oder Unterflurwiderstände. Dachwiderstände lassen sich meist besser kühlen, bringen aber manchmal aerodynamische und optische Probleme mit sich. Unterflurwiderstände machen Probleme bei der Wärmeabfuhr, insbesondere im Stillstand nach erfolgter Bremsung. Zwangsgekühlte Bremswiderstände werden von einem Ventilator mit Kühlluft versorgt, so dass auch die Montage im Inneren des Fahrzeugs möglich ist.

3 Widerstände Unterflurwiderstände mit Konvektionskühlung: zur Montage unter einem Metro / U-Bahnfahrzeug in 3PQ4-Technik Unterflurwiderstände mit Zwangskühlung: durch Hochleistungs-Axialventilator zur Montage unter einem Metro / U-Bahnfahrzeug, in 6GN1-Technik Ausführung mit gedrehtem Luftein-/auslass um 90 Dachwiderstände: ausgelegt für die direkte Montage auf dem Fahrzeugdach, in 3PQ4-Technik Dachwiderstände mit Zwangskühlung: ausgelegt für die Montage auf dem Dach in 6GN1-Technik

4 Bremswiderstandstürme Der Einbau erfolgt im Maschinenraum einer Lokomotive. Dauerleistungen im Megawattbereich sind in dieser Bauform realisierbar. Wenn Widerstände große elektrische Energien auf kleinem Einbauraum in Wärme umwandeln sollen, reicht die natürliche Konvektion oft nicht aus. In diesen Fällen muss der aktive Teil des Widerstandes durch einen geeigneten Ventilator forciert gekühlt werden. Dafür werden Hochleistungs-Axialventilatoren eingesetzt, die speziell für die Anwendungen in der Verkehrstechnik hergestellt werden. Der erzeugte Kühlluftstrom wird über einen Diffusor bzw. Luftleitapparat gleichmäßig verteilt durch die Widerstandspakete geleitet. Je nach Anforderung eignet sich hierbei sowohl das 6GN1- als auch unser 3PQ4-Widerstandssystem. Hochleistungswiderstände in Mining Trucks GINO baut für die größten dieselelektrisch angetriebenen Muldenkipper die Bremswiderstände mit dem patentierten Widerstandssystem 3PQ4. Diese Fahrzeuge werden weltweit in Minengebieten unter härtesten Bedingungen eingesetzt. Voll beladene Fahrzeuge erreichen ein Gesamtgewicht von über 600 Tonnen. Um einen solchen Koloss bei einer Geschwindigkeit von über 60 km/h bis zum Stillstand abzubremsen, sind Bremsleistungen von über 5 Megawatt erforderlich. Für diesen Anwendungsfall setzt GINO die bewährte 3PQ4-Technik ein, die verschleißfrei und wartungsarm ist und auf Grund der zulässigen Bandtemperatur von 850 C sehr hohe Leistungsreserven im Grenzbereich bietet. Zudem kommen in diesen Fahrzeugen sogenannte Motor-Control- Widerstände zum Einsatz. Diese begrenzen die Betriebsspannung der Lüftermotoren. Um sie besonders gut auf die Gegebenheiten des Fahrzeugs abstimmen zu können, sind sie mit einer Reihe von Anzapfungen ausgerüstet. Hierbei wird die ebenfalls bewährte 6GN1-Technik eingesetzt. Bremswiderstandsbox 20 Widerstandspakete aufgeteilt auf 2 Luftkanäle. Realisierte Dauerbremsleistung: 5 Megawatt Motor-Control-Widerstand Trotz relativ hoher benötigter Widerstandswerte sind sehr kompakte Bauformen durch Einsatz von NiCr 6023 als aktiver Werkstoff möglich.

5 Systeme 6GN1-Technik: Durch Punktschweißung verbundene, mit Prägungen und Kiemen versehene Bandelemente sind mittels keramischer Isolierkörper auf Tragbolzen mit Zusatzisolation montiert. Zulässige Bandtemperaturen bis 600 C. Verschleißfrei und wartungsarm. Widerstandsbandelemente Keramikisolatoren Tragbolzen 3PQ4-Technik: Durchgehend gefaltete Bänder sind zwischen keramischen, auf Tragbolzen aufgereihten Isolatoren montiert. Wegen der großen Luft- und Kriechstrecken ist eine Zusatzisolation im Bereich der Bänder nicht erforderlich. Zulässige Bandtemperaturen bis 850 C. Verschleißfrei und wartungsarm. Widerstandsbandelemente Keramikisolatoren Tragbolzen Die Anforderungen an Widerstände im Bereich der Verkehrstechnik steigen mit der Zunahme der Fahrgeschwindigkeiten und den Anforderungen an die Sicherheit der Verkehrsmittel. Bereits bei der Systemauslegung benötigen die Fahrzeughersteller kompetente Partner. Es werden die einschlägigen DIN, EN und VDE Vorschriften sowie im Einzelfall spezielle Kundenvorschriften angewendet. Alle Geräte sind konform der EG- Niederspannungsrichtlinie und erhalten die CE-Kennzeichnung. Hochqualifizierte Projektingenieure garantieren stets Ausführungen nach dem neuesten Stand der Technik. Wir entwerfen, planen und fertigen nach Ihren speziellen Wünschen und Anforderungen die passende individuelle Lösung.

6 Fordern Sie uns unser Antrieb ist die sichere Bremsung! Zertifiziert nach ISO 9001, IRIS und zum AEO GINO AG Elektrotechnische Fabrik Friedrich-Woehler-Str Bonn Deutschland Tel: +49 (0) Fax: +49 (0) info@gino.de / Verkehrstechnik_dt_08/2014