IEC TS 61287-2:2001

Power convertors installed on board railway rolling stock - Part 2: Additional technical information

Shows basic circuit configurations, control methods, operation modes and behaviour of electric power convertors for rolling stock such as external commutated rectifiers, self-commutated rectifiers, choppers and inverters. Describes typical charts and methods, but does not claim to be exhaustive. The main purpose of this specification is to calculate power quantities such as input/output voltage, input/output current, frequency spectrum of voltage/current, voltage/current ripple and voltage/current harmonics.

Convertisseurs de puissance embarqués sur le matériel roulant ferroviaire - Partie 2: Informations techniques supplémentaires

Décrit la configuration des circuits de base, les méthodes de commande, les modes opérationnels et le comportement des convertisseurs électriques pour matériel roulant, comme les redresseurs à commutation externe, les redresseurs auto-commutés, les onduleurs et les hacheurs. Elle présente les schémas et les méthodes les plus usuels, sans prétendre à l'exhaustivité. Permet principalement de calculer des quantités, telles que la tension et le courant d'entrée et de sortie, le spectre de fréquences de la tension et de l'intensité ainsi que les ondulations et les harmoniques de la tension et du courant.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-Oct-2001
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 29.200 - Rectifiers. Convertors. Stabilized power supply
• ICS: 29.280 - Electric traction equipment
• Technical Committee: TC 9 - Electrical equipment and systems for railways
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Jan-2002
• Completion Date: 31-Oct-2001

Standards Content (Sample)

SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 61287-2
TECHNICAL
Première édition
SPECIFICATION
First edition
2001-10
Convertisseurs de puissance embarqués
sur le matériel roulant ferroviaire –
Partie 2:
Informations techniques supplémentaires
Power convertors installed on board
railway rolling stock –
Part 2:
Additional technical information
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC/TS 61287-2:2001
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devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
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SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 61287-2
TECHNICAL
Première édition
SPECIFICATION
First edition
2001-10
Convertisseurs de puissance embarqués
sur le matériel roulant ferroviaire –
Partie 2:
Informations techniques supplémentaires
Power convertors installed on board
railway rolling stock –
Part 2:
Additional technical information
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
XD
PRICE CODE
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For price, see current catalogue

– 2 – TS 61287-2 © CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 8
1 Domaine d'application et aspect général. 12
1.1 Domaine d’application . 12
1.2 Catégories de convertisseurs . 12
1.3 Information technique. 12
1.4 Caractéristiques des convertisseurs . 14
2 Références normatives. 18
3 Convertisseurs directs. 18
3.1 Redresseurs à commutation externe . 18
3.2 Redresseurs autocommutés . 50
3.3 Hacheurs . 56
3.4 Onduleurs . 96
4 Convertisseurs indirects . 120
4.1 Classification des convertisseurs indirects. 120
4.2 Circuits et comportement de base des convertisseurs indirects. 120
4.3 Caractéristiques de base des convertisseurs indirects . 120
4.4 Principe de commande des convertisseurs indirects . 120
4.5 Convertisseurs indirects multiples . 122
4.6 Analyse des convertisseurs indirects . 122
5 Convertisseurs pour matériel roulant multisource. 122
5.1 Classification des convertisseurs. 122
5.2 Circuits et comportement de base des convertisseurs. 122
5.3 Caractéristiques de base des convertisseurs . 122
5.4 Principe de commande des convertisseurs . 122
5.5 Convertisseurs à configurations multiples. 122
5.6 Analyse des convertisseurs . 122
Annexe A (normative)  Représentations graphiques . 124
Figure 1 – Connexions de base. 20
Figure 2 – Connexions en cascade . 20
Figure 3 – Circuit du redresseur à prendre en compte . 22
Figure 4 – Plages des modes opératoires . 24
Figure 5 – Circuit de base d'un redresseur homogène à étage unique . 26
Figure 6 – Modèle d'une connexion générale en cascade à étages multiples . 30
Figure 7 – Régulation de tension continue (voir figure A.7). 32
Figure 8 – Courant alternatif côté ligne (voir figure A.11). 34
Figure 9 – Facteur de puissance global (voir figure A.9) . 36
Figure 10 – Facteur de déphasage (voir figure A.10) . 38
Figure 11 – Redresseur à étages multiples (redresseur en cascades à m étages) . 42

TS 61287-2 © IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 9
1 Scope and general aspects . 13
1.1 Scope . 13
1.2 Convertor categories. 13
1.3 Technical information . 13
1.4 Convertor characteristics. 15
2 Normative references . 19
3 Direct convertors. 19
3.1 External commutated rectifiers . 19
3.2 Self-commutated rectifiers. 51
3.3 Choppers . 57
3.4 Inverters . 97
4 Indirect convertors . 121
4.1 Classification of indirect convertors . 121
4.2 Circuits and basic behaviour of indirect convertors . 121
4.3 Basic characteristics of the indirect convertors . 121
4.4 Control scheme of indirect convertors. 121
4.5 Multiple indirect convertors. 123
4.6 Analysis of indirect convertors . 123
5 Convertors for multi-supply rolling stock . 123
5.1 Classification of convertors . 123
5.2 Circuits and basic behaviour of convertors. 123
5.3 Basic characteristics of convertors . 123
5.4 Control scheme of convertors. 123
5.5 Multiple convertors. 123
5.6 Analysis of convertors . 123
Annex A (normative) Graphic representations . 124
Figure 1 – Basic connections . 21
Figure 2 – Cascade connections . 21
Figure 3 – Rectifier circuit to be considered . 23
Figure 4 – Ranges of operation modes. 25
Figure 5 – Basic single-stage uniform bridge rectifier circuit . 27
Figure 6 – Model for general multi-stage cascade connection. 31
Figure 7 – DC voltage regulation (see figure A.7) . 33
Figure 8 – AC line side current (see figure A.11) . 35
Figure 9 – Total power factor (see figure A.9) . 37
Figure 10 – Displacement factor (see figure A.10). 39
Figure 11 – Multi-stage rectifier (m-stage cascade rectifier) . 43

– 4 – TS 61287-2 © CEI:2001
Figure 12 – Circuit secondaire équivalent pour redresseur en cascade
(étage de pleine tension) .
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