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L’articolo descrive il funzionamento del convertitore di ingresso dei moderni azionamenti di trazione di

cui sono equipaggiate le locomotive ed in generale i treni alimentati in corrente alternata ( 25 kV 50 Hz, 15 kV 16,67 Hz).

Questo convertitore consente sia il trasferimento di potenza dalla rete di alimentazione al treno per il funzionamento nello

stato di trazione, sia il trasferimento di potenza dai motori di trazione alla rete per il funzionamento nello stato di frenatura

elettrica rigenerativa.

Il convertitore è anche noto come 4Q (tensione e corrente di ingresso possono infatti essere entrambe sia positive che negative)

ed opera in commutazione forzata; è possibile infatti controllare sia l’accensione che lo spegnimento dei componenti

a semiconduttore (GTO nel caso dell’ETR500) consentendo così di avere idealmente la fondamentale della corrente di linea

in fase con la tensione di linea.

L’utilizzo della modulazione PWM (di tipo asimmetrico ed unipolare sull’ETR500) ed il ricorso a tecniche di interallacciamento

fra i convertitori 4Q a bordo treno (sull’ETR500 ne sono presenti 8), consente di avere un elevato fattore di potenza

e consente quindi di ridurre, a parità di potenza attiva assorbita, le perdite energetiche sul sistema di alimentazione.

L’utilizzo di convertitori 4Q va quindi considerato nell’ottica di una politica di riduzione dei consumi energetici che negli

ultimi anni in tutti i settori, ed anche nel settore ferroviario, ha avuto un notevole impulso.

Nel presente articolo dopo averne illustrato il principio di funzionamento, si descriveranno i dettagli di applicazione

del 4Q sull’ETR500 con il supporto dei risultati di simulazioni (effettuate in ambiente Matlab) e dei rilievi effettuati

a bordo treno.